资源描述
新建贵阳至广州铁路站房及相关工程GGZF-1标段
榕江站脚手架施工方案
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二〇一四年一月
目 录
一、 编制依据: 2
二、 工程概况 2
三、 施工准备 2
四、 结构要求 3
五、 验收管理 6
六、 使用管理 7
七、 拆除管理 8
八、 计算书: 9
(一)现浇板验算 9
(二)梁验算 18
九、 文明施工及环境保护方法 37
十、 模板施工安全管理制度 38
十一、应急预案 39
一、 编制依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)
2、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-)
3、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(DB33/1035-)
4、《建筑结构荷载规范》(GB50009-)
5、《直缝电焊钢管》(GB/T13793、《低压流体输送甲焊接钢管》(GB/T3092)、《碳素结构钢》(GB/T700)
6、《钢管脚手架扣件》(GB/5831-)
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-)
8、《新建贵阳至广州铁路施工图设计榕江站站房》(结构分册)
9、《新建贵阳至广州铁路施工图设计榕江站站房》(建筑分册)
二、 工程概况
榕江站在贵州省榕江县,东邻黎平县、从江县,西和雷山县,三全部县接壤,北界剑河县,南接荔波县,站中心里程DK142+220,站房3000㎡、雨棚7200㎡,站场总规模2台4线;站房形式为“线侧下”式。建筑层数地下室局部一层,主体一层,局部两层。
三、 施工准备
1钢管、扣件
(1)材质:引用了国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)相关要求
(2)验收和检测,采购、租赁钢管、扣件必需有产品合格证和法定检测单位检测检验汇报,生产厂家必需含有技术质量监督部门颁发生产许可证。而且使用前必需进行抽样检测。
钢管外观质量要求:
a 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深划道;
b 钢管外径、壁厚、端面等偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管弯曲变形应符合附录E要求;
c 钢管应进行防锈处理。
扣件外观质量要求:
a 有裂缝、变形或螺栓出现滑丝扣件严禁使用;
b 扣件应进行防锈处理。
2 技术资料
施工现场应建立钢管、扣件使用台帐,具体统计钢管、扣件起源、数量和质量检验等情况人员管理。
四、 结构要求
1架体总体要求
(1)对剪刀撑、水平杆、周围拉结等采取一系列加强方法。
(2)支模架体高宽比:模板支架整体高宽比不应大于5。
(3)对于顶板施工满堂脚手架,待底板施工完成2天后(养护到位),强度达成10MPa时,满足脚手架基础承载力要求,可直接搭设脚手架。
2架体立柱
(1)架体采取楼层层高标准脚手架钢管Φ48mm×2.8mm进行架体搭设;在高度不满足要求时采取可调托座进行调整,同时对采取可调托座时结构做出了具体要求,以满足支撑系统稳定性。
(2)可调支托底部立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆和顶部水平拉杆之间间距,在满足模板设计所确定水平拉杆歩距要求条件下,进行平均分配确定歩距后,在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
(3)模板支架必需设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采取直角扣件固定在距底座上皮小于200mm处立杆上,横向扫地杆亦应采取直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必需将高处纵向扫地杆向低处延长两跨和立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方立杆轴线到边坡距离不应小于500mm。
(4)钢管立柱扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采取Φ48mm×2.8mm钢管,用扣件和钢管立柱扣牢。钢管扫地杆、水平拉杆应采取对接、剪刀撑应采取搭接,搭接长度不得小于500mm,并应采取2个旋转扣件分别在离杆端大于100mm处进行固定。
(5)钢管立柱底部应设垫木。
(6)扣件式钢管立柱接长严禁搭接,必需采取对接扣件连接,相邻两立柱对接接头不得在同时内,且对接接头沿竖向错开距离不宜小于500mm,各接头中心距离主节点不宜大于歩距1/3。
(7)采取扣件式钢管立柱时,严禁将上段钢管和下段钢管立柱错开固定在水平拉杆上。
(8)可调托座使用:可调托座和钢管交接处应设置横向水平杆,托座顶距离水平杆高度不应大于300mm。梁底立杆应按梁宽均匀设置,其偏差不应大于25mm,调整螺杆伸缩长度不应大于200mm,另外,使用可调托座必需处理二者连接节点问题
3架体水平杆
(1)每步纵、横向水平杆应双向拉通。
(2)搭设要求:水平杆接长宜采取对接扣件连接,也可采取搭接。对接、搭接应符合下列要求:
a 对接扣件应交错部署:两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在同时或同跨内;不一样时或不一样跨两个相邻接头在水平方向错开距离不应小于500mm;各接头至最近主节点距离不宜大于纵距1/3;
b 搭接长度不应小于1m,应等距离设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端距离不应小于100mm。
(3)主节点处水平杆设置: 主节点处必需设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点两个直角扣件中心距不应大于150mm。
