十字梁节点模板支架计算书.docx
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十字梁节点模板支架计算书
十字梁节点模板支架计算书
阳江项目工程;工程建设地点:
;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:
0m;标准层层高:
0m;总建筑面积:
0平方米;总工期:
0天。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
主次梁模板支架的计算依据有:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001);
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
一、参数信息
1、结构参数:
结构层高(m):
3.3;板厚(mm):
150;
节点处梁底增加承重立杆1排2根;
2、主梁支模架体构造参数:
梁截面高度(mm):
900;梁截面宽度(mm):
400;
承重架支撑形式:
小楞垂直于梁截面;梁底增设承重杆数量:
1;
立杆沿梁跨度方向间距(m):
1;梁底纵向支撑数量:
3;
梁两侧立杆间距(m):
1;梁底增加支撑小横杆数量:
1;
立杆步距(m):
1.5;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.25;
立杆承重连接方式:
单扣件连接;
3、次梁支模架体构造参数:
梁截面高度(mm):
600;梁截面宽度(mm):
300;
承重架支撑形式:
小楞垂直于梁截面;梁底增设承重杆数量:
0;
立杆沿梁跨度方向间距(m):
1;梁底纵向支撑数量:
3;
梁两侧立杆间距(m):
1;梁底增加支撑小横杆数量:
0;
立杆步距(m):
1.5;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.25;
立杆承重连接方式:
单扣件连接;
4、荷载参数:
模板和方木的自重荷载(kN/m2):
0.15;砼倾倒振捣荷载(kN/m2):
2;
砼与钢筋自重荷载(kN/m2):
25;施工均布荷载(kN/m2):
1;
5、材料参数:
钢管直径(mm):
Ф48×3.5;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量值(N/mm2):
6000;
面板厚度(mm):
20;抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
方木截面宽度(mm):
60;方木截面高度(mm):
80;
抗压强度设计值(N/mm2):
16;抗弯强度设计值(N/mm2):
17;
方木弹性模量值(N/mm2):
9000;抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
6、结构示意图:
主梁截面示意图
次梁截面示意图
平面示意图
二、主梁节点计算
(一)底模计算
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。
梁底模板采用胶合面板,厚度:
20mm,则有:
截面惯性矩I=500×203/12=333333.333mm4;
截面抵抗矩W=500×202/6=33333.333mm3;
1、荷载的计算
钢筋混凝土荷载:
g1=25×0.5×0.9=11.25kN/m;
模板方木荷载:
g2=0.15×0.5=0.075kN/m;
砼倾倒荷载:
q1=2×0.5=1kN/m;
施工荷载:
q2=1×0.5=0.5kN/m;
作用在底模上的荷载P=1.2×(11.25+0.075)+1.4×(1+0.5)=15.69kN/m;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
根据计算,得到:
最大弯矩:
Mmax=0.078kN·m;
最大剪力:
Vmax=1.961kN;
最大支座反力:
Rmax=3.923kN;
计算得出支座反力从左到右分别为:
R1=1.177kN,R2=3.923kN,R3=1.177kN;
2、模板强度验算
⑴模板抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.078×106/33333.333=2.354N/mm2;
抗弯计算强度2.354N/mm2小于模板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
⑵模板挠度计算
ω=0.521qkl4/100EI≤[ω]=min(l/150,10)
最大变形ν=0.521×15.69×2004/(100×6000×333333.333)=0.065mm
模板的最大挠度小于容许挠度min(200/150,10),满足要求!
