板模板扣件式计算书.docx
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板模板扣件式计算书
板模板(扣件式)计算书
计算依据:
1.《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4.《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
5.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6.《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7.《钢结构设计标准》GB50017-2017
一.工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2,标高6.00m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
300
模板支架高度H(m)
6
模板支架纵向长度L(m)
8
模板支架横向长度B(m)
8
支架外侧模板高度Hm(mm)
1000
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
混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工荷载标准值Q1k(kN/m2)
2.5
支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk(kN)
1
风荷载参数:
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
省份
江苏
0.25
ωk=ω0μzμst=0.018
地区
南京市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
0.51
模板支架顶部离建筑物地面高度(m)
9
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.145
整体模板支架μstw
1.159
ωfk=ω0μzμstw=0.148
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.166
三.模板体系设计
结构重要性系数γ0
1
脚手架安全等级
II级
主梁布置方向
平行立杆纵向方向
立杆纵向间距la(mm)
900
立杆横向间距lb(mm)
900
水平拉杆步距h(mm)
1500
小梁间距l(mm)
200
小梁最大悬挑长度l1(mm)
150
主梁最大悬挑长度l2(mm)
100
结构表面的要求
结构表面隐蔽
荷载系数参数表:
正常使用极限状态
承载能力极限状态
可变荷载调整系数γL
1
0.9
可变荷载的分项系数γQ
1
1.5
永久荷载的分项系数γG
1
1.3
结构重要性系数γ0
1
设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(模板支架纵向)
模板设计剖面图(模板支架横向)
四.面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
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)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
面板计算方式
简支梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
承载能力极限状态
q1=γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×(Q1k+Q2k)]×b=1×[1.3×(0.1+(24+1.1)×0.3)+1.5×0.9×2.5]×1=13.294kN/m
正常使用极限状态
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.1+(24+1.1)×0.3))×1=7.63kN/m
计算简图如下:
1.强度验算
Mmax=q1l2/8=13.294×0.22/8=0.066kN·m
σ=Mmax/W=0.066×106/37500=1.773N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2.挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×7.63×2004/(384×10000×281250)=0.057mm
ν=0.057mm≤[ν]=L/250=200/250=0.8mm
满足要求!
五.小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
40×90
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.782
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×(Q1k+Q2k)]×b=1×[1.3×(0.3+(24+1.1)×0.3)+1.5×0.9×2.5]×0.2=2.711kN/m
因此,q1静=γ0×1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1.3×(0.3+(24+1.1)×0.3)×0.2=2.036kN/m
q1活=γ0×1.5×γL×(Q1k+Q2k)×b=1×1.5×0.9×2.5×0.2=0.675kN/m
计算简图如下:
1.强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×2.036×0.92+0.125×0.675×0.92=0.274kN·m
M2=q1L12/2=2.711×0.152/2=0.03kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.274,0.03]=0.274kN·m
σ=Mmax/W=0.274×106/54000=5.083N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求!
2.抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×2.036×0.9+0.625×0.675×0.9=1.525kN
V2=q1L1=2.711×0.15=0.407kN
Vmax=max[V1,V2]=max[1.525,0.407]=1.525kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.525×1000/(2×40×90)=0.635N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2
满足要求!
3.挠度验算
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.3+(24+1.1)×0.3))×0.2=1.566kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×1.566×9004/(100×9350×243×104)=0.236mm≤[ν]=L/250=900/250=3.6mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=1.566×1504/(8×9350×243×104)=0.004mm≤[ν]=2×l1/250=2×150/250=1.2mm
满足要求!
