3梁模板扣件式梁板立柱共用计算书Word文档下载推荐.docx
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地区
杭州市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
C类(有密集建筑群市区)
0.796
模板支架顶部离建筑物地面高度(m)
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.138
整体模板支架μstw
1.641
ωfk=ω0μzμstw=0.457
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.362
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
脚手架安全等级
I级
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁垂直梁跨方向
梁跨度方向立杆间距la(mm)
500
梁两侧立杆横向间距lb(mm)
2100
步距h(mm)
1800
新浇混凝土楼板立杆间距l'
a(mm)、l'
b(mm)
900、900
混凝土梁距梁两侧立杆中的位置
居中
梁左侧立杆距梁中心线距离(mm)
1050
梁底增加立杆根数
2
梁底增加立杆布置方式
按梁两侧立杆间距均分
梁底增加立杆依次距梁左侧立杆距离(mm)
700,1400
梁底支撑主梁最大悬挑长度(mm)
10
每跨距内梁底支撑小梁间距(mm)
250
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
面板弹性模量E(N/mm2)
5400
验算方式
三等跨连续梁
按三等跨连续梁计算:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=1700×
16×
16/6=72533.333mm3,截面惯性矩:
I=bh3/12=1700×
16/12=580266.667mm4
q1=γ0×
max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4ψcQ1k]×
b=1.1×
max[1.2×
(0.1+(24+1.5)×
1.5)+1.4×
3,1.35×
0.7×
3]×
1.7=102.312kN/m
q1静=γ0×
1.35×
[G1k+(G2k+G3k)×
h]×
b=1.1×
[0.1+(24+1.5)×
1.5]×
1.7=96.815kN/m
q1活=γ0×
1.4×
Q1k×
3×
1.7=5.498kN/m
q2=[1×
(G1k+(G2k+G3k)×
h)]×
b=[1×
1.5)]×
1.7=65.195kN/m
简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×
96.815×
0.252+0.117×
5.498×
0.252=0.645kN·
m
σ=Mmax/W=0.645×
106/72533.333=8.897N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×
65.195×
2504/(100×
5400×
580266.667)=0.55mm≤[ν]=L/250=250/250=1mm
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
Rmax=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×
0.25+1.2×
0.25=28.273kN
标准值(正常使用极限状态)
R'
max=1.1q2L=1.1×
0.25=17.929kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
90×
190
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
11.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.232
小梁截面抵抗矩W(cm3)
541.5
小梁弹性模量E(N/mm2)
7040
小梁截面惯性矩I(cm4)
5144.25
承载能力极限状态:
面板传递给小梁q1=28.273/1.7=16.631kN/m
小梁自重q2=1.1×
(0.3-0.1)×
0.25=0.074kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=1.1×
max[1.2×
(0.5+(24+1.1)×
0.18)+1.4×
3,1.35×
(1.05-1.7/2)/2×
0.25+1.1×
0.5×
(1.5-0.18)×
0.25=0.526kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=1.1×
((2.1-1.05)-1.7/2)/2×
正常使用极限状态:
面板传递给小梁q1=17.929/1.7=10.546kN/m
小梁自重q2=1×
0.25=0.05kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=(1×
0.5+1×
(24+1.1)×
0.18)×
0.25+1×
0.25=0.29kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=(1×
计算简图如下:
承载能力极限状态
正常使用极限状态
小梁弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.774×
106/541500=1.43N/mm2≤[f]=11.44N/mm2
2、抗剪验算
小梁剪力图(kN)
Vmax=6.628kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×
6.628×
1000/(2×
190)=0.581N/mm2≤[τ]=1.232N/mm2
3、挠度验算
小梁变形图(mm)
νmax=0.038mm≤[ν]=L/250=700/250=2.8mm
4、支座反力计算
R1=2.266kN,R2=12.475kN,R3=12.475kN,R4=2.266kN
1=1.409kN,R'
2=7.898kN,R'
3=7.898kN,R'
4=1.409kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×
3.5
主梁计算截面类型(mm)
Ф48×
3.2
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
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.73
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
11.36
主梁计算方式
可调托座内主梁根数
主梁受力不均匀系数
0.6
主梁自重忽略不计,主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6
由上节可知P=max[R2,R3]×
0.6=7.485kN,P'
=max[R2'
,R3'
]×
0.6=4.739kN
主梁计算简图一
主梁计算简图二
主梁弯矩图一(kN·
主梁弯矩图二(kN·
σ=Mmax/W=0.655×
106/4730=138.478N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁剪力图一(kN)
主梁剪力图二(kN)
Vmax=11.947kN
τmax=2Vmax/A=2×
11.947×
1000/450=53.098N/mm2≤[τ]=125N/mm2
主梁变形图一(mm)
主梁变形图二(mm)
跨中νmax=0.303mm≤[ν]=L/250=500/250=2mm
悬臂端νmax=0.021mm≤[ν]=2l2/250=2×
10/250=0.08mm
图一:
Rmax=16.239kN
图二:
Rmax=16.093kN
用小梁的支座反力分别代入可得:
图一
立杆2:
R2=16.239kN,立杆3:
R3=16.239kN
图二
R2=16.093kN,立杆3:
R3=16.093kN
立杆所受主梁支座反力依次为:
立杆2:
