盘扣满堂架计算书12m间距.docx
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盘扣满堂架计算书12m间距
承插型盘扣式楼板模板支架计算书
依据规:
《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规》GB50009-2012
《钢结构设计规》GB50017-2003
《混凝土结构设计规》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规》GB50007-2011
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》JGJ130-2011
计算参数:
盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2,水平杆钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为2.8m,
立杆的纵距b=1.20m,立杆的横距l=1.20m,脚手架步距h=1.80m。
立杆钢管类型选择:
B-LG-1500(Φ48×3.2×1500);
横向水平杆钢管类型选择:
SH-A-SG-1200(Φ48×3.2×1140);
纵向水平杆钢管类型选择:
SH-A-SG-1200(Φ48×3.2×1140);
横向跨间水平杆钢管类型选择:
SH-A-SG-1200(Φ48×3.2×1140);
面板厚度12mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量10580.0N/mm2。
木方0×0mm,间距250mm,
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁顶托采用双钢管φ48×3.5mm。
模板自重0.30kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。
图盘扣式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
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。
模板面板的按照简支梁计算。
静荷载标准值q1=25.100×0.130×1.200+0.300×1.200=4.276kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+2.500)×1.200=5.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=28.800cm3I=17.280cm4
(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=0.125ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.125×(1.20×4.276+1.40×5.400)×0.250×0.250=0.099kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.099×1000×1000/28800=3.443N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)挠度计算
v=5ql4/384EI<[v]=l/400
面板最大挠度计算值v=5×4.276×2504/(384×10580×172800)=0.119mm
面板的最大挠度小于250.0/250,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=25.100×0.130×0.250=0.816kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.300×0.250=0.075kN/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+2.000)×0.250=1.125kN/m
静荷载q1=1.20×0.816+1.20×0.075=1.069kN/m
活荷载q2=1.40×1.125=1.575kN/m
计算单元的木方集中力为(1.575+1.069)×1.200=3.173kN
2.木方的计算
按照简支梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=3.173/1.200=2.644kN/m
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×2.64×1.20×1.20=0.476kN.m
最大剪力Q=0.5ql=0.5×1.200×2.644=1.586kN
最大支座力N=1.0ql=1.0×1.200×2.644=3.173kN
龙骨的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=42.15cm3;
截面惯性矩I=179.12cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.476×106/42145.8=11.29N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.5ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1586.34/(2×35.00×85.00)=0.800N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=0.891kN/m
最大变形v=5ql4/384EI=5/3.84×0.891×1200.04/(100×9000.00×1791198.0)=1.492mm
龙骨的最大挠度小于1200.0/400(木方时取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。
集中荷载取次龙骨的支座力P=3.173kN
均布荷载取托梁的自重q=0.092kN/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=1.869kN.m
经过计算得到最大支座F=16.871kN
经过计算得到最大变形V=1.232mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=10.16cm3;
截面惯性矩I=24.38cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=1.869×106/10160.0=175.20N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=1.232mm
顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,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容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.143×2.800=0.401kN
钢管的自重计算参照《盘扣式规》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.300×1.200×1.200=0.432kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×0.130×1.200×1.200=4.699kN
经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2)=5.532kN。
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+2.000)×1.200×1.200=6.480kN
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=15.71kN
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=1.59
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.50
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.73
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]=300.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《盘扣式规》2010,由公式计算
顶部立杆段:
l0=h'+2ka
(1)
非顶部立杆段:
l0=ηh
(2)
η——计算长度修正系数,取值为1.200;
k——计算长度折减系数,可取0.7;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.35m;
l0=2.290m;λ=2290/15.9=144.025,φ=0.248
σ=15710/(0.248×450)=129.487N/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=0.200×1.000×0.138=0.028kN/m2
h——立杆的步距,1.80m;
la——立杆迎风面的间距,1.20m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,1.20m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.028×1.200×1.800×1.800/10=0.014kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
立杆Nw=1.200×5.532+1.400×6.480+0.9×1.400×0.014/1.200=15.724kN
l0=2.29m;λ=2290/15.9=144.025,φ=0.248
σ=15724/(0.248×450)+14000/4730=132.266N/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、盘扣式模板支架整体稳定性计算
盘扣式模板支架架体高度小于8m,依据规不需要进行整体抗倾覆验算。
盘扣式模板支撑架计算满足要求!
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