标准层梁模板计算书分析.docx

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标准层梁模板计算书分析

标准层梁模板计算书

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

一、工程属性

新浇混凝土梁名称

标准层KL30

新浇混凝土梁计算跨度（m）

3.1

混凝土梁截面尺寸（mm×mm）

200×550

新浇混凝土结构层高（m）

3

梁侧楼板厚度（mm）

100

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

模板面板

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）

0.25

非自定义:

0.13

风压高度变化系数μz

0.65

风荷载体型系数μs

0.8

三、模板体系设计

新浇混凝土梁支撑方式

梁两侧有板，梁板立柱不共用A

梁跨度方向立柱间距la（mm）

1000

梁底两侧立柱间距lb（mm）

900

步距h（mm）

1600

新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）

1000、1000

混凝土梁距梁底两侧立柱中的位置

居中

梁底左侧立柱距梁中心线距离（mm）

450

板底左侧立柱距梁中心线距离s1（mm）

450

板底右侧立柱距梁中心线距离s2（mm）

450

梁底增加立柱根数

0

梁底支撑小梁根数

2

每纵距内附加梁底支撑主梁根数

1

梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）

100

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（mm）

18

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

取单位宽度1000mm，按简支梁计算，计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×18×18/6＝54000mm3，I＝bh3/12=1000×18×18×18/12＝486000mm4

q1＝γ0×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）×0.55）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.55）+1.4×0.7×2]×1＝18.926kN/m

q2＝[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝[0.1+（24+1.5）×0.55]×1＝14.125kN/m

1、强度验算

Mmax＝0.125q1l2＝0.125×18.926×0.22＝0.095kN·m

σ＝Mmax/W＝0.095×106/54000＝1.752N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax＝5q2L4/（384EI）=5×14.125×2004/（384×10000×486000）＝0.061mm≤[ν]＝l/400＝200/400＝0.5mm

满足要求！

3、支座反力计算

设计值（承载能力极限状态）

R1=R2=0.5q1l=0.5×18.926×0.2＝1.893kN

标准值（正常使用极限状态）

R1'=R2'=0.5q2l=0.5×14.125×0.2＝1.413kN

五、小梁验算

小梁类型

方木

小梁材料规格（mm）

40×60

小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.44

小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.78

小梁截面抵抗矩W（cm3）

24

小梁弹性模量E（N/mm2）

9350

小梁截面惯性矩I（cm4）

72

小梁验算方式

三等跨连续梁

为简化计算，按三等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图：

q1＝1.893+0.9×1.35×[（0.3-0.1）×0.2/2+0.5×（0.55-0.1）]+0.9×max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.1）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.1）+1.4×0.7×2]×max[0.45-0.2/2，0.45-0.2/2]/2×1=3.2kN/m

q2＝1.413+（0.3-0.1）×0.2/2+0.5×（0.55-0.1）+（0.5+（24+1.1）×0.1）×max[0.45-0.2/2，0.45-0.2/2]/2×1＝2.184kN/m

1、抗弯验算

Mmax＝max[0.1q1l12，0.5q1l22]＝max[0.1×3.2×0.52，0.5×3.2×0.12]＝0.08kN·m

σ=Mmax/W=0.08×106/24000=3.333N/mm2≤[f]=15.44N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

Vmax＝max[0.6q1l1，q1l2]＝max[0.6×3.2×0.5，3.2×0.1]＝0.96kN

τmax=3Vmax/（2bh0）=3×0.96×1000/（2×40×60）＝0.6N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

ν1＝0.677q2l14/（100EI）＝0.677×2.184×5004/（100×9350×720000）＝0.137mm≤[ν]＝l1/400＝500/400＝1.25mm

ν2＝q2l24/（8EI）＝2.184×1004/（8×9350×720000）＝0.004mm≤[ν]＝2l2/400＝2×100/400＝0.5mm

满足要求！

4、支座反力计算

梁头处（即梁底支撑主梁悬挑段根部）

承载能力极限状态

Rmax＝max[1.1q1l1，0.4q1l1+q1l2]＝max[1.1×3.2×0.5，0.4×3.2×0.5+3.2×0.1]＝1.76kN

同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1＝R2＝1.76kN

正常使用极限状态

R'max＝max[1.1q2l1，0.4q2l1+q2l2]＝max[1.1×2.184×0.5，0.4×2.184×0.5+2.184×0.1]＝1.201kN

