资源描述
板模板(盘扣式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2023
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2023
3、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2023
4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2023
5、《钢结构设计规范》GB 50017-2023
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2,标高-6.45m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
150
模板支架高度H(m)
4.5
模板支架纵向长度L(m)
45
模板支架横向长度B(m)
27
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m2)
3
泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m2)
0.25
其他附加水平荷载标准值Q3k(kN/m)
0.55
Q3k作用位置距离支架底的距离h1(m)
3.9
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
地基粗糙限度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
9
风压高度变化系数μz
0.51
风荷载体型系数μs
0.5
风荷载作用方向
沿模板支架横向作用
抗倾覆计算中风荷载作用位置距离支架底的距离h2(m)
3.9
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
4.5
主梁布置方向
平行立柱纵向方向
立柱纵向间距la(mm)
1200
立柱横向间距lb(mm)
1200
水平拉杆步距h(mm)
1800
顶层水平杆步距hˊ(mm)
1000
支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a(mm)
450
小梁间距l(mm)
300
小梁最大悬挑长度l1(mm)
100
主梁最大悬挑长度l2(mm)
150
设计简图如下:
模板设计平面图
纵向剖面图
横向剖面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
12
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
16.83
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
9350
面板计算方式
三等跨连续梁
按三等跨连续梁 ,取1m单位宽度计算。
W=bh2/6=1000×12×12/6=24000mm3,I=bh3/12=1000×12×12×12/12=144000mm4
承载能力极限状态
q1=[1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k]×b=[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×1=8.838kN/m
q1静=[γG(G1k +(G2k+G3k)h)b] = [1.2×(0.1+(24+1.1)×0.15)×1]=4.638kN/m
q1活=(γQ×Q1k)×b=(1.4×3)×1=4.2kN/m
正常使用极限状态
q=(γG(G1k +(G2k+G3k)×h)+γQ×Q1k)×b =(1×(0.1+(24+1.1)×0.15)+1×3)×1=6.865kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×4.638×0.32+0.117×4.2×0.32=0.086kN·m
σ=Mmax/W=0.086×106/24000=3.582N/mm2≤[f]=16.83N/mm2
满足规定!
2、挠度验算
νmax=0.677ql4/(100EI)=0.677×6.865×3004/(100×9350×144000)=0.28mm
νmax=0.28mm≤min{300/150,10}=2mm
满足规定!
五、小梁验算
小梁类型
矩形木楞
小梁截面类型(mm)
40×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
12.87
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.39
小梁截面抵抗矩W(cm3)
42.67
小梁弹性模量E(N/mm2)
8415
小梁截面惯性矩I(cm4)
170.67
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=[1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k]×b=[1.2×(0.3+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×0.3=2.723kN/m
因此,q1静=1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)×b=1.2×(0.3+(24+1.1)×0.15)×0.3=1.463kN/m
q1活=1.4×Q1k×b=1.4×3×0.3=1.26kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×1.463×1.22+0.125×1.26×1.22=0.49kN·m
M2=q1L12/2=2.723×0.12/2=0.014kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.49,0.014]=0.49kN·m
σ=Mmax/W=0.49×106/42670=11.488N/mm2≤[f]=12.87N/mm2
满足规定!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×1.463×1.2+0.625×1.26×1.2=2.043kN
V2=q1L1=2.723×0.1=0.272kN
Vmax=max[V1,V2]=max[2.043,0.272]=2.043kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.043×1000/(2×40×80)=0.957N/mm2≤[τ]=1.39N/mm2
满足规定!
3、挠度验算
q=(γG(G1k +(G2k+G3k)×h)+γQ×Q1k)×b=(1×(0.3+(24+1.1)×0.15)+1×3)×0.3=2.119kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×2.119×12023/(100×8415×170.67×104)=1.594mm≤[ν]=min(L/150,10)=min(1200/150,10)=8mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=2.119×1004/(8×8415×170.67×104)=0.002mm≤[ν]=min(2×l1/150,10)=min(2×100/150,10)=1.333mm
满足规定!
六、主梁验算
主梁类型
矩形钢管
主梁截面类型(mm)
□60×40×4
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面抵抗矩W(cm3)
10.33
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
30.99
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
1
1、小梁最大支座反力计算
q1=[1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k]×b=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×0.3=2.795kN/m
q1静=1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)×b=1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)×0.3=1.535kN/m
q1活=1.4×Q1k×b =1.4×3×0.3=1.26kN/m
q2=(γG(G1k +(G2k+G3k)×h)+γQ×Q1k)×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1×3)×0.3=2.179kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×2.795×1.2=4.193kN
按悬臂梁,R1=2.795×0.1=0.28kN
R=max[Rmax,R1]=4.193kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×2.179×1.2=3.269kN
按悬臂梁,R'1=q2l1=2.179×0.1=0.218kN
R=max[R'max,R'1]=3.269kN;
计算简图如下:
主梁计算简图一
2、抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
σ=Mmax/W=1.95×106/10330=188.746N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定!
