900x1700m转换层梁模板(扣件钢管架)计算书
(一)计算参数
1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.90; 梁截面高度 D(m):1.70
混凝土板厚度(mm):180.00;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):0.60; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 脚手架步距(m):1.60;
梁支撑架搭设高度H(m):4.50; 梁两侧立柱间距(m):1.40;
承重架支设:多根承重立杆,木方支撑垂直梁截面,承重立杆顶部采用可调顶托; 梁底增加承重立杆根数:3; 采用的钢管类型为Φ48×3.50;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80; 2.荷载参数
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模板自重(kN/m):0.35;
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砼自重(kN/m):24;
3
钢筋自重(kN/m):2.5;
2
施工均布荷载标准值(kN/m):1.5;
2
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m):35.7;
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倾倒混凝土侧压力(kN/m):2.0;
2
振捣混凝土荷载标准值(kN/m):2.0
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3.材料参数
木材品种:柏木类;
2
木材弹性模量E(N/mm):9500.0;
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木材抗弯强度设计值fm(N/mm):13.0;
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木材抗剪强度设计值fv(N/mm):1.3; 面板类型:胶合面板;
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钢材弹性模量E(N/mm):210000.0;
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钢材抗弯强度设计值fm(N/mm):205.0;
2
面板弹性模量E(N/mm):9500.0;
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面板抗弯强度设计值fm(N/mm):13.0; 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数:5; 面板厚度(mm):20.0mm;
次楞骨:2x50x100@300mm木方并放;
主龙骨:υ48.3x3.0 mm (实际为双钢管,作为安全储备) 5.梁侧模板参数 面板厚度:20.0mm
木楞间距(mm):300;宽度80mm,高度100mm; 次楞合并根数:2;
穿梁螺栓水平间距(mm):600; 穿梁螺栓竖向间距(mm):600; 穿梁螺栓直径(mm):M12;
(二)梁侧模板面板的计算(略) (三)梁侧模板内外楞的计算(略) (四)梁穿梁螺栓的计算(略) (五)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板计算。
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:
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W = 600.00×20.00×20.00/6 = 4.00×10mm;
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I = 600.00×20.00×20.00×20.00/12 = 4.00×10mm;
梁底模计算简图
1.抗弯强度验算
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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 =300.00mm; 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+2.50)×0.60×1.70=32.44kN/m; 模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.60=0.25kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.60=1.68kN/m;
q = q1 + q2 + q3=32.44+0.25+1.68=34.37kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
2
Mmax = 0.10×34.37×0.300=0.309kN.m; σ =0.309×106/4.00×104=7.73N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =7.73 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值
2
[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。 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+2.50)×1.700+0.35)×0.60= 27.24KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm;
2
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm;
面板的最大允许挠度值:[ω] =300.00/250 = 1.200mm; 面板的最大挠度计算值:
ω = 0.677×27.240×300.04/(100×9500.0×4.00×105)=0.393mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.393mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 300.0 / 250 = 1.200mm,满足要求!
(六)梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木50x100二根并放间距300。(实际为50x100@100,受力性能比计算模型好,比计算偏安全。)
强度及抗剪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。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24.000+2.500)×1.700×0.300=13.515 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):
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q2 = 0.350×0.300×(2×1.700+0.900)/ 0.900=0.502 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/m):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (1.500+2.000)×0.300=1.050 kN/m; 2.方木的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×13.515+1.2×0.502=16.820 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×1.050=1.470 kN/m;
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
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W=5.000×10.000×10.000×2/6 = 166.67cm
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I=5.000×10.000×10.000×10.000×2/12 = 833.32 cm; 方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 16.820+1.470=18.290 kN/m;
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最大弯距 M =0.1ql= 0.1×18.29×0.600×0.600= 0.658kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.658×106/166670= 3.48N/mm2;
2
抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm;
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方木的最大应力计算值 3.48N/mm 小于 方木抗弯强度设计值 13.000 N/mm,满足要求! 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: V = 0.6×16.820×0.600 = 6.055 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×6055.200/(2×50x100x2) = 0.908 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.300 N/mm2;
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方木的受剪应力计算值 0.908 N/mm 小于 方木抗剪强度设计值 1.300 N/mm,满足要求! 方木挠度验算:
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:
q = 13.515 + 0.502 = 14.017 kN/m; 方木最大挠度计算值:
ω= 0.677×14.017×600.0004 /(100×9500.000×833.32×104)=0.55mm; 方木的最大允许挠度 [ω]=0.600×1000/250=2.400 mm;
方木的最大挠度计算值 ω= 0.303 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=2.400 mm,满足要求!
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3.支撑钢管横梁的强度验算
支撑钢管横梁按照简支梁的计算如下(采用一根钢管,实际为双钢管,作为安全储备): 荷载计算公式如下:
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(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
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q1 = (24.000+2.500)×1.700= 45.050 kN/m;
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(2)模板的自重(kN/m):
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q2 = 0.350 kN/m;
2
(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/m):
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q3= (1.500+2.000)=3.500 kN/m;
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q = 1.2×(45.050 + 0.350 )+ 1.4×3.500 = 59.380 kN/m;
梁底支撑根数为 n,立杆纵向间距为a, 横向间距为b,梁高为h,梁底支撑方木传递给钢管横梁的集中力为P,梁侧模板传给钢管横梁的集中力为N 。
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(m.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=3.68 kN,中间支座最大反力Rmax=12.776 kN; 最大弯矩 Mmax=0.478 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.242 mm;
支撑钢管的最大应力 σ= Mmax /W=0.478×106/5080.0=94.160 N/mm2;
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支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm;
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支撑钢管的最大应力计算值 94.160 N/mm 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm,满足
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