资源描述
目 录
第一节 编制依据-------------------------1
第二节 工程概况-------------------------1
第三节 方案选择-------------------------1
第四节 材料要求及选择-------------------2
第五节 模板安装-------------------------2
第六节 模板计算书---------------------- 4
第七节 搭设要求------------------------29
第八节 施工----------------------------30
第九节 安全----------------------------34
模板专项安全施工方案
第一节 编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》JGJ 59-2011
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)
4、《建筑施工安全手册》(杜荣军 主编)
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)
6、《钢管脚手架扣件》GB 15831-2006
7、《安全网》GB 5725-2009
8、11.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008
6、本工程图纸
第二节 工程概况
拟建的丰盛·凤凰左岸二期工程C01-04#楼工程位于南京市六合区雄州街道广益小学以南,香塘路以北,四周交通便利。该项目C01#楼为左单元14层、右单元15层,C02#楼为15层,C03#楼为14层,C04#楼为15层,下部设有一层地下车库、总建筑面积67225.37m2,该项目由南京仁盛房地产开发有限公司建设,南京城镇建筑设计咨询有限公司设计,南京建力测绘勘察院地质勘察,南京天京建筑工程监理事务所监理,江苏新马建设有限公司承建。
第三节 方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全以及相关的施工技术规范、文件要求,计划采用加强型扣件式钢管脚手架,计算中充分考虑以下几点:
1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-11检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准。
第四节 材料要求及选择
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Ф48×3.0钢管。板底采用40mm×90mm方木支撑,梁底采用38mm×89mm方木支撑,模板采用14mm胶合面板现场拼制。
模板支架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A 级钢的规定。
模板支架的钢管壁厚不得小于3mm。
钢管外观质量要求:
1、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;2、 钢管外径、壁厚、端面等的偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管的弯曲变形应符合附录E的规定;
3、钢管应进行防锈处理。
钢管上严禁打孔,每根钢管的最大质量不宜大于25kg。
扣件外观质量要求:扣件式钢管模板支架应采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831-2006的规定。采用其它材料制作的扣件时,应经试验证明其质量符合相关标准的规定后方可使用。
有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用;
扣件应进行防锈处理。模板支架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用。
第五节 模板的安装
1、地下室混凝土内外墙模板的安装:
混凝土底板外模采用240砖砌体砌筑加木方围楞,在边坡下脚用木方打两道斜撑,使模板固定牢固。
内外墙采用φ14对拉螺杆中间用5㎜厚、尺寸为50㎜×50㎜的钢板满焊,制成止水螺杆,用作止水片,并在φ14对拉螺杆靠模板两边各放尺寸为50㎜×50㎜的钢筋满焊并加一块15㎜厚、尺寸为50㎜×50㎜的木板,木板要做成内大外小,待混凝土浇好拆模后,凿掉两边木板,截掉长出墙面的螺杆,再用1:2水泥防水砂浆分层补平。
为保证模板施工位置准确,确保墙体垂直度和平整度,地下室内墙采用下部焊钢筋限位来控制墙厚度及位置,同时以弹模板300㎜控制线来进行校正,并可作为验收的依据,模板限位尽量焊在大规格钢筋上,楼板面向上50㎜
墙体木方、钢管的安放:
φ14对拉螺杆两边竖向各放一木方,再在两对拉接螺杆中间放一根木方,木方不够墙高允许错开搭接,搭接位置在水平对拉接螺杆位置。
在竖向木方上对拉接螺杆的上下位置水平放置长钢管(上下钢管接头位置错开搭接、丁字形两墙交接处水平钢管用十字扣固定)用定型山型卡及φ12螺帽紧固,最下四排对拉螺杆用双螺帽紧固加强。
地下室外墙内侧模板支撑与地下室满堂架连接成一体,并搭设上中下三道斜撑保证其稳定;地下室外墙外侧模板支撑采用上中下三道钢管斜支撑,斜支撑间距不大于1.5m, 斜支撑间用水平钢管连成整体。
2、顶板模板安装:
顶板采用φ48钢管搭设满堂支模架,地下车库为750㎜×750㎜、一层、二层立杆间距为800㎜×800㎜,标准层立杆间距为800㎜,顶部木龙骨截面为38mm×89mm,龙骨间距不大于300㎜,木龙骨接头须错开。平台模板铺设时必须平台模板盖压墙梁模,平台模拼缝处贴胶带纸。
平台排架必须设纵横向扫地杆,采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200㎜处的立杆上,立杆下垫木板,当立杆基础不在同一水平面上时,必须将高处的扫地杆向低处延伸两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
支架底层步距不应大于2m,底层以上步距1800㎜。
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接头错开的距离不应小于500㎜,各接头中心点至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
支架立杆应竖直设置,2m高度内允许偏差为15㎜,地下室立杆间距不大于75㎝(钢管中到中),一层以上立杆间距不大于80㎝(钢管中到中)。
板底满堂排架最顶一根钢管用双十字扣加强。
满堂模板支架应符合下列规定:
满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道剪刀撑,由底至顶连续设置。
3、柱模安装:
为保证模板施工位置准确,确保墙体垂直度和平整度,柱采用下部焊钢筋限位来控制柱子位置,同时以弹模板300㎜控制线来进行校正,并可作为验收的依据,模板限位尽量焊在大规格钢筋上,楼板面向上50㎜。
墙柱模板支模时,四周必须设牢固支撑并与楼层满堂架连接成一体,避免柱模整体歪斜甚至倾倒,柱模板四周用对拉螺杆及钢管箍牢。
墙柱模与梁模交接处: 在柱模上放出梁模位置尺寸,直接在整块柱模上留洞口,并在接口处贴双面胶。
4、梁模板安装:
梁底模用14㎜厚胶合板按梁宽制作,刨去边上毛刺,贴上双面胶;梁宽≥350㎜时,梁底用四根木方立放,梁宽≤300㎜时,梁底用两根木方平放;梁端头底模压柱立模。
梁侧模用14㎜厚胶合板按梁高制作,刨去边上毛刺,贴上双面胶;梁高≥700㎜时,梁侧用三根木方立放,梁高<700㎜时,梁侧用三根木方平放;现浇板模压梁侧模,梁侧模包梁底模。
梁高<700㎜时,采用间距70㎝的木制夹具夹紧梁侧模,再用斜木撑约束撑紧梁侧模。梁底“步步紧”进一步加固。
以上所有的梁底第一道螺杆采用步步紧代替,吊模安装:吊模放置在砼垫块上,模内放与构件等宽的砼支撑间距70㎝,用φ12@50㎝对拉螺杆加钢管紧固。
所有吊模处(包括楼梯间)均先捆绑密目钢丝网后再支模。
第六节 计算书
板模板计算书
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B1
新浇混凝土楼板板厚(mm)
120
新浇混凝土楼板边长L(m)
8.5
新浇混凝土楼板边宽B(m)
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的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