4剪刀撑
剪刀撑包含两个垂直方向和水平方向三部分组成,要求依据工程结构情况具体说明设置数量
(1)设置数量,模板支架高度超出4m模板支架应按下列要求设置剪刀撑:
a 模板支架四边满布竖向剪刀撑,中间每隔六排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑,由底至顶连续设置;
b 模板支架四边和中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
(2)剪刀撑结构应符合下列要求:
a 每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,剪刀撑斜杆和地面倾角宜在45°~60°之间。倾角为45°时,剪刀撑跨越立杆根数不应超出7根;倾角为60°时,则不应超出5根;
b 剪刀撑斜杆接长应采取搭接;
c 剪刀撑应用旋转扣件固定在和之相交横向水平杆伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点距离不宜大于150mm;
d 设置水平剪刀撑时,有剪刀撑斜杆框格数量应大于框格总数1/3。
五、 验收管理
1验收程序
模板支架投入使用前,应由项目部组织验收。项目经理、项目技术责任人和相关人员,和监理工程师应参与模板支架验收。对高大模板支架,施工企业相关部门应参与验收。
2验收内容
a 材料——技术资料
b 参数——专题施工方案
c 结构——专题施工方案和本规程
3扣件力矩检验
安装后扣件螺栓拧紧扭力矩应采取扭力扳手检验,抽样方法应按随机分布标准进行。
4验收统计
按相关要求填写验收统计表。
六、 使用管理
1作业层上施工荷载应符合设计要求,不得超载。脚手架不得和模板支架相连。
2模板支架使用期间,不得任意拆除杆件,当模板支架基础下或相邻处有设备基础、管沟时,在支架使用过程中不得开挖,不然必需采取加固方法。
3架体因特殊原因或使用荷载改变而发生改变时,需采取方法(编制补充专题施工方案),重新验收。
4混凝土浇筑过程中,应派专员观察模板支撑系统工作状态,观察人员发觉异常时应立即汇报施工责任人,施工责任人应立即通知浇筑人员暂停作业,情况紧急时应采取快速撤离人员应急方法,并进行加固处理;混凝土浇筑过程中,应均匀浇捣,并采取有效方法预防混凝土超高堆置。
七、 拆除管理
1拆除时间:必需满足规范要求底模及其支架拆除时混凝土强度要求。
2拆除方法:模板支架拆除时,应按施工方案确定方法和次序进行,拆除作业必需由上而下逐步进行,严禁上下同时作业。分段拆除高差不应大于二步。设有连墙件模板支架,连接件必需随支架逐层拆除,严禁先将连接件全部或数步拆除后再拆除支架。模板支架拆除时,应在周围设置围栏和警戒标志,并派专员看管,严禁非操作人员入内,卸料时应符合下列要求:
a 严禁将钢管、扣件由高处抛掷至地面;
b 运至地面钢管、扣件应立即按要求进行外观质量检验、整修和保养,剔除不合格钢管、扣件,按品种、规格随时码堆存放。
3梁、板模板应先拆梁侧模,再拆板底模,最终拆除梁底模,并应分段分片进行,严禁成片撬落或成片拉拆。
4拆除时,作业人员应站在安全地方进行操作,严禁站在已拆或松动模板上进行拆除作业。
5拆除模板时,严禁用铁棍或铁锤乱砸,已拆下模板应妥善传输或用绳钩放至地面。
6严禁作业人员站在悬臂结构边缘撬拆下面模板。
7待分片、分段模板全部拆除后,方许可将模板、支架、零配件等按指定地点运出堆放,并进行拔钉、清理、整修、刷防锈漆或脱模剂,入库备用。
八、 计算书:
(一)现浇板验算
1、参数信息
a模板支架参数
横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):9.9;
采取钢管(mm):Φ48×2.8 ;板底支撑连接方法:方木支撑;
立杆承重连接方法:双扣件,考虑扣件保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;
b荷载参数
模板和木板自重(kN/m2):0.400;混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000;
c材料参数
面板采取胶合面板,厚度为14mm;板底支撑采取方木;
面板弹性模量E(N/mm2):6000;面板抗弯强度设计值(N/mm2):15;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.600;木方间隔距离(mm):200.000;
木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方截面宽度(mm):40.00;木方截面高度(mm):80.00;
d楼板参数
楼板计算厚度(mm):120.00;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
2模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
W = 80×1.42/6 = 26.133 cm3;
I = 80×1.43/12 = 18.293 cm4;
模板面板根据三跨连续梁计算。
a荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板自重(kN/m):
q1 = 25×0.15×0.8+0.4×0.8 = 3.32 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 3×0.8= 2.4 kN/m;
b强度计算
计算公式以下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2×3.32+1.4×2.4= 7.344kN/m
最大弯矩 M=0.1×7.344×= 29376 N·m;
面板最大应力计算值 σ =M/W= 29376/26133.333 = 1.123N/mm2;
面板抗弯强度设计值 [f]=15 N/mm2;
面板最大应力计算值为 1.123 N/mm2 小于面板抗弯强度设计值 15 N/mm2,满足要求!
