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45-高大模板施工計(jì)算書(shū)和相關(guān)圖紙目錄TOC\h\z\u9.1梁底支撐架計(jì)算 -45-9.1.1550mm×1000mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=3.05m) -45-9.1.2400mm×2500mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=3.45m) -56-9.1.3400mm×800mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=12.50m) -69-9.1.4300mm×700mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=12.50m) -83-9.1.5400mm×800mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=6.7m) -97-9.1.6400mm×900mm梁模板輪扣式鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=5.85m) -111-9.2梁側(cè)模板計(jì)算書(shū) -122-9.2.1550mm×1000mm梁側(cè)模板計(jì)算書(shū) -122-9.2.2400mm×2500mm梁側(cè)模板計(jì)算書(shū) -129-9.2.3梁高H≤900mm梁側(cè)模板計(jì)算書(shū) -136-9.3厚度為120mm樓板扣件式模板支撐架計(jì)算書(shū)(H=6.70m) -143-9.4厚度為100mm樓板扣件式模板支撐架計(jì)算書(shū)(H=9.20m) -156-9.5厚度為100mm樓板扣件式模板支撐架計(jì)算書(shū)(H=12.50m) -169-9.6厚度為180mm樓板輪扣式模板支撐架計(jì)算書(shū)(H=5.85m) -185-9.7厚度為250mm樓板輪扣式模板支撐架計(jì)算書(shū)(H=5.85m) -196-9.8柱模板計(jì)算書(shū) -207-9.8.11000mm×1000mm柱模板計(jì)算書(shū)(H=9.20m) -207-9.8.2600mm×800mm斜柱柱模板計(jì)算書(shū)(按垂直高度H=12.80m) -215-9.1梁底支撐架計(jì)算9.1.1550mm×1000mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=3.05m)依據(jù)規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0N/mm2,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。架體搭設(shè)高度為3.05m,梁截面B×D=550mm×1000mm,立桿的縱距(跨度方向)l=0.60m,立桿的步距h=1.20m,梁底增加3道承重立桿。面板厚度14mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用方鋼管60.×40.×1.5mm。梁底支撐頂托梁長(zhǎng)度0.90m。頂托梁采用雙鋼管:Φ48×2.8。梁底按照均勻布置承重桿3根計(jì)算。模板自重0.50kN/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2,施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.00kN/m2(考慮布料機(jī)布置)??奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。圖1梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖按照GB50068規(guī)范規(guī)定,荷載分項(xiàng)系數(shù)如下:永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.5采用的鋼管類型為φ48×2.8。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗矩計(jì)算采用W=π(D4-d4)/32D。一、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×1.000×0.600=15.300kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.500×0.600×(2×1.000+0.550)/0.550=1.391kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN):經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(4.000+2.000)×0.550×0.600=1.980kN均布荷載設(shè)計(jì)值q=1.30×15.300+1.30×1.391=21.698kN/m集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.50×1.980=2.970kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=19.60cm3;截面慣性矩I=13.72cm4;計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩圖(kN.m)剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:變形計(jì)算受力圖變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到從左到右各支座力分別為N1=1.368kNN2=6.084kNN3=6.084kNN4=1.368kN最大彎矩M=0.113kN.m最大變形V=0.103mm(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.113×1000×1000/19600=6.342N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f],取17.00N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3γ0Q/2bh=3×1.10×3474.0/(2×600.000×14.000)=0.682N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T],滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值v=0.103mm面板的最大撓度小于183.3/250,滿足要求!二、梁底支撐龍骨的計(jì)算梁底龍骨計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算公式如下:均布荷載q=P/l=6.084/0.600=10.139kN/m最大彎矩M=0.1ql2=0.1×10.14×0.60×0.60=0.365kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.600×10.139=3.650kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.600×10.139=6.692kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=3.97cm3;截面慣性矩I=7.94cm4;(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.365×106/3969.9=101.14N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T=3γ0Q/2bh<[T]截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×1.10×3650.13/(2×60.00×40.00)=2.509N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=125.00N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,均布荷載通過(guò)變形受力計(jì)算的最大支座力除以龍骨計(jì)算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=5.610kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×5.610×600.04/(100×206000.00×79398.3)=0.301mm龍骨的最大撓度小于600.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!三、托梁的計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。均布荷載取托梁的自重q=0.081kN/m。托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖托梁彎矩圖(kN.m)托梁剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:托梁變形計(jì)算受力圖托梁變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩M=0.502kN.m經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座F=13.023kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形V=0.046mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩W=8.50cm3;截面慣性矩I=20.39cm4;(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.502×106/8496.0=56.27N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計(jì)算最大變形v=0.046mm頂托梁的最大撓度小于450.0/400,滿足要求!