自恒智天成安全计算软件梁模板扣件钢管架支撑计算书Word文档下载推荐.docx
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砼对模板侧压力标准值G4k:
12.933kN/m2;
倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k:
2kN/m2;
梁底模板自重标准值G1k:
0.75kN/m2;
振捣砼对梁底模板荷载Q2k:
2kN/m2;
3.梁侧模板参数
加固楞搭设形式:
主楞横向次楞竖向设置;
(一)面板参数
面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板;
厚度:
18mm;
抗弯设计值fm:
29N/mm2;
弹性模量E:
11500N/mm2;
(二)主楞参数
材料:
2根Ф48×
3.5钢管;
间距(mm):
100,300;
钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);
弹性模量E:
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;
抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;
端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
(三)次楞参数
材料:
1根60×
90矩形木楞;
间距(mm):
500;
木材品种:
太平洋海岸黄柏;
10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:
13N/mm2;
抗弯强度设计值fm:
15N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
1.6N/mm2;
(四)加固楞支拉参数
加固楞采用穿梁螺栓支拉;
螺栓直径:
M14;
螺栓水平间距:
800mm;
螺栓竖向间距(mm)依次是:
100,300;
4.梁底模板参数
搭设形式为:
1层梁横向顶托承重;
面板采用模板宽300面板厚2.30钢面板;
厚度:
2.3mm;
抗弯设计值fm:
205N/mm2;
弹性模量E:
206000N/mm2;
(二) 第一层支撑梁参数
2根Ф48×
3.0钢管;
钢材Q235钢(>16-40);
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;
抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;
端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
二、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。
这里取面板的计算宽度为0.580m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=580×
183/12=2.819×
105mm4;
W=580×
182/6= 3.132×
104mm3;
1.荷载计算及组合
(一)新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γtβ1β2V1/2
F2=γH
其中γ--砼的重力密度,取24.000kN/m3;
t-- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T-- 砼的入模温度,取20.000℃;
V-- 砼的浇筑速度,取1.500m/h;
H --砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取0.800m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--砼坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算得到:
F1=12.933kN/m2
F2=19.200kN/m2
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2)=12.933kN/m2;
砼侧压力的有效压头高度:
h=F/γ=12.933/24.000=0.539m;
(二)倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k
Q3k=2kN/m2;
(三)确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×
0.58=7.501kN/m;
计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=10.137kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×
(1.2×
12.933+1.4×
2)×
0.58=9.563kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×
(1.35×
12.933+1.4×
0.7×
2)×
0.58=10.137kN/m;
2.面板抗弯强度计算
σ= M/W <[f]
其中:
W--面板的截面抵抗矩,W=3.132×
104mm3;
M--面板的最大弯矩(N·
mm)M=0.125ql2=3.168×
105N·
mm;
计算弯矩采用基本组合:
q=10.137kN/m;
面板计算跨度:
l=500.000mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ= 3.168×
105/3.132×
104=10.114N/mm2;
实际弯曲应力计算值σ=10.114N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
3.面板挠度计算
ν =5ql4/(384EI)≤[ν]
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=7.501kN/m;
l-面板计算跨度:
l=500.000mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=11500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=2.819×
105mm4;
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=2.000mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×
7.501×
500.0004/(384×
11500×
2.819×
105)=1.883mm;
实际最大挠度计算值:
ν=1.883mm小于最大允许挠度值:
[ν]=2.000mm,满足要求!
三、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞采用1根60×
90矩形木楞为一组,间距500mm。
次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×
364.5×
104= 3.645×
106mm4;
W=1×
81×
103=8.100×
104mm3;
E=10000 N/mm2;
(一)荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×
0.500=6.467kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=max(q1,q2)=8.739kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×
12.933+1.4×
0.500=8.244kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×
(1.35×
12.933+1.4×
0.7×
0.500=8.739kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×
1.35×
12.933×
0.500=7.857kN/m;
顶部荷载:
q=0.9×
1.4×
2×
0.500=0.882kN/m;
(二)内力计算
次楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·
m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.040kN·
m
最大剪力:
V= 1.003kN
最大变形:
ν= 0.006mm
最大支座反力:
F= 1.815kN
(三)次楞计算
(1)次楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.040×
106/8.100×
104=0.498N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=0.498N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(2)次楞抗剪强度计算
τ=VS0/Ib=1.003×
1000×
60750/(3.645×
106×
60)=0.279N/mm2;
实际剪应力计算值 0.279N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(3)次楞挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.000mm,容许挠度为0.400mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.005mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.006mm,容许挠度为0.720mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
2.主楞计算
主楞采用2根Ф48×
3.5钢管为一组,共2组。
主楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×
12.19×
104=2.438×
105 mm4;
W=2×
5.08×
103=1.016×
104mm3;
E=206000N/mm2;
主楞承受次楞传递的集中力,计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力1.815kN,计算挠度时取次楞的最大支座力1.377kN。
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·
m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
最大弯矩M= 0.259kN·
m
最大剪力:
V=2.338 kN
最大变形:
ν=0.171mm
最大支座反力:
F= 3.245kN
(1)主楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.259×
106/1.016×
104=25.446N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=25.446N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞抗剪强度计算
τ=VS0/Itw=1.169×
1000×
6946/(2.438×
105×
3.5)=9.515N/mm2;
实际剪应力计算值 9.515N/mm2小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(3)主楞挠度计算
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.171mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.018mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.171mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.穿梁螺栓计算
验算公式如下:
N<
[N]= f×
A
其中N -- 穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿梁螺栓型号:
M14;
查表得:
穿梁螺栓有效直径:
11.55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A =105mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×
105/1000=17.850kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=3.245kN。
穿梁螺栓所受的最大拉力N=3.245kN 小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN,满足要求!
