模板支撑计算文档格式.docx
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木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁顶托采用100×
100mm木方。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.10×
0.15+0.20)+1.40×
2.50=8.258kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.10×
0.15+0.7×
1.40×
2.50=7.533kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×
3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
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。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q1=0.9×
(25.100×
0.150×
0.900+0.200×
0.900)=3.212kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(0.000+2.500)×
0.900=2.025kN/m
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:
截面抵抗矩W=bh2/6=90.00×
1.80×
1.80/6=48.60cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=90.00×
1.80/12=43.74cm4;
式中:
b为板截面宽度,h为板截面高度。
(1)抗弯强度计算
f=M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.20×
3.212+1.40×
2.025)×
0.300×
0.300=0.060kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.060×
1000×
1000/48600=1.239N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
3.212+1.4×
0.300=1.204kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1204.0/(2×
900.000×
18.000)=0.111N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
3.212×
3004/(100×
6000×
437400)=0.067mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
面板的计算宽度为1200.000mm
集中荷载P=2.5kN
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q=0.9×
1.200+0.200×
1.200)=4.282kN/m
面板的计算跨度l=300.000mm
经计算得到M=0.200×
0.9×
2.5×
0.300+0.080×
1.20×
4.282×
0.300=0.226kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.226×
1000/48600=4.650N/mm2
二、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×
0.300=1.130kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×
0.300=0.060kN/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/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(2.500+0.000)×
0.300=0.750kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×
1.130+1.20×
0.060)=1.285kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×
0.750=0.945kN/m
计算单元内的木方集中力为(0.945+1.285)×
0.900=2.007kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=2.007/0.900=2.230kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
2.23×
0.90×
0.90=0.181kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
0.900×
2.230=1.204kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
2.230=2.207kN
木方的截面力学参数为
截面抵抗矩W=bh2/6=5.00×
8.00×
8.00/6=53.33cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=5.00×
8.00/12=213.33cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.181×
106/53333.3=3.39N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
1204/(2×
50×
80)=0.452N/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
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=1.071kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
1.071×
900.04/(100×
9000.00×
2133334.0)=0.248mm
木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P=0.9×
2.5kN
0.900+0.080×
1.285×
0.900=0.650kN.m
抗弯计算强度f=M/W=0.650×
106/53333.3=12.19N/mm2
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=2.207kN
均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(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:
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.636kN.m
经过计算得到最大支座F=7.416kN
经过计算得到最大变形V=0.227mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=bh2/6=10.00×
10.00×
10.00/6=166.67cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=10.00×
10.00/12=833.33cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.636×
106/166666.7=3.82N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
4061/(2×
100×
100)=0.609N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.227mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
四、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.127×
8.750=1.112kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×
0.900=0.162kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×
0.900=3.050kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值NG=0.9×
(NG1+NG2+NG3)=3.891kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×
(2.500+0.000)×
0.900=1.822kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
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——立杆的轴心压力设计值,N=7.22kN
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
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