梁模板验算11111分解.docx
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梁模板验算11111分解
梁模板工程方案计算书
工程名称:
五二村
施工单位:
山东德建集团有限公司
编制人:
审核人:
日期:
目录
一、编制依据2
二、工程参数2
三、新浇砼对模板侧压力标准值计算3
四、梁侧模板面板验算3
五、梁侧模板次楞验算4
六、梁侧模板主楞验算6
七、梁底模板面板验算7
八、梁底模板次楞验算9
九、梁底横向水平杆验算10
十、梁底纵向水平杆验算12
十一、扣件抗滑移验算12
十二、立杆稳定性验算12
一、
编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版)
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
7、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
8、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)
9、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
11、《木结构设计规范》(GB50005-2003)
12、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008
13、《建筑施工手册》第四版(缩印本)
14、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)
15、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》(建质[2009]254号)
16、建书脚手架和模板计算软件(建科评[2007]028号)
二、工程参数
梁与支架参数
梁截面宽度
0.2m
梁截面高度
0.45m
支架高度
2.9m
楼板厚度
0.1m
立杆梁跨度方向间距la
1m
钢管类型
φ48×2.7m
梁两侧与梁底立杆
1m
水平杆最大步距
1.5m
顶步步距
0.9m
立杆伸出水平杆长度a
0.2m
面板
14mm厚木胶合板
梁底面板下次楞
50×80mm方木,2根
梁侧次楞
50×80mm方木,间距250mm
梁侧主楞
单钢管,间距600mm
穿梁螺栓
不设置穿梁螺栓
荷载参数
永久荷载
新浇砼自重
24kN/m3
钢筋自重
1.5kN/m3
面板次楞自重
0.3kN/m2
支架自重
0.104kN/m
可变荷载
施工人员及设备荷载
1kN/m2
倾倒砼对梁侧模板荷载
2kN/m2
振捣砼对梁底模板荷载
2kN/㎡
振捣砼对梁侧模板荷载
4kN/㎡
三、新浇砼对模板侧压力标准值计算
依据《砼结构工程施工规范GB50666-2011》,浇筑速度大于10m/h,或砼坍落度大于180mm时,新浇筑砼对模板的侧压力标准值,按下列公式计算:
=24×0.45=10.8kN/m2
其中γc--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.45m;
四、梁侧模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为14mm,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。
计算宽度取1000mm。
面板的截面抵抗矩W=1000×14×14/6=32667mm3;
截面惯性矩I=1000×14×14×14/12=228667mm4;
(一)强度验算
1、面板按两跨连续板计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.25m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=10.8kN/m2,振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×(1.2×10.8+1.4×4)×1=16.704KN/m
q2=0.9×(1.35×10.8+1.4×0.7×4)×1=16.65KN/m
取较大值q=16.704KN/m作为设计依据。
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=0.125q1l2=0.125×16.704×0.252=0.13KN·m
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.13×106
=3.98N/mm2 W 32667 面板强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=1×10.8=10.8KN/m; 面板最大容许挠度值: 250/400=0.63mm; 面板弹性模量: E=4500N/mm2; ν= 0.521ql4 = 0.521×10.800×2504 =0.21mm<0.63mm 100EI 100×4500×228667 满足要求! 五、梁侧模板次楞验算 次楞采用50×80mm(宽度×高度)方木,间距: 0.25m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=50×80×80/6=53333mm3; 截面惯性矩I=50×80×80×80/12=2133333mm4; (一)强度验算 1、次楞承受面板传递的荷载,按均布荷载作用下三跨连续梁计算,其计算跨度取主楞间距,L=0.6m。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=10.8kN/m2,振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。 