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结构模板工程施工方案.docx

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结构模板支撑体系计算设计方案 晏公花园安置房工程 ;工程建设地点:无为县东二环(锁埂路东侧,肖河路西侧);属于框剪结构;地上18层;地下1层;建筑高度:52。65m;标准层层高:2。9m ;总建筑面积:220000平方米;总工期:900天。 本工程由无为县重点工程建设管理局投资建设,南通建工集团组织施工;由陈戎担任项目经理,王轶西担任技术负责人。 结构梁断面最大尺寸为400×1000,普通梁为200×600;结构板厚120mm、180 mm、300 mm;结构标准层层高分别为2.9米;柱断面最大尺寸为600×600;剪力墙厚度为300。 模板支撑体系的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010—2010、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB 50017—2011)等规范编制. 本方案仅计算设计模板支撑体系,其余施工工艺、计划、安全保证措施等参见本工程施工组织设计. 第一章 剪力墙模板设计 墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。 根据《建筑施工手册》,当采用容量为0.2~0.8m3 的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2; 一、参数信息 1。基本参数 次楞间距(mm):300;穿墙螺栓水平间距(mm):600; 主楞间距(mm):500;穿墙螺栓竖向间距(mm):500; 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):3.00; 3.次楞信息 次楞材料:木方;次楞合并根数:2; 宽度(mm):50。00;高度(mm):90。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 二、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0.850。 分别计算得 17.031 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值17.031 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=17。031kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3 kN/m2。 三、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 =300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×17。031×0。500×0。900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1。4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/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 =0.1×9。197×300。02+0。117×1。890×300。02= 1。03×105N·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 = 500×18.0×18.0/6=2.70×104 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 = 1.03×105 / 2.70×104 = 3。8N/mm2; 面板截面的最大应力计算值 σ =3。8N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求! 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 =300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×17。031×0。500×0.900=9。197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1。4×3。00×0.50×0。90=1.890kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×9.197×300。0 + 0。617×1。890×300.0 = 2005.3N; 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 = 2005.3N; b-—构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; 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 =3×2005。3/(2×500×18。0)=0。334N/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=0.334N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1。5N/mm2,满足要求! 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 = 17。03×0.5 = 8.516N/mm; l—-计算跨度(次楞间距): l = 300mm; E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2; I——面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1。8/12=24。3cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] = 1。2mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×8。52×3004/(100×6000×2.43×105) = 0.32 mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0。32mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=1。2mm,满足要求! 四、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90mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5×9×9/6×2= 135cm3; I = 5×9×9×9/12×2= 607.5cm4; 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 =500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×17.031×0.300×0。900=5。518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3。00×0.30×0.90=1.134kN/m,其中,0。90为折减系数。 次楞的最大弯矩:M =0.1×5。518×500.02+0.117×1.134×500。02= 1。71×105N·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=1.35×105mm3; 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。71×105/1。35×105 = 1。3 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 = 1。3 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求! 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 =500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×17.031×0.300×0.900/2=2.759kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1。4×3。00×0.30×0.90/2=0.567kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力:V = 0。6×2。759×500.0+ 0.617×0.567×500.0 = 1002。6N; 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 = 1002.6N; b——次楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ; hn-—次楞的截面高度(mm):h0 = 90.0mm ; 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 =3×1002。6/(2×50。0×90.0×2)=0.167N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值 τ =0.167N/mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv=1。5N/mm2,满足要求! 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 = 17.03×0.30=5。11 kN/m; l——计算跨度(主楞间距): l =500。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=6.08×106mm4; 次楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×10。22/2×5004/(100×9000×6。08×106) = 0.04 mm; 次楞的最大容许挠度值: [ν] = 2mm; 次楞的最大挠度计算值 ν=0。04mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求! (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3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W =4.493×2= 8.986cm3; I =10.783×2= 21。566cm4; 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。2×17.03×0.3×0.5+1。4×3×0.3×0。5=3.696kN; 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm; 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 = 2.99×105 N·mm W —- 主楞的净截面抵抗矩(mm3); W = 8.99×103 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 = 2.99×105/8.99×103 = 33.3 N/mm2; 主楞的最大应力计算值 σ =33.3N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求! 