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最大弯距 M = Pl/4 + ql/8 =1.050×1.000 /4 + 1.545×1.000/8 =0.456 kN; 最大支座力 N = P/2 + ql/2 =1.050/2 +1.545×1.000/2 = 1.298 kN ;
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方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.456×10/64000.00 = 7.119 N/mm;
2
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm;
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方木的最大应力计算值为 7.119 N/mm 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm,满足要求! 3.抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: Q = 1.545×1.000/2+1.050/2 = 1.298 kN;
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方木受剪应力计算值 T = 3 ×1.298×10/(2 ×60.000×80.000)= 0.405 N/mm;
2
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm;
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方木的受剪应力计算值 0.405 N/mm 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm,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 = 1.288 kN/m; 集中荷载 p = 0.750 kN;
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最大挠度计算值 V= 5×1.288×1000.0 /(384×9500.000×2560000.000) +750.000×1000.0 /( 48×9500.000×2560000.0) = 1.332 mm;
最大允许挠度 [V]=1000.000/ 250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 1.332 mm 小于 方木的最大允许挠度 4.000 mm,满足要求! 三、板底支撑钢管计算:
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 = 1.545×1.000 + 1.050 = 2.595 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(kN.m)
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支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.973 kN.m ; 最大变形 Vmax = 2.732 mm ; 最大支座力 Qmax = 11.353 kN ;
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最大应力 σ= 191.591 N/mm;
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支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm;
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支撑钢管的最大应力计算值 191.591 N/mm 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10 mm,满足要求! 四、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,R= 11.353 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×3.600 = 0.465 kN; (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 24.000×0.200×1.000×1.000 = 4.800 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.615 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。
活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 3.000 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.938 kN; 六、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,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 = 10.938 kN;
σ---- 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;
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A ---- 立杆净截面面积(cm):A = 4.89 cm;
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W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm):W=5.08 cm;
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σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm);
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[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算
l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.050 m; 得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.500+2×0.050 = 1.600 m ; L0 / i = 1600.000 / 15.800=101.000 ;
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= 0.580 ;
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钢管立杆受压应力计算值;σ=10937.712/(0.580×489.000) = 38.565 N/mm;
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立杆稳定性计算 σ= 38.565 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205.000 N/mm,满足要求!
七、楼板强度的计算: 1. 楼板强度计算说明
验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取4.4M,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
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宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,配置面积As=1440 mm,fy=300 N/mm。 板的截面尺寸为 b×h=3850mm×200mm,截面有效高度 ho=180 mm。 按照楼板每15天浇筑一层,所以需要验算15天、30天、45天...的 承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.验算楼板混凝土15天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边4.4m,短边为3.9 m;
q = 2× 1.2 × ( 0.350 + 24.000×0.200 ) + 1× 1.2 × ( 0.465×5×4/4.425/3.850 ) +
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1.4 ×(1.000 + 2.000) = 17.210 kN/m;
单元板带所承受均布荷载 q = 4.425×17.215 = 76.175 kN/m; 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
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Mmax = 0.0611×76.180×3.850 = 68.988 kN.m;
因平均气温为20℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到15天龄期混凝土强度达到81.27%,C30混凝土强度在15天龄期近似等效为C24.380。
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混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.615N/mm;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As× fy/ ( b × ho × fcm ) = 1440.000×300.000 / ( 3850.000×180.000×11.615 )= 0.054 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 αs = 0.053
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
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M1 = αs× b× ho×fcm = 0.053×3850.000×180.000×11.615×10 = 76.126 kN.m; 结论:由于 ∑Mi =M1+M2= 76.126 > Mmax= 68.988
所以第15天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。 模板可以拆除。
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