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江苏黄金屋教育咨询有限公司
自用研发办公楼
高
支
模
架
专
项
施
工
方
案
吴江市梅堰建筑工程有限公司
一、 编制依据:
1、 JGJ80-91建筑施工高处作业安全技术规范
2、 JGJ84-2001、JGJ130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
3、 JGJ59-99 建筑施工安全检查标准
4、 《建筑施工手册》
5、 建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008
二、 工程概况:
江苏黄金屋教育咨询有限公司自用研发办公楼,框架8层,其顶层屋面板标高为32.70m。支模架搭设范围为4-5×C-D轴及三层阳台部位,搭设面积为150.36m²,方案搭设高度为9m(局部阳台搭设13.7m)。
梁:主梁截面尺寸主要由300mm×770mm、300mm×700mm、250mm×770mm三种,最大跨度为8.4m。
次梁截面尺寸主要由250mm×600mm、250mm×500mm、250mm×770mm三种,最大跨度为8.4m。
板:厚度为100mm。
柱:截面尺寸主要有700mm×700mm 、600mm×700mm两种。
本工程由江苏黄金屋教育系咨询有限公司投资建设,苏州城发建筑设计院有限公司设计,苏州市城市建筑设计院有限责任公司勘察,苏州联信工程管理咨询有限公司监理,吴江市梅堰建筑工程有限公司组织施工;由王进担任项目经理,李正卫担任技术负责人。
三、 计算书:(详见附一)
1、 大梁模板支架计算书
2、 小梁模板支架计算书
3、 板模板支架计算书
四、 支撑材料选用:
A、梁: 面板采用15mm 木胶合面板,50×100木方(内楞)现场拼制,50×100木方(外楞)支撑,采用可回收M12对拉螺栓进行加固,梁底采用φ48×2.7钢管支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×2.7钢管。钢管必须无严重锈蚀、弯曲压扁、变形等现象,否则不得使用。
B、板:面板采用15mm 木胶合面板(大梁底采用15mm的松木板),板底采用50×100方木支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×2.7钢管。
C、柱: 采用15mm 厚木胶合板,在木工车间制作施工现场组拼,背内楞采用50×100 木方,柱箍采用圆钢管48×2.7围檩加固,大截面柱采用可回收M12对拉螺栓进行拉接。边角处采用木板条找补,保证楞角方直、美观。
D、斜向支撑:采用φ48×2.7钢管斜向加固,采用双扣件连接,斜向支撑角度以45度为宜。
E、托板:采用300mm×300mm×50的木板。
五、 平面示意图及结点大样图
六、 施工组织
1、施工工序大致如下:
弹线→预埋柱子四角固定铁→焊接、绑扎柱钢筋→柱筋验收→柱立模→柱砼浇筑(需分层浇筑)→拆除部分柱模→淋水养护→进行整体、梁板支撑体系施工及梁底模→ 柱子施工缝凿毛清理→梁板支模→梁、板钢筋绑扎→梁、板筋验收→梁、板砼浇筑→ 淋水或盖麻袋养护。
2、满堂钢管架、支撑的安装:
钢管架搭设采用逐列逐排和逐层搭设方法,并应随搭设剪刀撑。满堂脚手架的立杆水平间距为800×800㎜(可根据跨度尺寸适当调整,最大间距不得大于900mm),大梁底立杆间距为700mm×700mm,延梁的跨度方向间距为800mm(可根据现场情况适当调整,但不得超过850mm);小梁底立杆间距为550mm×550mm,延梁的跨度方向间距为800mm(可根据现场实际适当调整,但不得超过900mm)详见计算书。沿高度方向从地面以上200㎜扣结一道纵横两个方向的扫地杆,第一道水平杆离地高度按照1.6m设置,以上每隔1.5m高度扣接一层水平杆,立杆顶端最大悬臂长度不大于300㎜,所有水平杆均双向与立杆扣接,并且均采用双扣件连接。
钢管顶架施工搭设前必须清底弹线,清底保证底座能放线,保证立杆位置准确。立杆每隔4跨纵、横设置剪刀撑。剪刀撑与地面夹角以45°为宜所有杆件连接均用扣件,扣件必须拧紧、不得松动。
在搭设高支模架时,下一层的支模架宜保留,保证高支模架立杆基础地面的稳定性和可靠的承载力。
构造节点要求:
1)、立杆:立杆底部设置底座或垫板;立杆各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm;严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平杆上;
2)、水平杆:水平杆接长宜采用对接扣件连接,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;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的距离不应小于100mm。主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件且严禁拆除;主节点两个直角扣件的中心距离不应大于150mm;每步的纵横向水平杆应双向拉通。
3)剪刀撑:模板支架高度超过4m的模板支架应以下要求设置,模板支架四边满布竖向剪刀撑,中间每隔四排立杆设置一道纵横向竖向剪刀撑,由底至顶连续设置;模板支架从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑(共三道);每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,交角宜为45°~60°;倾角为45°时,剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根;倾角为60°时,则不应超过5根;剪刀撑连接应采用搭接,搭接长度不得小于500mm,并应采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm;设置水平剪刀撑时,有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。
4)其他:详见《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》DB33/1035-2006及《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、梁、板模板的安装:
该梁板模板的安装应遵循“先梁后板”、“先主梁后次梁“的原则,大楞用φ48×2.7钢管,放置在螺丝顶托上,小楞用50×100木枋垂直放置于大楞上,梁中间距为100㎜,板下间距为300㎜,梁底采用15mm厚松木板、板底模采用15㎜厚夹板,放置于小楞上。梁侧模为15㎜夹板,梁侧次棱采用50×100@300木枋,主棱采用φ48×2.7的钢管,两根合并,并加斜撑木50×100@500,同时侧上、下各加托木板20㎜控制梁的变形。大梁设置一道M12螺栓对拉加固,小梁采用固定支撑点固定。
4、模板拆除:
1)、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
2)、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到100%(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模,其混凝土强度必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002表4.3.1的规定后方可拆除。
3)、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。
5、模板施工注意事项:
1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方;
2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;
3)根据梁跨度,决定顶板模板起拱大小:<4不考虑起拱,≥6 的按要求起拱1/1000~3/1000;
4)梁侧设置斜向支撑,对称斜向加固(尽量取45°);
5)板模板底第一排楞需紧靠墙板,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;
6)板模板支设,下部支撑用满堂脚手架支撑下垫垫板。顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,板与格栅用50mm 长钉子固定,格栅间距500mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。铺设四周模板时,与墙齐平,加密封条,避免墙体"吃模",板模周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷脱模剂,对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密,板面平整;模板铺完后,将杂物清理干净,刷好脱模剂;
7)、脚手架采用的扣件必须全数检查,有滑痕、裂缝等质量问题的扣件一律不得使用;
8)、垂直和水平剪刀撑必须按照脚手架搭设规程设置,其间隔距离不得大于4个排距;
9)、地基承载力直接影响到支模架的安全稳定性,原土夯实必须认真对待,确保地基承载力达到70Kpa。
6、混凝土的浇筑方法
为使混凝土的施工不致破坏模板及其支架的稳定,混凝土的浇筑必须遵循以下规定。
1.混凝土的浇筑顺序
(1) 本工程混凝土的浇筑采用泵送施工,混凝土浇筑应由远而近。
(2)同一区域的混凝土,应按先竖向结构后水平结构的顺序,分层连续浇筑,一般分层厚度为300~500,可按1:8坡度分层浇筑,且上层混凝土应超前覆盖下层混凝土500以上。
(3)区域之间,上下层之间的混凝土间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。
2.泵送混凝土的布料
(1)在浇筑竖向结构混凝土时,布料设备的出口离模板内侧不应小于50mm,并且不向模板内侧面直冲布料, 也不得直冲钢筋骨架。
(2)在浇筑水平结构混凝土时,不得在同一处连续布料,应在2~3m范围内水平移动布料,且宜垂直于模板。
3.振捣混凝土
振捣混凝土时,振动棒插入的间距一般为400mm左右,振捣时间一般为15~30s,并且在20~30min后对其进行复振。
7、安全技术要求及应急准备:
1、 施工应符合设计要求,不得超载,不得集中堆放模板、钢筋等物件于操作层上;
2、 支模系统安装完毕后,须经项目经理、技术、质检、安全负责人验收,符合施工方案及有关规范要求后,方可进行下一道工序的施工;
3、 搭设、拆除时,设置围栏、悬挂工作区警示标志,并设专人看护,统一指挥,动作协调,操作面以下禁止其他人员穿行;
4、 搭、拆时严格遵守搭拆顺序,不得在中部随意抽取横立杆件;
5、 施工现场配置适量的钢管、扣件和千斤顶,以适应异常情况之用;
6、 施工期间不得拆除交叉支撑、水平杆、扫地杆等杆件;
7、 材料、工具不得乱抛,以防砸伤人员及产生杆件弯曲、变形等;
8、 浇砼期间,安排考勤人员观察支撑系统和模板的变形情况;
9、 拆除架子时,应做到工完场清,严禁在操作面内堆放材料。
六、模板支架的验收
施工队质检员验收合格后,上报责任工程师三检单,后由责任工程师与项目质检部统一验收,所有验收均按照国家现行有关标准进行。
1.梁模板验收
梁板验收时,检查梁模板的拼缝质量、截面尺寸、标高、模板加固、支撑情况等项,当全部验收合格后,进行下道工序施工。
2.板模板验收
板模板验收时,检查板面标高、拼缝质量、表面平整度、模板支撑等项。检查板面标高,通过地面设定的+0.50线进行复核检查。
3.柱模板验收
柱模板验收时,检查模板垂直度、拼缝质量、表面平整度、截面尺寸、模板加固、支撑情况等项。
高支模架搭设完毕后,需要进行定期检查,对扣件松动、模板裂缝及支撑架变形等情况应高度重视,并按要求进行统一验收。
七、应急预案
1、目的
提高整个项目组对事故的整体应急能力,确保意外发生的时候能有序的应急指挥,为有效、及时的抢救伤员,防止事故的扩大,减少经济损失,保护生态环境和资源,把事故降低到最小程度,制定本预案。
2、应急领导小组及其职责
应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。
(1) 领导各单位应急小组的培训和演习工作,提高应变能力。
(2) 当发生突发事故时,负责救险的人员、器材、车辆、通信和组织指挥协调。
(3) 负责准备所需要的应急物资和应急设备。
(4) 及时到达现场进行指挥,控制事故的扩大,并迅速向上级报告。
3、应急反应预案
(1) 事故报告程序
事故发生后,作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报,并联络报警,组织抢救。