(二)梁底支撑验算
1、纵向支撑计算
本算例中,纵向支撑采用钢管:
Ф48×3.5支撑截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5080mm3;
I=121900mm4;
按照2跨连续梁计算,纵向支撑承受由面板支座反力传递的荷载。
Q=3.923/0.5+0.01=7.855kN/m。
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
最大弯矩:
Mmax=0.245kN·m;
最大剪力:
Vmax=2.455kN;
⑴抗弯强度验算
σ=M/W 最大受弯应力σ=0.245×106/64000=3.835N/mm2; 纵向支撑的最大应力计算值σ=3.835N/mm2小于方木抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求! ⑵抗剪强度验算 截面抗剪强度必须满足: τ=3Q/(2bh)≤fv τ=3×2.455×103/(2×60×80)=0.767N/mm2; 纵向支撑的剪应力计算值0.767N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2,满足要求! ⑶挠度验算 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10) 纵向支撑的最大挠度计算值: ν=0.677×7.855×5004/(100×9000×2560000)=0.144mm; 纵向支撑的最大挠度计算值ν=0.144mm小于支撑小楞的最大允许挠度[ν]=min(500/150,10)mm,满足要求! 2、横向支撑计算 梁底横向支撑承受梁底纵向支撑传递的集中荷载。 对支撑的计算按照集中荷载作用下的多跨连续梁进行计算。 横向支撑采用钢管,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5080mm3; I=121900mm4; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 变形图(mm) 经过计算得到支座反力: R1=0kN,R2=1.187kN,R3=3.933kN,R4=1.187kN,R5=0kN; 最大弯矩: Mmax=0kN·m; 最大剪力: Vmax=0kN; ⑴抗弯强度验算 σ=M/W 最大受弯应力σ=0×106/5080=0.004N/mm2; 梁底横向支撑的最大应力计算值σ=0.004N/mm2小于梁底支撑小横杆的抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求! ⑵抗剪强度验算 截面最大抗剪强度必须满足: τ=V[b×h02-(b-δ)h2]/(8IZδ)≤fv 横向支撑的受剪应力值计算: τ=0×103×[0×02-(0-0)×02]/(8×0×104×0)=0N/mm2; 横向支撑的受剪应力计算值τ=0N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=125N/mm2,满足要求! ⑶挠度验算 最大挠度计算值νmax=0mm; 梁底横向支撑小楞的最大挠度: [ν]=min(300/150,10)=2mm; 梁底支撑小横杆的最大挠度计算值ν=0mm小于梁底支撑小横杆的最大允许挠度[ν]=min(300/150,10)mm,满足要求! 3、梁底纵向支撑钢管计算 本工程中,主次梁节点底部增加了垂直支撑体系,纵向支撑钢管只起构造作用,故不需要验算。 4、扣件抗滑移计算 扣件所受到的竖向力为小横杆传递的支座反力,R=3.933kN (三)立杆稳定性计算 支架立杆的轴向力设计值Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。 其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重,显然,梁底部立杆所受的轴压力最大。 上部模板所传竖向荷载包括以下部分: 通过支撑梁的顶部扣件的滑移力(或可调托座传力)。 根据前面的计算: F1=3.933kN; F2=1.2×0.129×2.4=0.372kN; 立杆受压荷载总设计值为: Nut=3.933+0.372=4.305kN; 立杆稳定性验算 σ=Nut/φA≤f φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用; A--立杆的截面面积。 计算长度lo按下式计算取值: lo=kμh=1.155×1.7×1.5=2.945m; k--计算长度附加系数,取值为: 1.155; u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7; 故lo取2.945m; λ=lo/i=2.945×103/15.8=186.408; 查《扣件式脚手架规范》附录得=0.207; σ=4.305×103/(0.207×489)=42.5N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=42.5N/mm2小于立杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求。 三、次梁节点计算 (一)底模计算 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。 