地下室大梁模板扣件式梁板立柱不共用计算书.docx
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地下室大梁模板扣件式梁板立柱不共用计算书
地下室400*2410梁模板计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
地下室WKL32
新浇混凝土梁计算跨度(m)
7.55
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
400×2410
新浇混凝土结构层高(m)
4.25
梁侧楼板厚度(mm)
360
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k(kN/m2)
1
对水平面模板取值Q2k(kN/m2)
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.25
非自定义:
0.13
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁板立柱不共用A
梁跨度方向立柱间距la(mm)
700
梁底两侧立柱间距lb(mm)
800
步距h(mm)
1600
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
700、700
混凝土梁距梁底两侧立柱中的位置
居中
梁底左侧立柱距梁中心线距离(mm)
400
板底左侧立柱距梁中心线距离s1(mm)
600
板底右侧立柱距梁中心线距离s2(mm)
600
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁底左侧立柱距离(mm)
333,467
梁底支撑小梁根数
3
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
2
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
150
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(mm)
18
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按二等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×18×18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×18×18×18/12=486000mm4
q1=γ0×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)×2.41)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×2.41)+1.4×0.7×2]×1=76.553kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×2.41]×1=74.789kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.764kN/m
q2=[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=[0.1+(24+1.5)×2.41]×1=61.555kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1L2=0.125q1l2=0.125×76.553×0.22=0.383kN·m
σ=Mmax/W=0.383×106/54000=7.088N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.521q2L4/(100EI)=0.521×61.555×2004/(100×10000×486000)=0.106mm≤[ν]=l/250=200/250=0.8mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375q1静l+0.437q1活l=0.375×74.789×0.2+0.437×1.764×0.2=5.763kN
R2=1.25q1l=1.25×76.553×0.2=19.138kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375q2l=0.375×61.555×0.2=4.617kN
R2'=1.25q2l=1.25×61.555×0.2=15.389kN
五、小梁验算
小梁类型
钢管
小梁材料规格(mm)
Ф48×3
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
小梁验算方式
三等跨连续梁
为简化计算,按三等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{5.763+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.4/2+0.5×(2.41-0.36)]+0.9×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.36)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.36)+1.4×0.7×2]×max[0.6-0.4/2,0.6-0.4/2]/2×1,19.138+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.4/2}=19.187kN/m
q2=max{4.617+(0.3-0.1)×0.4/2+0.5×(2.41-0.36)+(0.5+(24+1.1)×0.36)×max[0.6-0.4/2,0.6-0.4/2]/2×1,15.389+(0.3-0.1)×0.4/2}=15.429kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.1q1l12,0.5q1l22]=max[0.1×19.187×0.2332,0.5×19.187×0.152]=0.216kN·m
σ=Mmax/W=0.216×106/4490=48.074N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.6q1l1,q1l2]=max[0.6×19.187×0.233,19.187×0.15]=2.878kN
τmax=2Vmax/A=2×2.878×1000/424=13.576N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.677q2l14/(100EI)=0.677×15.429×233.3334/(100×206000×107800)=0.014mm≤[ν]=l1/250=233.333/250=0.933mm
ν2=q2l24/(8EI)=15.429×1504/(8×206000×107800)=0.044mm≤[ν]=2l2/250=2×150/250=1.2mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑主梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.1q1l1,0.4q1l1+q1l2]=max[1.1×19.187×0.233,0.4×19.187×0.233+19.187×0.15]=4.925kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R3=2.497kN,R2=4.925kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.1q2l1,0.4q2l1+q2l2]=max[1.1×15.429×0.233,0.4×15.429×0.233+15.429×0.15]=3.96kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'3=2.202kN,R'2=3.96kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3.5
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)
5.08
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
12.19
可调托座内主梁根数
2
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.131×106/5080=25.706N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.462kN
τmax=2Vmax/A=2×2.462×1000/489=10.072N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.032mm≤[ν]=l/250=333/250=1.332mm
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
支座反力依次为R1=0.604kN,R2=4.355kN,R3=4.355kN,R4=0.604kN
正常使用极限状态
支座反力依次为R'1=0.54kN,R'2=3.642kN,R'3=3.642kN,R'4=0.54kN
七、2号主梁验算
2号主梁类型
钢管
2号主梁材料规格(mm)
Ф48×3
2号主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
2号主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
2号主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
2号主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
2号主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
2号主梁验算方式
简支梁
可调托座内主梁根数
2
2号主梁自重忽略不计,因主梁2根合并,则抗弯、抗剪、挠度验算荷载值取半,计算简图如下:
R=max[R1,R2,R3,R4]/2=[0.604,4.355,4.355,0.604]/2=2.178kN,R'=max[R1',R2',R3',R4']/2=[0.54,3.642,3.642,0.54]/2=1.821kN
1、抗弯验算
2号主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.508×106/4490=113.077N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
2号主梁剪力图(kN)
Vmax=2.178kN
τmax=2Vmax/A=2×2.178×1000/424=10.274N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
2号主梁变形图(mm)
νmax=0.998mm≤[ν]=l/250=700/250=2.8mm
满足要求!
4、支座反力计算
支座反力依次为R1=8.712kN,R2=8.712kN
八、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座2
可调托座内2号主梁根数
2
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
可调托座最大受力N=max[R1,R2,R3,R4]=8.712kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
600
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
Ф48×3
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
424
回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值f(N/mm2)
205
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(600+2×200)=1386mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×1.755×1600=2808mm
λ=l0/i=2808/15.9=176.604≤[λ]=210
长细比满足要求!
2、风荷载计算
Mw=1.4××ωk×la×h2/10=1.4×0.9×0.13×0.7×1.62/10=0.029kN·m
3、稳定性计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=[1.2×(0.1+(24+1.5)×2.41)+1.4×0.9×2]×1=76.386kN/m
2)小梁验算
q1=max{5.76+1.2×[(0.3-0.1)×0.4/2+0.5×(2.41-0.36)]+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.36)+1.4×0.9×1]×max[0.6-0.4/2,0.6-0.4/2]/2×1,19.096+1.2×(0.3-0.1)×0.4/2}=19.144kN/m
同上四~七计算过程,可得:
R1=1.208kN,R2=8.696kN,R3=8.698kN,R4=1.208kN
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(600+2×200)=1600.83mm
λ1=l01/i=1600.83/15.9=100.681,查表得,φ1=0.588
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3,R4]+Mw/lb=max[1.208,8.696,8.698,1.208]+0.029/0.8=8.735kN
f=N/(φA)+Mw/W=8734.687/(0.588×424)+0.029×106/4490=41.573N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.155×1.755×1600=3243.24mm
λ2=l02/i=3243.24/15.9=203.977,查表得,φ2=0.175
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3,R4]+1.2×0.15×(4.25-2.41)+Mw/lb=max[1.208,8.696,8.698,1.208]+0.331+0.029/0.8=9.066kN
f=N/(φA)+Mw/W=9065.887/(0.175×424)+0.029×106/4490=128.719N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
十、立柱地基基础计算
地基土类型
钢筋砼
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
0.9
垫板底面面积A(m2)
0.15
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=9.066/(0.9×0.15)=67.155kPa≤fak=140kPa
满足要求!
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