施工荷载 : 2.5KN/㎡ 钢管支架自重力 0.250KN/㎡ 合计:0.514+57.5+4.14+0.25+2.5=64.904kN/㎡
钢管立于钢楞交叉处,每区格面积为:0.45×0.6=0.27㎡ 每根立杆承受荷载为:64.904×0.27=17.524kN
采用Φ48×2.8mm钢管进行验算,A=397.6mm2,i=16mm,钢材的强度设计值为205N/mm2。
抗压强度设计值为205N/m㎡。
强度验算:σ=P顶/A=17.524×1000/397.6=44.1N/mm2<[σ]=205N/mm2,满足强度要求;
稳定性验算:
长细比:λ=L÷i=1200÷16=75
查表《建筑施工计算手册》附表2-67的ψ=0.813
σ=P顶/(φ管A)=17.524×1000/(0.813×397.6)=54.2N/mm2<[σ管]=205N/mm2,满足稳定性要求。
5.3顶(中)纵梁侧模验算 5.3.1验算内容
验算模板强度、扰度,次楞强度、扰度,主楞强度、扰度。 5.3.2验算过程
5.3.2.1计算荷载设计值
纵梁最大尺寸为1.0m×2.2m,为顶纵梁,考虑顶板厚度0.9m,梁侧模板高度取1.4m,次楞共布置4道,间距300cm,按四跨连续梁考虑。
⑴混凝土侧压力标准值:根据《建筑施工计算手册》(第二版)P400页,按式8-8、8-9计算,并取较小值;
F=min{0.22γct0β1β2V1/2,γcH} F:新浇砼对模板最大侧压力kN/㎡; γc:新浇砼的重力密度25kN/m3;
t0:新浇砼初凝时间,可按公式t0=200/(T+15)计算,T砼的温度,取25℃,t0=200/(15+15)=6.7;
V:取砼浇筑速度为1.5m/h;
H:砼侧压力计算位置处至新浇筑砼的顶面的总高度; β1:外加剂修正系数,加入外加剂,取1.2;
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β2:砼坍落度影响修正系数,坍落度140mm,取1.15; F=0.22×25×6.7×1.2×1.15×1.51/2=62.28kN/㎡ ⑵混凝土侧压力标准值 F=γc×H=25×1.4=35kN/㎡
H─砼侧压力计算位置至新浇砼顶面的总高度,本站侧墙浇注高度取最大处8.1m。 按取最小值,故侧压力为F=35kN/㎡。
⑶泵送混凝土产生的冲击力可不考虑,振捣产生的荷载取2kN/㎡;故其荷载设计值为2×1.4=2.8kN/㎡。
故其荷载组合: 考虑振动荷载:
静载:F1=1.2×35=42KN/㎡ 活载:F2=1.4×2=2.8kN/㎡ 计算简图:
q
支座弯矩
静载Km=-0.107,活载Km=-0.121
M支=-0.107×42×0.32-0.121×2.8×0.32=-0.435KN.m 跨中弯矩
静载Km=0.077,活载Km=0.036
M中=0.077×42×0.32+0.036×2.8×0.32=0.300 KN.m 由于M支>M中,取弯矩最大值M=0.435KN.m,验算模板强度。 5.3.2.2模板验算
根据《建筑施工计算手册》(第二版)P450页,按式8-60、8-61计算强度,按式8-65计算强度,取侧向模板1m宽×0.3m高的板带为计算单元。(因为次楞中心间距为0.3m,取0.3m高模板验算。)
①模板强度验算:
f=M/W=0.435×106/54000=8.06N/mm2<[f]=13N/mm2 模板强度满足要求。
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②模板刚度验算:刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
ω=F2×L4/150EI=42×3004/(150×9000×486000)=0.52mm<300/400=0.75mm,刚度满足要求。
5.2.2.3次楞验算
次楞承受梁侧传过来的模板荷载,次楞以主楞为支点,主楞间距为45cm,计算跨距为主楞间距,即45cm,次楞采用100*100mm方木。
⑴次楞的强度验算:
M=0.1×42×0.3×0.452=0.255KN.m
f=M/W=0.255×106/166666.7=1.52N/mm2<[f]=13N/mm2,强度满足要求。 ⑵次楞刚度验算:刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
ω=q×L4/150EI=42×0.3×4504/(150×9500×8333333.3)=0.04mm<450/400=1.1mm,刚度满足要求。
5.3.2.4主楞验算
主楞由立柱支撑,层高600mm,纵向间距450mm,主楞弯矩按最不利情况考虑,按集中荷载作用在跨中位置计算。由于仅纵梁下立柱间距为600mm,按两跨连续梁考虑,计算跨度为600mm。
