南美二期17#楼、18#楼 模板专项施工方案
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.379 kN.m ; 最大变形 Vmax = 0.683 mm ; 最大支座力 Qmax = 5.827 kN ; 最大应力 σ= 80.225 N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 80.225 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.000/150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= 5.827 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):
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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 = 0.14933.000 = 0.447 kN; (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35030.80030.800 = 0.224 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.00030.15030.80030.800 = 2.400 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.071 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 = (1.500+2.000 ) 30.80030.800 = 2.240 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 = 6.821 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 = 6.821 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.50 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.73 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] =205.000 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
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m;
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得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.200+230.100 = 1.400 m ; L0 / i = 1400.000 / 15.900=88.000 ;
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= 0.673 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=6820.840/(0.6733450.000) = 22.522 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 22.522 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205.000 N/mm2,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4.5M,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅲ级钢筋,配置面积As=1440 mm2,fy=360 N/mm2。 板的截面尺寸为 b3h=4000mm3150mm,截面有效高度 ho=130 mm。 按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15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5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4.0 m;
q = 23 1.2 3 ( 0.350 + 25.00030.150 ) + 13 1.2 3 ( 0.4473636/4.500/4.000 ) + 1.4 3(1.500 + 2.000) = 15.810 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 4.500315.812 = 71.154 kN/m;
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板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0596371.15034.0002 = 67.853 kN.m;
因平均气温为22℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到5天龄期混凝土强度达到48.30%,C40混凝土强度在5天龄期近似等效为C19.320。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.274N/mm2; 则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As3 fy/ ( b 3 ho 3 fcm ) = 1440.0003360.000 / ( 4000.0003130.00039.274 )= 0.107
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 = 0.101
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M1 = αs3 b3 ho23fcm = 0.10134000.0003130.000239.274310-6 = 63.492 kN.m;
结论:由于 ∑Mi = M1+M2=63.492 <= Mmax= 67.853 所以第5天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑必须保留。
3.验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4.0 m;
q = 33 1.2 3 ( 0.350 + 25.00030.150 ) + 23 1.2 3 ( 0.4473636/4.500/4.000 ) + 1.4 3(1.500 + 2.000) = 21.800 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 4.500321.804 = 98.119 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 = 0.0596398.12034.0002 = 93.566 kN.m;
因平均气温为22℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到10天龄期混凝土强度达到69.10%,C40混凝土强度在10天龄期近似等效为C27.640。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=13.167N/mm2; 则可以得到矩形截面相对受压区高度:
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ξ= As3 fy/ ( b 3 ho 3 fcm ) = 1440.0003360.000 / ( 4000.0003130.000313.167 )= 0.076
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 = 0.073
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M2 = αs3 b3 ho23fcm = 0.07334000.0003130.0002313.167310-6 = 65.076 kN.m;
结论:由于 ∑Mi =M1+M2= 128.568 > Mmax= 93.566 所以第10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。
地下室模板支架 一、参数信息: 1.脚手架参数
横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.40;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):5.00; 采用的钢管(mm):Φ4833.5 ;
扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:钢管支撑; 板底钢管的间隔距离(mm):300.00; 2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 楼板浇筑厚度(m):0.25;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.楼板参数
钢筋级别:三级钢HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土标号:C40; 每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):1440.000; 计算楼板的宽度(m):4.00;计算楼板的厚度(m):0.25; 计算楼板的长度(m):4.50;施工平均温度(℃):21.000;
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