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支模架计算书
绿洲花园8#栋及地下室
支
模
架
计
湖南金辉建设集团有限公司
二O一O年六月
支模架计算书
绿洲花园8栋及地下室工程;属于剪力墙结构;地上33层;地下1层;建筑高度:
97.20m;标准层层高:
2.90m;总建筑面积:
约22885平方米;总工期:
500天;施工单位:
湖南金辉建设集团有限公司。
本工程由湖南省友联置业有限公司投资建设,湖南省建筑设计院设计,核工业长沙勘察院地质勘察,湖南兴湘建设监理咨询有限公司监理,湖南金辉建设集团有限公司组织施工;由高成刚同志担任项目经理。
一层板底支模架计算
楼板高支模架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书编制中还参考《施工技术》2002.3.《高支撑架设计和使用安全》。
一、参数信息:
1.脚手架参数
立杆横向间距或排距la(m):
1.20;立杆纵向间距或跨距lb(m):
1.20;立杆步距h(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架计算高度H(m):
5.50;
采用的钢管(mm):
①48X3.0;
扣件连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板混凝土厚度(mm):
3.000;
施工均布荷载(kN/m2):
1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm>:
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
模板支架立面图
图2楼板支撑架荷载计算单元
、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6.000X8.000X8.000/6=64.00cm3;1=6.000X8.000X8.000X8.000/12=256.00cm4;
「1
Ni
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
⑴钢筋混凝土板自重(kN/m):
3
qi=25.000X0.250X0.003X10-=0.019kN/m;
⑵模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350X0.250=0.088kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
P1=(1.000+2.000)X1.200X0.250=0.900kN;
2.方木抗弯强度验算:
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:
均布荷载q=1.2X(0.019+0.088)=0.128kN/m;
集中荷载p=1.4X0.900=1.260kN;
22
最大弯距M=PI/4+ql/8=1.260X1.200/4+0.128X1.200/8=0.401kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.260/2+0.128X1.200/2=0.706kN;
方木的最大应力值(T=M/w=0.401X6164.000X03=6.265N/mm2;
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
方木的最大应力计算值为6.265N/mm小于方木的抗弯强度设计值13.0
N/mrf,满足要求!
3.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=1.200X0.128/2+1.260/2=0.706kN;
方木受剪应力计算值T=3X706.500/(2X60.000X80.000)=
2
0.221N/mm;
方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2;
方木受剪应力计算值为0.221N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.400
N/mrf,满足要求!
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式
如下:
r亠+宝
48^1384SZ
均布荷载q=q1+q2=0.019+0.088=0.106kN/m;
集中荷载p=0.900kN;
方木最大挠度计算值V5X0.106X1200.0004/(384X9500.000X
2560000.00)+900.000X1200.0003/(48X9500.000X2560000.00)=1.450mm
方木最大允许挠度值[V]=1200.000/250=4.800mm;
方木的最大挠度计算值1.450mm小于方木的最大允许挠度值4.800mm,满足要求!
三、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=0.128X1.200+1.260=1.413kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.832kN.m;
最大变形Vmax=3.664mm;
最大支座力Qmax=7.488kN;
钢管最大应力(T=0.832X104490.000=185.350N/mm2;
钢管抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2;
支撑钢管的计算最大应力计算值185.350N/mm2小于钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1200.000/150与10mm满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96
页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.488kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138X5.500=0.761kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
⑵模板的自重(kN):
N32=0.350X1.200X1.200=0.504kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NGa=25.000X0.003X10-3X1.200X1.200=0.108kN;
经计算得到,静荷载标准值Ng=NG1+N32+N33=1.373kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值Nq=(1.000+2.000)X1.200X1.200
kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2Ng+1.4Nq=7.696kN;
六、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=7.696kN;
&---轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.24cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49cni;
0-钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
l0=h+2a
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
0.100m;
上式的计算结果:
=4.320
1.730;
a=
立杆计算长度L0=h+2a=1.500+0.100X2=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.900=107.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.537;
钢管立杆的最大应力计算值;(T=7695.840/(0.537X424.000)=33.800
N/mrr;
钢管立杆的最大应力计算值(T=33.800N/mm2小于钢管立杆的抗压强
度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
10=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.005;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185X1.005X(1.500+0.100X2)=2.025m;
Lo/i=2024.573/15.900=127.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.412;
钢管立杆的最大应力计算值;(T=7695.840/(0.412X424.000)=44.055
N/mrr;
钢管立杆的最大应力计算值(T=44.055N/mm2小于钢管立杆的抗压强
度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
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。
恚1模板玄架计算长度附加系数ki
步距
4
s
10
12
14
16
IS
20
25
3C
35
40
1.35
1.0
1014
1025
1.039
1.0^2
1.054
1.051
1081
1.D92
1,113
L13T
11S5
1173
1.44
kO
L012
1.022
1.031
1.039
I047
1.056
1.064
1.072
1.092
1111
1.何
1.149
1.53
1.0
LOOT
1.015
1024
1031
1.039
1.047
1055
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