三、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、按扣件腳手架規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=13.02kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.365=0.474kN頂部立桿段,腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.183=0.238kN非頂部立桿段N=13.023+0.474=13.497kN頂部立桿段N=13.023+0.238=13.261kNφ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到;i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm);i=1.60A——立桿凈截面面積(cm2);A=3.98W——立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=4.25σ——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m);參照《扣件式規(guī)范》2011,由公式計(jì)算頂部立桿段:l0=ku1(h+2a)(1)非頂部立桿段:l0=ku2h(2)k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.155,當(dāng)允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1;u1,u2——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》附錄C表;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度;a=0.33m;頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.669,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.634允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.634/1.155=166.783<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13261/(0.195×397.6)=187.927N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.257,l0=3.194m;λ=3194/16.0=199.487允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=199.487/1.155=172.716<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.182σ=1.10×13261/(0.182×397.6)=201.580N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.330時(shí),σ=193.843N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=2.225,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.605允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.605/1.155=166.758<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13497/(0.195×397.6)=191.277N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!2、按模板規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:其中N——立桿的軸心壓力最大值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=13.023kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.120×3.050=0.474kNN=13.023+0.474=13.497kNi——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.60cm;A——立桿凈截面面積,A=3.976cm2;W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.247cm3;[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度,a=0.33m;h——最大步距,h=1.20m;l0——計(jì)算長(zhǎng)度,取1.200+2×0.330=1.860m;λ——長(zhǎng)細(xì)比,為1860/16.0=116<150滿足要求!φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到0.477;經(jīng)計(jì)算得到σ=1.10×13497/(0.477×397.6)=78.230N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!架體盡量利用已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉結(jié)(如剪力墻或柱等),增強(qiáng)架體的穩(wěn)定性,加強(qiáng)架體施工安全措施。四、模板支架整體穩(wěn)定性計(jì)算因不考慮風(fēng)荷載,所以不需要進(jìn)行整體抗傾覆驗(yàn)算。架體計(jì)算滿足要求!
9.1.2400mm×2500mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=3.45m)依據(jù)規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0N/mm2,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。架體搭設(shè)高度為3.45m,梁截面B×D=400mm×2500mm,立桿的縱距(跨度方向)l=0.60m,立桿的步距h=1.20m,梁底增加4道承重立桿。面板厚度14mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用方鋼管60.×40.×1.5mm。梁底支撐頂托梁長(zhǎng)度0.90m。頂托梁采用雙鋼管:Φ48×2.8。梁底按照均勻布置承重桿4根計(jì)算。模板自重0.50kN/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2,施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.00kN/m2(考慮布料機(jī)布置)??奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。圖1梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖按照GB50068規(guī)范規(guī)定,荷載分項(xiàng)系數(shù)如下:永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.5采用的鋼管類型為φ48×2.8。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗矩計(jì)算采用W=π(D4-d4)/32D。一、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×2.500×0.600=38.250kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.500×0.600×(2×2.500+0.400)/0.400=4.050kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN):經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(4.000+2.000)×0.400×0.600=1.440kN均布荷載設(shè)計(jì)值q=1.30×38.250+1.30×4.050=54.990kN/m集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.50×1.440=2.160kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=19.60cm3;截面慣性矩I=13.72cm4;計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩圖(kN.m)剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:變形計(jì)算受力圖變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到從左到右各支座力分別為N1=2.160kNN2=6.285kNN3=7.266kNN4=6.285kNN5=2.160kN最大彎矩M=0.058kN.m最大變形V=0.022mm(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.058×1000×1000/19600=3.255N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f],取17.00N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3γ0Q/2bh=3×1.10×3338.0/(2×600.000×14.000)=0.656N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T],滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值v=0.022mm面板的最大撓度小于100.0/250,滿足要求!