(2) 事故报告
事故发生后应逐级上报:一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故时,应立即向上级领导汇报,并在24小时内向上级主管部门作出书面报告。
(3) 现场事故应急处理
施工过程中可能发生的事故主要有:机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。
(A) 火灾事故应急处理:及时报警,组织扑救,集中力量控制火势。消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。注意人身安全,积极抢救被困人员,配合消防人员扑灭大火。
(B) 触电事故处理:立即切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。伤员被救后,观察其呼吸、心跳情况,必要时,可采取人工呼吸、心脏挤压术,并且注意其他损伤的处理。局部电击时,应对伤员进行早期清创处理,创面宜暴露,不宜包扎,发生内部组织坏死时,必须注射破伤风抗菌素。
(C) 高温中暑的应急处理:将中暑人员移至阴凉的地方,解开衣服让其平卧,头部不要垫高。用凉水或50%酒精擦其全身,直至皮肤发红,血管扩张以促进散热,降温过程中要密切观察。及时补充水分和无机盐,及时处理呼吸、循环衰竭,医疗条件不完善时,及时送医院治疗。
(D) 其他人身伤害事故处理:当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时,应立即向项目部报告、排除其他隐患,防止救援人员受到伤害,积极对伤员进行抢救。
4、应急通信联络
项目负责人:王进 手机:13771868006
安全员:杨春和 手机:13770795638
技术负责人:翟金文 手机:13770795638
医院救护中心:120 匪警:110 火警:119
通信联系方式应在施工现场和营地的显要位置张贴,以便紧急情况下使用。
【计算书】
板+9.00m计算书
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B1,标高9.00m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
100
新浇混凝土楼板边长L(m)
4.2
新浇混凝土楼板边宽B(m)
2.8
二、荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时(kN)
2.5
当计算主梁时(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
面板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.04
面板及小梁
0.3
楼板面板
0.5
面板及其支架
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
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
0.37
风荷载高度变化系数μz
1.55
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
9
立柱纵向间距la(mm)
800
立柱横向间距lb(mm)
800
水平拉杆步距h(mm)
1500
立柱布置在混凝土板域中的位置
自定义
立柱距混凝土板短边的距离(mm)
400
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
400
主梁布置方向
垂直楼板长边
小梁间距(mm)
300
小梁距混凝土板长边的距离(mm)
100
小梁两端各悬挑长度(mm)
200,200
设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型
覆面竹胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
37
面板弹性模量E(N/mm2)
10584
根据《规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。计算简图如下:
W=1000×15×15/6=37500mm3,I=1000×15×15×15/12=281250mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2×(0.04+(1.1+24)×0.1)+1.4×2.5,1.35×(0.04+(1.1+24)×0.1)+1.4×0.7×2.5] ×1=5.904kN/m
q2=0.9×1.2×0.04×1=0.043kN/m
p=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[5.904×0.32/8,0.043×0.32/8+3.15×0.3/4]= 0.237kN·m
σ=Mmax/W=0.237×106/37500=6.313N/mm2≤[f]=37N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(0.04+(1.1+24)×0.1)×1=2.55kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×2.55×3004/(384×10584×281250)=0.09mm≤[ν]=l/400=300/400=0.75mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
40×90
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)
1.66
小梁弹性模量E(N/mm2)
8415
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
因[L/la]取整=[4200/800]取整=5,按四等跨连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为200mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.1)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.1)+1.4×0.7×2.5]×0.3=1.855kN/m
