扣件钢管楼板模板支架计算书4米15米1米12米.docx
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扣件钢管楼板模板支架计算书4米15米1米12米.docx
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扣件钢管楼板模板支架计算书4米15米1米12米
现浇钢筋混凝土4米厚顶板板支撑系统验算
模板、木方、纵向水平杆、横向水平杆共计算抗弯、抗剪、挠度
扣件计算抗滑承载力。
立杆计算稳定性
一、计算说明
1、荷载及参数
(1)箱型设备基础顶板计算厚度,本方案以4.0米厚为依据,其余厚度根据实际情况对支撑系统进行验算并加固;本验算按照4米厚顶板一次浇筑进行计算,相比现场两次施工有较大安全系数。
(2)顶板支撑系统计算高度4.5米;
(3)支撑系统材料:
面板厚度18mm,剪切强度1.5N/mm2(见模板规范P12),抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量10000.0N/mm2。
(见模板规范P12)
木方50×100mm,间距150mm,剪切强度1.6N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9500.0N/mm2。
钢管弹性模量2.06×105N/mm2,(见脚手架规范P13)
模板:
木胶合板,自重不大于0.3kn/m2,(见模板规范P14)抗弯强度〔f〕=15kn
支撑:
普通脚手架钢管,截面规格:
φ48mm×3.5mm(力学性能见模板规范P30)
扣件:
可锻铸铁式扣件
1)恒荷载(结构自重)
模板自重:
0.35kn/m2(大于规范更保险)
支撑自重:
3.84kg/m(见模板规范P30)
钢筋砼自重:
25kn/m3(常量)
2)活荷载(施工荷载)
施工荷载:
根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表4.2.2中结构脚手架取值为3.0kn/m2(见脚手架规范P11)
风荷载:
由于本脚手架为箱形基础顶板的支撑系统,箱形基础墙板也已施工完毕,四周已经形成一封闭系统,因此风荷载可予以忽略不计。
二.支撑结构
立杆的纵距b=0.450m,立杆的横距l=0.450m,立杆的步距h=1.40m。
扣件计算折减系数取1.00。
支撑结构见附图一。
三.验算
(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。
模板面板的计算按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.0(砼自重)×4.0(板厚)×0.45(脚手架间距)+0.35(模板自重)×0.45(脚手架间距)=45.16kN/m
活荷载标准值q2=3.0(见模板规范P15,活荷载1加振捣活荷载2等于3)×0.45=1.35kN/m
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:
W=b(长宽)h2(厚)/6=45.00×1.80×1.80/6=24.3cm3;
I=bh3/12=45.00×1.80×1.80×1.80/12=21.87cm4;
(1)抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中:
q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到(系数参照建筑手册荷载与结构静力计算表2-12):
M=0.100×(1.2×45.16+1.4×1.35)×0.150×0.150=0.126kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f=0.126×1000×1000/24300=5.185N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6(系数,见建筑施工手册P51,三跨连续梁)×(1.2×45.16+1.4×1.35)×0.15=0.6×56.082×0.15=5.05kN
截面抗剪强度计算值T=3×5050/(2×450×18)=0.935N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.50N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=L/250
面板最大挠度计算值v=0.677×45.16×1504/(100×10000×218700)=0.0708mm
面板的最大挠度小于150/250=0.60mm,满足要求!
(二)、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×4.00×0.150=15kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×0.150=0.053kN/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/m):
活荷载标准值q21=3.00×0.150=0.450kN/m
经计算得到,荷载设计值为:
静荷载q1=1.20×15+1.20×0.053=18.063kN/m
活荷载q2=1.4×0.450=0.63kN/m
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×18.693×0.45×0.45=0.379kN.m
最大剪力Q=0.600×0.450×18.693=5.05kN
最大支座力N=1.10(系数,见建筑施工手册P51,三跨连续梁,左右相加0.5加0.6)×0.450×18.693=9.253kN
本算例中,木方的截面力学参数为:
截面抵抗矩W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
截面惯性矩I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.379×106/83333.3=4.55N/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[可以不计算]
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=3×5050/(2×50×100)=1.52N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力计算的最大支座力除以跨度得到20.562kN/m
最大变形v=0.677×20.562×450.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.144mm
木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求!