同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1＝R'2＝1.201kN

六、主梁验算

主梁类型

钢管

主梁材料规格（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

主梁自重忽略不计，计算简图如下：

1、抗弯验算

主梁弯矩图（kN·m）

σ=Mmax/W=0.616×106/4490=137.233N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

主梁剪力图（kN）

Vmax＝1.76kN

τmax=2Vmax/A=2×1.76×1000/424＝8.302N/mm2≤[τ]=125N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

主梁变形图（mm）

νmax＝1.53mm≤[ν]＝l/400＝900/400＝2.25mm

满足要求！

4、支座反力计算

承载能力极限状态

支座反力依次为R1=1.76kN，R2=1.76kN

正常使用极限状态

支座反力依次为R'1=1.201kN，R'2=1.201kN

七、纵向水平钢管验算

钢管类型

Ф48×3

钢管截面面积A（mm2）

424

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）

10.78

钢管截面抵抗矩W（cm3）

4.49

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

计算简图如下：

R＝max[R1，R2]=[1.76，1.76]=1.76kN，R'＝max[R1'，R2']＝[1.201，1.201]=1.201kN

1、抗弯验算

纵向水平钢管弯矩图（kN·m）

σ＝Mmax/W＝0.308×106/4490＝68.599N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

纵向水平钢管剪力图（kN）

Vmax＝1.144kN

τmax＝2Vmax/A=2×1.144×1000/424＝5.396N/mm2≤[τ]＝125N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

纵向水平钢管变形图（mm）

νmax＝0.625mm≤[ν]＝l/400＝1000/400＝2.5mm

满足要求！

4、支座反力计算

支座反力依次为R1=2.376kN，R2=3.784kN，R3=3.784kN，R4=2.376kN

八、扣件抗滑移验算

荷载传递至立杆方式

双扣件

扣件抗滑移折减系数kc

1

扣件最大受力N＝max[R1，R2]＝3.784kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN

满足要求！

九、立柱验算

剪刀撑设置

加强型

立杆顶部步距hd（mm）

650

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

钢管类型

Ф48×3

钢材等级

Q235

立柱截面面积A（mm2）

424

回转半径i（mm）

15.9

立柱截面抵抗矩W（cm3）

4.49

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×（650+2×200）=1455.3mm

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1×1.755×1600=2808mm

λ=l0/i=2808/15.9=176.604≤[λ]=210

长细比满足要求！

2、风荷载计算

Mw＝1.4××ωk×la×h2/10＝1.4×0.9×0.13×1×1.62/10＝0.042kN·m

3、稳定性计算

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：

1）面板验算

q1＝[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.55）+1.4×0.9×2]×1＝19.47kN/m

2）小梁验算

q1＝max{1.947+1.2×[（0.3-0.1）×0.2/2+0.5×（0.55-0.1）]+[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.1）+1.4×0.9×1]×max[0.45-0.2/2，0.45-0.2/2]/2×1，1.947+1.2×（0.3-0.1）×0.2/2}=3.094kN/m

同上四～七计算过程，可得：

R1＝3.657kN，R2＝3.657kN

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.386×（650+2×200）=1680.871mm

λ1＝l01/i＝1680.871/15.9＝105.715，查表得，φ1＝0.551

立柱最大受力Nw＝max[R1，R2]+Mw/lb＝max[3.657，3.657]+0.042/0.9＝3.704kN

f＝N/（φA）+Mw/W＝3703.779/（0.551×424）+0.042×106/4490＝25.193N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1600=3243.24mm

λ2＝l02/i＝3243.24/15.9＝203.977，查表得，φ2＝0.175

立柱最大受力Nw＝max[R1，R2]+1.2×0.15×（3-0.55）+Mw/lb＝max[3.657，3.657]+0.441+0.042/0.9＝4.145kN

f＝N/（φA）+Mw/W＝4144.779/（0.175×424）+0.042×106/4490＝65.199N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

十、立柱地基基础计算

地基土类型

钢筋砼

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）

0.15

立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝4.145/（0.9×0.15）＝30.702kPa≤fak＝140kPa

满足要求！