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Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
顶部立杆Nw=6.166+1.350×0.223+0.9×0.980×0.015/1.000=6.480kN 非顶部立杆Nw=6.166+1.350×1.009+0.9×0.980×0.015/1.000=7.541kN 顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.574,l0=3.454m;
λ=3454/16.0=216.561
允许长细比λ=187.499 <210 长细比验算满足要求! φ=0.156
σ=6480/(0.156×423.9)+15000/4491=101.236N/mm2 a=0.5m时,u1=1.241,l0=3.583m;
λ=3583/16.0=224.664
允许长细比λ=194.514 <210 长细比验算满足要求! φ=0.145
σ=6480/(0.145×423.9)+15000/4491=108.589N/mm2
依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=101.236N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
非顶部立杆段:u2=1.993,l0=3.453m;
λ=3453/16.0=216.481
允许长细比λ=187.429 <210 长细比验算满足要求! φ=0.156
σ=7541/(0.156×423.9)+15000/4491=117.284N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
十二、2#楼计算书
扣件钢管楼板模板支架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
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《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008 计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为9.9m,
立杆的纵距 b=0.95m,立杆的横距 l=0.95m,立杆的步距 h=1.50m。
面板厚度15mm,剪切强度1.5N/mm2,抗弯强度12.0N/mm2,弹性模量4200.0N/mm2。 木方50×80mm,间距300mm,
木方剪切强度1.6N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量10000.0N/mm2。 梁顶托采用100×100mm木方。
模板自重0.40kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
按照扣件新规范中规定并参照模板规范,确定荷载组合分项系数如下:
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由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.10×0.12+0.40)+1.40×2.50=7.594kN/m 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2 由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40 采用的钢管类型为φ48×3.0。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。 一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.100×0.120×0.950+0.400×0.950=3.241kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+2.500)×0.950=4.275kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩 W = bh2/6 = 95.00×1.50×1.50/6 = 35.63cm3;
截面惯性矩 I = bh3/12 = 95.00×1.50×1.50×1.50/12 = 26.72cm4; 式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。 (1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 面板的最大弯距(N.mm); W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取12.00N/mm2; M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.20×3.241+1.40×4.275)×0.300×0.300=0.089kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.089×1000×1000/35625=2.495N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×3.241+1.4×4.275)×0.300=1.777kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1777.0/(2×950.000×15.000)=0.187N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.50N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
(3)挠度计算
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v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.241×3004/(100×4200×267188)=0.158mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、模板支撑木方的计算 木方按照均布荷载计算。 1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 25.100×0.120×0.300=0.904kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.400×0.300=0.120kN/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/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (2.500+2.000)×0.300=1.350kN/m 静荷载 q1 = 1.20×0.904+1.20×0.120=1.228kN/m 活荷载 q2 = 1.40×1.350=1.890kN/m
计算单元内的木方集中力为(1.890+1.228)×0.950=2.962kN 2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载 q = P/l = 2.962/0.950=3.118kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.12×0.95×0.95=0.281kN.m 最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.950×3.118=1.777kN 最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.950×3.118=3.259kN 木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3;
截面惯性矩 I = bh3/12 = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4; 式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。 (1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.281×106/53333.3=5.28N/mm2 木方的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
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截面抗剪强度计算值 T=3×1777/(2×50×80)=0.667N/mm 截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距) 得到q=1.024kN/m 最大变形
v=0.677ql4/100EI=0.677×1.024×950.04/(100×10000.00×
2133334.0)=0.265mm
木方的最大挠度小于950.0/250,满足要求! 三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.259kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。
3.26kN 3.26kN 3.26kN 3.26kN 3.26kN 3.26kN 3.26kN 0.10kN/m 3.26kN 3.26kN 3.26kNA 950 950 950B
托梁计算简图
0.947
0.878
托梁弯矩图(kN.m)
4.974.961.701.671.591.624.874.906.566.563.303.270.010.013.273.304.904.871.621.591.671.704.964.97
6.566.56
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
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