3、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.487×1000×[40×602-(40-8)×522]/(8×309900×8)=27.49N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足规定!
4、挠度验算
主梁变形图一(mm)
跨中νmax=1.911mm≤[ν]=min{1200/150,10}=8mm
悬挑段νmax=0.668mm≤[ν]=min(2×150/150,10)=2mm
满足规定!
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=11.478kN,R2=17.873kN,R3=17.873kN,R4=11.478kN
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力允许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=17.873kN≤[N]=30kN
满足规定!
八、立柱验算
钢管截面类型(mm)
Ф48×3.2
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3.2
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
支架立柱计算长度修正系数η
1.2
悬臂端计算长度折减系数k
0.7
1、长细比验算
l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×450=1630mm
l0=ηh=1.2×1800=2160mm
λ=max[l01,l0]/i=2160/15.9=135.849≤[λ]=150
满足规定!
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2023公式5.3.1-2:
小梁验算
q1=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×0.3 = 2.669kN/m
同上四~六步计算过程,可得:
R1=10.961kN,R2=17.067kN,R3=17.067kN,R4=10.961kN
顶部立柱段:
λ1=l01/i=1630.000/15.9=102.516
查表得,φ=0.573
不考虑风荷载:
N1 =Max[R1,R2,R3,R4]=Max[10.961,17.067,17.067,10.961]=17.098kN
f= N1/(ΦA)=17098/(0.573×424)=70.376N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定!
考虑风荷载:
Mw=γQφcωk×la×h2/10=1.4×0.9×0.076×1.2×1.82/10=0.037kN·m
N1w =Max[R1,R2,R3,R4]+Mw/lb=Max[10.961,17.067,17.067,10.961]+0.037/1.2=17.098kN
f= N1w/(φA)+ Mw/W=17098/(0.573×424)+0.037×106/4730=78.198N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定!
非顶部立柱段:
λ=l0/i=2160.000/15.9=135.849
查表得,φ1=0.371
不考虑风荷载:
N =Max[R1,R2,R3,R4]+γG×q×H=Max[10.961,17.067,17.067,10.961]+1.2×0.15×4.5=17.877kN
f=N/(φ1A)=17.877×103/(0.371×424)=113.646N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足规定!
考虑风荷载:
Mw=γQφcωk×la×h2/10=1.4×0.9×0.076×1.2×1.82/10=0.037kN·m
Nw =Max[R1,R2,R3,R4]+γG×q×H+Mw/lb=Max[10.961,17.067,17.067,10.961]+1.2×0.15×4.5+0.037/1.2=17.908kN
f=Nw/(φ1A)+Mw/W=17.908×103/(0.371×424)+0.037×106/4490=121.665N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足规定!
九、高宽比验算
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2023 第6.1.4: 对长条状的独立高支模架,架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3
H/B=4.5/27=0.167≤3
满足规定!
十、抗倾覆验算
混凝土浇筑前,倾覆力矩重要由风荷载产生,抗倾覆力矩重要由模板及支架自重产生
MT=ψc×γQ(ωkL1Hh2+Q3kL1h1)=1×1.4×(0.076×45×4.5×3.9+0.55×45×3.9)=219.164kN·m
MR=γG(G1k+0.15H/(lalb))L1B12/2=0.9×(0.5+0.15×4.5/(1.2×1.2))×45×272/2=14300.93kN·m
MT=219.164kN·m≤MR=14300.93kN·m
满足规定!
混凝土浇筑时,倾覆力矩重要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生,抗倾覆力矩重要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生
MT=ψc×γQ(Q2kL1H+Q3kL1h1)=1×1.4×(0.25×45×4.5+0.55×45×3.9)=206.01kN·m
MR=γG[(G2k+G3k)×h0+(G1k+0.15H/(lalb))]L1B12/2=0.9×[(24+1.1)×0.15+(0.5+0.15×4.5/(1.2×1.2))]×45×272/2=69880.801kN·m
MT=206.01kN·m≤MR=69880.801kN·m
满足规定!