二、梁底支撐龍骨的計(jì)算梁底龍骨計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算公式如下:均布荷載q=P/l=7.266/0.600=12.110kN/m最大彎矩M=0.1ql2=0.1×12.11×0.60×0.60=0.436kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.600×12.110=4.360kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.600×12.110=7.993kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=3.97cm3;截面慣性矩I=7.94cm4;(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.436×106/3969.9=120.80N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T=3γ0Q/2bh<[T]截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×1.10×4359.73/(2×60.00×40.00)=2.997N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=125.00N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,均布荷載通過(guò)變形受力計(jì)算的最大支座力除以龍骨計(jì)算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=8.057kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×8.057×600.04/(100×206000.00×79398.3)=0.432mm龍骨的最大撓度小于600.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!三、托梁的計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。均布荷載取托梁的自重q=0.081kN/m。托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖托梁彎矩圖(kN.m)托梁剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:托梁變形計(jì)算受力圖托梁變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩M=0.505kN.m經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座F=12.923kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形V=0.051mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩W=8.50cm3;截面慣性矩I=20.39cm4;(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.505×106/8496.0=56.61N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計(jì)算最大變形v=0.051mm頂托梁的最大撓度小于300.0/400,滿足要求!三、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、按扣件腳手架規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=12.92kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.413=0.537kN頂部立桿段,腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.159=0.207kN非頂部立桿段N=12.923+0.537=13.460kN頂部立桿段N=12.923+0.207=13.130kNφ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到;i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm);i=1.60A——立桿凈截面面積(cm2);A=3.98W——立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=4.25σ——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m);參照《扣件式規(guī)范》2011,由公式計(jì)算頂部立桿段:l0=ku1(h+2a)(1)非頂部立桿段:l0=ku2h(2)k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.155,當(dāng)允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1;u1,u2——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》附錄C表;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度;a=0.13m;頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.669,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.634允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.634/1.155=166.783<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13130/(0.195×397.6)=186.076N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.257,l0=3.194m;λ=3194/16.0=199.487允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=199.487/1.155=172.716<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.182σ=1.10×13130/(0.182×397.6)=199.595N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.130時(shí),σ=182.922N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=2.225,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.605允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.605/1.155=166.758<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13460/(0.195×397.6)=190.750N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=1.50×0.6Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×0.650×0.960=0.187kN/m2h——立桿的步距,1.20m;la——立桿縱向間距(梁截面方向),0.60m;lb——立桿橫向間距,0.90m;Nw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=1.50×0.6×0.187×0.600×1.200×1.200/10=0.022kN.m;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力Nwk計(jì)算公式Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B其中MTk——模板支撐架計(jì)算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m),由公式計(jì)算:MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmkB——模板支撐架橫向?qū)挾?m);n——模板支撐架計(jì)算單元立桿橫向跨數(shù);Hm——模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。