均布线荷载设计值为: q1=0.9×(1.2×10.8+1.4×4)×0.25=4.176KN/m q2=0.9×(1.35×10.8+1.4×0.7×4)×0.25=4.163KN/m 取较大值q=4.176KN/m作为设计依据。 3、强度验算 计算最大弯矩: Mmax=0.1ql2=0.1×4.176×0.62=0.150kN·m 最大支座力: 1.1ql=1.1×4.176×0.6=2.76kN 次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2。 Σ= Mmax = 0.150×106 =2.813N/mm2<17N/mm2 W 53333 满足要求! (二)抗剪强度验算 次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×4.176×0.6=1.503KN 木材抗剪强度设计值fv=4.8N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×1.503×103 =0.564N/mm2 2bh 2×50×80 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=10.8×0.25=2.7KN/m; 次楞最大容许挠度值=600/250=2.4mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×2.7×6004 =0.111mm<2.4mm 100EI 100×10000×2133333 满足要求! 六、梁侧模板主楞验算 主楞采用单钢管,间距: 0.6m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=4120mm3; 截面惯性矩I=98900mm4; (一)强度验算 1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=2.76kN,按集中荷载作用下简支梁计算,其计算跨度取梁侧高度间距,L=0.35m。 主楞计算简图(kN) 主楞弯矩图(kN.m) 2、强度验算 最大弯矩Mmax=0kN·m 主楞抗弯强度设计值[f]=205N/mm2。 σ= Mmax = 0×106 = 0N/mm2<205N/mm2 W 4120 满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.782kN,主楞弹性模量: E=206000N/mm2。 主楞最大容许挠度值: 350/150=2.3mm; 经计算主楞最大挠度Vmax=0mm<2.3mm。 满足要求! 七、梁底模板面板验算 面板采用木胶合板,厚度为14mm。 取梁底横向水平杆间距1m作为计算单元。 面板的截面抵抗矩W=100×1.4×1.4/6=32.667cm3; 截面惯性矩I=100×1.4×1.4×1.4/12=22.867cm4; (一)强度验算 1、梁底次楞为2根,面板按简支板计算,其计算跨度取梁底次楞间距,L=0.2m。 2、荷载计算 作用于梁底模板的均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×(24×0.45+1.5×0.45+0.3)+1.4×2]×1=15.24kN/m q2=0.9×[1.35×(24×0.45+1.5×0.45+0.3)+1.4×0.7×2]×1=16.07kN/m 根据以上两者比较应取q=16.07kN/m作为设计依据。 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 经过计算得到从左到右各支座力分别为: N1=1.607kN;N2=1.607kN; 最大弯矩Mmax=0.080kN.m 梁底模板抗弯强度设计值[f](N/mm2)=12.5N/mm2; 梁底模板的弯曲应力按下式计算: σ= Mmax = 0.080×106 = 2.449N/mm2<12.5N/mm2 W 32.667×103 满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=1×(24×0.45+1.5×0.45+0.3)=11.78kN/m; 面板弹性模量: E=4500N/mm2; 经计算,最大变形Vmax=0.239mm 梁底模板的最大容许挠度值: 200/400=0.5mm; 最大变形Vmax=0.239mm<0.5mm 满足要求! 八、梁底模板次楞验算 本工程梁底模板次楞采用方木,宽度50mm,高度80mm。 次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×8×8/6=53.333cm3; I=5×8×8×8/12=213.333cm4; (一)强度验算 最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和,取受力最大的次楞,按照三跨连续梁进行计算,其计算跨度取次楞下横向水平杆的间距,L=1m。 次楞计算简图 荷载设计值q=1.607/1=1.607kN/m; 最大弯距Mmax=0.1ql2=0.1×1.607×12=0.161kN.m; 次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2; σ= Mmax = 0.161×106 =3.019N/mm2<17N/mm2 W 53.333×103 次楞抗弯强度满足要求! (二)抗剪强度验算 V=0.6ql=0.6×1.607×1=0.964KN 木材抗剪强度设计值fv=4.8N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×0.964×103 =0.36N/mm2 2bh 2×50×80 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 次楞最大容许挠度值: l/250=1000/250=4mm; 验算挠度时不考虑可变荷载值,只考虑永久荷载标准值: q=1.178/1=1.178N/mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×1.178×10004 =0.374mm<4mm 100EI 100×10000×213.333×104 次楞挠度满足要求! 