梁模板(盘扣式,梁板立柱共用)计算书
计算依据:
1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2023
2、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2023
3、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2023
4、《钢结构设计规范》GB 50017-2023
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
KL14
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
600×1350
模板支架高度H(m)
3.9
模板支架横向长度B(m)
30
模板支架纵向长度L(m)
40
梁侧楼板厚度(mm)
150
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m2)
3
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
非自定义:0.031
地基粗糙限度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
6
风压高度变化系数μz
0.51
风荷载体型系数μs
0.2
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立柱纵距是否相等
是
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
1000
支撑架中间层水平杆最大竖向步距h(mm)
1500
支撑架顶层水平杆步距h'(mm)
1000
可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度a(mm)
500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
900、900
混凝土梁距梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
500
梁底增长立柱根数
1
梁底增长立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增长立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
500
梁底支撑小梁根数
5
梁底支撑小梁间距
150
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
0
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度b=1000mm,按四等跨连续梁计算:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k]×b=[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.35)+1.4×3]×1=45.63kN/m
q1静=1.2×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1.2×[0.1+(24+1.5)×1.35]×1=41.43kN/m
q1活=1.4×Q1k×b=1.4×3×1=4.2kN/m
q2=[1×G1k+1×(G2k+G3k)×h+1×Q1k]×b=[1×0.1+1×(24+1.5)×1.35+1×3]×1=37.525kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
Mmax=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×41.43×0.152+0.121×4.2×0.152=0.111kN·m
σ=Mmax/W=0.111×106/37500=2.965N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足规定!
2、挠度验算
νmax=0.632q2L4/(100EI)=0.632×37.525×1504/(100×10000×281250)=0.043mm≤[ν]=min[L/150,10]=min[150/150,10]=1mm
满足规定!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R5=0.393q1静L+0.446q1活L=0.393×41.43×0.15+0.446×4.2×0.15=2.723kN
R2=R4=1.143q1静L+1.223q1活L=1.143×41.43×0.15+1.223×4.2×0.15=7.874kN
R3=0.928q1静L+1.142q1活L=0.928×41.43×0.15+1.142×4.2×0.15=6.487kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R5'=0.393q2L=0.393×37.525×0.15=2.212kN
R2'=R4'=1.143q2L=1.143×37.525×0.15=6.434kN
R3'=0.928q2L=0.928×37.525×0.15=5.223kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
60×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁截面抵抗矩W(cm3)
64
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
256
小梁计算方式
二等跨连续梁
承载能力极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左=R1/b=2.723/1=2.723kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中=Max[R2,R3,R4]/b = Max[7.874,6.487,7.874]/1= 7.874kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右=R5/b=2.723/1=2.723kN/m
小梁自重:q2=1.2×(0.3-0.1)×0.6/4 =0.036kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=1.2×0.5×(1.35-0.15)=0.72kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=1.2×0.5×(1.35-0.15)=0.72kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×(0.5-0.6/2)/2×1=0.932kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×((1-0.5)-0.6/2)/2×1=0.932kN/m
左侧小梁荷载q左=q1左+q2+q3左+q4左 =2.723+0.036+0.72+0.932=4.411kN/m
中间小梁荷载q中= q1中+ q2=7.874+0.036=7.91kN/m
右侧小梁荷载q右=q1右+q2+q3右+q4右 =2.723+0.036+0.72+0.932=4.411kN/m
小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[4.411,7.91,4.411]=7.91kN/m
正常使用极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左'=R1'/b=2.212/1=2.212kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中'=Max[R2',R3',R4']/b = Max[6.434,5.223,6.434]/1= 6.434kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右'=R5'/b=2.212/1=2.212kN/m
小梁自重:q2'=1×(0.3-0.1)×0.6/4 =0.03kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'=1×0.5×(1.35-0.15)=0.6kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'=1×0.5×(1.35-0.15)=0.6kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1×3]×(0.5-0.6/2)/2×1=0.727kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1×3]×((1-0.5)-0.6/2)/2×1=0.727kN/m
左侧小梁荷载q左'=q1左'+q2'+q3左'+q4左' =2.212+0.03+0.6+0.727=3.569kN/m
中间小梁荷载q中'= q1中'+ q2'=6.434+0.03=6.464kN/m
右侧小梁荷载q右'=q1右'+q2'+q3右'+q4右' =2.212+0.03+0.6+0.727=3.569kN/m
小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[3.569,6.464,3.569]=6.464kN/m
为简化计算,按二等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
1、抗弯验算
Mmax=max[0.125ql12,0.5ql22]=max[0.125×7.91×0.92,0.5×7.91×0.22]=0.801kN·m
σ=Mmax/W=0.801×106/64000=12.514N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足规定!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.625ql1,ql2]=max[0.625×7.91×0.9,7.91×0.2]=4.449kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×4.449×1000/(2×60×80)=1.39N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足规定!