MTk=0.187×3.5×0.60×(0.5×3.5+0.00)=0.668kN.mNwk=6×9/(9+1)/(9+2)×(0.668/4.50)=0.073kNNw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;頂部立桿Nw=12.923+1.300×0.159+1.50×0.6×0.073=13.196kN非頂部立桿Nw=12.923+1.300×0.413+1.50×0.6×0.073=13.526kN頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.669,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.634允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.634/1.155=166.783<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13196/(0.195×397.6)+1.10×22000/4247=192.662N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.257,l0=3.194m;λ=3194/16.0=199.487允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=199.487/1.155=172.716<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.182σ=1.10×13196/(0.182×397.6)+1.10×22000/4247=206.248N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.130時(shí),σ=189.492N/mm2,考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=2.225,l0=3.084m;λ=3084/16.0=192.605允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=192.605/1.155=166.758<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.195σ=1.10×13526/(0.195×397.6)+1.10×22000/4247=197.335N/mm2考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!2、按模板規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:其中N——立桿的軸心壓力最大值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=12.923kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.120×3.450=0.537kNN=12.923+0.537=13.460kNi——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.60cm;A——立桿凈截面面積,A=3.976cm2;W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.247cm3;[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度,a=0.13m;h——最大步距,h=1.20m;l0——計(jì)算長(zhǎng)度,取1.200+2×0.130=1.460m;λ——長(zhǎng)細(xì)比,為1460/16.0=91<150滿足要求!φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到0.654;經(jīng)計(jì)算得到σ=1.10×13460/(0.654×397.6)=56.969N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=1.50×0.6Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×0.650×0.960=0.187kN/m2h——立桿的步距,1.20m;la——立桿縱向間距(梁截面方向),0.60m;lb——立桿橫向間距,0.90m;風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=1.50×0.6×0.187×0.600×1.200×1.200/10=0.022kN.m;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力Nwk計(jì)算公式Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B其中MTk——模板支撐架計(jì)算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m),由公式計(jì)算:MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmkB——模板支撐架橫向?qū)挾?m);n——模板支撐架計(jì)算單元立桿橫向跨數(shù);Hm——模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。MTk=0.187×3.5×0.60×(0.5×3.5+0.00)=0.668kN.mNwk=6×9/(9+1)/(9+2)×(0.668/4.50)=0.073kNNw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;Nw=12.923+1.300×0.413+1.50×0.6×0.073=13.526kN經(jīng)計(jì)算得到σ=1.10×13526/(0.654×397.6)+1.10×22000/4247=62.902N/mm2考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!架體盡量利用已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉結(jié)(如剪力墻或柱等),增強(qiáng)架體的穩(wěn)定性,加強(qiáng)架體施工安全措施。四、模板支架整體穩(wěn)定性計(jì)算依據(jù)規(guī)范GB51210-2016,架體應(yīng)進(jìn)行整體抗傾覆驗(yàn)算。支架的抗傾覆驗(yàn)算應(yīng)滿足下式要求:MT<MR式中:MT-支架的傾覆力矩設(shè)計(jì)值;MR-支架的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值??箖A覆力矩:MR=4.5002×0.600×(0.765+0.500)+2×(0.000×4.500×0.600)×4.500/2=15.363kN.m傾覆力矩:MT=3×1.100×0.668=2.206kN.m架體整體抗傾覆驗(yàn)算MT<MR,滿足整體穩(wěn)定性要求!架體計(jì)算滿足要求!
9.1.3400mm×800mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=12.50m)一、參數(shù)信息和規(guī)范依據(jù)依據(jù)規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0N/mm2,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。架體搭設(shè)高度為12.50m,梁截面B×D=400mm×800mm,立桿的縱距(跨度方向)l=0.60m,立桿的步距h=1.50m,梁底增加2道承重立桿。面板厚度14mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用雙鋼管φ48×2.8mm。梁底支撐頂托梁長(zhǎng)度0.90m。頂托梁采用方鋼管:60×40×1.5mm。梁底承重桿按照布置間距250,400mm計(jì)算。模板自重0.50kN/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2,施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.00kN/m2。梁兩側(cè)的樓板厚度0.12m??奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。圖1梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖按照GB50068規(guī)范規(guī)定,荷載分項(xiàng)系數(shù)如下:永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.5計(jì)算中考慮梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載以集中力方式向下傳遞。集中力大小為F=1.30×25.500×0.120×0.125×0.600=0.298kN。采用的鋼管類型為φ48×2.8。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗矩計(jì)算采用W=π(D4-d4)/32D。二、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.800×0.600=12.240kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.500×0.600×(2×0.800+0.400)/0.400=1.500kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN):經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(3.000+2.000)×0.400×0.600=1.200kN均布荷載設(shè)計(jì)值q=1.30×12.240+1.30×1.500=17.862kN/m集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.50×1.200=1.800kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=19.60cm3;截面慣性矩I=13.72cm4;計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩圖(kN.m)剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:變形計(jì)算受力圖變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到從左到右各支座力分別為N1=0.818kNN2=3.655kNN3=3.655kNN4=0.818kN最大彎矩M=0.049kN.m最大變形V=0.024mm(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.049×1000×1000/19600=2.750N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f],取17.00N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3γ0Q/2bh=3×1.10×2090.0/(2×600.000×14.000)=0.411N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T],滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值v=0.024mm面板的最大撓度小于133.3/250,滿足要求!