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)
0.25
0.18
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
4.85
立柱纵向间距la(mm)
750
立柱横向间距lb(mm)
750
水平拉杆步距h(mm)
1800
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)
150
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
150
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
300
小梁距混凝土板短边的距离(mm)
90
小梁两端各悬挑长度(mm)
0,0
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
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
14
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
9.67
面板弹性模量E(N/mm2)
4500
根据《建筑施工模板安全技术规范》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=bh2/6=1000×14×14/6=32666.67mm3,I=bh3/12=1000×14×14×14/12=228666.67mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.25)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.25)+1.4×0.7×2.5] ×1=10.04kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p=0.9×1.3×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[10.04×0.32/8,0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]= 0.24kN·m
σ=Mmax/W=0.24×106/32666.67=7.27N/mm2≤[f]=9.67N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.25)×1=6.38kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×6.38×3004/(384×4500×228666.67)=0.65mm≤[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)
38×89
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
11
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.2
小梁弹性模量E(N/mm2)
9000
小梁截面抵抗矩W(cm3)
50.17
小梁截面惯性矩I(cm4)
223.24
因[B/lb]取整=[8000/750]取整=10,按四等跨连续梁计算,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.25)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.25)+1.4×0.7×2.5]×0.3=3.08kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.25)×0.3=2.13kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3=0.94kN/m
M1=0.077q1静L2+0.1q1活L2=0.077×2.13×0.752+0.1×0.94×0.752=0.15kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3=0.1kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN/m
M2=0.077q2L2+0.21pL=0.077×0.1×0.752+0.21×3.15×0.75=0.5kN·m
M3=0kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.15,0.5,0]=0.5kN·m
σ=Mmax/W=0.5×106/50170=9.97N/mm2≤[f]=11N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×2.13×0.75+0.62×0.94×0.75=1.41kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.1×0.75+0.681×3.15=2.19kN
Vmax=max[V1,V2]=max[1.41,2.19]=2.19kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.19×1000/(2×89×38)=0.97N/mm2≤[τ]=1.2N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.25)×0.3=1.97kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×1.97×7504/(100×9000×2232400)=0.2mm≤[ν]=l/400=750/400=1.88mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=1.97×04/(8×9000×2232400)=0mm≤[ν]=l1/400=0/400=0mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3
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)
10.78
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
1、小梁最大支座反力计算
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.25)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.25)+1.4×0.7×1.5]×0.3=2.87kN/m
q1静=0.9×1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×0.25)×0.3=2.47kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3=0.57kN/m
q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.25)×0.3=2.03kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×2.47×0.75+1.223×0.57×0.75=2.64kN
R=Rmax=2.64kN;
同理,R'=1.71kN,R''=1.36kN
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×2.03×0.75=1.74kN
R=Rmax=1.74kN;
同理,R'=1.13kN,R''=0.9kN
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.51kN·m
σ=Mmax/W=0.51×106/4490=113.93N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=4.23kN
τmax=2Vmax/A=2×4.23×1000/424=19.96N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.45mm
