梁模板扣件钢管高支撑架计算书600DOCWord文档下载推荐.docx
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扣件计算折减系数取1.00。
图1梁模板支撑架立面简图
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.50×
0.60+0.20)+1.40×
2.00=21.400kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
0.60+0.7×
1.40×
2.00=22.615kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×
1.40=0.98
采用的钢管类型为φ48×
3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.500×
0.600×
0.400=6.120kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.200×
0.400×
(2×
0.600+0.520)/0.520=0.265kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(3.400+2.000)×
0.520×
0.400=1.123kN
均布荷载q=1.35×
6.120+1.35×
0.265=8.619kN/m
集中荷载P=0.98×
1.123=1.101kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=15.00cm3;
截面惯性矩I=11.25cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.840kN
N2=3.902kN
N3=0.840kN
最大弯矩M=0.072kN.m
最大变形V=0.228mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.072×
1000×
1000/15000=4.800N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×
1400.0/(2×
400.000×
15.000)=0.350N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.228mm
面板的最大挠度小于260.0/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
梁底龙骨计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=3.902/0.400=9.755kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
9.76×
0.40×
0.40=0.156kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
9.755=2.341kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
9.755=4.292kN
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=39.20cm3;
截面惯性矩I=137.20cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.156×
106/39200.0=3.98N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<
[T]
截面抗剪强度计算值T=3×
2341/(2×
48×
70)=1.045N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=5.188kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
5.188×
400.04/(100×
9000.00×
1372000.0)=0.073mm
龙骨的最大挠度小于400.0/400(木方时取250),满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
(一)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取次龙骨支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.058kN.m
最大变形vmax=0.017mm
最大支座力Qmax=4.748kN
抗弯计算强度f=M/W=0.058×
106/4491.0=13.01N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
(二)梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=4.75kN
选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=4.75kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=1.35×
0.314=0.424kN
顶部立杆段,脚手架钢管的自重N2=1.35×
0.182=0.246kN
非顶部立杆段N=4.748+0.424=5.173kN
顶部立杆段N=4.748+0.246=4.995kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);
A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.49
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:
l0=ku1(h+2a)
(1)
非顶部立杆段:
l0=ku2h
(2)
k——计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1;
u1,u2——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.30m;
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.380m;
λ=3380/16.0=211.883
允许长细比(k取1)λ0=211.883/1.155=183.449<
210长细比验算满足要求!
φ=0.163
σ=4995/(0.163×
423.9)=72.434N/mm2
a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.508m;
λ=3508/16.0=219.957
允许长细比(k取1)λ0=219.957/1.155=190.439<
φ=0.152
σ=4995/(0.152×
423.9)=77.518N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.300时,σ=74.129N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
非顶部立杆段:
u2=1.951,l0=3.380m;
λ=3380/16.0=211.919
允许长细比(k取1)λ0=211.919/1.155=183.480<
σ=5173/(0.163×
423.9)=75.014N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.450×
1.000×
0.127=0.057kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
la——立杆迎风面的间距,0.80m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.40m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.057×
0.800×
1.500×
1.500/10=0.013kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
顶部立杆Nw=4.748+1.350×
0.182+0.9×
0.980×
0.013/0.400=5.023kN
非顶部立杆Nw=4.748+1.350×
0.314+0.9×
0.013/0.400=5.201kN
σ=5023/(0.163×
423.9)+13000/4491=75.735N/mm2
σ=5023/(0.152×
423.9)+13000/4491=80.847N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.300时,σ=77.439N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
u2=1.951,l0=3.38m;
σ=5201/(0.163×
423.9)+13000/4491=78.315N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
模板支撑架计算满足要求!
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