三、梁底支撐龍骨的計(jì)算梁底龍骨計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算公式如下:均布荷載q=P/l=3.655/0.600=6.091kN/m最大彎矩M=0.1ql2=0.1×6.09×0.60×0.60=0.219kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.600×6.091=2.193kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.600×6.091=4.020kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=8.50cm3;截面慣性矩I=20.39cm4;(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.219×106/8496.0=28.39N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T=3γ0Q/2bh<[T]截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×1.10×2192.86/(2×50.00×50.00)=1.447N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=120.00N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,均布荷載通過(guò)變形受力計(jì)算的最大支座力除以龍骨計(jì)算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=3.359kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.359×600.04/(100×206000.00×203900.0)=0.070mm龍骨的最大撓度小于600.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!四、托梁的計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。均布荷載取托梁的自重q=0.030kN/m。托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖托梁彎矩圖(kN.m)托梁剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:托梁變形計(jì)算受力圖托梁變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩M=0.254kN.m經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座F=5.647kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形V=0.120mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩W=3.97cm3;截面慣性矩I=7.94cm4;(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.254×106/1.05/3969.9=60.94N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計(jì)算最大變形v=0.120mm頂托梁的最大撓度小于400.0/400,滿足要求!五、梁板共用立桿受力計(jì)算(1)梁板共用立桿荷載計(jì)算梁兩側(cè)梁板共用立桿承受樓板荷載計(jì)算:N0=1.00×(1.30×(0.50+25.50×0.12)+1.50×3.00)×(0.13+0.90/2)×1.20=6.30kN左側(cè)立桿承受梁端荷載為NL=-0.86kN左側(cè)立桿承受總荷載為N1=NL+N0=-0.86+6.30=4.57kN右側(cè)立桿承受梁端荷載為NR=-0.86kN右側(cè)立桿承受總荷載為N2=NR+N0=-0.86+6.30=4.57kN梁底立桿受力最大值為Nm=5.65kN梁兩側(cè)及梁底立桿受力最大值為Nmax=max(N1,Nm,N2)=5.65kN(2)扣件抗滑力計(jì)算龍骨與梁兩側(cè)立桿連接時(shí),扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN;R——龍骨傳給兩側(cè)共用立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值。荷載的計(jì)算值R=max(NL,NR)=max(-0.86,-0.86)=-0.86kN采用單扣件,抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN.三、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、按扣件腳手架規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=5.65kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×1.343=1.746kN頂部立桿段,腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.193=0.251kN非頂部立桿段N=5.647+1.746=7.393kN頂部立桿段N=5.647+0.251=5.898kNφ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到;i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm);i=1.60A——立桿凈截面面積(cm2);A=3.98W——立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=4.25σ——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m);參照《扣件式規(guī)范》2011,由公式計(jì)算頂部立桿段:l0=ku1(h+2a)(1)非頂部立桿段:l0=ku2h(2)k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.217,當(dāng)允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1;u1,u2——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》附錄C表;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度;a=0.30m;頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.540,l0=3.561m;λ=3561/16.0=222.403允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.403/1.217=182.747<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×5898/(0.148×397.6)=110.589N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.215,l0=3.697m;λ=3697/16.0=230.878允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=230.878/1.217=189.711<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.138σ=1.10×5898/(0.138×397.6)=118.247N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.300時(shí),σ=113.142N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=1.951,l0=3.562m;λ=3562/16.0=222.441允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.441/1.217=182.778<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×7393/(0.148×397.6)=138.610N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=1.50×0.6Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×0.650×1.248=0.243kN/m2h——立桿的步距,1.50m;la——立桿縱向間距(梁截面方向),0.60m;lb——立桿橫向間距,0.90m;Nw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=1.50×0.6×0.243×0.600×1.500×1.500/10=0.044kN.m;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力Nwk計(jì)算公式Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B其中MTk——模板支撐架計(jì)算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m),由公式計(jì)算:MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmkB——模板支撐架橫向?qū)挾?m);n——模板支撐架計(jì)算單元立桿橫向跨數(shù);Hm——模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。