(二)纵向水平杆计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
抗弯强度计算:
最大弯矩M=0.379kN.m
抗弯强度f=M/W=0.379×1000×1000/5080=74.61N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(三)横向水平杆计算
横向水平杆按集中荷载作用下简支连续梁计算,计算简图如下:
最大支座力N=9.253kN
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mmax=0.244×9.253×0.45=1.016kN.m
最大变形vmax=1.883×9.253×103×(450)3/(100×2.06×105×12.19×104)=0.632mm
最大剪力Qmax=2.267×9.253=20.977kN
抗弯计算强度f=1.016×106/5080.0=200N/mm2
横向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
[v]=l/150=450/150=3mm
v<[v]横向水平杆挠度满足要求。
(四)横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力计算
横向水平杆传给立杆的竖向作用力:
R=20.977kNRc=8.00kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
R≤8.0kN时,可采用单扣件;8.0kN
故本次轧机设备基础顶板支撑采用可调托座。
(五)立杆计算
单立杆竖向荷载:
钢筋混凝土自重:
25×4×0.45×0.45=20.25KN
模板自重:
0.35×0.45×0.45=0.071KN
支撑自重:
3.84×4.5=0.173KN
施工荷载与倾倒混凝土荷载:
3×0.45×0.45=0.608KN
所以N=1.2×(20.25+0.071+0.173)+1.4×0.608=25.44KN
根据规范要求,不考虑风荷载时立杆的稳定计算式为:
其中:
N——立杆的轴心压力设计值(kN);N=25.44KN
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.58
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.57
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);
φ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到
参照《扣件式规范》,由公式
l0=k1uh=1.155×1.5×1.4=2.426m
经查表得到:
φ=0.294;
所以σ=25440/0.294×4.57×100=189.34<205N/mm2
立杆稳定性满足要求。
(六)结论
通过上述验算,对4米厚的顶板,450mm×450mm的立支撑系统,搭设高度4.5米,能够满足施工要求,并具有较大的安全系数。
现浇钢筋混凝土1米厚顶板板支撑系统验算
一、计算说明
1、荷载及参数
(1)箱型设备基础顶板计算厚度,本方案以1.0米厚为依据,其余厚度根据实际情况对支撑系统进行验算并加固;
(2)顶板支撑系统计算高度7.5米;
(3)支撑系统材料:
面板厚度18mm,剪切强度1.5N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量10000.0N/mm2。
木方50×100mm,间距200mm,剪切强度1.6N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9500.0N/mm2。
模板:
木胶合板,自重不大于0.3kn/m2,抗弯强度〔f〕=15kn
支撑:
普通脚手架钢管,截面规格:
φ48mm×3.5mm
扣件:
可锻铸铁式扣件
1)恒荷载(结构自重)
模板自重:
0.35kn/m2
支撑自重:
3.84kg/m
钢筋砼自重:
25kn/m3
2)活荷载(施工荷载)
施工荷载:
根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表4.2.2中结构脚手架取值为3.0kn/m2
风荷载:
由于本脚手架为箱形基础顶板的支撑系统,箱形基础墙板也已施工完毕,四周已经形成一封闭系统,因此风荷载可予以忽略不计。
二.支撑结构
立杆的纵距b=0.750m,立杆的横距l=0.750m,立杆的步距h=1.50m。
扣件计算折减系数取1.00。
支撑结构见附图一。
三.验算
(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。
模板面板的计算按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.0×1.0×0.75+0.35×0.75=19.01kN/m
活荷载标准值q2=3.0×0.75=2.25kN/m
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
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