资源描述
合肥市太阳海岸社区一期工程
(第1~4、8、9幢)
地下室3.6米层高模板安装(拆除)施工方案
编制单位:广东二建合肥市太阳海岸社区项目经理部
编 制 人:
审 核 人:
编制时间: 年 月 日
审批单位:
审 批 人:
审批时间:
施工单位:广东省第二建筑工程公司
工程概况
太阳海岸社区位于祁门路西,高架路东,习友路南。其中太阳海岸一期第1~4、8、9幢位于社区北侧,共6幢,层数24层~32层,总建筑面积158343.33㎡。其中地下车库面积24993㎡,分别由三个相对独立而又互相连接的车库组成,建筑物最高101.6米,最低77.6米。本工程由合肥市发能房地产有限公司兴建,由安徽省建筑设计院设计,由广东省第二建筑工程公司合肥分公司承建。监理公司是汕头市城市建设监理公司合肥分公司,质监单位是合肥市质监站,安监单位是合肥市安监站,开工日期计划2023年3月中旬,竣工时间计划2023年10月。
现针对本工程特点制定出地下室顶板模板安装(拆除)方案。
A、模板及支撑材料:
模板、支撑材料按合肥地区的习惯,因地制宜,就地取材,材质必须符合设计及规范规定。
1、模板:梁及平台模板均用18MM原松木合板,胶料应为耐水胶,填铺用胶合板及20MM松木板,不得有死节、虫洞或已扭曲变形,腐朽的木板不准使用。
2、方木:合肥地区常用规格:(材料为松木,无腐朽、无扭曲变形,无裂缝死节等痕)
40×60──用于梁枋档楞
60×80──用于板底横楞、纵楞、横搁栅。
3、混凝土楼板需达成足够强度,保证支撑脚支承力达成安全规定。竖向支撑采用钢管f48,严格控制好支撑垂直度,支撑采用二道拉力拉撑,首道距楼板30CM,第二道间距为1.5米。
B、梁模板(扣件钢管架) 3.6层高计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2023、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2023)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2023)等规范编制。
梁段:L1。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.40;梁截面高度 D(m):1.00;
混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;
梁支撑架搭设高度H(m):3.60;梁两侧立杆间距(m):0.60;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增长承重立杆根数:1;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式: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):0.35;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:柏木;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):1.7;
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:4;面板厚度(mm):18.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):350 ,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):M12;
主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;
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的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,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0.750m;
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。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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。
面板计算简图(单位:mm)
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 100×2.1×2.1/6=73.5cm3;
M -- 面板的最大弯距(N·mm);
σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,涉及:
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×1×18×0.9=19.44kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
q = q1+q2 = 19.440+2.520 = 21.960 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 350mm;
面板的最大弯距 M= 0.125×21.96×3502 = 3.36×105N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.36×105 / 7.35×104=4.575N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =4.575N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足规定!
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=21.96N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 350mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×21.96×3504/(384×9500×4.86×105) = 0.929 mm;
面板的最大允许挠度值:[ν] = l/250 =350/250 = 1.4mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.929mm 小于 面板的最大允许挠度值 [ν]=1.4mm,满足规定!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)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,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 6×82×2/6 = 128cm3;
I = 6×83×2/12 = 512cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M -- 内楞的最大弯距(N·mm);
W -- 内楞的净截面抵抗矩;
[f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,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 = 177mm;
内楞的最大弯距: M=0.101×21.96×176.672= 6.92×104N·mm;
最大支座力:R=1.1×21.96×0.177=8.455 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 6.92×104/1.28×105 = 0.541 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 0.541 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足规定!
(2).内楞的挠度验算
其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=21.96 N/mm;
E -- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2;
I -- 内楞的截面惯性矩:I = 5.12×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×21.96×5004/(100×10000×5.12×106) = 0.181 mm;
内楞的最大允许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值 ν=0.181mm 小于 内楞的最大允许挠度值 [ν]=2mm,满足规定!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力8.455kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3;
外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞的最大弯距(N·mm);
W -- 外楞的净截面抵抗矩;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.922 kN·m;
其中,F=1/4×q×h=5.49,h为梁高为1m,a为次楞间距为350mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1.92×106/1.02×104 = 189.124 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =189.124N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足规定!
(2).外楞的挠度验算
其中E-外楞的弹性模量:206000N/mm2;
F--作用在外楞上的集中力标准值:F=5.49kN;
l--计算跨度:l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:I=243800mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×5490.000×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.221mm;
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.221 mm
外楞的最大允许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值 ν=0.221mm 小于 外楞的最大允许挠度值 [ν]=1.25mm,满足规定!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力;
A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径: 12 mm;
穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;
穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.225 =2.745 kN。
穿梁螺栓最大允许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.745kN 小于 穿梁螺栓最大允许拉力值 [N]=12.92kN,满足规定!
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。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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的荷载;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,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 1000×18×18/6 = 5.40×104mm3;
I = 1000×18×18×18/12 = 4.86×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =133.33mm;
q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×1.00×1.00×0.90=27.54kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3: 1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;
q = q1 + q2 + q3=27.54+0.38+2.52=30.44kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×30.438×0.1332=0.054kN·m;
σ =0.054×106/5.40×104=1.002N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =1.002 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足规定!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×1.000+0.35)×1.00= 25.85KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =133.33mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =133.33/250 = 0.533mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×25.85×133.34/(100×9500×4.86×105)=0.012mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.012mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 133.3 / 250 = 0.533mm,满足规定!