c挠度计算
挠度计算公式为
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q =q1=3.32kN/m
面板最大挠度计算值 ν = 0.677×3.32×/(100×6000×18.293×104)=0.033 mm;
面板最大许可挠度 [ν]=200/ 250=0.8 mm;
面板最大挠度计算值 0.033 mm 小于 面板最大许可挠度 0.8 mm,满足要求!
3模板支撑方木计算
方木根据三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
W=b×h2/6=4×8×8/6 = 42.67 cm3;
I=b×h3/12=4×8×8×8/12 = 170.67 cm4;
方木楞计算简图
a荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板自重(kN/m):
q1= 25×0.2×0.15+0.4×0.2 = 0.83 kN/m ;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 3×0.2 = 0.6 kN/m;
b强度验算
计算公式以下:
M=0.1ql2
均布荷载 q = 1.2 × q1 + 1.4 ×q2 = 1.2×0.83+1.4×0.6 = 1.836 kN/m;
最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.836×0.82 = 0.118 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.118×106/42666.67 =2.766 N/mm2;
方木抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木最大应力计算值为 2.766 N/mm2 小于方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
c抗剪验算
截面抗剪强度必需满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×1.836×0.8 = 0.881 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.83×103/(2 ×40×80) = 0.389 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2;
方木受剪应力计算值 0.389 N/mm2 小于方木抗剪强度设计值 1.6 N/mm2,满足要求!
d挠度验算
计算公式以下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载 q = q1 = 0.83 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×0.83×8004 /(100×9000×1706666.667)= 0.150 mm;
最大许可挠度 [ν]=800/ 250=3.2 mm;
方木最大挠度计算值 0.150 mm 小于 方木最大许可挠度 3.2 mm,满足要求!
4木方支撑钢管计算
支撑钢管根据集中荷载作用下三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传输力,P=2.419kN;
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(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.726 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.473 mm ;
最大支座力 Qmax = 10.584 kN ;
最大应力 σ= 725905.134/4490 = 161.672 N/mm2;
支撑钢管抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管最大应力计算值 161.672 N/mm2 小于 支撑钢管抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管最大挠度为 1.473mm 小于 800/150和10 mm,满足要求。
5扣件抗滑移计算
根据《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,根据扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际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竖向作用力设计值 R= 10.584 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力设计计算满足要求!。
6模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架荷载包含静荷载和活荷载。
a静荷载标准值包含以下内容
(1)脚手架自重(kN):
NG1 = 0.134×9.9 = 1.326 kN;
钢管自重计算参考《扣件式规范》附录A。
(2)模板自重(kN):
NG2 = 0.4×0.8×0.8 = 0.256 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.12×0.8×0.8 =1.92 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.502 kN;
b活荷载为施工荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (3+2 ) ×0.8×0.8 = 3.2 kN;
c不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算
N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.68 kN;
7立杆稳定性计算
立杆稳定性计算公式
σ =N/(φA)≤[f]
其中 N ---- 立杆轴心压力设计值(kN) :N = 11.078 kN;
φ---- 轴心受压立杆稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到;
i ---- 计算立杆截面回转半径(cm) :i = 1.59 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 3.97 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵御矩)(cm3):W=4.46 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 N/mm2;
L0---- 计算长度 (m);
依据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间大值,即L0=max[1.155×1.7×1.6,1.6+2×0.1]=3.142;
k ---- 计算长度附加系数,取1.155;
μ ---- 考虑脚手架整体稳定原因单杆计算长度系数,取1.7;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度;a = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0=3.142;
L0 / i = 3142/ 15.9=198 ;
由长细比 lo/i 结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ= 0.184 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=8680/(0.184×446) = 105.77N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 105.77N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求。
(二)梁验算
a、参数信息
1.模板支撑及结构参数
梁截面宽度 B(m):0.350;梁截面高度 D(m):1.450;
立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.8;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.20;
立杆步距h(m):1.20;
梁支撑架搭设高度H(m):9.9;梁两侧立杆间距(m):0.8;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:3;
采取钢管类型为Φ48×2.8;
立杆承重连接方法: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