跨中νmax=0.45mm≤[ν]=750/400=1.88mm
悬挑段νmax=0.16mm≤[ν]=90/400=0.22mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型
Ф48×3
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
λ=h/i=1800/15.9=114≤[λ]=150
满足要求!
查表得,φ=0.51
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.18×0.75×1.82/10=0.05kN·m
Nw=0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ(NQik+Mw/lb)]=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.25)+0.9×1.4×1]×0.75×0.75+0.92×1.4×0.05/0.75=4.98kN
f= Nw/(φA)+ Mw/W=4980.56/(0.51×424)+0.05×106/4490=33.99N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
1550梁梁模板计算书
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.45;梁截面高度 D(m):1.55;
混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.375;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.05;
立杆步距h(m):1.80;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.75;
梁支撑架搭设高度H(m):4.85;梁两侧立杆间距(m):0.75;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:1;
采用的钢管类型为;
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:0.75;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重(kN/m3):1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):37.2;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;
3.材料参数
木材品种:进口松木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm2):12.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.2;
面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):14.00;
面板弹性模量E(N/mm2):4500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):9.67;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):38.0;梁底方木截面高度h(mm):89.0;
梁底模板支撑的间距(mm):150.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):450;次楞根数:7;
主楞竖向支撑点数量:3;
固定支撑水平间距(mm):450;
竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,500mm,1200mm;
主楞材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;
主楞合并根数:2;
次楞材料:木方;
宽度(mm):38.00;高度(mm):89.00;
二、梁侧模板荷载计算
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4.000h;
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 -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.550m;
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 46.083 kN/m2、37.200 kN/m2,取较小值37.200 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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为7根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ = M/W < [f]
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 45×1.4×1.4/6=14.7cm3;
M -- 面板的最大弯矩(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);
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.45×37.2×0.9=18.079kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.45×4×0.9=2.268kN/m;
计算跨度: l = (1550-250)/(7-1)= 216.67mm;
面板的最大弯矩 M= 0.1×18.079×[(1550-250)/(7-1)]2 + 0.117×2.268×[(1550-250)/(7-1)]2= 9.73×104N·mm;
面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×18.079×[(1550-250)/(7-1)]/1000+1.2×2.268×[(1550-250)/(7-1)]/1000=4.899 kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 9.73×104 / 1.47×104=6.6N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 9.67N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =6.6N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=9.67N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν =0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 18.079N/mm;
l--计算跨度: l = [(1550-250)/(7-1)]=216.67mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 4500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 45×1.4×1.4×1.4/12=10.29cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×18.079×[(1550-250)/(7-1)]4/(100×4500×1.03×105) = 0.583 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(1550-250)/(7-1)]/250 = 0.867mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.583mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.867mm,满足要求!