七、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
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的荷载;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.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24+1.5)×1×0.133=3.4 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.133×(2×1+0.4)/ 0.4=0.28 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.133=0.6 kN/m;
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×3.4+1.2×0.28=4.416 kN/m;
活荷载设计值 P = 1.4×0.6=0.84 kN/m;
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩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与活荷载的设计值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值 q = 4.416+0.84=5.256 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×5.256×1×1= 0.526 kN.m;
最大应力 σ= M / W = 0.526×106/83333.3 = 6.307 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 6.307 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足规定!
方木抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力: V = 0.6×5.256×1 = 3.154 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×3153.6/(2×50×100) = 0.946 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.946 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足规定!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的挠度和,计算公式如下:
q = 3.400 + 0.280 = 3.680 kN/m;
方木最大挠度计算值 ν= 0.677×3.68×10004 /(100×10000×416.667×104)=0.598mm;
方木的最大允许挠度 [ν]=1.000×1000/250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 ν= 0.598 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=4 mm,满足规定!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1 = (24.000+1.500)×1.000= 25.500 kN/m2;
(2)模板的自重(kN/m2):
q2 = 0.350 kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):
q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;
q = 1.2×(25.500 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 37.320 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,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
变形图(mm)
弯矩图(kN·m)
通过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=1.849 kN,中间支座最大反力Rmax=12.07;
最大弯矩 Mmax=0.359 kN.m;
最大挠度计算值 Vmax=0.045 mm;
最大应力 σ=0.359×106/5080=70.589 N/mm2;
支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 70.589 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足规定!
八、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,根据前面计算结果得到 R=12.07 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!
九、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它涉及:
水平钢管的最大支座反力: N1 =1.849 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×3.6=0.558 kN;
楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×1.00×0.35=0.252 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×1.00×0.250×(1.50+24.00)=4.590 kN;
N =1.849+0.558+0.252+4.59=7.249 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;
A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;
σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
lo -- 计算长度 (m);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh
k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;
Lo/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=7248.853/(0.207×489) = 71.613 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 71.613 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足规定!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它涉及:
梁底支撑最大支座反力: N1 =12.07 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(3.6-1)=0.558 kN;
N =12.07+0.558=12.473 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;
A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;
σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
lo -- 计算长度 (m);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh
k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;
Lo/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=12472.509/(0.207×489) = 123.218 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 123.218 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足规定!
C、板模支架3.6层高计算书
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》(JGJ130-2023)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2023、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2023)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2023)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):0.80;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):3.60;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:钢管支撑;
立杆承重连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底钢管的间隔距离(mm):300.00;
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.楼板参数
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;
每层标准施工天数:10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):654.500;
楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):25.000;
楼板的计算宽度(m):4.00;
楼板的计算厚度(mm):250.00;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用钢管;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
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 = 25×0.25×1+0.35×1 = 6.6 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
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:
其中:q=1.2×6.6+1.4×1= 9.32kN/m
最大弯矩M=0.1×9.32×0.32= 0.084 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 83880/54000 = 1.553 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 1.553 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足规定!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 6.6kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×6.6×3004/(100×9500×48.6×104)=0.078 mm;
面板最大允许挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.078 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足规定!
三、纵向支撑钢管的计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩 w=5.08cm3;
截面惯性矩 I=12.19cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q11= 25×0.3×0.25 = 1.875 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12= 0.35×0.3 = 0.105 kN/m ;
(3)活荷载为1施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
q2 = (1 + 2)×0.3 = 0.9 kN/m;
2.强度验算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:
最大弯矩计算公式如下:
静荷载:q1 = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(1.875+0.105) = 2.376 kN/m;
活荷载:q2 = 1.4×0.9 = 1.26 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.1×2.376+0.117×1.26 ) ×12 = 0.385 kN.M;
最大支座力 N = ( 1.1 ×2.376 + 1.2×1.26)×1 = 4.126 kN ;
最大应力计算值 σ= M / W = 0.385×106/5080 = 75.791 N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢管的最大应力计算值为 75.791 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足规定!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载 q1 = q11 + q12 = 1.98 kN/m
活荷载 q2 = 0.9 kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= (0.677×1.98+0.990×0.9)×10004/( 100×20.6×105×12.19 ) =0.889 mm;
支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10 mm,满足规定!
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 = 4.126 kN;
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 = 0.894 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.408 mm ;
最大支座力 Qmax = 11.947 kN ;
最大应力 σ= 893560.266/5080 = 175.898 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 175.898 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足规定!
支撑钢管的最大挠度为 1.408mm 小于 800/150与10 mm,满足规定!
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= 11.947 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!
六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载涉及静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值涉及以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×3.6 = 0.465 kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×1×0.8 = 0.28 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.25×1×0.8 = 5 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.745 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 ) ×0.8×1 = 2.4 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.254 kN;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.254 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
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