高支模计算书及相关图纸.docx
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高支模计算书及相关图纸
第1章高支模计算书及相关图纸
1.1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、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
18m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
120
模板支架高度H(m)
18
模板支架纵向长度L(m)
10
模板支架横向长度B(m)
6
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
天津
0.3
ωk=ω0μzμst=0.025
地区
天津市
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
0.166
整体模板支架μstw
1.366
ωfk=ω0μzμstw=0.209
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.199
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1.1
脚手架安全等级
I级
主梁布置方向
平行立杆纵向方向
立杆纵向间距la(mm)
800
立杆横向间距lb(mm)
600
水平拉杆步距h(mm)
1200
小梁间距l(mm)
300
小梁最大悬挑长度l1(mm)
200
主梁最大悬挑长度l2(mm)
100
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)
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=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×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=7.958kN/m
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
Mmax=q1l2/8=7.958×0.32/8=0.09kN·m
σ=Mmax/W=0.09×106/37500=2.387N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×3.112×3004/(384×10000×281250)=0.117mm
ν=0.117mm≤[ν]=L/250=300/250=1.2mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
40×80
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)
42.667
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
170.667
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×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=2.467kN/m
因此,q1静=1.1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1.1×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.12)×0.3=1.312kN/m
q1活=1.1×1.4×Q1k×b=1.1×1.4×2.5×0.3=1.155kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×1.312×0.62+0.125×1.155×0.62=0.111kN·m
M2=q1L12/2=2.467×0.22/2=0.049kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.111,0.049]=0.111kN·m
σ=Mmax/W=0.111×106/42667=2.601N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×1.312×0.6+0.625×1.155×0.6=0.925kN
V2=q1L1=2.467×0.2=0.493kN
Vmax=max[V1,V2]=max[0.925,0.493]=0.925kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×0.925×1000/(2×40×80)=0.434N/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)=0.521×0.994×6004/(100×9350×170.667×104)=0.042mm≤[ν]=L/250=600/250=2.4mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=0.994×2004/(8×9350×170.667×104)=0.012mm≤[ν]=2×l1/250=2×200/250=1.6mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Ф48×3
主梁计算截面类型(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=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.3=2.546kN/m
q1静=1.1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1.1×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)×0.3=1.391kN/m
q1活=1.1×1.4×Q1k×b=1.1×1.4×2.5×0.3=1.155kN/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=1.25×2.546×0.6=1.909kN
按二等跨连续梁按悬臂梁,R1=(0.375q1静+0.437q1活)L+q1l1=(0.375×1.391+0.437×1.155)×0.6+2.546×0.2=1.125kN
主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6
R=max[Rmax,R1]×0.6=1.146kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×1.054×0.6=0.79kN
按二等跨连续梁悬臂梁,R'1=0.375q2L+q2l1=0.375×1.054×0.6+1.054×0.2=0.448kN
R'=max[R'max,R'1]×0.6=0.474kN;
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=0.263×106/4490=58.651N/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=2×2.048×1000/424=9.661N/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=0.202mm≤[ν]=800/250=3.2mm
悬挑段νmax=0.095mm≤[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=2.344kN,R2=3.148kN,R3=3.432kN,R4=1.39kN
图二
支座反力依次为R1=1.839kN,R2=3.319kN,R3=3.318kN,R4=1.839kN
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=3.432/0.6=5.72kN≤[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)
1200
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
300
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)
Ф48×3
立杆钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
424
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆截面抵抗矩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×(1200+2×300)=2495mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1×1.755×1200=2106mm
λ=max[l01,l0]/i=2495/15.9=156.918≤[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)=1.217×1.386×(1200+2×300)=3036mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1.217×1.755×1200=2563mm
λ=max[l01,l0]/i=3036/15.9=190.943
查表得,φ1=0.199
Mwd=γ0×φwγQMwk=γ0×φwγQ(ζ2wklah2/10)=1.1×0.6×1.4×(1×0.025×0.8×1.22/10)=0.003kN·m
Nd=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+1.1×γG×q×H=Max[2.344,3.319,3.432,1.839]/0.6+1.1×1.35×0.15×18=9.73kN
fd=Nd/(φ1A)+Mwd/W=9.73×103/(0.199×424)+0.003×106/4490=115.91N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
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=18/6=3≤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=0.8×0.209=0.167kN/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=0.8×1×0.199=0.159kN
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=0.5×182×0.167+18×0.159=29.952kN.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=62×0.8×[0.15×18/(0.8×0.6)+0.5]+2×1×6/2=182.4kN.m≥3γ0Mok=3×1.1×29.952=98.842kN.M
满足要求!
