运动中心高支模方案(5)

2020-05-23 16:06

新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.3×0.11=0.792 kN/m; 钢筋自重标准值G3k=1.1×0.3×0.11=0.036 kN/m;

永久荷载标准值Gk= 0.090+0.792+ 0.036=0.918 kN/m; 施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.3=0.750 kN/m; 计算第一层支撑梁时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN; (1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重): q=0.918+0.02025=0.93855kN/m;

(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重):

A 永久荷载和均布活荷载组合

由可变荷载效应控制的组合:

q1=0.9×1.2×(0.918+0.02025) =1.014kN/m; q2=0.9×1.4×0.750 =0.945kN/m; 由永久荷载效应控制的组合:

q1=0.9×1.35×(0.918+0.02025) =1.140kN/m; q2=0.9×1.4×0.7×0.750 =0.662 kN/m; B 永久荷载和集中活荷载组合

由可变荷载效应控制的组合:

q=0.9×1.2×(0.918+0.02025) =1.014kN/m; P=0.9×1.4×2.5 =3.150kN; 由永久荷载效应控制的组合:

q=0.9×1.35×(0.918+0.02025) =1.140kN/m; P=0.9×1.4×0.7×2.5 =2.205kN;

(二) 荷载效应计算

支撑梁直接承受模板传递的荷载,按照三跨连续梁计算。作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永久荷载和集中活荷载组合”两种情况,为了精确计算受力,把永久荷载和活荷载分开计算效应值,查《模板规范(JGJ162-2008)》附录C表C.1-2确定内力系数。

(1) 最大弯矩M计算

最大弯矩M=max(Ma,Mb)=0.670kN·m; A 永久荷载和均布活荷载组合

经过系统电算,采用以下荷载组合的弯矩效应值最大

22

Ma=0.100×q1×l+0.117×q2×l

22

=0.100×1.014×0.9+0.117×0.945×0.9 =0.172kN·m;

B 永久荷载和集中活荷载组合

经过系统电算,采用以下荷载组合的弯矩效应值最大

2

Mb=0.080×q×l+0.213×P×l

2

=0.080×1.014×0.9+0.213×3.150×0.9=0.670kN·m;

(2) 最大剪力V计算

最大剪力V=max(Va,Vb)=2.674 kN; A 永久荷载和均布活荷载组合

经过系统电算,采用以下荷载组合的剪力效应值最大

Va=0.600×q1×l+0.617×q2×l

=0.600×1.014×0.9+0.617×0.945×0.9=1.072kN;

B 永久荷载和集中活荷载组合

经过系统电算,采用以下荷载组合的剪力效应值最大

46

Vb=0.600×q×l+0.675×P

=0.600×1.014×0.9+0.675×3.150=2.674kN;

(3) 最大变形ν计算

446

ν= 0.677ql/100EI=0.677×0.93855×900/(100×10000×1.582×10)=0.264mm (三) 支撑梁验算

(1) 支撑梁抗弯强度计算

642

σ=M/W=0.670×10/4.219×10 =15.871N/mm

22

实际弯曲应力计算值σ =15.871N/mm 小于抗弯强度设计值[f] =17N/mm,满足要求! (2) 支撑梁抗剪计算

62

τ =VS0/Ib=2.674×1000×31641/(1.582×10×45)=1.188N/mm;

22

实际剪应力计算值 1.188 N/mm 小于抗剪强度设计值 [fv]=1.600 N/mm,满足要求! (3) 支撑梁挠度计算 最大挠度:ν =0.264mm;

[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=3.600mm;

实际最大挠度计算值: ν=0.264mm小于最大允许挠度值:[ν] =3.600mm,满足要求! 2.第二层支撑梁的计算

支撑梁采用1根45×75木方(宽度×高度mm),间距900mm。 支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

364

I=1×45×75/12 = 1.582×10 mm;

243

W=1×45×75/6 = 4.219×10 mm;

2

E=10000 N/mm; (一) 荷载计算及组合

(1) 第一层支撑梁产生的最大支座反力

《模板规范(JGJ162-2008)》规定:当计算直接支承小梁的主梁时,均布活荷载标

2

准值可取1.5kN/m。规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在第二层支撑梁,而是作用在面板板面,通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给第二层支撑梁。所以,我们首先确定在永久荷载和均布活荷载作用下,第一层支撑梁产生的最大支座反力。

施工人员及设备荷载标准值Q1k=1.5×0.3=0.450 kN/m; 由可变荷载效应控制的组合(考虑支撑梁自重):

q1=1.014kN/m;

q2=0.9×1.4×0.450 =0.567kN/m;

由永久荷载效应控制的组合(考虑支撑梁自重):

q1=1.140kN/m;

q2=0.9×1.4×0.7×0.450 =0.397kN/m; 由可变荷载效应控制的组合产生最大支座反力

F1=1.100×q1×l+1.200×q2×l

=1.100×1.014×0.9+1.200×0.567×0.9 =1.616kN;

由永久荷载效应控制的组合产生最大支座反力

F2=1.100×q1×l+1.200×q2×l

=1.100×1.140×0.9+1.200×0.397×0.9 =1.558kN;

A 第一层支撑梁产生的最大支座反力(计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用):

最大支座反力F=max(F1,F2)=1.616kN;

B 第一层支撑梁产生的最大支座反力(计算第二层支撑梁变形采用):

