资源描述
模板工程施工方案
一、 工程概况:
本工程为宁波申洲绿都四期高工程4#楼项目,位于北仑区新大路与黄山路交界处,总建筑面积20239l㎡,地下1层,层高3.65m;地上18层,层高2.9m。±0.000相称于黄海高程4.200米,室外标高为黄海标高3.400米。
本工程结构采用现浇钢筋混凝土框剪结构,结构安全等级二级,抗震设防烈度为七度。本工程桩基采用钻孔灌注桩,基础采用筏板式基础,地下室底板厚1550~1800mm,承台面与底板面相平,厚度1050~4400mm不等,地下室连续钢筋砼墙板厚300mm。
砼强度等级:7层及以下梁、板采用C30砼,7层以上梁、板采用C25砼;6层及以下柱、墙采用C40砼, 7层至11层柱、墙采用C35砼,12层及以上柱、墙采用C30砼。整个地下室底板、外墙及顶板混凝土均采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土,抗渗等级为S6级。
主体结构砼浇筑方法采用泵送。
二、施工设计计算依据及基本条件
1.现场拟采用的施工组织设计方案;
2.建筑结构荷载规范(GB50009-2023);
3.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2023);
4.钢结构设计规范(GB50017-2023);
5.混凝土结构设计规范(GB50010-2023);
6.木结构设计规范(GB5005-2023);
7.混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92);
三、各种模板的施工设计
(一)地下室外墙钢筋砼墙模板设计及验算:
取地下室最大直墙段即长,厚,理论高度,为计算模板的控制段。
每层墙柱一般分两次浇筑,第一次的施工高度为当层高度减去顶板框架梁最高值,再减去技术间隙,即
查设计图纸,墙顶处的梁最高者为850;为考虑砼对梁底钢筋、箍筋等的包裹,预留柱头高度应比梁高增长;即有
因此,其余墙高度含梁板为第二次浇筑的量,其高度900mm。
1、模板结构:
1.1模板的组成及材料
本工程拟采用的重要模板材料见表2
表2 模板重要材料表
序号
使用部位及名称
材料规格
材质及用途
1
一般内模板
胶合板模板
2
大梁底、内模板
胶合板模板
3
固定支撑、承托模板
方木,楞方托梁
4
固定支撑、承托模板
方木,楞方托梁
5
固定或支撑
方木,楞方托梁
6
支撑、支架、脚手架等
Ф48、δ3.25
焊缝钢管
7
蝴蝶扣螺帽、对拉螺杆
钢、固定模板
1.2模板的安装:
1.2.1模板的加工与施工前的准备
a.按模板设计图加工成不同的现场合需的部件,保证单件及整体的刚度及稳定;
b.弹好墙身底边线,标高线;
c.墙身钢筋绑扎完毕,相关的电线管,电线盒预埋件,钢筋办完隐蔽验收;
d.局部找平并在适本地方设立清扫口,以便灌注砼前清扫无用弃物;
e.搭设必要的脚手架。
1.2.2按划线安装压脚板:压脚板宜用厚的胶合板,预留内模板自身板厚的空间,宜在底板砼标号强度不太高以前用钢钉与底板牢固连接。
1.2.3拼装墙身模板或安装模板组件:
按胶合板尺寸,短边平行地面,长边垂直,立好第一节模板,重要工艺技术有:
(a) 同一侧邻板,可用拼块用本钉拉联;
(b) 对拉螺杆内垂直焊两根间距与砼厚度相等的定位杆,定位杆为长度100左右的φ10~φ12 钢筋。对拉螺栓的长度应依墙厚、内板厚,楞木厚以及竖向支架厚计算拟定,一般可由式下式计算:
式中:为砼墙厚度,此处
为内侧胶合板厚,
为水平支撑杆件的厚度,钢管用φ50,方木也用,即
为竖向固定杆,用钢管蝴蝶扣或其它方木,此处按钢管计,
为或的螺帽及垫圈的厚度,一般按计:
则计算段的对拉螺杆长度为:
(c)各层整板范围内设五道横向支撑肋条,一般用φ50钢管或厚50的方木,初始时用钉与铁丝固定在模板的位置上,根据单快板全高,将上下各取l1为悬臂,中间间距400~500设一道。初拟,。
(d) 用双排立杆或长方木设外排竖向支撑,用对拉螺杆螺帽、蝴蝶扣固定。竖向支撑的距离按一块板宽915,两边各悬臂,中间间隔495设支撑和对拉螺杆。对拉螺杆竖向层距及螺杆大小一般由计算拟定,此处先拟定螺杆为φ12,每列对拉螺栓的层距。单块板拉杆立面见图1。
(e) 内侧竖向支撑的高度应按下式计算拟定:
(在板下)
(在梁下)
(f) 按墨线弹出的理论位置进行调较尺寸和空间位置,并增设一些辅助斜撑来固定模位。
B.按相同的方法,以首层模板为基准安装第二层。因最顶层高度不同,所以模板高度也不规则,可留在初次砼施工以后再安装。
(a) 每层模板搭接,应在板外侧沿对接缝用其它杂木板钉一块定位防漏块。
(b) 根据高度不同,增设临斜向支撑保证安装期间稳定。
模板的受力验算:
1.基本参数
次楞间距(mm):240;穿墙螺栓水平间距(mm):480;
主楞间距(mm):480;穿墙螺栓竖向间距(mm):480;
对拉螺栓直径(mm):M12;
2.主楞信息
主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.25;
3.次楞信息
次楞材料:木方;次楞合并根数:1;
宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
墙模板设计简图
墙模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H -- 模板计算高度,取3.000m;
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。
分别计算得 23.042 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值23.042 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.042kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。
墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距): l =240.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×23.042×0.480×0.900=11.945kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.48×0.90=1.210kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:M =0.1×11.945×240.02+0.117×1.210×240.02= 7.70×104N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ = M/W< f