荷载设计值:q1=42×0.45×1.2+2.8×1.4=26.6kN,查表活载最大,Km=0.203,K=1.497
计算简图:
F
Mmax= Kmq1l=0.203×26.6×0.6=3.24KN.m ⑴强度验算
故以此M=3.24KN.m弯矩值进行截面强度验算:
σ=M÷W=3.24×106÷562500=5.76N/mm2<[f]=13N/mm2,满足要求 ⑵挠度验算
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ω横= Kmq3l4/(100EI底)=1.497×3.24×6004/(100×9500×42187500)=0.015mm<[ω横]=600/400=1.5mm,满足要求。 6、柱模板设计及验算
⑴荷载确定
混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其较小值:
F=0.22γct0β1β2V1/2 ; F=γcH
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2) γc------混凝土的重力密度(kN/m3)取25 kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15)计算;所以t=200/(20+15)=5.71;
T------混凝土的温度(℃)取20° V------混凝土的浇灌速度(m/h),取2m/h
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m),取7.15m β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;
β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取1;110~150mm时,取1.15。 F=0.22γct0β1β2V1/2
=0.22×25×5.71×1.2×1.15×21/2 =61.28kN/m2 F=γcH
=25×7.15=178.75kN/m2 取二者中的较小值,F1=61.28KN/㎡ 混凝土侧压力设计值
F=F1×分项系数×折减系数=61.28×1.2×1=73.54KN/㎡。 倾倒混凝土时产生的水平荷载
查建筑施工手册表8-66,倾倒混凝土对侧模板产生的水平荷载标准值取2KN/㎡。荷载设计值为:2×1.4×1=2.8KN/㎡;
按建筑施工手册表8-69进行荷载组合:F′=73.54+2.8=76.34KN/㎡;
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⑵次楞间距
柱模板采用组合钢模板,柱箍采用[100×48×5.3mm槽钢作柱箍,竖向柱箍间距为500,次楞采用槽钢[63,次楞间距为250mm,柱截面为800×1000mm。
⑶柱箍验算
①柱箍截面[100×48×5.3mm,截面抵抗距An=1074 mm2,W=bh2/6=39.7×103mm3,截面惯性距I=bh3/12=198.3×104mm4。
②计算简图:
DCL3AL2BqNARAL2RNBB
柱箍计算简图 柱箍计算间图③荷载计算:柱箍受力化为均布荷载考虑,荷载为q1=0.07634×500×
0.85=32.45N/mm(按强度要求计算)和q2=0.07354×500×0.85=31.26N/mm(按刚度要求计算)。
④强度检算:
由于组合钢模板的次楞高度为63mm,故 L1=500mm (柱箍间距) L2=1000+63×2=1126mm L3=800+63×2=926mm
N=q1×a/2=32.45×500/2=8112.5N
Mx=qL22/8=32.45×11262/8=5142822.03N.m γx=1
N/A+Mx/γxWnx=8112.5/1074+5142822.03/(39.7×103)=137.10 N/mm2<f=215 N/mm2 (可行)。
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⑤挠度检算:
ω=0.521ql4/100EI=0.521×31.26×12264÷100÷206000÷198.3×104 =0.90mm = <[ω]=L2/500=1126/500=2.25mm(可行) ⑥对拉螺杆截面积检算:
A=N/f(f为螺栓的抗拉强度值,取170KN/mm2) A=0.625×32.45×1100÷170=131.23mm2
选用φ20钢筋作对拉螺栓,M20螺栓净截面积A0=241mm2,故满足要求。
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