3605m板模板扣件式计算书.docx
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3605m板模板扣件式计算书
36.05m模板(扣件式)计算书
一、计算依据
1.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4.《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5.《钢结构设计规范》GB50017-2003
二、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2,标高36.05m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
120
模板支架高度H(m)
9.83
模板支架纵向长度L(m)
68.1
模板支架横向长度B(m)
12
三、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
混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
0.076
地基粗糙程度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
9
风压高度变化系数μz
0.51
风荷载体型系数μs
0.5
四、模板体系设计
主梁布置方向
平行立柱纵向方向
立柱纵向间距la(mm)
1000
立柱横向间距lb(mm)
1000
水平拉杆步距h(mm)
1500
小梁间距l(mm)
300
小梁最大悬挑长度l1(mm)
250
主梁最大悬挑长度l2(mm)
250
结构表面的要求
结构表面隐蔽
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)
五、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
三等跨连续梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以三等跨连续梁,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=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×1=6.511kN/m
q1静=0.9×[γG(G1k+(G2k+G3k)×h)×b]=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.12)×1]=3.361kN/m
q1活=0.9×(γQQ1k)×b=0.9×(1.4×2.5)×1=3.15kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.108kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
正常使用极限状态
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.1+(24+1.1)×0.12))×1=3.112kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×3.361×0.32+0.117×3.15×0.32=0.063kN·m
M2=max[0.08q2L2+0.213pL,0.1q2L2+0.175pL]=max[0.08×0.108×0.32+0.213×3.15×0.3,0.1×0.108×0.32+0.175×3.15×0.3]=0.202kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.063,0.202]=0.202kN·m
σ=Mmax/W=0.202×106/37500=5.388N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677ql4/(100EI)=0.677×3.112×3004/(100×10000×281250)=0.061mm
ν=0.061mm≤[ν]=L/250=300/250=1.2mm
满足要求!
六、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
50×80
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)
53.33
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
213.33
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.3=2.018kN/m
因此,q1静=0.9×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.12)×0.3=1.073kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3=0.945kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3=0.097kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×1.073×12+0.125×0.945×12=0.252kN·m
M2=max[0.07q2L2+0.203pL,0.125q2L2+0.188pL]=max[0.07×0.097×12+0.203×3.15×1,0.125×0.097×12+0.188×3.15×1]=0.646kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[2.018×0.252/2,0.097×0.252/2+3.15×0.25]=0.791kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.252,0.646,0.791]=0.791kN·m
σ=Mmax/W=0.791×106/53330=14.824N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×1.073×1+0.625×0.945×1=1.261kN
V2=0.625q2L+0.688p=0.625×0.097×1+0.688×3.15=2.228kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[2.018×0.25,0.097×0.25+3.15]=3.174kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.261,2.228,3.174]=3.174kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.174×1000/(2×50×80)=1.19N/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)×0.12))×0.3=0.994kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×0.994×10004/(100×9350×213.33×104)=0.26mm≤[ν]=L/250=1000/250=4mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=0.994×2504/(8×9350×213.33×104)=0.024mm≤[ν]=2×l1/250=2×250/250=2mm
满足要求!
七、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×2.8
主梁计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
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)
4.25
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.19
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
1
1、小梁最大支座反力计算
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×1.5]×0.3=1.705kN/m
q1静=0.9×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)×0.3=1.138kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3=0.567kN/m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.12))×0.3=1.054kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×1.705×1=2.131kN
按悬臂梁,R1=1.705×0.25=0.426kN
R=max[Rmax,R1]=2.131kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×1.054×1=1.317kN
按悬臂梁,R'1=q2l1=1.054×0.25=0.263kN
R'=max[R'max,R'1]=1.317kN;
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=0.742×106/4250=174.571N/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=2×4.294×1000/398=21.579N/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=1.213mm≤[ν]=1000/250=4mm
悬挑段νmax=0.989mm≤[ν]=2×250/250=2mm
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=6.361kN,R2=6.994kN,R3=7.845kN,R4=4.372kN
图二
支座反力依次为R1=5.324kN,R2=7.462kN,R3=7.462kN,R4=5.324kN
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
按上节计算可知,可调托座受力N=7.845kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立柱顶部步距hd(mm)
1500
立柱伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立柱计算长度系数μ1
1.386
非顶部立柱计算长度系数μ2
1.755
钢管截面类型(mm)
Φ48×2.8
钢管计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
398
立柱截面回转半径i(mm)
16
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.25
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
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633mm
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=1×1.755×1500=2632mm
λ=max[l01,l0]/i=2633.4/16=164.588≤[λ]=210
满足要求!
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
小梁验算
q1=1×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×0.3=1.642kN/m
同上四~六步计算过程,可得:
R1=6.128kN,R2=7.189kN,R3=7.558kN,R4=5.129kN
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.185×1.386×(1500+2×200)=3120.579mm
λ1=l01/i=3120.579/16=195.036
查表得,φ=0.189
不考虑风荷载:
N1=Max[R1,R2,R3,R4]=Max[6.128,7.189,7.558,5.129]=7.558kN
f=N1/(ΦA)=7558/(0.189×398)=100.476N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
考虑风荷载:
Mw=1×γQφcωk×la×h2/10=1×1.4×0.9×0.076×1×1.52/10=0.022kN·m
N1w=Max[R1,R2,R3,R4]+Mw/lb=Max[6.128,7.189,7.558,5.129]+0.022/1=7.58kN
f=N1w/(φA)+Mw/W=7580/(0.189×398)+0.022×106/4250=105.944N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=1.185×1.755×1500=3119.512mm
λ=l0/i=3119.512/16=194.97
查表得,φ1=0.191
不考虑风荷载:
N=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[6.128,7.189,7.558,5.129]+1×1.2×0.15×9.83=9.327kN
f=N/(φ1A)=9.327×103/(0.191×398)=122.695N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
考虑风荷载:
Mw=1×γQφcωk×la×h2/10=1×1.4×0.9×0.076×1×1.52/10=0.022kN·m
Nw=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H+Mw/lb
=Max[6.128,7.189,7.558,5.129]+1×1.2×0.15×9.83+0.022/1=9.349kN
f=Nw/(φ1A)+Mw/W=9.349×103/(0.191×398)+0.022×106/4250=128.16N/mm2≤[σ]=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=9.83/12=0.819≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
十一、立柱地基基础验算
地基土类型
岩石
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立柱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
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=9.349/(0.9×0.1)=103.878kPa≤fak=140kPa
满足要求!
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