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯矩(N·mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
W = bh2/6 = 480×18.0×18.0/6=2.59×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 7.70×104 / 2.59×104 = 3.0N/mm2;
面板截面的最大应力计算值 σ =3N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足规定!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(次楞间距): l =240.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×23.042×0.480×0.900=11.945kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.48×0.90=1.210kN/m;
面板的最大剪力:V = 0.6×11.945×240.0 + 0.617×1.210×240.0 = 1899.2N;
截面抗剪强度必须满足:
τ= 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):V = 1899.2N;
b--构件的截面宽度(mm):b = 480mm ;
hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: τ =3×1899.2/(2×480×18.0)=0.330N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 τ=0.33N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1.5N/mm2,满足规定!
3.挠度验算
根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 23.04×0.48 = 11.060N/mm;
l--计算跨度(次楞间距): l = 240mm;
E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 48×1.8×1.8×1.8/12=23.33cm4;
面板的最大允许挠度值:[ν] = 0.96mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×11.06×2404/(100×6000×2.33×105) = 0.177 mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.177mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=0.96mm,满足规定!
墙模板主次楞的计算
(一).次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 5×8×8/6×1= 53.333cm3;
I = 5×8×8×8/12×1= 213.333cm4;
次楞计算简图
1.次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩按下式计算:
M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--次楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(主楞间距): l =480.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×23.042×0.240×0.900=5.972kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.24×0.90=0.605kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩:M =0.1×5.972×480.02+0.117×0.605×480.02= 1.54×105N·mm;
次楞的抗弯强度应满足下式:
σ = M/W< f
其中, σ --次楞承受的应力(N/mm2);
M --次楞计算最大弯矩(N·mm);
W --次楞的截面抵抗矩,W=5.33×104mm3;
f --次楞的抗弯强度设计值; f=13.000N/mm2;
次楞的最大应力计算值:σ = 1.54×105/5.33×104 = 2.9 N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
次楞的最大应力计算值 σ = 2.9 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足规定!
2.次楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中, V-次楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(主楞间距): l =480.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×23.042×0.240×0.900/1=5.972kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.24×0.90/1=0.605kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大剪力:V = 0.6×5.972×480.0+ 0.617×0.605×480.0 = 1899.2N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bh0)
其中, τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--次楞计算最大剪力(N):V = 1899.2N;
b--次楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ;
hn--次楞的截面高度(mm):h0 = 80.0mm ;
fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值:
τ =3×1899.2/(2×50.0×80.0×1)=0.712N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值 τ =0.712N/mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足规定!