MTk=0.243×12.5×0.60×(0.5×12.5+0.60)=12.503kN.mNwk=6×8/(8+1)/(8+2)×(12.503/8.00)=0.834kNNw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;頂部立桿Nw=5.647+1.300×0.193+1.50×0.6×0.834=6.648kN非頂部立桿Nw=5.647+1.300×1.343+1.50×0.6×0.834=8.143kN頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.540,l0=3.561m;λ=3561/16.0=222.403允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.403/1.217=182.747<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×6648/(0.148×397.6)+1.10×44000/4247=136.142N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.215,l0=3.697m;λ=3697/16.0=230.878允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=230.878/1.217=189.711<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.138σ=1.10×6648/(0.138×397.6)+1.10×44000/4247=144.773N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.300時(shí),σ=139.019N/mm2,考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=1.951,l0=3.562m;λ=3562/16.0=222.441允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.441/1.217=182.778<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×8143/(0.148×397.6)+1.10×44000/4247=164.163N/mm2考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!2、按模板規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:其中N——立桿的軸心壓力最大值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=5.647kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.107×12.500=1.746kNN=5.647+1.746=7.393kNi——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.60cm;A——立桿凈截面面積,A=3.976cm2;W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.247cm3;[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度,a=0.30m;h——最大步距,h=1.50m;l0——計(jì)算長(zhǎng)度,取1.500+2×0.300=2.100m;λ——長(zhǎng)細(xì)比,為2100/16.0=131<150滿足要求!φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到0.391;經(jīng)計(jì)算得到σ=1.10×7393/(0.391×397.6)=52.279N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=1.50×0.6Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×0.650×1.248=0.243kN/m2h——立桿的步距,1.50m;la——立桿縱向間距(梁截面方向),0.60m;lb——立桿橫向間距,0.90m;風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=1.50×0.6×0.243×0.600×1.500×1.500/10=0.044kN.m;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力Nwk計(jì)算公式Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B其中MTk——模板支撐架計(jì)算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m),由公式計(jì)算:MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmkB——模板支撐架橫向?qū)挾?m);n——模板支撐架計(jì)算單元立桿橫向跨數(shù);Hm——模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。MTk=0.243×12.5×0.60×(0.5×12.5+0.60)=12.503kN.mNwk=6×8/(8+1)/(8+2)×(12.503/8.00)=0.834kNNw——考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸心壓力最大值;Nw=5.647+1.300×1.343+1.50×0.6×0.834=8.143kN經(jīng)計(jì)算得到σ=1.10×8143/(0.391×397.6)+1.10×44000/4247=69.071N/mm2考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!架體盡量利用已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉結(jié)(如剪力墻或柱等),增強(qiáng)架體的穩(wěn)定性,加強(qiáng)架體施工安全措施。四、模板支架整體穩(wěn)定性計(jì)算依據(jù)規(guī)范GB51210-2016,架體應(yīng)進(jìn)行整體抗傾覆驗(yàn)算。支架的抗傾覆驗(yàn)算應(yīng)滿足下式要求:MT<MR式中:MT-支架的傾覆力矩設(shè)計(jì)值;MR-支架的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值??箖A覆力矩:MR=8.0002×0.600×(2.487+0.500)+2×(0.000×8.000×0.600)×8.000/2=114.702kN.m傾覆力矩:MT=3×1.100×12.503=41.259kN.m架體整體抗傾覆驗(yàn)算MT<MR,滿足整體穩(wěn)定性要求!梁模板扣件鋼管支撐架(梁板共用立桿)計(jì)算滿足要求!
9.1.4300mm×700mm梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書(shū)(搭設(shè)高度H=12.50m)一、參數(shù)信息和規(guī)范依據(jù)依據(jù)規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0N/mm2,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。架體搭設(shè)高度為12.50m,梁截面B×D=300mm×700mm,立桿的縱距(跨度方向)l=0.60m,立桿的步距h=1.50m,梁底增加1道承重立桿。面板厚度14mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用雙鋼管φ48×2.8mm。梁底支撐頂托梁長(zhǎng)度0.90m。頂托梁采用方鋼管:60×40×1.5mm。梁底承重桿按照布置間距450mm計(jì)算。模板自重0.50kN/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2,施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.00kN/m2。梁兩側(cè)的樓板厚度0.12m??奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。圖1梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖按照GB50068規(guī)范規(guī)定,荷載分項(xiàng)系數(shù)如下:永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.5計(jì)算中考慮梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載以集中力方式向下傳遞。集中力大小為F=1.30×25.500×0.120×0.150×0.600=0.358kN。采用的鋼管類型為φ48×2.8。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗矩計(jì)算采用W=π(D4-d4)/32D。二、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.700×0.600=10.710kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.500×0.600×(2×0.700+0.300)/0.300=1.700kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN):經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(3.000+2.000)×0.300×0.600=0.900kN均布荷載設(shè)計(jì)值q=1.30×10.710+1.30×1.700=16.133kN/m集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.50×0.900=1.350kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=19.60cm3;截面慣性矩I=13.72cm4;計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩圖(kN.m)剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:變形計(jì)算受力圖變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到從左到右各支座力分別為N1=0.544kNN2=2.551kNN3=2.551kNN4=0.544kN最大彎矩M=0.027kN.m最大變形V=0.007mm(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.027×1000×1000/19600=1.515N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f],取17.00N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3γ0Q/2bh=3×1.10×1481.0/(2×600.000×14.000)=0.291N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T],滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值v=0.007mm面板的最大撓度小于100.0/250,滿足要求!