400mmX1800mm梁模板扣件鋼管高支撐架計算書

400mmX1800mm梁模板扣件鋼管高支撐架計算書梁段:6KL15(7)。一、參數(shù)信息1.模板支撐及構(gòu)造參數(shù)梁截面寬度B(m)：0.40；梁截面高度D(m)：1.80；混凝土板厚度(mm)：120.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：0.90；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m)：0.20；立桿步距h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：0.90；梁支撐架搭設(shè)高度H(m)：10.80；梁兩側(cè)立桿間距(m)：0.90；承重架支撐形式：梁底支撐小楞平行梁截面方向；梁底增加承重立桿根數(shù)：0；采用的鋼管類型為Φ48×3.5；立桿承重連接方式：可調(diào)托座；2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：2.5；新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：43.2；振搗混凝土對梁底模板荷載(kN/m2)：2.0；振搗混凝土對梁側(cè)模板荷載(kN/m2)：4.0；3.材料參數(shù)木材品種：云南松；木材彈性模量E(N/mm2)：10000.0；木材抗壓強度設(shè)計值fc(N/mm)：12.0；木材抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪強度設(shè)計值fv(N/mm2)：1.5；面板材質(zhì)：膠合面板；面板厚度(mm)：18.00；面板彈性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm)：70.0；梁底方木截面高度h(mm)：70.0；梁底模板支撐的間距(mm)：150.0；5.梁側(cè)模板參數(shù)次楞間距(mm)：300；主楞豎向根數(shù)：5；穿梁螺栓直徑(mm)：M14；穿梁螺栓水平間距(mm)：600；主楞到梁底距離依次是：300mm，600mm，900mm，1200mm，1550mm；主楞材料：圓鋼管；直徑(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50；主楞合并根數(shù)：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：70.00；高度(mm)：70.00；二、梁側(cè)模板荷載計算按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新澆混凝土的初凝時間，按200/(T+15)計算，得5.714h；T--混凝土的入模溫度，取20.000℃；V--混凝土的澆筑速度，取1.500m/h；H--混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取1.800m；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。分別計算得50.994kN/m2、43.200kN/m2，取較小值43.200kN/m2作為本工程計算荷載。三、梁側(cè)模板面板的計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。面板計算簡圖(單位：mm)1.強度計算材料抗彎強度驗算公式如下:σ＝M/W<f其中，W--面板的凈截面抵抗矩，W=168×1.8×1.8/6=90.72cm3；M--面板的最大彎矩(N·mm)；σ--面板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2)；[f]--面板的抗彎強度設(shè)計值(N/mm2)；按照均布活荷載最不利布置下的三跨連續(xù)梁計算：Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2其中，q--作用在模板上的側(cè)壓力，包括：新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值:q1=1.2×1.68×43.2=87.091kN/m；振搗混凝土荷載設(shè)計值:q2=1.4×1.68×4=9.408kN/m；計算跨度:l=300mm；面板的最大彎矩M=0.1×87.091×3002+0.117×9.408×3002=8.83×105N·mm；面板的最大支座反力為：N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×87.091×0.3+1.2×9.408×0.3=32.127kN；經(jīng)計算得到，面板的受彎應(yīng)力計算值:σ=8.83×105/9.07×104=9.7N/mm2；面板的抗彎強度設(shè)計值:[f]=13N/mm2；面板的受彎應(yīng)力計算值σ=9.7N/mm2小于面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250q--作用在模板上的新澆筑混凝土側(cè)壓力線荷載設(shè)計值:q=87.091N/mm；l--計算跨度:l=300mm；E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=168×1.8×1.8×1.8/12=81.65cm4；面板的最大撓度計算值:ν=0.677×87.091×3004/(100×6000×8.16×105)=0.975mm；面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=300/250=1.2mm；面板的最大撓度計算值ν=0.975mm小于面板的最大容許撓度值[ν]=1.2mm，滿足要求！四、梁側(cè)模板支撐的計算1.次楞計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的多連續(xù)梁計算。次楞均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=32.127/(1.800-0.120)=19.123kN/m本工程中，次楞采用木方，寬度70mm，高度70mm，截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W=1×7×7×7/6=57.17cm3；I=1×7×7×7×7/12=200.08cm4；E=10000.00N/mm2；計算簡圖剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩M=0.183kN·m，最大支座反力R=6.437kN，最大變形ν=0.055mm(1)次楞強度驗算強度驗算計算公式如下:σ=M/W<[f]經(jīng)計算得到，次楞的最大受彎應(yīng)力計算值σ=1.83×105/5.72×104=3.2N/mm2；次楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=13N/mm2；次楞最大受彎應(yīng)力計算值σ=3.2N/mm2小于次楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足要求！(2)次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:[ν]=350/400=0.875mm；次楞的最大撓度計算值ν=0.055mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=0.875mm，滿足要求！2.主楞計算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力6.437kN,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，主楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3.5mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=2×5.078=10.16cm3；I=2×12.187=24.37cm4；E=206000.00N/mm2；主楞計算簡圖主楞計算剪力圖(kN)主楞計算彎矩圖(kN·m)主楞計算變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩M=0.869kN·m，最大支座反力R=14.322kN，最大變形ν=0.412mm(1)主楞抗彎強度驗算σ=M/W<[f]經(jīng)計算得到，主楞的受彎應(yīng)力計算值:σ=8.69×105/1.02×104=85.6N/mm2；主楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=205N/mm2；主楞的受彎應(yīng)力計算值σ=85.6N/mm2小于主楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！