梁模板扣件钢管高支撑架计算书解答.docx
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梁模板扣件钢管高支撑架计算书解答.docx
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梁模板扣件钢管高支撑架计算书解答
梁模板扣件钢管高支撑架计算书
依据规范:
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数:
2
钢管强度为205.0N/mm,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为5.6m,
梁截面BXD=700m沐1700mm立杆的纵距(跨度方向)l=0.60m,立杆的步距h=1.50m,梁底增加5道承重立杆。
222
面板厚度15mm剪切强度1.4N/mm,抗弯强度11.0N/mm,弹性模量4200.0N/mm。
222
木方35X70mm剪切强度11.4N/mm,抗弯强度13.0N/mm,弹性模量9000.0N/mm。
梁底支撑顶托梁长度1.00m。
顶托采用双钢管:
①48X3.0。
梁底按照均匀布置承重杆5根计算。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值0.00kN/m2。
梁两侧的楼板厚度0.12m,梁两侧的楼板计算长度0.50m。
扣件计算折减系数取1.00。
250250250250
图1梁模板支撑架立面简图
按照模板规范431条规定确定荷载组合分项系数如下:
2
由可变荷载效应控制的组合S=1.2X(25.00X1.70+0.20)+1.40X2.00=54.040kN/m
由永久荷载效应控制的组合S=1.35X25.00X1.70+0.7X1.40X2.00=59.335kN/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
0.7X1.40=0.98
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。
集中力大小为F=0.9X1.35X25.000X0.120X0.500X0.600=1.094kN。
采用的钢管类型为©48X3.0。
钢管惯性矩计算采用匸n(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=n(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):
qi=25.000X1.700X0.600=25.500kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.200X0.600X(2X1.700+0.700)/0.700=0.703kN/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=(0.000+2.000)X0.700X0.600=0.840kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9X(1.35X25.500+1.35X0.703)=31.837kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9X0.98X0.840=0.741kN
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:
23
截面抵抗矩W=bh/6=60.00X1.50X1.50/6=22.50cm;
3
截面惯性矩I=bh/12=60.00X1.50X1.50X1.50/12=16.88cm
式中:
b为板截面宽度,h为板截面咼度。
[0.74kN
31.84kN/m
J
FW7\1H,r4r1,畀p、\|
stJ
3aS&
1117F117}117+1171117}
1171
A
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:
1E5
!
□
FT
r、
I1f"i
'hrJr「h
—
r117
a
117
—H
117
117
Q
117
—H
11
26.20kN/m
A
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
Ni=1.464kN
N2=4.214kN
N3=3.571kN
N4=4.527kN
N5=3.571kN
N6=4.214kN
N7=1.464kN
最大弯矩M=0.045kN.m
最大变形V=0.044mm
(1)抗弯强度计算
2
经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.045X1000X1000/22500=2.000N/mm
2
面板的抗弯强度设计值[f],取11.00N/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=3X2249.0/(2X600.000X15.000)=0.375N/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=0.044mm
面板的最大挠度小于116.7/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=4.527/0.600=7.544kN/m
2
最大弯矩M=0.1ql2=0.1X7.54X0.60X0.60=0.272kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6X0.600X7.544=2.716kN最大支座力N=1.1ql=1.1X0.600X7.544=4.979kN木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
2
截面抵抗矩W=bh2/6=3.50X7.00X7.00/6=28.58cm
3
截面惯性矩I=bh/12=3.50X7.00X7.00X7.00/12=100.04cm式中:
b为板截面宽度,h为板截面高度。
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.272X106/28583.3=9.50N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
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=3X2716/(2X35X70)=1.663N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=11.40N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
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木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=5.781kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677X5.781X600.04/(100X9000.00X1000417.0)=0.563mm木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
均布荷载取托梁的自重q=0.090kN/m
托梁计算简图
55361
托梁变形计算受力图
经过计算得到最大弯矩M=0.137kN.m
经过计算得到最大支座F=8.927kN
经过计算得到最大变形V=0.007mm
顶托梁的截面力学参数为
3
截面抵抗矩W=8.98cm;
4
截面惯性矩I=21.56cm
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.137X106/1.05/8982.0=14.53N/mm
2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.007mm
顶托梁的最大挠度小于250.0/400,满足要求!
三、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为:
其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=8.927kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=0.9X1.35X0.119X5.600=0.809kN
N=8.927+0.809=9.736kN
i计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A立杆净截面面积,A=4.239cnf;
3
W立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm;
[f]――钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.40m;
h——最大步距,h=1.50m;
I0——计算长度,取1.500+2X0.400=2.300m;
入——长细比,为2300/16.0=144<150长细比验算满足要求
©轴心受压立杆的稳定系数,由长细比I0/i查表得到0.333;
经计算得到(T=9736/(0.333X424)=69.064N/mmf;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算(7<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
2
Mw=0.9X0.9X1.4Wklah2/10
其中Wk――风荷载标准值(kN/m2);
2
Wk=uzXuXw0=0.300X0.510X0.116=0.018kN/m
h立杆的步距,1.50m;
Ia——立杆迎风面的间距,1.00m;
Ib与迎风面垂直方向的立杆间距,0.60m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9X0.9X1.4X0.018X1.000X1.500X1.500/10=0.005kN.m;
Nw考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;
Nw=8.927+0.9X1.2X0.666+0.9X0.9X1.4X0.005/0.600=9.744kN
经计算得到7=9744/(0.333X424)+5000/449仁70.133“肝后;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算7<[f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求!
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