梁底模板采用胶合面板,厚度: 20mm,则有: 截面惯性矩I=500×203/12=333333.333mm4; 截面抵抗矩W=500×202/6=33333.333mm3; 1、荷载的计算 钢筋混凝土荷载: g1=25×0.5×0.6=7.5kN/m; 模板方木荷载: g2=0.15×0.5=0.075kN/m; 砼倾倒荷载: q1=2×0.5=1kN/m; 施工荷载: q2=1×0.5=0.5kN/m; 作用在底模上的荷载P=1.2×(7.5+0.075)+1.4×(1+0.5)=11.19kN/m; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 变形图(mm) 根据计算,得到: 最大弯矩: Mmax=0.031kN·m; 最大剪力: Vmax=1.049kN; 最大支座反力: Rmax=2.098kN; 计算得出支座反力从左到右分别为: R1=0.629kN,R2=2.098kN,R3=0.629kN; 2、模板强度验算 ⑴模板抗弯强度计算 抗弯计算强度f=0.031×106/33333.333=0.944N/mm2; 抗弯计算强度0.944N/mm2小于模板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! ⑵模板挠度计算 ω=5qkl4/384EI≤[ω]=min(l/150,10) 最大变形ν=5×11.19×1504/(384×6000×333333.333)=0.037mm 模板的最大挠度小于容许挠度min(150/150,10),满足要求! (二)梁底支撑验算 1、纵向支撑计算 本算例中,纵向支撑采用方木,支撑截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=60×80×80/6=64000mm3; I=60×80×80×80/12=2560000mm4; 按照三跨连续梁计算,纵向支撑承受由面板支座反力传递的荷载。 Q=2.098/1+0.01=2.108kN/m。 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 最大弯矩: Mmax=0.24kN·m; 最大剪力: Vmax=1.294kN; 最大支座力: Rmax=2.493kN; ⑴抗弯强度验算 σ=M/W 最大受弯应力σ=0.24×106/64000=3.747N/mm2; 纵向支撑的最大应力计算值σ=3.747N/mm2小于方木抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求! ⑵木方抗剪计算 截面抗剪强度必须满足: τ=3Q/(2bh)≤fv τ=3×1.294×103/(2×60×80)=0.404N/mm2; 纵向支撑的剪应力计算值0.404N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2,满足要求! ⑶挠度计算 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10) 纵向支撑的最大挠度计算值: ν=0.677×2.108×10004/(100×9000×2560000)=0.619mm; 纵向支撑的最大挠度计算值ν=0.619mm小于支撑小楞的最大允许挠度[ν]=min(1000/150,10)mm,满足要求! 2、横向支撑计算 梁底横向支撑承受梁底纵向支撑传递的集中荷载。 对支撑的计算按照集中荷载作用下的多跨连续梁进行计算。 横向支撑采用方木,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=60×80×80/6=64000mm3; I=60×80×80×80/12=2560000mm4; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 经过计算得到支座反力: N1=1.783kN,N2=1.783kN; 最大弯矩: Mmax=0.782kN·m; 最大剪力: Vmax=1.783kN; ⑴抗弯强度验算 σ=M/W 最大受弯应力σ=0.782×106/64000=12.221N/mm2; 梁底横向支撑的最大应力计算值σ=12.221N/mm2小于梁底支撑小横杆的抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求! ⑵抗剪强度验算 截面最大抗剪强度必须满足: τ=V[b×h02-(b-δ)h2]/(8IZδ)≤fv 横向支撑的受剪应力值计算: τ=1.783×103×[0×02-(0-0)×02]/(8×0×104×0)=0N/mm2; 横向支撑的受剪应力计算值τ=0N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=125N/mm2,满足要求! ⑶挠度验算 最大挠度计算值νmax=3.064mm; 梁底横向支撑小楞的最大允许挠度: [ν]=min(1000/150,10)=6.667mm; 梁底支撑小横杆的最大允许挠度计算值ν=3.064mm小于梁底支撑小横杆的最大允许挠度[ν]=min(1000/150,10)mm,满足要求! 3、梁底纵向支撑荷载计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算! 4、扣件抗滑移计算 扣件所受到的竖向力为小横杆传递的支座反力,R=1.783kN (三)立杆稳定性计算 支架立杆的轴向力设计值Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。 其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重,显然,梁底部立杆所受的轴压力最大。 上部模板所传竖向荷载包括以下部分: 通过支撑梁的顶部扣件的滑移力(或可调托座传力)。 根据前面的计算: F1=1.783kN; F2=1.2×0.129×2.7=0.418kN; 立杆受压荷载总设计值为: Nut=1.783+0.418=2.201kN; 立杆稳定性验算 σ=Nut/φA≤f φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用; A--立杆的截面面积。 计算长度lo按下式计算取值: lo=kμh=1.155×1.7×1.5=2.945m; k--计算长度附加系数,取值为: 1.155; u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7; 故lo取2.945m; λ=lo/i=2.945×103/15.8=186.408; 查《扣件式脚手架规范》附录得=0.207; σ=2.201×103/(0.207×489)=21.7N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=21.7N/mm2小于立杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求。
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