F=1.100×q×l=1.100×0.93855×0.9=0.929kN;

47

(2) 第二层支撑梁自重

A 计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用:

q=0.027 kN/m;

B 计算第二层支撑梁变形采用:

q=0.020 kN/m; (二) 荷载效应计算

第二层支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:

1.616kN1.616kN1.616kN1.616kN1.616kN1.616kN1.616kN1.616kN0.027kN1./m616kN1.616kN900900900300300300300300300300300300 弯矩和剪力计算简图

0.390.390.0970.2270.2270.3570.357 弯矩图(kN·m)

2.0622.0531.1951.1871.6281.620.0040.4370.4290.4290.4370.0042.0532.0621.621.6281.1871.195 剪力图(kN)

0.929kN0.929kN0.929kN0.929kN0.929kN0.929kN0.929kN0.929kN0.02kN/m0.929kN0.929kN900900900300300300300300300300300300 变形计算简图

0.0450.825 变形图(mm)

计算得到:

48

最大弯矩:M= 0.390kN.m 最大剪力:V= 2.062kN 最大变形:ν= 0.825mm

最大支座反力:F= 5.306kN (三) 支撑梁验算

(1) 支撑梁抗弯强度计算

642

σ=M/W=0.390×10/4.219×10 =9.245N/mm

22

实际弯曲应力计算值 σ=9.245N/mm 小于抗弯强度设计值 [f]=17N/mm,满足要求! (2) 支撑梁抗剪计算

62

τ =VS0/Ib=2.062×1000×31641/(1.582×10×45)=0.916N/mm;

22

实际剪应力计算值 0.916 N/mm 小于抗剪强度设计值 [fv]=1.600 N/mm,满足要求! (3) 支撑梁挠度计算

[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;

第1跨最大挠度为0.825mm,容许挠度为3.600mm,满足要求! 第2跨最大挠度为0.093mm,容许挠度为3.600mm,满足要求! 第3跨最大挠度为0.823mm,容许挠度为3.600mm,满足要求! 各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求! 四、立杆的稳定性计算

1.立杆轴心压力设计值计算

立杆轴心压力设计值N =N1+N2=4.648+1.780=6.428 kN; (一) 第二层支撑梁传递的支座反力N1

《模板规范(JGJ162-2008)》规定:当计算支架立柱及其他支承结构构件时,均布

2

活荷载标准值可取1.0kN/m。规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在支架立柱,而是作用在面板板面,通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给第二层支撑梁,通过第二层支撑梁的支座反力传递给支架立柱。由于活荷载位置的不确定性,如果直接按照立柱承担荷载的面积(立柱纵距la×立柱横距lb)来计算荷载效应是不精确的(这样计算的荷载效应值比实际值小)。所以,我们采用“力传递法”进行计算。计算的方法完全同“2. 第二层支撑梁的计算”中计算最大支座反力的步骤和方法,注意:作用在第二层支撑梁上的活荷载按照下面的方法计算:

施工人员及设备荷载标准值Q1k=1×0.3=0.300 kN/m; 通过以上方法计算得到:

第二层支撑梁传递的支座反力N1= 4.648 kN; (二) 垂直支撑系统自重N2

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(11.6-0.11)=1.780 kN; 2.立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 σ = N/(υA)≤[f]

2

其中σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm);

N -- 立杆的轴心压力设计值,N=6.428 kN;

υ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i查《模板规范JGJ162-2008》

附录D得到υ= 0.588;

立杆计算长度lo=1.5m;

计算立杆的截面回转半径i = 1.58cm;

2

A -- 立杆净截面面积: A = 4.89cm;

49

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm;

钢管立杆长细比λ计算值:λ=lo/i=1.5×100/1.580=94.937

钢管立杆长细比λ= 94.937 小于钢管立杆允许长细比 [λ] = 150,满足要求!

322

钢管立杆受压应力计算值:σ=6.428×10/(0.588×4.890×10) = 22.343N/mm;

2

钢管立杆稳定性计算 σ = 22.343N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 2

N/mm,满足要求!

五、楼盖承载力计算

(缺乏相关规范,仅供参考) 楼板承载力验算依据《混凝土工程模板与支架技术》杜荣军编、《工程结构设计原理》曹双寅主编、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 等规范编制。

(一)模板支架参数信息

设本工程当前层现浇楼盖正在施工(施工层),施工层下面搭设3层支架。 楼盖为双向板,板单元计算长度BL=4m;板单元宽度BC=3m。 1.施工层下1层楼盖模板(简称:下1层)支架参数

本层楼盖板厚度h1=220mm,混凝土设计强度为C25,已浇筑5天,混凝土强度fc1=5.355MPa,混凝土弹性模量Ec1=17640.000MPa;

2.施工层下2层楼盖模板(简称:下2层)支架参数

本层楼盖板厚度h2=220mm,混凝土设计强度为C25,已浇筑10天,混凝土强度fc2=8.330MPa,混凝土弹性模量Ec2=23800.000MPa;

3.施工层下3层楼盖模板(简称:下3层)支架参数

本层楼盖板厚度h3=220mm,混凝土设计强度为C25,已浇筑15天,混凝土强度fc3=9.496MPa,混凝土弹性模量Ec3=25984.000MPa;

2

结构模型立面图

50


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