十一、立杆地基基础验算
地基土类型
素填土
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)
0.3
立杆底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=9.73/(0.9×0.3)=36.037kPa≤γufak=1.254×140=175.56kPa满足要求!
梁模板(扣件式,梁板立柱共用)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、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
200*370
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
200×370
模板支架高度H(m)
18
模板支架横向长度B(m)
6
模板支架纵向长度L(m)
10
支架外侧模板高度Hm(mm)
1000
梁侧楼板厚度(mm)
150
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
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
施工荷载标准值Q1k(kN/m2)
3
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
模板支拆环境是否考虑风荷载
是
风荷载参数:
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
省份
天津
0.3
ωk=ω0μzμst=0.04
地区
天津市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
C类(有密集建筑群市区)
0.796
模板支架顶部离建筑物地面高度(m)
24
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.166
整体模板支架μstw
1.366
ωfk=ω0μzμstw=0.326
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.31
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1.1
脚手架安全等级
I级
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁垂直梁跨方向
梁跨度方向立杆间距la(mm)
800
梁两侧立杆横向间距lb(mm)
600
步距h(mm)
1200
新浇混凝土楼板立杆间距l'a(mm)、l'b(mm)
800、600
混凝土梁距梁两侧立杆中的位置
自定义
梁左侧立杆距梁中心线距离(mm)
200
梁底增加立杆根数
1
梁底增加立杆布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立杆依次距梁左侧立杆距离(mm)
200
梁底支撑主梁最大悬挑长度(mm)
200
每跨距内梁底支撑小梁根数
3
每跨距内梁底支撑小梁间距(mm)
400
结构表面的要求
结构表面隐蔽
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)
1.5
面板弹性模量E(N/mm2)
5400
验算方式
三等跨连续梁
按三等跨连续梁计算:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=200×15×15/6=7500mm3,截面惯性矩:
I=bh3/12=200×15×15×15/12=56250mm4
q1=γ0×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4ψcQ1k]×b=1.1×max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.37)+1.4×3,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.37)+1.4×0.7×3]×0.2=3.479kN/m
q1静=γ0×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1.1×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.37]×0.2=2.832kN/m
q1活=γ0×1.4×0.7×Q1k×b=1.1×1.4×0.7×3×0.2=0.647kN/m
q2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×0.37)]×0.2=1.907kN/m
简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×2.832×0.42+0.117×0.647×0.42=0.057kN·m
σ=Mmax/W=0.057×106/7500=7.656N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×1.907×4004/(100×5400×56250)=1.088mm≤[ν]=L/250=400/250=1.6mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
Rmax=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×2.832×0.4+1.2×0.647×0.4=1.556kN
标准值(正常使用极限状态)
R'max=1.1q2L=1.1×1.907×0.4=0.839kN
五、小梁验算
小梁类型
钢管
小梁截面类型(mm)
Ф48×3
小梁计算截面类型(mm)
Ф48×3
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
承载能力极限状态:
面板传递给小梁q1=1.556/0.2=7.782kN/m
小梁自重q2=1.1×1.35×(0.3-0.1)×0.4=0.119kN/m
梁左侧楼板及侧模传递给小梁荷载F1=1.1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.7×3]×(0.2-0.2/2)/2×0.4+1.1×1.35×0.5×(0.37-0.15)×0.4=0.27kN
梁右侧楼板及侧模传递给小梁荷载F2=1.1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.7×3]×((0.6-0.2)-0.2/2)/2×0.4+1.1×1.35×0.5×(0.37-0.15)×0.4=0.68kN
正常使用极限状态:
面板传递给小梁q1=0.839/0.2=4.195kN/m
小梁自重q2=1×(0.3-0.1)×0.4=0.08kN/m
梁左侧楼板及侧模传递给小梁荷载F1=(1×0.5+1×(24+1.1)×0.15)×(0.2-0.2/2)/2×0.4+1×0.5×(0.37-0.15)×0.4=0.129kN
梁右侧楼板及侧模传递给小梁荷载F2=(1×0.5+1×(24+1.1)×0.15)×((0.6-0.2)-0.2/2)/2×0.4+1×0.5×(0.37-0.15)×0.4=0.3kN
计算简图如下:
承载能力极限状态
正常使用极限状态
1、抗弯验算
小梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.062×106/4490=13.823N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
小梁剪力图(kN)
Vmax=1.37kN
τmax=2Vmax/A=2×1.37×1000/424=6.462N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
小梁变形图(mm)
νmax=0.009mm≤[ν]=L/250=400/250=1.6mm
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
R1=0.031kN,R2=2.411kN,R3=0.136kN
正常使用极限状态
R'1=0.024kN,R'2=1.225kN,R'3=0.067kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Ф48×3
主梁计算截面类型(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
主梁自重忽略不计,主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6
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