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 = 2715.8N; A -—钢管的截面面积(mm2):A = 848.23mm2 ; 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 =2×2715.8/848.230=6.404N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值 τ =6.404N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2,满足要求! 3。主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值: ν= 0。33mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 2。4mm; 主楞的最大挠度计算值 ν=0.33mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=2。4mm,满足要求! 五、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; 穿墙螺栓最大容许拉力值: [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 = 4。93 kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力 N=4.933kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=12。92kN,满足要求! 第二章结构板模板设计 第一节120厚结构板模板设计 板模板(扣件钢管架)计算书 晏公花园安置房工程 ;工程建设地点:无为县东二环(锁埂路东侧,肖河路西侧);属于框剪结构;地上18层;地下1层;建筑高度:52。65m;标准层层高:2.9m ;总建筑面积:220000平方米;总工期:900天. 本工程由无为县重点工程建设管理局投资建设,设计,地质勘察,监理,南通建工集团组织施工;由陈戎担任项目经理,王轶西担任技术负责人。 模板支架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010—2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 一、参数信息 1.模板支架参数 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;模板支架搭设高度(m):2.90; 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑; 立杆承重连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80; 2。荷载参数 模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25。000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000; 3.材料参数 面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木; 面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 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):50.00;木方的截面高度(mm):90.00; 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二、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 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.82/6 = 54 cm3; I = 100×1。83/12 = 48。6 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算. 面板计算简图 1、荷载计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3。35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×1= 1 kN/m; 2、强度计算 计算公式如下: M=0.1ql2 其中:q=1.2×3。35+1。4×1= 5。42kN/m 最大弯矩M=0.1×5。42×3002= 48780 N·mm; 面板最大应力计算值 σ =M/W= 48780/54000 = 0.903 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 面板的最大应力计算值为 0。903 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1= 3。35kN/m 面板最大挠度计算值 ν= 0。677×3.35×3004/(100×9500×48。6×104)=0。04 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1。2 mm; 面板的最大挠度计算值 0。04 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求! 三、模板支撑方木的计算 方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=b×h2/6=5×9×9/6 = 67.5 cm3; I=b×h3/12=5×9×9×9/12 = 303.75 cm4; 方木楞计算简图(mm) 1。荷载的计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1= 25×0。3×0。12+0。35×0.3 = 1.005 kN/m ; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×0。3 = 0。3 kN/m; 2。强度验算 计算公式如下: M=0.1ql2 均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1。2×1.005+1.4×0.3 = 1.626 kN/m; 最大弯矩 M = 0。1ql2 = 0。1×1。626×12 = 0。163 kN·m; 方木最大应力计算值 σ= M /W = 0。163×106/67500 = 2.409 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2; 方木的最大应力计算值为 2.409 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3。抗剪验算 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn 〈 [τ] 其中最大剪力: V = 0.6×1。626×1 = 0。976 kN; 方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.976×103/(2 ×50×90) = 0.325 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1。4 N/mm2; 方木的受剪应力计算值 0。325 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求! 4。挠度验算 计算公式如下: ν=0。677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 均布荷载 q = q1 = 1.005 kN/m; 最大挠度计算值 ν= 0。677×1.005×10004 /(100×9000×3037500)= 0.249 mm; 最大允许挠度 [ν]=1000/ 250=4 mm; 方木的最大挠度计算值 0.249 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求! 四、板底支撑钢管计算 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=1.626kN; 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。547 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1.399 mm ; 最大支座力 Qmax = 5.913 kN ; 最大应力 σ= 547354。96/5080 = 107。747 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 107.747 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.399mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求! 五、扣件抗滑移的计算 按照《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,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 。 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5。2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -— 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; R—-———--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 5.913 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 六、模板支架立杆荷载设计值(轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容 (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0。129×2.9 = 0.374 kN; (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.35×1×1 = 0。35 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0。12×1×1 = 3 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.724 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1。2NG + 1。4NQ = 8。669 kN; 七、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ =N/(φA)≤[f] 其中 N -—-— 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 8。