梁模板扣件式梁板立柱共用计算书350600Word格式文档下载.docx
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0.2
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
步距h(mm)
1200
新浇混凝土楼板立柱间距l'
a(mm)、l'
b(mm)
900、900
混凝土梁距梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
450
梁底增加立柱根数
梁底增加立柱布置方式
按梁两侧立柱间距均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
300,600
梁底支撑小梁根数
4
梁底支撑小梁间距
117
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度b=1000mm,按三等跨连续梁计算:
W=bh2/6=1000×
15×
15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×
15/12=281250mm4
q1=0.9×
max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4Q2k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4ψcQ2k]×
b=0.9×
max[1.2×
(0.1+(24+1.5)×
0.6)+1.4×
2,1.35×
0.7×
2]×
1=20.475kN/m
q1静=0.9×
1.35×
[G1k+(G2k+G3k)×
h]×
b=0.9×
[0.1+(24+1.5)×
0.6]×
1=18.711kN/m
q1活=0.9×
1.4×
Q2k×
2×
1=1.764kN/m
q2=[1×
(G1k+(G2k+G3k)×
h)]×
b=[1×
0.6)]×
1=15.4kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×
18.711×
0.1172+0.117×
1.764×
0.1172=0.028kN·
m
σ=Mmax/W=0.028×
106/37500=0.754N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×
15.4×
116.6674/(100×
10000×
281250)=0.007mm≤[ν]=L/250=116.667/250=0.467mm
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×
0.117+0.45×
0.117=0.966kN
R2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×
0.117+1.2×
0.117=2.648kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'
=R4'
=0.4q2L=0.4×
0.117=0.719kN
R2'
=R3'
=1.1q2L=1.1×
0.117=1.976kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
40×
90
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
小梁计算方式
二等跨连续梁
承载能力极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:
q1左=R1/b=0.966/1=0.966kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:
q1中=Max[R2,R3]/b=Max[2.648,2.648]/1=2.648kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载:
q1右=R4/b=0.966/1=0.966kN/m
小梁自重:
q2=0.9×
(0.3-0.1)×
0.35/3=0.028kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=0.9×
0.5×
(0.6-0.12)=0.292kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=0.9×
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左=0.9×
Max[1.2×
(0.5+(24+1.1)×
0.12)+1.4×
(0.45-0.35/2)/2×
1=0.868kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右=0.9×
((0.9-0.45)-0.35/2)/2×
左侧小梁荷载q左=q1左+q2+q3左+q4左=0.966+0.028+0.292+0.868=2.154kN/m
中间小梁荷载q中=q1中+q2=2.648+0.028=2.677kN/m
右侧小梁荷载q右=q1右+q2+q3右+q4右=0.966+0.028+0.292+0.868=2.154kN/m
小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[2.154,2.677,2.154]=2.677kN/m
正常使用极限状态:
q1左'
=R1'
/b=0.719/1=0.719kN/m
q1中'
=Max[R2'
R3'
]/b=Max[1.976,1.976]/1=1.976kN/m
q1右'
=R4'
q2'
=1×
0.35/3=0.023kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'
(0.6-0.12)=0.24kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'
=[1×
0.12)]×
1=0.483kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'
左侧小梁荷载q左'
=q1左'
+q2'
+q3左'
+q4左'
=0.719+0.023+0.24+0.483=1.465kN/m
中间小梁荷载q中'
=q1中'
+q2'
=1.976+0.023=2kN/m
右侧小梁荷载q右'
=q1右'
+q3右'
+q4右'
小梁最大荷载q'
=Max[q左'
q中'
q右'
]=Max[1.465,2,1.465]=2kN/m
为简化计算,按二等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
1、抗弯验算
Mmax=max[0.125ql12,0.5ql22]=max[0.125×
2.677×
0.32,0.5×
0.22]=0.054kN·
σ=Mmax/W=0.054×
106/54000=0.991N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
2、抗剪验算
Vmax=max[0.625ql1,ql2]=max[0.625×
0.3,2.677×
0.2]=0.535kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×
0.535×
1000/(2×
90)=0.223N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
3、挠度验算
ν1=0.521q'
l14/(100EI)=0.521×
3004/(100×
9350×
243×
104)=0.004mm≤[ν]=l1/250=300/250=1.2mm
ν2=q'
l24/(8EI)=2×
2004/(8×
104)=0.018mm≤[ν]=2l2/250=2×
200/250=1.6mm
4、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=[1.25qL1,0.375qL1+qL2]=max[1.25×
0.3,0.375×
0.3+2.677×
0.2]=1.004kN
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=0.808kN,R2=1.004kN,R3=1.004kN,R4=0.808kN
正常使用极限状态
Rmax'
=[1.25q'
L1,0.375q'
L1+q'
L2]=max[1.25×
0.3+2×
0.2]=0.75kN
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'
=0.549kN,R2'
=0.75kN,R3'
=0.75kN,R4'
=0.549kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×
2.5
主梁计算截面类型(mm)
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面抵抗矩W(cm3)
