混凝土梁模板9.docx
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混凝土梁模板9.docx
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混凝土梁模板9
混凝土梁模板(扣件钢管高支撑)架计算书
计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。
计算参数:
模板支架搭设高度为3.8m,
梁截面B×D=400mm×800mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.80m,立杆的步距h=1.50m,
梁底增加0道承重立杆。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm4。
木方50×100mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9500.0N/mm4。
梁两侧立杆间距0.80m。
梁底按照均匀布置承重杆2根计算。
模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载3.00kN/m2。
梁两侧的楼板厚度0.25m,梁两侧的楼板计算长度0.50m。
扣件计算折减系数取1.00。
图1梁模板支撑架立面简图
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为F=0.9×1.20×25.000×0.250×0.500×0.400=1.350kN。
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×0.800×0.400=8.000kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×0.400×(2×0.800+0.400)/0.400=1.000kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×0.400×0.400=0.480kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.20×8.000+1.20×1.000)=9.720kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×1.40×0.480=0.605kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=40.00×1.80×1.80/6=21.60cm3;
I=40.00×1.80×1.80×1.80/12=19.44cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.473kN
N2=1.773kN
N3=1.773kN
N4=0.473kN
最大弯矩M=0.023kN.m
最大变形V=0.017mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.023×1000×1000/21600=1.065N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度计算值T=3×950.0/(2×400.000×18.000)=0.198N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.017mm
面板的最大挠度小于133.3/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
(一)梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.773/0.400=4.433kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.43×0.40×0.40=0.071kN.m
最大剪力Q=0.6×0.400×4.433=1.064kN
最大支座力N=1.1×0.400×4.433=1.951kN
木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.071×106/83333.3=0.85N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1064/(2×50×100)=0.319N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到3.300kN/m
最大变形v=0.677×3.300×400.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.014mm
木方的最大挠度小于400.0/250,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
(一)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.881kN.m
最大变形vmax=2.086mm
最大支座力Qmax=3.596kN
抗弯计算强度f=0.881×106/4491.0=196.28N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
(二)梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.503kN.m
最大变形vmax=0.780mm
最大支座力Qmax=7.732kN
抗弯计算强度f=0.503×106/4491.0=112.11N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
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=7.73kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
R≤8.0kN时,可采用单扣件;8.0kN
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=7.732kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=0.9×1.20×0.111×3.750=0.448kN
N=7.732+0.448=8.180kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.30m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×0.300=2.100m;
——由长细比,为2100/16=132;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.391;
经计算得到
=8180/(0.391×424)=49.327N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=0.7×0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
la——立杆迎风面的间距,0.80m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×0.800×1.500×1.500/10=0.046kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
Nw=7.732+0.9×1.2×0.415+0.9×0.9×1.4×0.046/0.800=8.246kN
经计算得到
=8246/(0.391×424)+46000/4491=59.946N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
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