南通建工集团有限公司 高支模施工方案
11.验算书
11.1 现浇板模板支撑架计算书 11.1.1参数信息: 1.脚手架参数
横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;
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):8.7; 采用的钢管(mm):?48×3.0;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:40mm×80mm方木支撑,间距300mm;
钢材弹性模量E=206×103(N/mm2);钢管抗压强度设计值[f]=205.0 N/mm2 钢管截面惯性矩I=11.357×104mm4,截面抵抗矩W=4.732×103mm3。 2.荷载参数
(1)模板及木楞自重标准值(kN/m2):0.350;荷载分项系数γi=1.2 (2)混凝土与钢筋自重标准值(kN/m3):板26.0;γi=1.2 (3)施工人员及设备均布荷载标准值(kN/m2);γi=1.4 a.计算模板时取2.50; b.计算支撑小楞构件时取1.5; c计算支架立柱时取1.0;
(4)砼振捣时产生的荷载标准值(kN/m2) :水平模板2.0;垂直面模板4.0;γi=1.4 (5)倾倒砼产生的荷载标准值取:2KN/m2;γi=1.4 3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9.53103;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000; 木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):80.00;
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图2 楼板支撑架荷载计算单元
11.1.2支撑模板的方木的计算:
方木按照简支梁计算,其截面抵抗矩W和惯性矩I分别为: W=bh2/6=4.038.02/6 = 42.67cm3; I= bh3/12=4.038.03/12 =170.67cm4;
方木楞计算简图
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1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 26.0030.3030.150 = 1.17 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35030.30 = 0.105kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN): p1 =(1.5+2.0)31.0030.30=1.05kN; 2.方木抗弯强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.23(1.17+0.105) = 1.530 kN/m; 集中荷载 p = 1.431.05=1.47kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.4731.0 /4 + 1.53031.02/8 = 0.558kN.m;
方木的最大应力值 σ= M / W =0.5583106 /(42.673103)=11.718N/mm2; 方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2; ∴ σ<[f],满足要求。 3.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
V = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:
T = 3 V /(2bh)< [T] 其中最大剪力: V = 1.06231.0/2 + 1.47/2 = 1.266 kN;
方木受剪应力计算值 T = 331.2663103/(2340.0380.0) = 0.593 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2; ∴ T< [T],满足要求。 4.方木挠度验算:
最大弯矩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 = 1.2(q1 + q2)= 1.062kN/m;
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集中荷载:p = 1.4P1=1.47 kN;
方木最大挠度计算值:Vmax= 147031000.03 /( 4839500.03170.673104) +531.06231000.04/(38439500.03170.673104)=2.742 mm; 方木最大允许挠度值:[V]= 1000.0/250=4.0mm; ∴Vmax < [V],满足要求
11.1.3支撑木方的钢管的计算:
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 =1.06231.0 + 1.47 =2.532 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支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.267PL=0.267×2.532×1.0=0.676 kN.m ; 最大挠度 Vmax = 1.883PL3/(100EI)=4.768mm;
最大支座力 Nmax = 1.267P +1.000P=5.74kN ; 钢管最大弯曲应力 σ=M/W=0.676×106/4732.0=142.86N/mm2 ; 钢管抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
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∴ σ< [f],满足要求。
支撑钢管的最大挠度Vmax小于1000.0/150与10 mm,满足要求。 11.1.4扣件抗滑移的计算:
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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= Nmax=5.74 kN; ∴R < 12.80 kN,双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 11.1.5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 = 0.11639.5 = 1.102kN; (2)模板的自重(kN):NG2 = 0.35031.031.0 = 0.350 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 26.030.131.031.00 = 2.6 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 =4.052 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值、振捣和倾倒混凝土时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1.0+2.0+2.0 )31.031.0 = 5.0 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.862 kN; 11.1.6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 =5.658 kN; φ——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 = 4.502cm2; W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.732cm3; σ——钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.0 N/mm2; l0——计算长度 (m);l0 = h+2a k1——计算长度附加系数,取值为1.155;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70; a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.10 m;上式的计算结果:
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