3.86
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
9.28
主梁弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.047×
106/3860=12.102N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁剪力图(kN)
Vmax=1.004kN
τmax=2Vmax/A=2×
1.004×
1000/357=5.625N/mm2≤[τ]=125N/mm2
主梁变形图(mm)
νmax=0.016mm≤[ν]=L/250=300/250=1.2mm
支座反力依次为R1=0.084kN,R2=1.896kN,R3=1.896kN,R4=0.084kN
支座反力依次为R1'
=0.066kN,R2'
=1.365kN,R3'
=1.365kN,R4'
=0.066kN
七、2号主梁验算
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
P=max[R2,R3]=Max[1.896,1.896]=1.896kN,P'
=max[R2'
,R3'
]=Max[1.365,1.365]=1.365kN
2号主梁弯矩图(kN·
σ=Mmax/W=0.455×
106/3860=117.831N/mm2≤[f]=205N/mm2
2号主梁剪力图(kN)
Vmax=3.287kN
3.287×
1000/357=18.412N/mm2≤[τ]=125N/mm2
2号主梁变形图(mm)
νmax=0.995mm≤[ν]=L/250=900/250=3.6mm
极限承载能力状态
支座反力依次为R1=3.287kN,R2=6.193kN,R3=6.193kN,R4=3.287kN
立柱所受主梁支座反力依次为R2=6.193/1=6.193kN,R3=6.193/1=6.193kN
八、纵向水平钢管验算
钢管截面类型(mm)
钢管计算截面类型(mm)
钢管截面面积A(mm2)
357
钢管截面回转半径i(mm)
16.1
钢管弹性模量E(N/mm2)
钢管截面惯性矩I(cm4)
钢管截面抵抗矩W(cm3)
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
P=max[R1,R4]=0.084kN,P'
=max[R1'
,R4'
]=0.066kN
纵向水平钢管弯矩图(kN·
σ=Mmax/W=0.02×
106/3860=5.22N/mm2≤[f]=205N/mm2
纵向水平钢管剪力图(kN)
Vmax=0.146kN
τmax=2Vmax/A=2×
0.146×
1000/357=0.816N/mm2≤[τ]=125N/mm2
纵向水平钢管变形图(mm)
νmax=0.048mm≤[ν]=L/250=900/250=3.6mm
支座反力依次为R1=0.146kN,R2=0.274kN,R3=0.274kN,R4=0.146kN
两侧立柱所受支座反力依次为R1=0.274kN,R4=0.274kN
九、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座2
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
扣件抗滑移折减系数kc
0.85
1、扣件抗滑移验算
两侧立柱最大受力N=max[R1,R4]=max[0.274,0.274]=0.274kN≤0.85×
8=6.8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·
m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
2、可调托座验算
可调托座最大受力N=max[R2,R3]=6.193kN≤[N]=30kN
十、立柱验算
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
回转半径i(mm)
立柱截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值[f](N/mm2)
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
λ=h/i=1200/16.1=74.534≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.755
2、风荷载计算
Mw=0.9×
φc×
ωk×
la×
h2/10=0.9×
0.9×
0.05×
1.22/10=0.007kN·
3、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
[1.2×
1=18.9kN/m
2)小梁验算
q1=max{0.895+0.9×
1.2×
[(0.3-0.1)×
0.35/3+0.5×
(0.6-0.12)]+0.9×
1]×
max[0.45-0.35/2,(0.9-0.45)-0.35/2]/2×
1,2.452+0.9×
0.35/3}=2.477kN/m
同上四~八计算过程,可得:
R1=0.265kN,R2=5.573kN,R3=5.573kN,R4=0.265kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+0.9×
0.15×
(8.4-0.6)+Mw/lb=max[0.265+0.9×
(0.9+0.45-0.35/2)/2×
0.9,5.573,5.573,0.265+0.9×
(0.9+0.9-0.45-0.35/2)/2×
0.9]+1.264+0.007/0.9=6.845kN
f=N/(φA)+Mw/W=6844.512/(0.755×
357)+0.007×
106/3860=27.207N/mm2≤[f]=205N/mm2
十一、高宽比验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.7:
支架高宽比不应大于3
H/B=8.4/20.3=0.414≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
十二、立柱支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
150
混凝土强度等级
C15
混凝土的龄期(天)
7
混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)
6.902
混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)
0.737
立柱垫板长a(mm)
立柱垫板宽b(mm)
F1=N=6.845kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;
当h≥2000mm时,取βh=0.9;
中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×
h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:
当βs<
2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:
对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:
对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。
可得:
βh=1,ft=0.737N/mm2,η=1,h0=h-20=130mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=1320mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×
1×
0.737+0.25×
0)×
1320×
130/1000=88.528kN≥F1=6.845kN
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表
Fl≤1.35βcβlfcAln
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值;
可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=(Ab/Al)1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定
fc=6.902N/mm2,βc=1,
βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×
(b+2b)/(ab)]1/2=[(600)×
(600)/(200×
200)]1/2=3,Aln=ab=40000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×
3×
6.902×
40000/1000=1118.124kN≥F1=6.845kN
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