梁撑架的计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011); 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010); 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 梁段:550*1600。
计算简图 一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 (mm):550mm; 梁截面高度 (mm):1680mm; 混凝土板厚度(mm):130mm; 梁中间立杆沿梁长方向间距:0.5m; 杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.1m;
立杆步距(m):1.8m; 梁底增加承重立杆根数:1根 梁支撑架搭设高度H(m)9.62m; 梁两侧立杆沿梁长方向间距(m):1m; 钢管:Ф48X3.0; 2.荷载参数
新浇混凝土自重标准值(kN/m):24.00kN/m; 钢筋自重(kN/m):1.5kN/m; 模板自重(kN/m):0.35kN/m; 施工均布荷载标准值(kN/m):E14kN/m
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板施工均布荷载标准值(kN/m):2.5kN/m3.材料参数
木材弹性模量E(N/mm):9500N/mm;
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木材抗弯强度设计值fm(N/mm):15N/mm; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm):1.4N/mm; 面板厚度(mm):15mm
面板弹性模量E(N/mm):9500N/mm; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm):15N/mm; 4.梁底模板参数
底模板方木的间距(mm):180mm; 梁底方木截面宽度b(mm):40mm; 梁底方木截面高度h(mm):70mm; 5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):300mm; 次楞间距(mm):300mm; 穿梁螺栓水平间距(mm):300mm; 穿梁螺栓竖向间距(mm):300mm; 穿梁螺栓直径(mm):M8mm; 穿梁螺栓的间隔个数:0个
主楞木楞高度:70mm,主楞木楞宽度:40mm W=4.73×2=9.46cm
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I=11.36×2=22.72cm
次楞木楞高度:70mm,次楞木楞宽度:40mm W=32.67×1=32.67cm
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I=114.33×1=114.33cm
二、梁模侧板荷载标准值计算
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新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中:
----混凝土的重度,取24.00kN/m; T----混凝土的入模温度,取20.00℃;
t----新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),5.71h; V----混凝土的浇筑速度,取2.50m/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1680.00m;
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----外加剂影响修正系数,取1.00; ----混凝土坍落度影响修正系数,取0.85。
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40.52kN/m、40320.00kN/m,取较小值取40.52kN/m 新浇混凝土压力标准值 F1=40.52kN/m。 倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.00kN/m。
三、梁侧模板面板的计算
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面板计算简图(单位:mm)
1.抗弯强度计算
W = (168.00-13.00)×1.50/6=58.13cm;
新浇混凝土侧压力设计值: q1=(1.68-0.13)×40.55=62.85kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= (1.68-0.13)×2=3.10kN/m;
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q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×62.85+1.4×3.10=79.76kN/m; l = 0.30m;
M= 0.1ql=0.1×79.76×0.30= 0.72kN·m; σ = M/W =0.72×10 / 5.81×10=12.39N/mm; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 15.00N/mm; \"满足要求\"
2.抗剪强度计算
V = 0.6ql=0.6×79.76×0.30=14.36KN;
τ=3V/(2bh)=3×14.36×1000/(2×1550.00×15)=0.93N/mm; [τ] = 1.40N/mm; \"满足要求\" 3.挠度验算
q1=62.85kN/m; E = 9500N/mm;
I = (168.00-13.00)×1.50/12=43.59cm;
ν= 0.677ql/(100EI)=0.677×62.85×300.00/(100×9500×43.59×10) = 0.83
mm;
[ν] = l/250 =300.00/250 = 1.20mm; \"满足要求!\"
四、梁侧模板楞的计算
1.次楞计算
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 0.30×40.55=12.17kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= 0.30×2=0.60kN/m;
荷载设计值:q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×12.17+1.4×0.60=15.44kN/m; 主楞间距:l=0.30m W = 32.67cm; I = 114.33cm; E = 9500.00 N/mm;
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计算简图
(1).次楞强度验算
M = 0.1ql=0.1×15.44×0.30=0.14kN.m 强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 0.14×10/32.67×10 = 4.29 N/mm; 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 15.00N/mm; \"满足要求!\"
(2).次楞的挠度验算
q=12.17 kN/m;
ν= 0.677ql/(100EI)= 0.677×12.17×300/(100×1143300.00×9500.00)=0.06 mm 次楞的最大容许挠度值: [ν] = 300/250=1.20mm; \"满足要求!\"
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]= f×A
其中:
N----穿梁螺栓所受的拉力;
A----穿梁螺栓有效面积 (mm);29.44mm f----穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm; 穿梁螺栓所受的最大拉力:
N =1.2×(40.55+2)×0.30×0.30=4.60 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×29.44/1000 = 5.00kN; \"满足要求!\"
六、梁底模板计算
W = 55.00×1.50/6 = 20.63cm;
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I = 55.00×1.50/12 = 15.47cm;
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梁底模板计算简图
1.抗弯强度验算:
新浇混凝土设计值:
q1=(24.00+1.5)×0.55×1.68=23.56kN/m; 模板结构自重荷载设计值: q2=0.35×0.55=0.19kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3=(2+2)×0.55=2.20kN/m;
q=1.2×(23.56+0.19)+1.4×2.20=31.58kN/m; Mmax=0.1ql= 0.1×31.58×0.18=0.10KN·mm; σ =Mmax/W=0.10×10/20.63×10=4.85N/mm; [f]=15.00N/mm; \"满足要求!\"
2.抗剪强度计算:
V = 0.6ql=0.6×31.58×0.18=3.41kN;
τ=3V/(2bh)=3×3410./(2×550×15)=0.62N/mm; [τ] = 1.40N/mm; \"满足要求\" 3.挠度验算:
ν= 0.677ql/(100EI)≤[ν]=l/250 q =q1+q2=23.56+0.19=23.75kN/m; l =180mm; E = 9500N/mm;
[ν] =180/250 = 0.72mm;
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ν= 0.677×23.75×180/(100×9500×15.47×10)=0.11mm; \"满足要求\"
七、梁底支撑木方的计算
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土粱和模板自重设计值(kN/m):
q1 = 1.2×[(24.00+1.5)×1.68×0.18+0.35×0.18×(2×1.55+0.55)/0.55]=9.76
kN/m;
(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2 = 1.4×(2+e14)×0.18=0.50 kN/m; (3)梁两侧楼板荷载设计值:
q3=2×0.18×[1.2×0.13×(24.00+1.5)+1.4×(e14+2)]×(1-0.55)/4/0.55=0.50
kN/m
q=q1+q2+q3=9.76+0.50+0.50=10.76 kN/m 2.支撑方木验算:
本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=4.00×7.00×7.00/6 = 32.67 cm; I=4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33 cm; E= 9500 N/mm;
计算简图及内力、变形图如下:
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梁底方木计算简图(kN·m)
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
形变图(mm) 1.抗弯强度验算:
Mmax= 0.21kN·m
σ =M/W=0.21×10 /3.27×10=6.43 N/mm; [f]=15 N/mm; \"满足要求!\"
2.抗剪强度计算:
Vmax= 2.58 kN
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τ =3V/(2bh0)=3×2.58×1000/(2×40×70)=1.38N/mm; [τ]=1.4 N/mm; \"满足要求!\" 3.挠度验算:
ν
max
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=0.17 mm;
[ν]= 500.00/250=2.00mm; \"满足要求!\"
八、梁跨度方向纵向钢管计算
作用于托梁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。 托梁采用:钢管(单钢管) :Φ48X3.0; W= 4.49cm; I= 10.78 cm;
1.梁两侧纵向钢管的强度计算:
纵向钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 1.32 kN.
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托梁计算简图
托梁计算剪力图(kN)
托梁计算弯矩图(kN·m)
托梁计算变形图(mm) (1).抗弯强度验算:
Mmax = 0.74 kN·m ;
σ=M/W= 0.74×10 /(4.49×10 )=1.81 N/mm; [f]=205 N/mm; \"满足要求!\"
(2).挠度验算:
最大变形 ν
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= 2.24 mm ;
允许挠度:[ν]= 1000.00/250=4.00mm; \"满足要求!\"
2.梁底纵向钢管的强度计算:
纵向钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.29 kN.
托梁计算简图
托梁计算剪力图(kN)
托梁计算弯矩图(kN·m)
托梁计算变形图(mm) (1).抗弯强度验算:
Mmax = 0.49 kN·m ;
σ=M/W= 0.49×10 /(4.49×10 )=109.13 N/mm; [f]=205 N/mm; \"满足要求!\"
(2).挠度验算:
ν
max
2
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2
= 0.36 mm ;
允许挠度:[ν]= 500.00/250=2.00mm; \"满足要求!\"
九、顶托的计算
R ≤ Rc
其中:
Rc ---- 顶托承载力设计值;
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,R=9.13kN 顶托承载力的设计值为[R]=30.00KN \"顶托承载力的设计计算满足要求\"
十、立杆的稳定性计算
1.梁两侧立杆稳定性验算:
纵向钢管的最大支座反力: N1 =3.65kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.1161×9.62=1.34 kN; 上端板的支座反力:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
p1: 1.2×(24.00+1.5)×[0.75+(1-0.55)]/2×0.13×0.5=1.19kN/m; 模板结构自重荷载设计值:
p2:1.2×0.35×[0.75+(1-0.55)]/2×0.5=0.02kN/m; 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
p3: 1.4×2.5[0.75+(1-0.55)]/2×0.13×0.5=0.14kN/m; N3 =1.19+0.02+0.14=1.35
N =N1+N2+N3=3.65+1.51+1.35=6.51 kN; i = 1.59; A = 4.24; [f] =205 N/mm; l0 = k1uh k1=1.16 ; u=1.50;
lo = k1uh = 1.16×1.50×1.8 = 3.13m; l0/i=196; υ=0.188; σ = N/(υA)≤[f];
σ= 6510.00/(0.188×424.00) = 81.67 N/mm; [f]=205 N/mm; \"公式(1)满足要求!\"
l0 = (h+2a) a=0.1m;
l0 = (h+2a)=1.8+2×0.1=2.00m; l0/i=125; υ=0.423;
σ = N/(υA)≤[f];
σ= 6510.00/(0.423×424.00) = 36.30 N/mm;
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[f]=205 N/mm; \"公式(2)满足要求!\"
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
纵向钢管的最大支座反力: N1 =9.13 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.1161×9.62=1.34 kN; N =N1+N2=9.13+1.51=10. kN; i = 1.59; A = 4.24; W = 4.49; l0 = k1uh
k1----计算长度附加系数,取值为k1=1.16 ; u=1.50;
lo = k1uh = 1.16×1.50×1.8 = 3.13m; l0/i=196; υ=0.188;
σ = N/(υA)≤[f];
σ= 100.00/(0.188×424.00) = 133.48 N/mm; [f]=205 N/mm; \"公式(1)满足要求!\"
l0 = (h+2a) a=0.1m;
l0 = (h+2a)=1.8+2×0.1=2.00m; l0/i=125; υ=0.423;
σ = N/(υA)≤[f];
σ= 100.00/(0.423×424.00) = 59.32 N/mm; [f]=205 N/mm; \"公式(2)满足要求!\"
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