3.次楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中, ν--次楞的最大挠度(mm);
q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q = 23.04×0.24=5.53 kN/m;
l--计算跨度(主楞间距): l =480.0mm ;
E--次楞弹性模量(N/mm2):E = 9000.00 N/mm2 ;
I--次楞截面惯性矩(mm4),I=2.13×106mm4;
次楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×5.53/1×4804/(100×9000×2.13×106) = 0.104 mm;
次楞的最大允许挠度值: [ν] = 1.92mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.104mm 小于 次楞的最大允许挠度值 [ν]=1.92mm,满足规定!
(二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.25mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =4.791×2= 9.582cm3;
I =11.498×2= 22.996cm4;
E = 206000N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(kN)
主楞计算弯矩图(kN·m)
主楞计算变形图(mm)
1.主楞的抗弯强度验算
作用在主楞的荷载:
P=1.2×23.04×0.24×0.48+1.4×2×0.24×0.48=3.508kN;
主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 480mm;
强度验算公式:
σ = M/W< f
其中,σ-- 主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M -- 主楞的最大弯矩(N·mm);M = 1.82×105 N·mm
W -- 主楞的净截面抵抗矩(mm3); W = 9.58×103 mm3;
f --主楞的强度设计值(N/mm2),f =205.000N/mm2;
主楞的最大应力计算值: σ = 1.82×105/9.58×103 = 19 N/mm2;
主楞的最大应力计算值 σ =19N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足规定!
2.主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
τ=2V/A≤fv
其中, τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--主楞计算最大剪力(N):V = 2062.9N;
A --钢管的截面面积(mm2):A = 913.811mm2 ;
fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 120 N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值:
τ =2×2062.9/913.811=4.515N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值 τ =4.515N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2,满足规定!
3.主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值: ν= 0.12mm;
主楞的最大允许挠度值: [ν] = 1.92mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.12mm 小于 主楞的最大允许挠度值 [ν]=1.92mm,满足规定!
穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力;
A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号: M12 ;
穿墙螺栓有效直径: 9.85 mm;
穿墙螺栓有效面积: A = 76 mm2;
穿墙螺栓最大允许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN;
主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N = 3.75 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=3.747kN 小于 穿墙螺栓最大允许拉力值 [N]=12.92kN,满足规定!
(二)柱模板设计及验算:
根据表的数据,地下室中间柱KZ11为最高最粗者,截面为,理论高度为,分两个施工段,第一段浇筑高度至较大梁底为3.65m-0.9m=2.75m。
1、模板结构:
(1)安装模板需用的材料同表2;
(2)模板的安装工艺,同墙模板;
(3)柱模板安装后的简图见附图。
2、模板受力计算:
柱模板的背部支撑由两层组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓互相拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
柱截面宽度B(mm):600.00;柱截面高度H(mm):600.00;柱模板的总计算高度:H = 3.00m。
计算简图
参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0;柱截面宽度B方向竖楞数目:3;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0;柱截面高度H方向竖楞数目:3;
2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.25;
柱箍的间距(mm):400;柱箍合并根数:2;
3.竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1;
宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H -- 模板计算高度,取3.000m;
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1.000。
分别计算得 20.036 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值20.036 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 q1=20.036kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。
柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 275 mm,且竖楞数为 3,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(竖楞间距): l =275.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它涉及:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.40×0.90=8.656kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.40×0.90=1.008kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q = q1 + q2 =8.656+1.008=9.664 kN/m;
面板的最大弯矩:M =0.1 ×9.664×275×275= 7.31×104N.mm;
面板最大应力按下式计算:
σ =M/W<f
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯矩(N·mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
W=bh2/6
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W= 400×18.0×18.0/6=2.16×104 mm3;
f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值: σ = M/W = 7.31×104 / 2.16×104 = 3.383N/mm2;
面板的最大应力计算值 σ =3.383N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足规定!
2.面板抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,公式如下:
V=0.625ql
其中, V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =275.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它涉及:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.40×0.90=8.656kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.40×0.90=1.008kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q = q1 + q2 =8.656+1.008=9.664 kN/m;
面板的最大剪力:V = 0.625×9.664×275.0 = 1660.923N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ = 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):V = 1660.923N;
b--构件的截面宽度(mm):b = 400mm ;
hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;
面板截面受剪应力计算值: τ =3×1660.923/(2×400×18.0)=0.346N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力 τ =0.346N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足规定!
