**** ****工程 高支模施工方案
图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。 一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 25.000×0.120×1.000+0.300×1.000=3.300kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×1.000=3.000kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100.00×1.80×1.80/6 = 54.00cm3; I = 100.00×1.80×1.80×1.80/12 = 48.60cm4; (1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 面板的最大弯距(N.mm); W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.2×3.300+1.4×3.000)×0.300×0.300=0.073kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.073×1000×1000/54000=1.360N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算 [可以不计算]
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×3.300+1.4×3.000)×0.300=1.469kN
- 21 -
**** ****工程 高支模施工方案
截面抗剪强度计算值 T=3×1469.0/(2×1000.000×18.000)=0.122N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < [T],满足要求! (3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.300×3004/(100×6000×486000)=0.062mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 25.000×0.120×0.300=0.900kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.300×0.300=0.090kN/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 q2 = (1.000+2.000)×0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.20×0.900+1.20×0.090=1.188kN/m 活荷载 q2 = 1.4×0.900=1.260kN/m 2.木方的计算
按照两跨连续梁计算,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:
均布荷载 q = 2.448/1.000=2.448kN/m
最大弯矩 M = 0.125ql2=0.125×2.45×1.00×1.00=0.306kN.m 最大剪力 Q=0.625×1.000×2.448=1.530kN 最大支座力 N=1.25×1.000×2.448=3.060kN 木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8.00×8.00×8.00/6 = 85.33cm3;
I = 8.00×8.00×8.00×8.00/12 = 341.33cm4; (1)木方抗弯强度计算
- 22 -
**** ****工程 高支模施工方案
抗弯计算强度 f=0.306×106/85333.3=3.59N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 [可以不计算] 最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.625ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1530/(2×80×80)=0.359N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算
最大变形 v =0.521×0.990×1000.04/(100×9500.00×3413333.5)=0.159mm 木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求! 三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.060kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.092kN/m。
3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 3.06kN 0.09kN/mA100010001000B
托梁计算简图
1.024
0.905
托梁弯矩图(kN.m)
- 23 -
**** ****工程 高支模施工方案
0.1061.437
托梁变形图(mm) 6.176.164.074.061.000.972.092.125.185.203.103.070.010.013.073.106.166.17
托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 1.024kN.m
0.971.004.064.075.205.182.122.09
经过计算得到最大支座 F= 11.367kN 经过计算得到最大变形 V= 1.4mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 截面惯性矩 I = 24.38cm4; (1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=1.024×106/1.05/10160.0=95.99N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁挠度计算 最大变形 v = 1.4mm
顶托梁的最大挠度小于1000.0/400,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算
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: R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。 五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容:
- 24 -
**** ****工程 高支模施工方案
(1)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.129×9.800=1.265kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.300×1.000×1.000=0.300kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.120×1.000×1.000=3.000kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.565kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×1.000×1.000=3.000kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.4NQ 六、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,N = 9.68kN
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 = 4.89 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0 —— 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.167;
u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.700 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m;
- 25 -