四、梁底模板面板计算
根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。
这里取面板的计算宽度为0.400m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I= 26.390×
104×
400/300.000=3.519×
105mm4;
W=5.860×
103×
400/300.000=7.813×
103mm3;
模板自重标准值G1k=0.75×
0.400=0.300kN/m;
新浇筑砼自重标准值G2k=24×
0.400×
0.8=7.680kN/m;
钢筋自重标准值G3k=1.5×
0.400×
0.8=0.480kN/m;
永久荷载标准值Gk=G1k+ G2k+ G3k=8.460 kN/m;
振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×
0.400=0.800kN/m;
(1)计算挠度采用标准组合:
q=8.460kN/m;
(2)计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=10.985kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×
(1.2×
8.460+1.4×
0.800)=10.145kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×
(1.35×
8.460+1.4×
0.7×
0.800)=10.985kN/m;
2.面板抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
W -- 面板的截面抵抗矩,W=7.813×
M--面板的最大弯矩(N·
mm)M=0.125ql2=8.788×
105N·
mm;
计算弯矩采用基本组合:
q=10.985kN/m;
面板计算跨度:
l=800mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ =8.788×
105/7.813×
103=112.469N/mm2;
实际弯曲应力计算值σ=112.469N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
ν=5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=8.460kN/m;
l-面板计算跨度:
l=800mm;
E--面板材质的弹性模量:
E= 206000N/mm2;
I--截面惯性矩:
I =3.519×
105mm4;
[ν]-容许挠度:
[ν]=1.500mm;
8.460×
800.0004/(384×
206000×
3.519×
105)= 0.622 mm;
实际最大挠度计算值:
ν=0.622mm小于最大允许挠度值:
[ν]=1.500mm,满足要求!
五、梁底支撑梁的计算
支撑梁采用2根Ф48×
3.0钢管,间距800mm。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×
10.78×
104=2.156×
105 mm4;
W=2×
4.49×
103=8.980×
103mm3;
E=206000 N/mm2;
1.荷载计算及组合:
模板自重标准值G1k=0.8×
(0.5×
2×
0.58+0.75×
0.4)/0.4=1.760kN/m;
新浇筑砼自重标准值G2k=24×
0.8×
0.8=15.360 kN/m;
钢筋自重标准值G3k=1.5×
0.8×
0.8=0.960kN/m;
永久荷载标准值Gk=G1k+ G2k+G3k=18.080kN/m;
0.8=1.600kN/m;
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
永久荷载标准值Gkb=(25×
0.22+0.75)×
0.8×
0.5/2=1.250 kN;
活荷载标准值Qkb=1.0×
0.5/2=0.200kN;
(1)计算弯矩和剪力时,采用由可变荷载效应控制的组合(含支撑梁自重):
均布荷载设计值q1=0.9×
18.080+1.2×
0.067+1.4×
1.600)=21.614kN/m;
楼板传来集中力设计值F1=0.9×
1.250+1.4×
0.200)=1.602kN;
(2) 计算弯矩和剪力时,采用由永久荷载效应控制的组合(含支撑梁自重):
均布荷载设计值q2=0.9×
(1.35×
18.080+1.35×
0.067+1.4×
1.600)=23.459kN/m;
楼板传来集中力设计值F2=0.9×
(1.35×
1.250+1.4×
0.7×
0.200)=1.695kN;
(3) 计算挠度时,采用荷载标准值进行组合(含支撑梁自重):
均布荷载标准值q3=18.080+0.067=18.147 kN/m;
楼板传来集中力标准值F3=1.250 kN;
2.支撑梁验算
根据前面计算的荷载组合,取结构最不利状态进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=6.396kN
N2=6.396kN
计算得到:
最大弯矩:
M= 0.284kN.m
最大剪力:
V=3.519kN
最大变形:
ν=0.071mm
最大支座反力:
F=6.396kN
(一)支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=0.284×
106/8.980×
103=31.681N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=31.681N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(二) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/Itw=1.759×
1000×
6084/(2.156×
3)=16.550N/mm2;
实际剪应力计算值 16.550N/mm2小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(三)支撑梁挠度计算
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.071mm,容许挠度为0.600mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.010mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.071mm,容许挠度为0.600mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
其中σ-- 钢管立杆轴心受压应力计算值 (N/mm2);
N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
纵向钢管的最大支座反力:
N1 =6.396 kN;
脚手架钢管的自重:
N2=0.9×
1.2×
0.149×
(5-0.8)=0.675kN;
N=N1+N2=6.396+0.675=7.071kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查《模板规范JGJ162-2008》附录D得到φ= 0.714;
立杆计算长度lo=1.2m;
计算立杆的截面回转半径i=1.580cm;
A--立杆净截面面积:
A=4.890cm2;
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
钢管立杆长细比λ计算值:
λ=lo/i=1.2×
100/1.580=75.949
钢管立杆长细比λ= 75.949小于钢管立杆允许长细比 [λ] =150,满足要求!
钢管立杆受压应力计算值:
σ=7.071×
103/(0.714×
4.890×
102) = 20.245N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=20.245N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
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