3.面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
ν=0.521ql4/(100EI)
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.04×0.40=8.01 kN/m;
ν--面板最大挠度(mm);
l--计算跨度(竖楞间距): l =275.0mm ;
E--面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2 ;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12
I= 400×18.0×18.0×18.0/12 = 1.94×105 mm4;
面板最大允许挠度: [ν] = 275 / 250 = 1.1 mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.521×8.01×275.04/(100×6000.0×1.94×105) = 0.205 mm;
面板的最大挠度计算值 ν =0.205mm 小于 面板最大允许挠度设计值 [ν]= 1.1mm,满足规定!
竖楞计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为400mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×80×80/6×1 = 53.33cm3;
I = 50×80×80×80/12×1 = 213.33cm4;
竖楞计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
M=0.1ql2
其中, M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(柱箍间距): l =400.0mm;
q--作用在竖楞上的线荷载,它涉及:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.275×0.900=5.951kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.275×0.900=0.693kN/m;
q = 5.951+0.693=6.644 kN/m;
竖楞的最大弯距:M =0.1×6.644×400.0×400.0= 1.06×105N·mm;
σ =M/W<f
其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2);
M --竖楞计算最大弯矩(N·mm);
W --竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.33×104;
f --竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 1.06×105/5.33×104 = 1.993N/mm2;
竖楞的最大应力计算值 σ =1.993N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足规定!
2.抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6ql
其中, V--竖楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(柱箍间距): l =400.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它涉及:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.275×0.900=5.951kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.275×0.900=0.693kN/m;
q = 5.951+0.693=6.644 kN/m;
竖楞的最大剪力:V = 0.6×6.644×400.0 = 1594.486N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ = 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V --竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql= 0.6×6.644×400=1594.486N;
b --竖楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ;
hn--竖楞的截面高度(mm):hn = 80.0mm ;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×1594.486/(2×50.0×80.0×1)=0.598N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0.598N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足规定!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =20.04×0.28 = 6.64 kN/m;
νmax--竖楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(柱箍间距): l =400.0mm ;
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E = 9000.00 N/mm2 ;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.13×106;
竖楞最大允许挠度: [ν] = 400/250 = 1.6mm;
竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×6.64×400.04/(100×9000.0×2.13×106) = 0.060 mm;
竖楞的最大挠度计算值 ν=0.06mm 小于 竖楞最大允许挠度 [ν]=1.6mm ,满足规定!
B方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.25mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.791×2=9.58cm3;
I = 11.498×2=23cm4;
按集中荷载计算(附计算简图):
B方向柱箍计算简图
其中 P - -竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P = (1.2 ×20.04×0.9 + 1.4 ×2×0.9)×0.275 × 0.4 = 2.66 kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力: N = 2.657 kN;
B方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩: M = 0.724 kN·m;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形: ν = 0.933 mm;
1. 柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ =M/(γxW)<f
其中 ,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 724162.43 N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 9582 mm3;
B边柱箍的最大应力计算值: σ = 71.98 N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值 σ =7.24×108/(1.05×9.58×106)=71.98N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足规定!
2. 柱箍挠度验算
通过计算得到: ν= 0.933 mm;
柱箍最大允许挠度:[ν] = 600 / 250 = 2.4 mm;
柱箍的最大挠度 ν=0.933mm 小于 柱箍最大允许挠度 [ν]=2.4mm,满足规定!
B方向对拉螺栓的计算
B方向没有设立对拉螺栓!
H方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.25mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.791×2=9.58cm3;
I = 11.498×2=23cm4;
按计算(附计算简图):
H方向柱箍计算简图
其中 P -- 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P = (1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.275 ×0.4 = 2.66 kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力: N = 2.657 kN;
H方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩: M = 0.724 kN·m;
H方向柱箍变形图(mm)
最大变形: ν = 0.933 mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
σ =M/(γxW)<f
其中, 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 724162.43 N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 9582 mm3;
H边柱箍的最大应力计算值: σ = 71.976 N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值 σ =7.24×108/(1.05×9.58×106)=71.976N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足规定!
2. 柱箍挠度验算
通过计算得到: ν = 0.933 mm;
柱箍最大允许挠度: [ν] = 600 / 250 = 2.4 mm;
柱箍的最大挠度 ν =0.933mm 小于 柱箍最大允许挠度 [ν]=2.4mm,满足规
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