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高大模板计算书(Word)

来源:意榕旅游网


一、参数信息:

1.模板支架参数

横向间距或排距(m):1.10;纵距(m):1.10;步距(m):1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):8.88; 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑; 立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;

2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;

4.材料参数

面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;

面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000; 木方弹性模量E(N/mm):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm):13.000; 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):80.00;

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5.楼板参数

楼板的计算厚度(mm):120.00;

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图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 100×1.82/6 = cm3; I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m;

2、强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

其中:q=1.2×3.35+1.4×2.5= 7.52kN/m 最大弯矩M=0.1×7.52×0.25= 0.047 kN·m;

面板最大应力计算值 σ= 47000/000 = 0.87 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;

面板的最大应力计算值为 0.87 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

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3、挠度计算

挠度计算公式为

其中q = 3.35kN/m

面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×2504/(100×9500×48.6×104)=0.019 mm;

面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm;

面板的最大挠度计算值 0.019 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算:

方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×8×8/6 = 53.33 cm3; I=5×8×8×8/12 = 213.33 cm4;

方木楞计算简图

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0.25×0.12 = 0.75 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.25 = 0.088 kN/m ;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): p1 = 2.5×0.25 = 0.625 kN/m;

2.强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

均布荷载 q = 1.2 × (q1 + q2)+ 1.4 ×p1 = 1.2×(0.75 + 0.088)+1.4×0.625 = 1.88 kN/m;

最大弯矩 M = 0.125ql2 = 0.125×1.88×12 = 0.235 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.235×106/53333.33 = 4.406 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;

方木的最大应力计算值为 4.406 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算:

截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn < [τ]

其中最大剪力: V = 0.625×1.88×1 = 1.175 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.175×103/(2 ×50×80) = 0.441 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.441 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!

4.挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

均布荷载 q = q1 + q2 = 0.838 kN/m;

最大挠度计算值 ν= 0.521×0.838×10004 /(100×9500×2133333.333)= 0.215 mm;

最大允许挠度 [V]=1000/ 250=4 mm;

方木的最大挠度计算值 0.215 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!

四、木方支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 2.35 kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.881 kN·m ; 最大变形 Vmax = 2.474 mm ; 最大支座力 Qmax = 10.281 kN ;

最大应力 σ= 881390.986/5080 = 173.502 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 173.502 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为 2.474mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!

五、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.281 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.138×8.88 = 1.225kN;

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。 (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.35×1×1 = 0.35 kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×1×1 = 3 kN;

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.575 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) ×1×1 = 4.5 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.79 kN;

七、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 11.79kN; φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4. cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm):W=5.08 cm; σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算 l0 = h+2a

k1---- 计算长度附加系数,取值为1.155;

u ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.7; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;

上式的计算结果:

立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m; L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;

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3

钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12093.734/(0.53×4) = 46.663 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 46.663 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.023 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.023×(1.5+0.1×2) = 2.061 m; Lo/i = 2060.834 / 15.8 = 130 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.396 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12093.734/(0.396×4) = 62.453 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 62.453 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,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。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

八、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值:

fg = fgk×kc = 120×1=120 kpa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kpa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =12.094/0.2=60.47 kpa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 12.094 kN; 因立杆底部设有厚50MM宽200MM长2000MM的垫板, 则每根立杆基础的计算底面积A=0.2*2/2=0.2 m2

p=60.47 ≤ fg=120 kpa 。地基承载力满足要求!

9.3. 300×950㎜梁模板(扣件钢管架)计算书

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:L1。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.30;梁截面高度 D(m):0.95;

混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.50; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;

立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.50; 梁支撑架搭设高度H(m):8.88;梁两侧立杆间距(m):1.00; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:1; 采用的钢管类型为Φ48×3.5;

立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;

2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):19.2;

倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0;

3.材料参数

木材品种:杉木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.4;

面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0; 梁底模板支撑的间距(mm):200.0;面板厚度(mm):18.0;

5.梁侧模板参数

主楞间距(mm):300;次楞根数:4; 主楞竖向支撑点数量为:4;

支撑点竖向间距为:150mm,150mm,150mm; 穿梁螺栓水平间距(mm):300; 穿梁螺栓直径(mm):M12;

主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;

次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm; 次楞合并根数:2;

二、梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;

t -- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.800m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别计算得 50.994 kN/m2、19.200 kN/m2,取较小值19.200 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm)

1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 30×1.8×1.8/6=16.2cm3; M -- 面板的最大弯距(N·mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.3×19.2×0.9=6.22kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.3×2×0.9=0.76kN/m; q = q1+q2 = 6.221+0.756 = 6.977 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 226.67mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×6.977×226.6672 = 3.58×104N·mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.58×10 / 1.62×104=2.213N/mm2;

面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.213N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

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2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 19.2×0.3 = 5.76N/mm;

l--计算跨度(内楞间距): l = 226.67mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 30×1.8×1.8×1.8/12=14.58cm4; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×5.76×226.674/(100×9500×1.46×105) =

0.074 mm

面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =226.667/250 = 0.907mm; 面板的最大挠度计算值 ν=0.074mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.907mm,满足要求!