模板自重(kN/m2):0.4;钢筋自重(kN/m3):1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0;
3.材料参数
木材品种:东北落叶松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.6;
面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;
梁底纵向支撑根数:5;面板厚度(mm):18.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):200 ,主楞竖向根数:4;
主楞间距为:100mm,220mm,210mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓直径(mm):M14;
主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×2.8;
主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm;
次楞合并根数:2;
(二)、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中 γ -- 混凝土重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T -- 混凝土入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土浇筑速度,取1.500m/h;
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.45m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
依据以上两个公式计算新浇筑混凝土对模板最大侧压力F;
分别计算得 50.994 kN/m2、34.8 kN/m2,取较小值34.8 kN/m2作为本工程计算荷载。
(三)、梁侧模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板计算简图(单位:mm)
1.强度计算
跨中弯矩计算公式以下:
其中,W -- 面板净截面抵御矩,W = 80×1.8×1.8/6=43.2cm3;
M -- 面板最大弯距(N·mm);
σ -- 面板弯曲应力计算值(N/mm2)
[f] -- 面板抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
M=0.1ql2
其中 ,q -- 作用在模板上侧压力,包含:
新浇混凝土侧压力设计值: q1=1.2×1.45×18×0.9=28.188kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×1.45×2×0.9=3.654kN/m;
q = q1+q2 = 28.188+3.654 = 31.842 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 200mm;
面板最大弯距 M= 0.1×31.842× = 1.25×105N·mm;
经计算得到,面板受弯应力计算值: σ = 1.25×105 / 4.32×104=2.893N/mm2;
面板抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板受弯应力计算值 σ =2.893N/mm2 小于 面板抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
q--作用在模板上侧压力线荷载标准值: q=31.842N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 200mm;
E--面板材质弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板截面惯性矩: I = 80×1.8×1.8×1.8/12=38.88cm4;
面板最大挠度计算值: ν= 5×31.842×/(384×9500×3.888×105) = 0.179mm;
面板最大许可挠度值:[ν] = l/250 =200/250 = 0.8mm;
面板最大挠度计算值 ν=0.179mm 小于 面板最大许可挠度值 [ν]=0.8mm,满足要求!
(四)、梁侧模板内外楞计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)直接承受模板传输荷载,根据均布荷载作用下三跨连续梁计算。
本工程中,龙骨采取木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
W = 6×82/6 = 64cm3;
I = 6×83/12 = 256cm4;
200 200 200
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式以下:
其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M -- 内楞最大弯距(N·mm);
W -- 内楞净截面抵御矩;
[f] -- 内楞强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
M=ql2/10
其中,作用在内楞荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×1=21.96kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 200mm;
内楞最大弯距: M=0.10×21.96×= 8.78×104N·mm;
最大支座力:R=1.1×21.96×0.2=4.831 kN;
经计算得到,内楞最大受弯应力计算值 σ = 8.78×104/0.64×105 =1.372 N/mm2;
内楞抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ =1.372 N/mm2 小于 内楞抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!
(2).内楞挠度验算
其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 200mm;
q--作用在模板上侧压力线荷载标准值:q=31.842 N/mm;
E -- 内楞弹性模量: 10000N/mm2;
I -- 内楞截面惯性矩:I = 2.56×106mm4;
内楞最大挠度计算值: ν= 0.677×31.842×/(100×10000×2.56×106) = 0.013 mm;
内楞最大许可挠度值: [ν] =200/250=0.8mm;
内楞最大挠度计算值 ν= 0.013mm 小于 内楞最大许可挠度值 [ν]=0.8mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞承受内楞传输集中力,取内楞最大支座力4.831kN,根据集中荷载作用下三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采取钢楞,截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×2.8;
外钢楞截面抵御矩 W = 5.078cm3;
外钢楞截面惯性矩 I =12.18cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞最大弯距(N·mm);
W -- 外楞净截面抵御矩;
[f] --外楞强度设计值(N/mm2)。
依据三跨连续梁算法求得最大弯矩为M=F×a=2.3 kN·m;
其中,F=1/4×q×h=11.542,h为梁高为1.45m,a为次楞间距为200mm;
经计算得到,外楞受弯应力计算值: σ =2.3×106/5.07×104 = 45.29 N/mm2;
外楞抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞受弯应力计算值 σ =45.29N/mm2 小于 外楞抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞挠度验算
其中E-外楞弹性模量:206000N/mm2;
F--作用在外楞上集中力标准值:F=11.542kN;
l--计算跨度:l=500mm;
I-外楞截面惯性矩:I=243800mm4;
外楞最大挠度计算值:
ν=1.615×11542×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.462mm;
依据连续梁计算得到外楞最大挠度为0.462 mm
外楞最大许可挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
外楞最大挠度计算值 ν=0.462mm 小于 外楞最大许可挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!
