后浇带加固梁支架计算书.docx
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后浇带加固梁支架计算书
梁模板(扣件式,梁板立柱共用)计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
550×1200
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
550×1200
模板支架高度H(m)
4.25
模板支架横向长度B(m)
20
模板支架纵向长度L(m)
18
梁侧楼板厚度(mm)
180
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
楼板模板
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)
0.35
非自定义:
0.29
地基粗糙程度
C类(有密集建筑群市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
24
风压高度变化系数μz
0.796
风荷载体型系数μs
1.04
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁垂直梁跨方向
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
900
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
900、900
混凝土梁距梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
450
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按梁两侧立柱间距均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
300,600
梁底支撑主梁最大悬挑长度(mm)
300
每跨距内梁底支撑小梁根数
4
每跨距内梁底支撑小梁间距(mm)
300
结构表面的要求
结构表面外露
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t(mm)
18
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.5
面板弹性模量E(N/mm2)
5400
验算方式
三等跨连续梁
按三等跨连续梁计算:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=550×18×18/6=29700mm3,截面惯性矩:
I=bh3/12=550×18×18×18/12=267300mm4
q1=0.9×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)×1.2)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×1.2)+1.4×0.7×2]×0.55=21.485kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×1.2]×0.55=20.515kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×0.55=0.97kN/m
q2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×1.2)]×0.55=16.885kN/m
简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×20.515×0.32+0.117×0.97×0.32=0.195kN·m
σ=Mmax/W=0.195×106/29700=6.561N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×16.885×3004/(100×5400×267300)=0.641mm≤[ν]=L/400=300/400=0.75mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
Rmax=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×20.515×0.3+1.2×0.97×0.3=7.119kN
标准值(正常使用极限状态)
R'max=1.1q2L=1.1×16.885×0.3=5.572kN
五、小梁验算
小梁类型
钢管
小梁截面类型(mm)
Ф48×3
小梁计算截面类型(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
承载能力极限状态:
面板传递给小梁q1=7.119/0.55=12.944kN/m
小梁自重q2=0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3=0.073kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=0.9×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.7×2]×(0.45-0.55/2)/2×0.3+0.9×1.35×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.394kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=0.9×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.7×2]×((0.9-0.45)-0.55/2)/2×0.3+0.9×1.35×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.394kN
正常使用极限状态:
面板传递给小梁q1=5.572/0.55=10.131kN/m
小梁自重q2=1×(0.3-0.1)×0.3=0.06kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=(1×0.5+1×(24+1.1)×0.18)×(0.45-0.55/2)/2×0.3+1×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.285kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=(1×0.5+1×(24+1.1)×0.18)×((0.9-0.45)-0.55/2)/2×0.3+1×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.285kN
计算简图如下:
承载能力极限状态
正常使用极限状态
1、抗弯验算
小梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.093×106/4490=20.792N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
小梁剪力图(kN)
Vmax=1.953kN
τmax=2Vmax/A=2×1.953×1000/424=9.21N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
小梁变形图(mm)
νmax=0.012mm≤[ν]=L/400=300/400=0.75mm
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
R1=0.201kN,R2=3.785kN,R3=3.785kN,R4=0.201kN
正常使用极限状态
R'1=0.15kN,R'2=2.948kN,R'3=2.948kN,R'4=0.15kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Ф48×3
主梁计算截面类型(mm)
Ф48×3
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)
4.49
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
2
主梁受力不均匀系数
0.6
主梁自重忽略不计,主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6
由上节可知P=max[R2,R3]×0.6=2.271kN,P'=max[R2',R3']×0.6=1.769kN
主梁计算简图一
1、抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
σ=Mmax/W=0.681×106/4490=151.67N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
Vmax=2.574kN
τmax=2Vmax/A=2×2.574×1000/424=12.142N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图一(mm)
跨中νmax=0.609mm≤[ν]=L/400=900/400=2.25mm
满足要求!
悬臂端νmax=1.363mm≤[ν]=2l2/400=2×300/400=1.5mm
满足要求!
4、支座反力计算
图一:
Rmax=7.116kN
用小梁的支座反力分别代入可得:
承载能力极限状态
图一
立柱2:
R2=7.116kN,立柱3:
R3=7.116kN
立柱所受主梁支座反力依次为:
立柱2:
P2=7.116/0.6=11.86kN,立柱3:
P3=7.116/0.6=11.86kN
七、纵向水平钢管验算
钢管截面类型(mm)
Φ48×3.5
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3.2
钢管截面面积A(mm2)
450
钢管截面回转半径i(mm)
15.9
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面惯性矩I(cm4)
11.36
钢管截面抵抗矩W(cm3)
4.73
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
由小梁验算一节可知P=max[R1,R4]=0.201kN,P'=max[R1',R4']=0.15kN
纵向水平钢管计算简图一
1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图一(kN·m)
σ=Mmax/W=0.06×106/4730=12.685N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
纵向水平钢管剪力图一(kN)
Vmax=0.228kN
τmax=2Vmax/A=2×0.228×1000/450=1.013N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
纵向水平钢管变形图一(mm)
跨中νmax=0.052mm≤[ν]=L/400=900/400=2.25mm
满足要求!
悬臂端νmax=0.116mm≤[ν]=2l2/400=2×300/400=1.5mm
满足要求!
4、支座反力计算
图一:
Rmax=0.63kN
用小梁两侧的支座反力分别代入可得:
承载能力极限状态
图一:
立柱1:
R1=0.63kN,立柱4:
R4=0.63kN
八、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
扣件抗滑移折减系数kc
0.75
1、扣件抗滑移验算
两侧立柱最大受力N=max[R1,R4]=max[0.63,0.63]=0.63kN≤0.75×8=6kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
2、可调托座验算
可调托座最大受力N=max[P2,P3]=11.86kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立柱验算
钢管截面类型(mm)
Φ48×3.5
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3.2
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
450
回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.73
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
支架自重标准值q(kN/m)
0.1
1、长细比验算
l0=h=1500mm
λ=l0/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.634
2、风荷载计算
Mw=0.9×φc×1.4×ωk×la×h2/10=0.9×0.9×1.4×0.29×0.9×1.52/10=0.067kN·m
3、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.2)+1.4×0.9×2]×0.55=19.483kN/m
2)小梁验算
F1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.9×1]×(0.45-0.55/2)/2×0.3+0.9×1.2×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.337kN
F2=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.9×1]×((0.9-0.45)-0.55/2)/2×0.3+0.9×1.2×0.5×(1.2-0.18)×0.3=0.337kN
q1=11.758kN/m
q2=0.065kN/m
同上四~七计算过程,可得:
R1=0.548kN,P2=10.732kN,P3=10.732kN,R4=0.548kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,P2,P3,R4+N边2]+0.9×1.2×0.1×(4.25-1.2)+Mw/lb=max[0.548+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.9×1]×(0.9+0.45-0.55/2)/2×0.9,10.732,10.732,0.548+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.9×1]×(0.9+0.9-0.45-0.55/2)/2×0.9]+0.329+0.067/0.9=11.136kN
f=N/(φA)+Mw/W=11135.58/(0.634×450)+0.067×106/4730=53.196N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
十、高宽比验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.7:
支架高宽比不应大于3
H/B=4.25/20=0.212≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
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