669 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 = 4.89 cm2; W -—-— 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 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); 根据《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,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1。7×1.5,1.5+2×0。1]=2。945; k ——-- 计算长度附加系数,取1.155; μ ———- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.7; a ——-— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 得到计算结果: 立杆计算长度 L0=2。945; L0 / i = 2945.25 / 15。8=186 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0。207 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=8669。268/(0.207×489) = 85。645 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 85.645 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求! 第二节180厚结构板模板设计 一、参数信息 1。模板支架参数 横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):0。90;步距(m):1。40; 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):2。90; 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑; 立杆承重连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80; 2.荷载参数 模板与木板自重(kN/m2):0。350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):1。000; 3。材料参数 面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木; 面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 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):50。00;木方的截面高度(mm):90。00; 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二、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 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 90×1.82/6 = 48.6 cm3; I = 90×1。83/12 = 43。74 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图 1、荷载计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0。18×0。9+0。35×0。9 = 4。365 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×0。9= 0.9 kN/m; 2、强度计算 计算公式如下: M=0。1ql2 其中:q=1。2×4。365+1。4×0。9= 6。498kN/m 最大弯矩M=0。1×6。498×3002= 58482 N·mm; 面板最大应力计算值 σ =M/W= 58482/48600 = 1。203 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 面板的最大应力计算值为 1.203 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为: ν=0。677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1= 4。365kN/m 面板最大挠度计算值 ν= 0.677×4.365×3004/(100×9500×43。74×104)=0。058 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm; 面板的最大挠度计算值 0.058 mm 小于 面板的最大允许挠度 1。2 mm,满足要求! 三、模板支撑方木的计算 方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=b×h2/6=5×9×9/6 = 67.5 cm3; I=b×h3/12=5×9×9×9/12 = 303。75 cm4; 方木楞计算简图(mm) 1。荷载的计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1= 25×0。3×0。18+0.35×0。3 = 1.455 kN/m ; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×0。3 = 0.3 kN/m; 2.强度验算 计算公式如下: M=0.1ql2 均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1。4 ×q2 = 1.2×1.455+1。4×0。3 = 2。166 kN/m; 最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0。1×2。166×0.92 = 0。175 kN·m; 方木最大应力计算值 σ= M /W = 0。175×106/67500 = 2.599 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13。000 N/mm2; 方木的最大应力计算值为 2.599 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3。抗剪验算 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn < [τ] 其中最大剪力: V = 0.6×2.166×0。9 = 1.17 kN; 方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.17×103/(2 ×50×90) = 0。39 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1。4 N/mm2; 方木的受剪应力计算值 0.39 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求! 4.挠度验算 计算公式如下: ν=0。677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 均布荷载 q = q1 = 1.455 kN/m; 最大挠度计算值 ν= 0.677×1。455×9004 /(100×9000×3037500)= 0.236 mm; 最大允许挠度 [ν]=900/ 250=3。6 mm; 方木的最大挠度计算值 0.236 mm 小于 方木的最大允许挠度 3。6 mm,满足要求! 四、板底支撑钢管计算 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。949kN; 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。468 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1.083 mm ; 最大支座力 Qmax = 6.368 kN ; 最大应力 σ= 467972。951/5080 = 92.121 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 92.121 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.083mm 小于 900/150与10 mm,满足要求! 五、扣件抗滑移的计算 按照《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,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 。 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2。5): R ≤ Rc 其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取12。80 kN; R——-—-——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 6.368 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 六、模板支架立杆荷载设计值(轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容 (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.135×2.9 = 0.392 kN; (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.35×0。9×0。9 = 0.284 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.18×0.9×0.9 = 3。645 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.32 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×0.9×0.9 = 2。43 kN; 3。立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.586 kN; 七、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ =N/(φA)≤[f] 其中 N -——- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 8。586 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。89 cm2; W ---— 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 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); 根据《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,取二者间的大值,即L0=max[1。155
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