六.主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×2.7
主梁计算截面类型(mm)
Φ48×2.7
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)
4.12
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
9.89
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
1.小梁最大支座反力计算
q1=γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×(Q1k+Q2k)]×b=1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.3)+1.5×0.9×2.5]×0.2=2.763kN/m
q1静=γ0×1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1.3×(0.5+(24+1.1)×0.3)×0.2=2.088kN/m
q1活=γ0×1.5×γL×(Q1k+Q2k)×b=1×1.5×0.9×2.5×0.2=0.675kN/m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.3))×0.2=1.606kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×2.763×0.9=3.108kN
按二等跨连续梁按悬臂梁,R1=(0.375q1静+0.437q1活)L+q1l1=(0.375×2.088+0.437×0.675)×0.9+2.763×0.15=1.385kN
主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6
R=max[Rmax,R1]×0.6=1.865kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×1.606×0.9=1.807kN
按二等跨连续梁悬臂梁,R'1=0.375q2L+q2l1=0.375×1.606×0.9+1.606×0.15=0.783kN
R'=max[R'max,R'1]×0.6=1.084kN;
计算简图如下:
主梁计算简图一
主梁计算简图二
2.抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
主梁弯矩图二(kN·m)
σ=Mmax/W=0.773×106/4120=187.699N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3.抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
主梁剪力图二(kN)
τmax=2Vmax/A=2×5.003×1000/384=26.059N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4.挠度验算
主梁变形图一(mm)
主梁变形图二(mm)
跨中νmax=1.151mm≤[ν]=900/250=3.6mm
悬挑段νmax=0.457mm≤[ν]=2×100/250=0.8mm
满足要求!
5.支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=5.46kN,R2=8.943kN,R3=9.25kN,R4=4.322kN
图二
支座反力依次为R1=4.874kN,R2=9.113kN,R3=9.113kN,R4=4.874kN
七.可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=9.25/0.6=15.417kN≤[N]=30kN
满足要求!
八.立杆验算
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
1500
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
立杆钢管截面类型(mm)
Φ48×2.7
立杆钢管计算截面类型(mm)
Φ48×2.7
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
384
立杆截面回转半径i(mm)
16
立杆截面抵抗矩W(cm3)
4.12
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1.长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1×1.755×1500=2632mm
λ=max[l01,l0]/i=2633/16=164.562≤[λ]=210
满足要求!
2.立杆稳定性验算
考虑风荷载:
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3042mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1.155×1.755×1500=3041mm
λ=max[l01,l0]/i=3042/16=190.125
查表得,φ1=0.199
Mwd=γ0×γLφwγQMwk=γ0×γLφwγQ(ζ2wklah2/10)=1×0.9×0.6×1.5×(1×0.018×0.9×1.52/10)=0.003kN·m
Nd=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+1×γG×q×H=Max[5.46,9.113,9.25,4.874]/0.6+1×1.3×0.15×6=16.587kN
fd=Nd/(φ1A)+Mwd/W=16.587×103/(0.199×384)+0.003×106/4120=217.779N/mm2>[σ]=205N/mm2
不满足要求,请减小立杆纵横向间距或减小步距。
九.高宽比验算
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016第8.3.2条:
支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0
H/B=6/8=0.75≤3
满足要求!
十.架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=la×ωfk=0.9×0.148=0.133kN/m:
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:
Fwk=la×Hm×ωmk=0.9×1×0.166=0.149kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok:
Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×62×0.133+6×0.149=3.294kN.m
参考《规范》GB51210-2016第6.2.17条:
B2la(gk1+gk2)+2ΣGjkbj≥3γ0Mok
gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
B2la(gk1+gk2)+2ΣGjkbj=B2la[qH/(la×lb)+G1k]+2×Gjk×B/2=82×0.9×[0.15×6/(0.9×0.9)+0.5]+2×1×8/2=100.8kN.m≥3γ0Mok=3×1×3.294=9.882kN.M
满足要求!
十一.立杆地基基础验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立杆垫木地基土承载力折减系数mf
0.9
垫板底面面积A(m2)
0.1
立杆底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=16.587/(0.9×0.1)=184.3kPa>γufak=1.254×140=175.56kPa
不满足要求!
请减小立杆纵横向间距或对地基进行处理!
结论和建议:
1.顶部立杆段,不满足要求,请减小立杆纵横向间距或减小步距。
2.立杆地基基础计算,不满足要求!
请减小立杆纵横向间距或对地基进行处理!
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