因此,q1静=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.1)×0.3=0.91kN/m
q1活=0.9×1.4×2.5×0.3=0.945kN/m
M1=-0.071×0.91×0.82-0.107×0.945×0.82=0.106kN·m
q2=0.9×1.2×0.3×0.3=0.097kN/m
p=0.9×1.4×2.5=3.15kN/m
M2=0.077×0.097×0.82+0.21×3.15×0.8=0.534kN·m
M3=max[1.855×0.22/2,0.097×0.22/2+3.15×0.2]=0.632kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.106,0.534,0.632]=0.632kN·m
σ=Mmax/W=0.632×106/54000=11.703N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607×0.91×0.8+0.62×0.945×0.8=0.911kN
V2=0.607×0.097×0.8+0.681×3.15=2.192kN
V3=max[1.855×0.2,0.097×0.2+3.15]=3.169kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[0.911,2.192,3.169]=3.169kN
τmax=3×3.169×1000/(2×90×40)=1.321N/mm2≤[τ]=1.66N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(0.3+(24+1.1)×0.1)×0.3=0.843kN/m
跨中νmax=0.632×0.843×8004/(100×8415×2430000)=0.107mm≤[ν]=l/400=800/400=2mm
悬臂端νmax=0.843×2004/(8×8415×2430000)=0.008mm≤[ν]=l1/400=200/400=0.5mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×2.7
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面惯性矩I(cm4)
9.89
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.12
1、小梁最大支座反力计算
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.1)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.1)+1.4×0.7×1.5]×0.3=1.542kN/m
q1静=0.9×1.2×(0.5+(1.1+24)×0.1)×0.3=0.975kN/m
q1活=0.9×1.4×1.5×0.3=0.567kN/m
q2=(0.5+(1.1+24)×0.1)×0.3=0.903kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143×0.975×0.8+1.223×0.567×0.8=1.447kN
按悬臂梁,R1=1.542×0.2=0.308kN
R=max[Rmax,R1]=1.447kN;
同理,R'=0.377kN,R''=0.154kN
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143×0.451×0.8=0.413kN
按悬臂梁,R1=0.413×0.2=0.083kN
R=max[Rmax,R1]=0.413kN;
同理,R'=0.215kN,R''=0.09kN
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
主梁剪力图(kN)
主梁变形图(mm)
σ=Mmax/W=0.321×106/4120=77.89N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
τmax=2×2.218×1000/384=11.55N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
跨中νmax=0.166mm≤[ν]=800/400=2mm
悬挑段νmax=0.091mm≤[ν]=300/400=0.75mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型
Ф48×2.7
立柱截面面积A(mm2)
384
立柱截面回转半径i(mm)
16
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.12
立柱抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2)
205
λ=h/i=1500/16=93.75≤[λ]=150
满足要求!
查表得,φ=0.641
Mw=0.92×1.4×0.37×0.8×1.52/10=0.076kN·m
Nw=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1]×0.8×0.8+0.92×1.4×0.076/0.8=3.087kN
σ= Nw/(φA)+ Mw/W=3086.707/(0.641×384)+0.076×106/4120=30.97N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=3.087kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立柱地基基础验算
地基土类型
岩石
地基承载力设计值fak(kPa)
4000
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
0.4
垫板底面面积A(m2)
0.04
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=3087/(0.4×40000)=0.193N/mm2≤fak=4N/mm2
满足要求!