三、梁底支撐龍骨的計(jì)算梁底龍骨計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算公式如下:均布荷載q=P/l=2.551/0.600=4.251kN/m最大彎矩M=0.1ql2=0.1×4.25×0.60×0.60=0.153kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.600×4.251=1.531kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.600×4.251=2.806kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩W=8.50cm3;截面慣性矩I=20.39cm4;(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.153×106/8496.0=19.82N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T=3γ0Q/2bh<[T]截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×1.10×1530.53/(2×50.00×50.00)=1.010N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=120.00N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,均布荷載通過(guò)變形受力計(jì)算的最大支座力除以龍骨計(jì)算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=2.275kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×2.275×600.04/(100×206000.00×203900.0)=0.048mm龍骨的最大撓度小于600.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!四、托梁的計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。均布荷載取托梁的自重q=0.030kN/m。托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖托梁彎矩圖(kN.m)托梁剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計(jì)算結(jié)果如下:托梁變形計(jì)算受力圖托梁變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩M=0.184kN.m經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座F=6.481kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形V=0.038mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩W=3.97cm3;截面慣性矩I=7.94cm4;(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=γ0M/W=1.10×0.184×106/1.05/3969.9=44.14N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計(jì)算最大變形v=0.038mm頂托梁的最大撓度小于450.0/400,滿足要求!五、梁板共用立桿受力計(jì)算(1)梁板共用立桿荷載計(jì)算梁兩側(cè)梁板共用立桿承受樓板荷載計(jì)算:N0=1.00×(1.30×(0.50+25.50×0.12)+1.50×3.00)×(0.15+0.90/2)×1.20=6.57kN左側(cè)立桿承受梁端荷載為NL=0.23kN左側(cè)立桿承受總荷載為N1=NL+N0=0.23+6.57=7.02kN右側(cè)立桿承受梁端荷載為NR=0.23kN右側(cè)立桿承受總荷載為N2=NR+N0=0.23+6.57=7.02kN梁底立桿受力最大值為Nm=6.48kN梁兩側(cè)及梁底立桿受力最大值為Nmax=max(N1,Nm,N2)=7.02kN(2)扣件抗滑力計(jì)算龍骨與梁兩側(cè)立桿連接時(shí),扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN;R——龍骨傳給兩側(cè)共用立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值。荷載的計(jì)算值R=max(NL,NR)=max(0.23,0.23)=0.23kN采用單扣件,抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN.三、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、按扣件腳手架規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性:不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,它包括:橫桿的最大支座反力N1=7.02kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×1.343=1.746kN頂部立桿段,腳手架鋼管的自重N2=1.10×1.30×0.193=0.251kN非頂部立桿段N=7.023+1.746=8.769kN頂部立桿段N=7.023+0.251=7.275kNφ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到;i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm);i=1.60A——立桿凈截面面積(cm2);A=3.98W——立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=4.25σ——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m);參照《扣件式規(guī)范》2011,由公式計(jì)算頂部立桿段:l0=ku1(h+2a)(1)非頂部立桿段:l0=ku2h(2)k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.217,當(dāng)允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1;u1,u2——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》附錄C表;a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度;a=0.30m;頂部立桿段:a=0.2m時(shí),u1=1.540,l0=3.561m;λ=3561/16.0=222.403允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.403/1.217=182.747<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×7275/(0.148×397.6)=136.400N/mm2a=0.5m時(shí),u1=1.215,l0=3.697m;λ=3697/16.0=230.878允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=230.878/1.217=189.711<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.138σ=1.10×7275/(0.138×397.6)=145.844N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算a=0.300時(shí),σ=139.548N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段:u2=1.951,l0=3.562m;λ=3562/16.0=222.441允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)λ0=222.441/1.217=182.778<210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ=0.148σ=1.10×8769/(0.148×397.6)=164.421N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí),非頂部立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=1.50×0.6Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);Wk=u
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