地下室柱帽模板扣件式11计算书.docx
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地下室柱帽模板扣件式11计算书
地下室柱帽模板(扣件式)11计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-2008
2、《混凝土结构设计规》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规》GB50009-2012
4、《钢结构设计规》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
地下室柱帽
新浇混凝土楼板板厚(mm)
1160
新浇混凝土楼板边长L(m)
2.8
新浇混凝土楼板边宽B(m)
2.6
二、荷载设计
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
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.25
0.
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.5
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
5.05
立柱纵向间距la(mm)
600
立柱横向间距lb(mm)
400
水平拉杆步距h(mm)
1600
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离(mm)
200
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
100
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
200
小梁最大悬挑长度(mm)
150
主梁最大悬挑长度(mm)
0
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(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
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
面板验算方式
简支梁
根据《建筑施工模板安全技术规》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
计算简图如下:
W=bh2/6=1000×18×18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×18×18×18/12=486000mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×1.16)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×2.5]×1=37.702kN/m
q2=0.9×1.35×G1K×b=0.9×1.35×0.1×1=0.122kN/m
p=0.9×1.4×0.7×Q1K=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[37.702×0.22/8,0.122×0.22/8+2.205×0.2/4]=0.189kN·m
σ=Mmax/W=0.189×106/54000=3.491N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×1.16)×1=29.216kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×29.216×2004/(384×10000×486000)=0.125mm≤[ν]=l/250=200/250=0.8mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
60×80
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)
64
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
256
因小梁较大悬挑长度为150mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×1.16)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×2.5]×0.2=7.589kN/m
因此,q1静=0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.3+(1.1+24)×1.16)×0.2=7.148kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q1k×b=0.9×1.4×0.7×2.5×0.2=0.441kN/m
M1=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×7.148×0.42+0.117×0.441×0.42=0.123kN·m
q2=0.9×1.35×G1k×b=0.9×1.35×0.3×0.2=0.073kN/m
p=0.9×1.4×0.7×Q1k=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN
M2=max[0.08q2L2+0.213pL,0.1q2L2+0.175pL]=max[0.08×0.×0.42+0.213×2.205×0.4,0.1×0.×0.42+0.175×2.205×0.4]=0.189kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[7.589×0.152/2,0.×0.152/2+2.205×0.15]=0.332kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.123,0.189,0.332]=0.332kN·m
σ=Mmax/W=0.332×106/64000=5.181N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.6q1静L+0.617q1活L=0.6×7.148×0.4+0.617×0.441×0.4=1.824kN
V2=0.6q2L+0.675p=0.6×0.×0.4+0.675×2.205=1.506kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[7.589×0.15,0.×0.15+2.205]=2.216kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.824,1.506,2.216]=2.216kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.216×1000/(2×60×80)=0.692N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×1.16)×0.2=5.883kN/m
跨中νmax=0.677qL4/(100EI)=0.677×5.883×4004/(100×9350×2560000)=0.043mm≤[ν]=l/250=400/250=1.6mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=5.883×1504/(8×9350×2560000)=0.016mm≤[ν]=l1×2/250=300/250=1.2mm
满足要求!
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
1、小梁最大支座反力计算
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×1.16)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×1.5]×0.2=7.461kN/m
q1静=0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×1.16)×0.2=7.197kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.2=0.378kN/m
q2=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×1.16)×0.2=5.923kN/m
承载能力极限状态
按三跨连续梁,Rmax=(1.1q1静+1.2q1活)L=1.1×7.197×0.6+1.2×0.378×0.6=5.022kN
按悬臂梁,R1=q1l=7.461×0.15=1.119kN
R=max[Rmax,R1]=5.022kN;
正常使用极限状态
按三跨连续梁,Rmax=1.1q2L=1.1×5.923×0.6=3.909kN
按悬臂梁,R1=q2l=5.923×0.15=0.888kN
R=max[Rmax,R1]=3.909kN;
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.803kN·m
σ=Mmax/W=0.803×106/4490=178.878N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=8.705kN
τmax=2Vmax/A=2×8.705×1000/424=41.063N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.727mm
νmax=0.727mm≤[ν]=2.4mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型
Ф48×3
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
λ=h/i=1600/15.9=101≤[λ]=150
满足要求!
查表得,φ=0.588
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.×0.6×1.62/10=0.014kN·m
Nw=0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4ΣNQik+Mw/lb]=0.9×[(1.2×(0.75+(24+1.1)×1.16)+0.9×1.4×1)×0.6×0.4+0.014/0.4]=8.045kN
f=Nw/(φA)+Mw/W=8045.172/(0.588×424)+0.014×106/4490=35.412N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
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
按上节计算可知,扣件受力N=8.045kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN
满足要求!
九、立柱地基基础验算
地基土类型
钢筋砼
地基承载力特征值fak(kPa)
115
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
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)=8./(1×0.1)=80.452kPa≤fak=115kPa
满足要求!
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