梁计算书
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
KL12
新浇混凝土梁计算跨度(m)
8.4
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
300×770
新浇混凝土结构层高(m)
9
梁侧楼板厚度(mm)
100
二、荷载设计
面板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.04
面板及小梁
0.3
楼板面板
0.5
面板及其支架
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)
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)
对水平面面板取值
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
0.37
风荷载高度变化系数μz
1.55
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁侧立柱与板支撑立柱共用(A)
梁跨度方向立柱间距la(mm)
800
梁两侧立柱间距lb(mm)
1000
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'b(mm)
800
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁侧立柱距梁中心线距离(mm)
500
梁底增加立柱根数
1
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
500
梁底支撑小梁根数
3
梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)
200
设计简图如下:
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面竹胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
37
面板弹性模量E(N/mm2)
10584
取单位宽度1000mm,按二等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=1000×15×15/6=37500mm3,I=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=0.9max[1.2×(0.04+(24+1.5)×0.77)+1.4×2,1.35×(0.04+(24+1.5)×0.77)+1.4×0.7×2]×1=25.669kN/m
q1静=0.9×1.35×[0.04+(24+1.5)×0.77]×1=23.905kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×2×1=1.764kN/m
q2=[0.04+(24+1.5)×0.77]×1=19.675kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1l2=0.125×25.669×0.152=0.072kN·m
σ=Mmax/W=0.072×106/37500=1.925N/mm2≤[f]=37N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.521×19.675×1504/(100×10584×281250)=0.017mm≤[ν]=l/400=150/400=0.375mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375 q1静l +0.437 q1活l=0.375×23.905×0.15+0.437×1.764×0.15=1.46kN
R2=1.25q1l=1.25×25.669×0.15=4.813kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375 q2l=0.375×19.675×0.15=1.107kN
R2'=1.25q2l=1.25×19.675×0.15=3.689kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
40×90
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)
1.66
小梁弹性模量E(N/mm2)
8415
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{1.46+0.9×1.35×[(0.3-0.04)×0.3/2+0.5×(0.77-0.1)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×1]×max[0.5-0.3/2,(1-0.5)-0.3/2]/2×1,4.813+0.9×1.35×(0.3-0.04)×0.3/2}=4.86kN/m
q2=max[1.107+(0.3-0.04)×0.3/2+0.5×(0.77-0.1)+(0.5+(24+1.1)×0.1)×max[0.5-0.3/2,(0.8-0.5)-0.3/2]/2×1,3.689+(0.3-0.04)×0.3/2]=3.728kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×4.86×0.82,0.5×4.86×0.22]=0.333kN·m
σ=Mmax/W=0.333×106/54000=6.164N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×4.86×0.8,4.86×0.2]=2.36kN
τmax=3 Vmax/(2bh)=3×2.36×1000/(2×40×90)=0.983N/mm2≤[τ]=1.66N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×3.728×8004/(100×8415×2430000)=0.472mm≤[ν]=l/400=800/400=2mm
ν2=q2l24/(8EI)=3.728×2004/(8×8415×2430000)=0.036mm≤[ν]=l/400=200/400=0.5mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×4.86×0.8,0.393×4.86×0.8+4.86×0.2]=4.444kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R3=2.477kN,R2=4.444kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×3.728×0.8,0.393×3.728×0.8+3.728×0.2]=3.409kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'3=2.154kN,R'2=3.409kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×2.7
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
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
主梁截面惯性矩I(cm4)
9.89
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.12
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.221×106/4120=53.664N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.176kN
τmax=2×2.176×1000/384=11.334N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.071mm≤[ν]=l/400=500/400=1.25mm
满足要求!
4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R3]=0.301kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
同理可知,左侧立柱扣件受力R=0.301kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
七、立柱验算
钢管类型
Ф48×2.7
钢管截面面积A(mm2)
384
钢管截面回转半径i(mm)
16
钢管截面抵抗矩W(cm3)
4.12
钢管抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2)
205
λ=h/i=1500/16=93.75≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.641
1、风荷载计算
Mw=0.92×1.4×0.372×0.8×1.52/10=0.076kN·m
2、稳定性计算
根据《规范》公式5.2.5-14,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.04+(24+1.5)×0.77)+0.9×1.4×2]×1=23.517kN/m
2)小梁验算
q1=max{1.344+(0.3-0.04)×0.3/2+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1]×max[0.5-0.3/2,(0.8-0.5)-0.3/2]/2×1,4.409+(0.3-0.04)×0.3/2}=4.448kN/m
同上四~六计算过程,可得:
R1=0.288kN,R2=8.234kN,R3=0.288kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2,R3+N边2]+Mw/lb=max[0.288+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1]×(0.8+0.5-0.3/2)/2×0.9,8.234,0.288+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1]×(0.8+0.8-0.5-0.3/2)/2×0.9]+0.076/1=8.31kN
σ=N/(φA)+Mw/W=8309.78/(0.641×384)+0.076×106/4120=52.19N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
由"主梁验算"一节计算可知可调托座最大受力N=max[R2]=8.796kN≤[N]=30kN
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