3、挠度验算
ν1=0.521q'l14/(100EI)=0.521×6.464×9004/(100×9350×256×104)=0.923mm≤[ν]=min[l1/150,10]=min[900/150,10]=6mm
ν2=q'l24/(8EI)=6.464×2023/(8×9350×256×104)=0.054mm≤[ν]=min[2l2/150,10]=min[400/150,10]=2.667mm
满足规定!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=[1.25qL1,0.375qL1+qL2]=max[1.25×7.91×0.9,0.375×7.91×0.9+7.91×0.2]=8.899kN
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=4.962kN,R2=8.899kN,R3=7.338kN,R4=8.899kN,R5=4.962kN
正常使用极限状态
Rmax'=[1.25q'L1,0.375q'L1+q'L2]=max[1.25×6.464×0.9,0.375×6.464×0.9+6.464×0.2]=7.272kN
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'=4.015kN,R2'=7.272kN,R3'=5.91kN,R4'=7.272kN,R5'=4.015kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×3.5
主梁计算截面类型(mm)
Ф48×3
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
可调托座内主梁根数
2
受力不均匀系数
0.6
主梁自重忽略不计,主梁2根合并,其受力不均匀系数=0.6,则单根主梁所受集中力为Ks×Rn,Rn为各小梁所受最大支座反力
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.727×106/4490=161.825N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=6.381kN
τmax=2Vmax/A=2×6.381×1000/424=30.1N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足规定!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.26mm≤[ν]=min[L/150,10]=min[500/150,10]=3.333mm
满足规定!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
支座反力依次为R1=1.935kN,R2=17.165kN,R3=1.935kN
立柱所受主梁支座反力依次为P1=1.935/0.6=3.225kN,P2=17.165/0.6=28.609kN,P3=1.935/0.6=3.225kN
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力允许值[N](kN)
30
扣件抗滑移折减系数kc
0.85
1、扣件抗滑移验算
两侧立柱最大受力N=max[R1,R3]=max[1.935,1.935]=1.935kN≤0.85×8=6.8kN
单扣件在扭矩达成40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足规定!
2、可调托座验算
可调托座最大受力N=max[P2]=28.609kN≤[N]=30kN
满足规定!
八、立柱验算
钢管截面类型(mm)
Ф48×3.2
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3
钢材等级
Q345
立柱截面面积A(mm2)
424
回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
支架立柱计算长度修正系数η
1.2
悬臂端计算长度折减系数k
0.7
抗压强度设计值[f](N/mm2)
300
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
hmax=max(ηh,h'+2ka)=max(1.2×1500,1000+2×0.7×500)=1800mm
λ=hmax/i=1800/15.9=113.208≤[λ]=150
长细比满足规定!
查表得,φ=0.386
2、风荷载计算
Mw=φc×1.4×ωk×la×h2/10=0.9×1.4×0.031×0.9×1.52/10=0.008kN·m
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2023公式5.3.1-2:
1)面板验算
q1=[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.35)+1.4×0.9×3]×1=45.21kN/m
2)小梁验算
q1=max{2.695+1.2×[(0.3-0.1)×0.6/4+0.5×(1.35-0.15)]+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×max[0.5-0.6/2,(1-0.5)-0.6/2]/2×1,7.797+1.2×(0.3-0.1)×0.6/4}=7.833kN/m
同上四~六计算过程,可得:
P1=3.18kN,P2=28.286kN,P3=3.18kN
立柱最大受力Nw=max[P1+N边1,P2,P3+N边2]+1.2×0.15×(3.9-1.35)+Mw/lb=max[3.18+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×(0.9+0.5-0.6/2)/2×0.9,28.286,3.18+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×(0.9+1-0.5-0.6/2)/2×0.9]+0.459+0.008/1=28.753kN
f=N/(φA)+Mw/W=28753.141/(0.386×424)+0.008×106/4490=177.466N/mm2≤[f]=300N/mm2
满足规定!
九、高宽比验算
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2023 第6.1.4: 对长条状的独立高支模架,架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3
H/B=3.9/30=0.13≤3
满足规定,不需要进行抗倾覆验算 !
十、立柱支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
150
混凝土强度等级
C30
混凝土的龄期(天)
7
混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)
8.294
混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)
0.829
立柱垫板长a(mm)
200
立柱垫板宽b(mm)
200
F1=N=28.753kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2023第6.5.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2023mm时,取βh=0.9;中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0 /2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2) η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:当βs<2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。
可得:βh=1,ft=0.829N/mm2,η=1,h0=h-20=130mm,
um =2[(a+h0)+(b+h0)]=1320mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×0.829+0.25×0)×1×1320×130/1000=99.579kN≥F1=28.753kN
满足规定!
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2023第6.6.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=(Ab/Al)1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条拟定
可得:fc=8.294N/mm2,βc=1,
βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(600)×(600)/(200×200)]1/2=3,Aln=ab=40000mm2
F=1.35β
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