中天建设集团有限公司 模板工程专项方案 p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: p =11.52×0.50×0.60/1= 1.73 KN; l--计算跨度(拉螺栓间距):l = 600.00mm;
54
I--面板的截面惯性矩:I = 1.22×10mm;
335
外楞的最大挠度计算值: ω = 1.146×1.73×10×600.00/(100×210000.00×1.22×10) = 0.167mm; 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 1.500mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.167mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1.500mm,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;
2
A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm);
2
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm; 查表得:
穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;
2
穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =11.521×0.500×0.600×2 =6.913 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×76/1000 = 12.920 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=6.913kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.920kN,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:
43
W = 400.00×18.00×18.00/6 = 2.16×10mm;
54
I = 400.00×18.00×18.00×18.00/12 = 1.94×10mm;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
2
其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm); 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)×0.40×1.20×0.90=13.22kN/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=13.22+0.15+1.01=14.38kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
2
Mmax = 0.10×14.378×0.200=0.058kN.m;
642
σ =0.058×10/2.16×10=2.663N/mm;
22
梁底模面板计算应力 σ =2.663 N/mm 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13.000N/mm,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。
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中天建设集团有限公司 模板工程专项方案 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)×1.200+0.35)×0.40= 12.38N/mm; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm;
2
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm;
面板的最大允许挠度值:[ω] =200.00/250 = 0.800mm;
45
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×12.380×200.0/(100×9500.0×1.94×10)=0.073mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.073mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 200.0 / 250 = 0.800mm,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):
q1= (24.000+1.500)×0.400×1.200×0.200=2.448 kN; (2)模板的自重荷载(kN):
q2 = 0.350×0.200×(2×1.200+0.400) =0.196 kN;
(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):
经计算得到,活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)×0.400×0.200=0.360 kN; 2.木方的传递集中力验算:
静荷载设计值 q=1.2×2.448+1.2×0.196=3.173 kN; 活荷载设计值 P=1.4×0.360=0.504 kN; P=3.173+0.504=3.677 kN。
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:
13
W=4.000×9.000×9.000/4 = 8.10×10 cm;
24
I=4.000×9.000×9.000×9.000/8 = 3.645×10 cm; 3.支撑方木抗弯强度验算:
最大弯矩考虑为简支梁集中荷载作用下的弯矩, 跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距 M=3.677×0.800/4=0.735 kN.m;
42
方木最大应力计算值 σ=735360.000/6.40×10=11.490 N/mm;
2
方木抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm;
22
方木最大应力计算值 11.490 N/mm 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm,满足要求! 4.支撑方木抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力 Q=3.677×1000/2=1.838 kN;
2
圆木的截面面积矩 S =0.785×50.00×50.00 = 1962.50 N/mm;
62
圆木受剪应力计算值 T =1.838×1962.50/(2.56×10×50.00) = 0.028 N/mm;
2
方木抗剪强度设计值 [T]=1.500 N/mm;
22
方木受剪应力计算值 0.028 N/mm 小于 方木抗剪强度设计值 [T]=1.500 N/mm,满足要求! 5.支撑方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
集中荷载 P = q1 + q2 + p1 = 3.004 kN;
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36
方木最大挠度 ω=3004.000×800.00/(48×10000.00×2.56×10)=1.252 mm; 方木的挠度设计值 [ω]=0.800×1000/250=3.200 mm;
方木的最大挠度 ω=1.252 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=3.200 mm,满足要求! 八、梁底支撑钢管的计算
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.支撑钢管的强度计算:
按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力,P=3.677 kN;
计算简图如下:
支撑钢管按照简支梁的计算公式
其中 n=0.700/0.200=3 经过简支梁的计算得到:
钢管支座反力 RA = RB=(3-1)/2×3.677+3.677=7.354 kN;
通过支撑钢管传递到支座的最大力为2×3.677+3.677=11.030 kN; 钢管最大弯矩 Mmax=(3×3-1)×3.677×0.700/(8×3)=0.858 kN.m;
62
支撑钢管的最大应力计算值 σ=0.858×10/5080.000=168.882 N/mm;
2
支撑钢管的抗弯强度的其设计值 [T]=205.0 N/mm;
22
支撑钢管的最大应力计算值 168.882 N/mm 小于 支撑钢管的抗弯强度的设计值 205.0 N/mm,满足要求! 九、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。 十、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=11.03 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 十一、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,它包括:
横杆的最大支座反力: N1 =11.030 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×2.700=0.418 kN;
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中天建设集团有限公司 模板工程专项方案 N =11.030+0.418=11.449 kN;
υ-- 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;
2
A -- 立杆净截面面积 (cm): A = 4.89;
3
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm):W = 5.08;
2
σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm);
2
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm; lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) 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 =1.700; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 15.800 = 186.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.207 ;
2
钢管立杆受压应力计算值 ;σ=11448.684/(0.207×489.000) = 113.104 N/mm;
22
钢管立杆稳定性计算 σ = 113.104 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/mm,满足要求!
模板支架 一、计算参数:
横向间距或排距1.00m;纵距1.00m;步距1.50m;脚手架搭设高度3.60m;立杆上端伸出至模板支撑点长度0.05m;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;扣件连接:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:方木支撑;
23
模板与木板自重0.35kN/m;混凝土与钢筋自重2.4kN/m;楼板浇筑厚度0.20m;施工均布荷载标准值
2
1.0kN/m;
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土标号:C30;每层标准施工天数:15;每平米楼板截面的钢
2
筋面积1440mm;
计算楼板的宽度3.85m;楼板的长度4.43m;计算楼板的厚度0.20m; 施工平均温度(℃):20.000;
222
木方弹性模量E:9.5KN/mm0;抗弯强度设计值13N/mm;抗剪强度设计值1.4N/mm;间隔距离250mm;截面宽度40mm;截面高度90mm;
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中天建设集团有限公司 模板工程专项方案
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
3
W=4.000×9.000×9.000/4 = 81.00 cm;
4
I=4.000×9.000×9.000×9.000/8 = 364.50 cm;
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= 24.000×0.250×0.200 = 1.200 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2= 0.350×0.250 = 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): p1 = (1.000 + 2.000)×1.000×0.250 = 0.750 kN; 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) = 1.2×(1.200 + 0.088) = 1.545 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.750=1.050 kN;
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