四、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
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。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q = 4.899/0.450= 10.886kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度38mm,高度89mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 1×3.8×8.9×8.9/6 = 50.17cm3;
I = 1×3.8×8.9×8.9×8.9/12 = 223.24cm4;
E = 9000.00 N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.220 kN·m,最大支座反力 R= 5.389 kN,最大变形 ν= 0.153 mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ = M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 2.20×105/5.02×104 = 4.4 N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值: [f] = 11N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值 σ = 4.4 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=11N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 450/400=1.125mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.153mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=1.125mm,满足要求!
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力5.389kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。
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 = 2×4.493=8.99cm3;
I = 2×10.783=21.57cm4;
E = 206000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 1.033 kN·m,最大支座反力 R= 15.974 kN,最大变形 ν= 0.912 mm
(1)主楞抗弯强度验算
σ = M/W<[f]
经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 1.03×106/8.99×103 = 115 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =115N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.912 mm
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 700/400=1.75mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.912mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.75mm,满足要求!
五、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。
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 = 450×14×14/6 = 1.47×104mm3;
I = 450×14×14×14/12 = 1.03×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ = M/W<[f]
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:1.2×(24.00+1.50)×0.45×1.55×0.90=19.209kN/m;
模板结构自重荷载设计值:
q2:1.2×0.50×0.45×0.90=0.243kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3: 1.4×(2.00+2.00)×0.45×0.90=2.268kN/m;
最大弯矩计算公式如下:
Mmax=0.1(q1+ q2)l2+0.117q3l2= 0.1×(19.209+0.243)×1502+0.117×2.268×1502=4.97×104N·mm;
σ =Mmax/W=4.97×104/1.47×104=3.4N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =3.4 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 [f]=9.67N/mm2,满足要求!
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:ν= 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1+q2=19.209+0.243=19.452kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 4500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =150.00/250 = 0.600mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×19.452×1504/(100×4500×1.03×105)=0.144mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.144mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.6mm,满足要求!
六、梁底支撑木方的计算
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
q1 = 1.2×[(24+1.5)×1.55×0.15+0.5×0.15×(2×1.3+0.45)/ 0.45]=7.725 kN/m;
(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
q2 = 1.4×(2+2)×0.15=0.84 kN/m;
均布荷载设计值 q = 7.725+0.840 = 8.565 kN/m;
梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递,其设计值:
p=0.15×[1.2×0.25×24.00+1.4×(2.00+2.00)]×(0.75-0.45)/4=0.144kN
2.支撑方木验算
本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=3.8×8.9×8.9/6 = 5.02×101 cm3;
I=3.8×8.9×8.9×8.9/12 = 2.23×102 cm4;
E= 9000 N/mm2;
计算简图及内力、变形图如下:
简图(kN·m)
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
方木的支座力:
N1=N3=0.357 kN;
N2=3.428 kN;
最大弯矩:M= 0.115kN·m
最大剪力:V= 1.714 kN
方木最大正应力计算值 : σ =M/W=0.115×106 /5.02×104=2.3 N/mm2;
方木最大剪应力计算值 : τ =3V/(2bh0)=3×1.714×1000/(2×38×89)=0.76N/mm2;
方木的最大挠度:ν =0.045 mm;
方木的允许挠度:[ν]= 0.75×103/2/250=1.5mm;
方木最大应力计算值 2.298 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=11.000 N/mm2,满足要求!
方木受剪应力计算值 0.760 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [fv]=1.200 N/mm2,满足要求!
方木的最大挠度 ν=0.045 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=1.500 mm,满足要求!
七、梁跨度方向钢管的计算
作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。
钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=5.13 cm3;
I=13.08 cm4;
E= 206000 N/mm2;
1.梁两侧支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.357 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 = 0.034 kN·m ;
最大变形 νmax = 0.012 mm ;
最大支座力 Rmax = 0.997 kN ;
最大应力 σ =M/W= 0.034×106 /(5.13×103 )=6.7 N/mm2;
支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 6.7 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度νmax=0.012mm小于375/150与10 mm,满足要求!
2.梁底支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.428 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 = 0.329 kN·m ;
最大变形 νmax = 0.119 mm ;
最大支座力 Rmax = 9.57 kN ;
最大应力 σ =M/W= 0.329×106 /(5.13×103 )=64.2 N/mm2;
支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 64.2 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度νmax=0.119mm小于375/150与10 mm,满足要求!
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0.7
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