P2=16.239/0.6=27.065kN,立杆3:
P3=16.239/0.6=27.065kN
七、纵向水平钢管验算
钢管截面类型(mm)
钢管计算截面类型(mm)
钢管截面面积A(mm2)
450
钢管截面回转半径i(mm)
15.9
钢管弹性模量E(N/mm2)
钢管截面惯性矩I(cm4)
钢管截面抵抗矩W(cm3)
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
由小梁验算一节可知P=max[R1,R4]=2.266kN,P'
=max[R1'
,R4'
]=1.409kN
纵向水平钢管计算简图一
纵向水平钢管计算简图二
纵向水平钢管弯矩图一(kN·
纵向水平钢管弯矩图二(kN·
σ=Mmax/W=0.198×
106/4730=41.86N/mm2≤[f]=205N/mm2
纵向水平钢管剪力图一(kN)
纵向水平钢管剪力图二(kN)
Vmax=3.617kN
τmax=2Vmax/A=2×
3.617×
1000/450=16.075N/mm2≤[τ]=125N/mm2
纵向水平钢管变形图一(mm)
纵向水平钢管变形图二(mm)
跨中νmax=0.09mm≤[ν]=L/250=500/250=2mm
悬臂端νmax=0.006mm≤[ν]=2l2/250=2×
Rmax=4.916kN
Rmax=4.872kN
用小梁两侧的支座反力分别代入可得:
立杆1:
R1=4.916kN,立杆4:
R4=4.916kN
R1=4.872kN,立杆4:
R4=4.872kN
八、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
扣件抗滑移折减系数kc
1、扣件抗滑移验算
两侧立杆最大受力N=max[R1,R4]=max[4.916,4.916]=4.916kN≤1×
8=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!
2、可调托座验算
可调托座最大受力N=max[P2,P3]=27.065kN≤[N]=30kN
九、立杆验算
立杆钢管截面类型(mm)
立杆钢管计算截面类型(mm)
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
回转半径i(mm)
立杆截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值[f](N/mm2)
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
l0=h=1800mm
λ=l0/i=1800/15.9=113.208≤[λ]=210
长细比满足要求!
查表得:
φ=0.496
2、风荷载计算
Mwd=γ0×
φc×
γQ×
Mωk=γ0×
(ζ2×
ωk×
la×
h2/10)=1.1×
0.6×
(1×
0.038×
1.82/10)=0.006kN·
3、稳定性计算
R1=4.916kN,P2=27.065kN,P3=27.065kN,R4=4.916kN
梁两侧立杆承受楼板荷载:
左侧楼板传递给梁左侧立杆荷载:
N边1=1.1×
0.18)+0.7×
(0.9+1.05-1.7/2)/2×
0.5=3.092kN
右侧楼板传递给梁右侧立杆荷载:
N边2=1.1×
(0.9+2.1-1.05-1.7/2)/2×
Nd=max[R1+N边1,P2,P3,R4+N边2]+1.1×
0.15×
(4-1.5)=max[4.916+3.092,27.065,27.065,4.916+3.092]+0.557=27.622kN
fd=Nd/(φA)+Mwd/W=27621.637/(0.496×
450)+0.006×
106/4730=125.021N/mm2≤[f]=205N/mm2
十、高宽比验算
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016第8.3.2条:
支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0
H/B=4/11=0.364≤3
十一、架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=l'
a×
ωfk=0.9×
0.457=0.411kN/m:
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:
Fwk=l'
Hm×
ωmk=0.9×
1.5×
0.362=0.489kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok:
Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×
42×
0.411+4×
0.489=5.245kN.m
参考《规范》GB51210-2016第6.2.17条:
B2l'
a(gk1+gk2)+2ΣGjkbj≥3γ0Mok
gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
a(gk1+gk2)+2ΣGjkbj=B2l'
a[qH/(l'
l'
b)+G1k]+2×
Gjk×
B/2=112×
0.9×
[0.15×
4/(0.9×
0.9)+0.5]+2×
1×
11/2=146.117kN.m≥3γ0Mok=3×
1.1×
5.245=17.309kN.M
十二、立杆支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
100
混凝土强度等级
C35
混凝土的龄期(天)
14
混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)
13.026
混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)
1.225
立杆垫板长a(mm)
立杆垫板宽b(mm)
F1=N=27.622kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;
当h≥2000mm时,取βh=0.9;
中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×
h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:
当βs<
2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:
对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:
对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。
可得:
βh=1,ft=1.225N/mm2,η=1,h0=h-20=80mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=720mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×
1.225+0.25×
0)×
720×
80/1000=49.392kN≥F1=27.622kN
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表
Fl≤1.35βcβlfcAln
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值;
可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=(Ab/Al)1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定
fc=13.026N/mm2,βc=1,
βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×
(b+2b)/(ab)]1/2=[(300)×
(300)/(100×
100)]1/2=3,Aln=ab=10000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×
13.026×
10000/1000=527.553kN≥F1=27.622kN
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