四、梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 6×82×2/6 = 128cm3; I = 6×83×2/12 = 512cm4;

内楞计算简图

(1).内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N·mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩;

[f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

其中,作用在内楞的荷载,q =

(1.2×19.2×0.9+1.4×2×0.9)×0.227=5.27kN/m;

内楞计算跨度(外楞间距): l = 300mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×5.27×300.002= 4.74×104N·mm; 最大支座力:R=1.1×5.271×0.3=1.74 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 4.74×104/1.28×105 = 0.371 N/mm2;

内楞的抗弯强度设计值: [f] = 11N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 0.371 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=11N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 300mm;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =19.20×0.23= 4.35 N/mm;

E -- 内楞的弹性模量: 9000N/mm2; I -- 内楞的截面惯性矩:I = 5.12×106mm4;

内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×4.35×3004/(100×9000×5.12×106) = 0.005 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ν] = 300/250=1.2mm;

内楞的最大挠度计算值 ν=0.005mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=1.2mm,满足要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力1.74kN,按照

集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN·m)

外楞变形图(mm)

(1).外楞抗弯强度验算

其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N·mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。 根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.13 kN·m 外楞最大计算跨度: l = 150mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1.30×105/1.02×104 = 12.841 N/mm2;

外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =12.841N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.031 mm 外楞的最大容许挠度值: [ν] = 150/400=0.375mm;

外楞的最大挠度计算值 ν=0.031mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=0.375mm,满足要求!

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;

穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×19.2+1.4×2)×0.3×0.225 =1.744 kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=1.744kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!

六、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 400×18×18/6 = 2.16×104mm3; I = 400×18×18×18/12 = 1.94×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.40×0.80×0.90=8.81kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m;

q = q1 + q2 + q3=8.81+0.15+1.01=9.97kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×9.972×0.22=0.04kN·m; σ =0.04×106/2.16×104=1.847N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =1.847 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.50)×0.800+0.35)×0.40= 8.30KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ν] =200.00/250 = 0.800mm; 面板的最大挠度计算值: ν=

0.677×8.3×2004/(100×9500×1.94×105)=0.049mm;

面板的最大挠度计算值: ν=0.049mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν]

= 200 / 250 = 0.8mm

,满足要求!

七、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1= (24+1.5)×0.8×0.2=4.08 kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.2×(2×0.8+0.4)/ 0.4=0.35 kN/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 P1 = (2.5+2)×0.2=0.9 kN/m;

2.木方的传递集中力验算:

静荷载设计值 q=1.2×4.080+1.2×0.350=5.316 kN/m; 活荷载设计值 P=1.4×0.900=1.260 kN/m; 荷载设计值 q = 5.316+1.260 = 6.576 kN/m。

本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 8.33×101 cm3; I=5×10×10×10/12 = 4.17×102 cm4;

3.支撑方木验算:

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩,计算简图及内力、变形图如下:

弯矩图(kN·m)

剪力图(kN)

变形图(mm) 方木的支座力N1=N3=0.095 KN,N2= 2.441 KN;

方木最大应力计算值 : σ=0.084×106 /83333.33=1.01 N/mm2; 方木最大剪力计算值 : T=3×2.441×1000/(2×50×100)=0.732N/mm2; 方木的最大挠度:ω=0.014 mm;

方木的允许挠度:[ν]= 1×103/2/250=2mm;

方木最大应力计算值 1.010 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=11.000 N/mm2,满足要求!

方木受剪应力计算值 0.732 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [T]=1.400

N/mm

2

,满足要求!

方木的最大挠度 ν=0.014 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2.000 mm,满足要求!

八、梁跨度方向钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

1.梁两侧支撑钢管的强度计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.095 KN.

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.012 kN·m ; 最大变形 Vmax = 0.008 mm ; 最大支座力 Rmax = 0.2 kN ;

最大应力 σ= 0.012×106 /(5.08×103 )=2.386 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 2.386 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.008mm小于500/150与10 mm,满足要求!

2.梁底支撑钢管的强度计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 2.441 KN.

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.312 kN·m ; 最大变形 Vmax = 0.214 mm ; 最大支座力 Rmax = 6.815 kN ;

最大应力 σ= 0.312×106 /(5.08×103 )=61.512 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 61.512 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.214mm小于500/150与10 mm,满足要求!

p=34.075 ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!

九、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=6.815 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

十、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 纵向钢管的最大支座反力: N1 =0.2 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×10.68=1.655 kN; 楼板的混凝土模板的自重:

N3=1.2×(0.50/2+(1.00-0.40)/2)×0.50×0.35=0.116 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(0.50/2+(1.00-0.40)/2)×0.50×0.120×(1.50+24.00)=1.010 kN;

N =0.2+1.655+0.115+1.01=3.044 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58;

A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=3044.249/(0.207×4) = 30.075 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 30.075 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =6.815 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(10.68-0.8)=1.655 kN; N =6.815+1.655=8.346 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

2

lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=8345.815/(0.207×4) = 82.45 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 82.45 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,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。

以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

十一、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值:

fg = fgk×kc = 120×1=120 kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ;

脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =6.815/0.2=34.075 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 6.815 kN; 因立杆底部设有厚50MM宽200MM长2000MM的垫板, 则每根立杆基础的计算底面积A=0.2*2/2=0.2 m2

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