(五)、穿梁螺栓计算
验算公式以下:
其中 N -- 穿梁螺栓所受拉力;
A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓直径: 14 mm;
穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm;
穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2;
穿梁螺栓所受最大拉力: N =(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.875 =10.675 kN。
穿梁螺栓最大许可拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;
穿梁螺栓所受最大拉力 N=10.675kN 小于 穿梁螺栓最大许可拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!
(六)、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。计算标准是根据模板底支撑间距和模板面大小,按支撑在底撑上三跨连续梁计算。
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,面板截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
W = 800×18×18/6 = 4.32×104mm3;
I = 800×18×18×18/12 = 3.89×105mm4;
E. 抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ — 梁底模板弯曲应力计算值(N/mm2);
M — 计算最大弯矩 (kN·m);
l—计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm;
q — 作用在梁底模板均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.8×1.45×0.90=31.94kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.8×0.90=0.30kN/m;
振捣混凝土时产生荷载设计值:
q3: 1.4×2.00×0.8×0.90=2.02kN/m;
q = q1 + q2 + q3=31.94+0.30+2.02=34.26kN/m;
跨中弯矩计算公式以下:
Mmax = 0.10×34.26×0.22=0.137kN·m;
σ =0.137×106/4.32×104=3.17N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =3.17 N/mm2 小于梁底模面板抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
依据《建筑施工计算手册》刚度验算采取标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式以下:
其中,q—作用在模板上压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×1.450+0.35)×0.65= 24.26KN/m;
l—计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm;
E—面板弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板最大许可挠度值:[ν] =200.00/250 = 0.800mm;
面板最大挠度计算值: ν= 0.677×24.26×/(100×9500×3.16×105)=0.082mm;
面板最大挠度计算值: ν=0.082mm 小于 面板最大许可挠度值:[ν] = 200 / 250 = 0.8mm,满足要求!
(七)、梁底支撑计算
本工程梁底支撑采取方木。
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.荷载计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24+1.5)×1.45×0.35=12.94 kN/m;
(2)模板自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.2×(2×1.45+0.35)/ 0.35=0.65 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.2=0.9 kN/m;
2.方木支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×12.94+1.2×0.65=16.3 kN/m;
活荷载设计值 P = 1.4×0.9=1.26 kN/m;
方木计算简图
方木根据两跨连续梁计算。
本算例中,方木截面惯性矩I和截面抵御矩W分别为:
W=5×10×10/6 = 83.33 cm3;
I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载和活荷载设计值最不利分配弯矩和,计算公式以下:
线荷载设计值 q = 12.94+0.65=13.59kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×13.59×0.65×0.65= 0.574 kN.m;
最大应力 σ= M / W = 0.574×106/83333.3 = 6.88 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
方木最大应力计算值 6.88 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
截面抗剪强度必需满足:
其中最大剪力: V = 0.5×13.59×0.65 = 4.41 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×4410/(2×50×100) = 1.323 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2;
方木受剪应力计算值 1.323 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.6 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载和活荷载计算值最不利分配挠度和,计算公式以下:
q = 12.94+0.65=13.59kN/m;
方木最大挠度计算值 ν= 0.521×13.59×6504 /(100×10000×416.667×104)=0.3mm;
方木最大许可挠度 [ν]=0.650×1000/250=2.600 mm;
方木最大挠度计算值 ν= 0.3 mm 小于 方木最大许可挠度 [ν]=2.6 mm,满足要求!
3.支撑钢管强度验算
支撑钢管根据简支梁计算以下
荷载计算公式以下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1 = (24.000+1.500)×1.45×0.35=12.93 kN/m2;
(2)模板自重(kN/m2):
q2 = 0.350 kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值和振倒混凝土时产生荷载(kN/m2):
q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;
q = 1.2×(12.93 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 22.23 kN/m2;
梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传输给钢管集中力为P,梁侧模板传给钢管集中力为N 。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
变形图(mm)
弯矩图(kN·m)
经过连续梁计算得到:
支座反力 RA = RB=2.178 kN,中间支座最大反力Rmax=9.356;
最大弯矩 Mmax=0.218 kN.m;
最大挠度计算值 Vmax=0.048 mm;
最大应力 σ=0.218×1
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