计算书扣件式.docx
- 文档编号:7263006
- 上传时间:2023-01-22
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:79.41KB
计算书扣件式.docx
《计算书扣件式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算书扣件式.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
计算书扣件式
楼板模板扣件钢管高支撑架计算书
计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为9.9m,
立杆的纵距b=0.90m,立杆的横距l=0.90m,立杆的步距h=1.50m。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。
木方40×90mm,间距300mm,
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁顶托采用100×100mm木方。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3,施工活荷载2.50kN/m2。
地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
扣件计算折减系数取1.00。
图楼板支撑架立面简图
图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
按照扣件新规范中规定并参照模板规范,确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.10×0.12+0.20)+1.40×2.50=7.354kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.100×0.120×0.900+0.200×0.900=2.891kN/m
活荷载标准值q2=(0.000+2.500)×0.900=2.250kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3;
I=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4;
(1)抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×(1.20×2.891+1.40×2.250)×0.300×0.300=0.060kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.060×1000×1000/48600=1.226N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×(1.20×2.891+1.4×2.250)×0.300=1.191kN
截面抗剪强度计算值T=3×1191.0/(2×900.000×18.000)=0.110N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×2.891×3004/(100×6000×437400)=0.060mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×0.120×0.300=0.904kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×0.300=0.060kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(2.500+0.000)×0.300=0.750kN/m
静荷载q1=1.20×0.904+1.20×0.060=1.156kN/m
活荷载q2=1.40×0.750=1.050kN/m
计算单元内的木方集中力为(1.050+1.156)×0.900=1.985kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=1.986/0.900=2.206kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.21×0.90×0.90=0.179kN.m
最大剪力Q=0.6×0.900×2.206=1.191kN
最大支座力N=1.1×0.900×2.206=2.184kN
木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm3;
I=4.00×9.00×9.00×9.00/12=243.00cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.179×106/54000.0=3.31N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1191/(2×40×90)=0.496N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,各支座力如下:
变形计算支座力图
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=0.964kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.964×900.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.196mm
木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=2.184kN
均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.630kN.m
经过计算得到最大支座F=7.339kN
经过计算得到最大变形V=0.205mm
顶托梁的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3;
I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.630×106/166666.7=3.78N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×4019/(2×100×100)=0.603N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.205mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
四、立杆的稳定性计算荷载标准值
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)脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.127×9.880=1.255kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×0.900×0.900=0.162kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×0.120×0.900×0.900=2.440kN
经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=3.857kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.500+0.000)×0.900×0.900=2.025kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.46kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.49
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:
l0=ku1(h+2a)
(1)
非顶部立杆段:
l0=ku2h
(2)
k——计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.185;
u1,u2——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.30m;
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.467m;λ=3467/16.0=217.386,φ=0.155
σ=6231/(0.155×423.9)=95.045N/mm2
a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.599m;λ=3599/16.0=225.670,φ=0.144
σ=6231/(0.144×423.9)=102.164N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.300时,σ=97.418N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
非顶部立杆段:
u2=1.951,l0=3.468m;λ=3468/16.0=217.423,φ=0.155
σ=7463/(0.155×423.9)=113.833N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×us×w0=0.400×1.000×1.075=0.430kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
la——立杆迎风面的间距,0.90m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.430×0.900×1.500×1.500/10=0.110kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
顶部立杆Nw=1.200×2.830+1.400×2.025+0.9×1.400×0.110/0.900=6.385kN
非顶部立杆Nw=1.200×3.857+1.400×2.025+0.9×1.400×0.110/0.900=7.617kN
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.467m;λ=3467/16.0=217.386,φ=0.155
σ=6385/(0.155×423.9)+110000/4491=121.818N/mm2
a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.599m;λ=3599/16.0=225.670,φ=0.144
σ=6385/(0.144×423.9)+110000/4491=129.113N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.300时,σ=124.249N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
非顶部立杆段:
u2=1.951,l0=3.468m;λ=3468/16.0=217.423,φ=0.155
σ=7617/(0.155×423.9)+110000/4491=140.605N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],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。
六、基础承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;p=29.85
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=7.46
A——基础底面面积(m2);A=0.25
fg——地基承载力设计值(kN/m2);fg=68.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;fgk=170.00
地基承载力的计算满足要求!
模板支撑架计算满足要求!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算 扣件
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)