九、梁底横向水平杆验算 横向水平杆按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取梁底面板下次楞传递力。 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 经计算,从左到右各支座力分别为: N1=1.607kN;N2=1.607kN; 最大弯矩Mmax=0.643kN.m; 最大变形Vmax=3.116mm。 (一)强度验算 支撑钢管的抗弯强度设计值[f](N/mm2)=205N/mm2;; 支撑钢管的弯曲应力按下式计算: σ= Mmax = 0.643×106 =156.068N/mm2<205N/mm2 W 4.12×103 满足要求! (二)挠度验算 支撑钢管的最大容许挠度值: l/150=1000/150=6.7mm或10mm; 最大变形Vmax=3.116mm<6.7mm 满足要求! 一十、梁底纵向水平杆验算 横向钢管作用在纵向钢管的集中荷载P=1.607kN。 计算简图(kN) 纵向水平杆只起构造作用,不需要计算。 一十一、扣件抗滑移验算 水平杆传给立杆荷载设计值R=1.607KN,由于采用顶托,不需要进行扣件抗滑移的计算。 一十二、立杆稳定性验算 (一)风荷载计算 因在室外露天支模,故需要考虑风荷载。 基本风压按山东德州市10年一遇风压值采用,ω0=0.45kN/m2。 模板支架计算高度H=2.9m,按地面粗糙度B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。 风压高度变化系数µz=1。 计算风荷载体形系数: 将模板支架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计算。 模板支架的挡风系数=1.2×An/(la×h)=1.2×0.143/(1×1.5)=0.114 式中An=(la+h+0.325lah)d=0.143m2 An----一步一跨内钢管的总挡风面积。 la----立杆间距,1m h-----步距,1.5m d-----钢管外径,0.048m 系数1.2-----节点面积增大系数。 系数0.325-----模板支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。 单排架无遮拦体形系数: µst=1.2=1.2×0.114=0.14 无遮拦多排模板支撑架的体形系数: µs=µst 1-ηn =0.14 1-0.9510 =1.12 1-η 1-0.95 η----风荷载地形地貌修正系数。 n----支撑架相连立杆排数。 风荷载标准值ωk=µzµsω0=1×1.12×0.45=0.504kN/m2 风荷载产生的弯矩标准值: Mw= 0.92×1.4ωklah2 = 0.92×1.4×0.504×1×1.52 =0.129kN·m 10 10 (二)立杆轴心压力设计值N计算 上部梁传递的最大荷载设计值: 1.607kN; 立杆承受支架自重荷载设计值: 1.35×2.9×0.104=0.407kN 梁侧楼板模板自重荷载设计值: 1.35×(1/2+(1-0.2)/2)×1×0.3=0.365kN 梁侧楼板砼与钢筋自重荷载设计值: 1.35×(1/2+(1-0.2)/2)×1×0.1×(24+1.5)=3.098kN 立杆轴心压力设计值N: 1.607+0.407+0.365+3.098=5.477kN; (三)立杆稳定性计算 立杆的稳定性计算公式: N + Mw ≤f A W N----轴心压力设计值(kN): N=5.477kN; φ----轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到; L0---立杆计算长度(m),L0=kμ1(h1+2a);kμ2h。 h1: 水平杆顶步步距,h: 水平杆最大步距,a: 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度,k: 计算长度附加系数,μ1μ2: 考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按扣件脚手架规范JGJ130-2011剪刀撑普通型构造采用。 kμ1(h1+2a)=1.155×2.153×(0.9+2×0.2)=3.23m kμ2h=1.155×1.993×1.5=3.45m,L0=3.45m。 i----立杆的截面回转半径(cm),i=1.6cm; A----立杆截面面积(cm2),A=3.84cm2; Mw----风荷载产生的弯矩标准值; W----立杆截面抵抗矩(cm3): W=4.12cm3; f----钢材抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2; 立杆长细比计算: λ=Lo/i=345/1.6=216,当验算长细比时,k取1,λ=299/1.6=187<210,长细比满足要求! 按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.156; N + Mw = 5.477×103 + 0.129×106 =91.430+31.311=122.741N/mm2 A W 0.156×3.84×102 4.12×103 立杆稳定性满足要求!
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