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最大支座力 N = ( 1.1 ×1.206 + 1.2×1.26)×0.6 = 1.703 kN ;
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最大应力计算值 σ= M / W = 0.096×10/5080 = 18.994 N/mm2; 纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢管的最大应力计算值为 18.994 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:
静荷载 q1 = q11 + q12 = 1.005 kN/m 活荷载 q2 = 0.9 kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V= (0.677×1.005+0.990×0.9)×6004/( 100×20.6×105×12.19 ) =0.081 mm; 支撑钢管的最大挠度小于600/150与10 mm,满足要求! 四、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 = 1.703 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(mm)
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支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.179 kN·m ; 最大变形 Vmax = 0.168 mm ; 最大支座力 Qmax = 3.662 kN ;
最大应力 σ= 178865.872/5080 = 35.21 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 35.21 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 0.168mm 小于 600/150与10 mm,满足要求! 五、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= 3.662 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 六、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和活荷载。 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 = 0.387 kN; (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.35×0.6×0.6 = 0.126 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×0.6×0.6 = 1.08 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 1.593 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+2 ) ×0.6×0.6 = 1.08 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 3.424 kN; 七、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(kN) :N = 3.424 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 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; 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
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a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ; L0 / i = 1700 / 15.8=108 ;
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= 0.53 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=3423.96/(0.53×489) = 13.211 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 13.211 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
八、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,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=654 2
mm,fy=300 N/mm2。
板的截面尺寸为 b×h=4500mm×120mm, 楼板的跨度取4 M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度 ho=100 mm。
按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、14天、21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7天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边4.5m,短边为4 m; q = 2× 1.2 × ( 0.35 + 25×0.12 ) + 1× 1.2 × ( 0.387×8×7/4.5/4 ) + 1.4 ×(1 + 2) = 13.69 kN/m2; 单元板带所承受均布荷载 q = 1×13.686 = 13.686 kN/m; 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0596×13.69×42 = 13.051 kN·m;
因平均气温为25℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到7天龄期混凝土强度达到58.4%,C30混凝土强度在7天龄期近似等效为C17.52。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.41N/mm2; 则可以得到矩形截面相对受压区高度: ξ= As× fy/ ( αl×b × ho × fcm ) = 654.5×300 / (1×1000×100×8.41 )= 0.233
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计算系数为:αs = ξ(1-0.5ξ) = 0.233×(1-0.5×0.233) = 0.206; 此时楼板所能承受的最大弯矩为: M1 = αs× α1× b× ho2×fcm = 0.206×1×1000×1002×8.41×10-6 = 17.312 kN·m;
结论:由于 ∑M1 = M1= 17.312 > Mmax= 13.051
所以第7天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。 模板支持可以拆除。 (四)柱模板计算
柱模板的计算依据《建筑施工手册》第四版、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):300.00;柱截面高度H(mm):300.00;柱模板的总计算高度:H = 3.00m;
根据规范,当采用容量为0.2~0.8m3 的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为4.00kN/m2;
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计算简图
一、参数信息 1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1;柱截面宽度B方向竖楞数目:3; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:3; 对拉螺栓直径(mm):M12; 2.柱箍信息
柱箍材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×3.5;
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钢楞截面惯性矩I(cm):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08; 柱箍的间距(mm):350;柱箍合并根数:2; 3.竖楞信息
竖楞材料:木楞;竖楞合并根数:2; 宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00; 4.面板参数
面板类型:钢面板;面板厚度(mm):12.00;
面板弹性模量(N/mm2):210000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00; 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50; 5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50; 钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00; 二、柱模板荷载标准值计算
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其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取24.000h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
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