(2)主楞的撓度驗算根據(jù)連續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為0.412mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=600/400=1.5mm；主楞的最大撓度計算值ν=0.412mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=1.5mm，滿足要求！五、穿梁螺栓的計算驗算公式如下:N<[N]=f×A其中N--穿梁螺栓所受的拉力；A--穿梁螺栓有效面積(mm2)；f--穿梁螺栓的抗拉強度設(shè)計值，取170N/mm2；穿梁螺栓型號:M14；查表得：穿梁螺栓有效直徑:11.55mm；穿梁螺栓有效面積:A=105mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=14.322kN。穿梁螺栓最大容許拉力值:[N]=170×105/1000=17.85kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=14.322kN小于穿梁螺栓最大容許拉力值[N]=17.85kN，滿足要求！六、梁底模板計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強度和撓度。強度驗算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=400×18×18/6=2.16×104mm3；I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4；1.抗彎強度驗算按以下公式進(jìn)行面板抗彎強度驗算：σ=M/W<[f]新澆混凝土及鋼筋荷載設(shè)計值：q1:1.2×(24.00+1.50)×0.40×1.80=22.032kN/m；模板結(jié)構(gòu)自重荷載設(shè)計值：q2:1.2×0.50×0.40=0.240kN/m；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值：q3:1.4×(2.00+2.50)×0.40=2.520kN/m；最大彎矩計算公式如下:Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1×(22.032+0.24)×1502+0.117×2.52×1502=5.67×104N·mm；σ=Mmax/W=5.67×104/2.16×104=2.6N/mm2；梁底模面板計算應(yīng)力σ=2.6N/mm2小于梁底模面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據(jù)《建筑施工計算手冊》剛度驗算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:q=q1+q2=22.032+0.240=22.272kN/m；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=150.00mm；E--面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大允許撓度值:[ν]=150.00/250=0.600mm；面板的最大撓度計算值:ν=0.677×22.272×1504/(100×6000×1.94×105)=0.065mm；面板的最大撓度計算值:ν=0.065mm小于面板的最大允許撓度值:[ν]=0.6mm，滿足要求！七、梁底支撐木方的計算1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土梁和模板自重設(shè)計值(kN/m)：q1=1.2×[(24+1.5)×1.8×0.15+0.5×0.15×(2×1.68+0.4)/0.4]=9.108kN/m；(2)施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值(kN/m)：q2=1.4×(2.5+2)×0.15=0.945kN/m；均布荷載設(shè)計值q=9.108+0.945=10.053kN/m；梁兩側(cè)樓板荷載以集中荷載的形式傳遞，其設(shè)計值：p=0.15×[1.2×0.12×24.00+1.4×(2.50+2.00)]×(0.90-0.40)/4=0.183kN2.支撐方木驗算本工程梁底支撐采用方木，方木的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為：W=7×7×7/6=5.72×101cm3；I=7×7×7×7/12=2.00×102cm4；E=10000N/mm2；計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下：簡圖(kN·m)剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)方木的支座力:N1=N2=2.194kN；最大彎矩：M=0.741kN·m最大剪力：V=2.194kN方木最大正應(yīng)力計算值：σ=M/W=0.741×106/5.72×104=13N/mm2；方木最大剪應(yīng)力計算值：τ=3V/(2bh0)=3×2.194×1000/(2×70×70)=0.672N/mm2；方木的最大撓度：ν=1.633mm；方木的允許撓度:[ν]=0.900×1000/250=3.600mm；方木最大應(yīng)力計算值12.969N/mm2小于方木抗彎強度設(shè)計值[f]=13.000N/mm2，滿足要求！方木受剪應(yīng)力計算值0.672N/mm2小于方木抗剪強度設(shè)計值[fv]=1.500N/mm2，滿足要求！方木的最大撓度ν=1.633mm小于方木的最大允許撓度[ν]=3.600mm，滿足要求！八、梁跨度方向托梁的計算作用于托梁的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等,通過方木的集中荷載傳遞。托梁采用：鋼管(雙鋼管):Ф48×3.5；W=10.16cm3；I=24.38cm4；1.梁兩側(cè)托梁的強度計算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；集中力P=2.194kN.托梁計算簡圖托梁計算彎矩圖(kN·m)托梁計算變形圖(mm)托梁計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=1.152kN·m；最大變形νmax=1.292mm；最大支座力Rmax=14.441kN；最大應(yīng)力σ=M/W=1.152×106/(10.16×103)=113.4N/mm2；托梁的抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2；托梁的最大應(yīng)力計算值113.4N/mm2小于托梁的抗彎強度設(shè)計值205N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度νmax=1.292mm小于900/150與10mm,滿足要求!九、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：縱向鋼管的最大支座反力：N1=14.441kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.1534×9.0=1.657kN；N=0.9×(N1+N2)=0.9×(14.441+1.657)=14.488kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比lo/i查表得到；i--計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)：i=1.58；