住宅梁模板扣件式计算书.docx
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住宅梁模板扣件式计算书
梁模板(扣件式)计算书
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
一层KL5
新浇混凝土梁计算跨度(m)
5.9
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
200×500
新浇混凝土结构层高(m)
2.9
梁侧楼板厚度(mm)
120
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
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)
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
非自定义:
0.22
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
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁板立柱共用(A)
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
1000
步距h(mm)
1800
新浇混凝土楼板立柱间距l'b(mm)
900
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
500
梁底增加立柱根数
0
梁底支撑小梁根数
5
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
1
梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)
250
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(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按四等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×0.7×2]×1=17.38kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.5]×1=15.61kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.76kN/m
q2=(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×0.5]×1=12.85kN/m
1、强度验算
Mmax=-0.107q1静L2+0.121q1活L2=-0.107×15.61×0.052+0.121×1.76×0.052=0kN·m
σ=Mmax/W=0×106/37500=0.1N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×12.85×504/(100×10000×281250)=0mm≤[ν]=l/400=50/400=0.12mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R5=0.393q1静l+0.446q1活l=0.393×15.61×0.05+0.446×1.76×0.05=0.35kN
R2=R4=1.143q1静l+1.223q1活l=1.143×15.61×0.05+1.223×1.76×0.05=1kN
R3=0.928q1静l+1.142q1活l=0.928×15.61×0.05+1.142×1.76×0.05=0.83kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R5'=0.393q2l=0.393×12.85×0.05=0.25kN
R2'=R4'=1.143q2l=1.143×12.85×0.05=0.73kN
R3'=0.928q2l=0.928×12.85×0.05=0.6kN
五、小梁验算
小梁类型
钢管
小梁材料规格(mm)
Ф48×3
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
小梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{0.35+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.2/4+0.5×(0.5-0.12)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×1]×max[0.5-0.2/2,(1-0.5)-0.2/2]/2×1,1+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.2/4}=1.62kN/m
q2=max[0.25+(0.3-0.1)×0.2/4+0.5×(0.5-0.12)+(0.5+(24+1.1)×0.12)×max[0.5-0.2/2,(0.9-0.5)-0.2/2]/2×1,0.73+(0.3-0.1)×0.2/4]=1.15kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×1.62×0.452,0.5×1.62×0.252]=0.05kN·m
σ=Mmax/W=0.05×106/4490=11.27N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×1.62×0.45,1.62×0.25]=0.442kN
τmax=2Vmax/A=0.442×1000/424=2.09N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×1.15×4504/(100×206000×107800)=0.01mm≤[ν]=l/400=450/400=1.12mm
ν2=q2l24/(8EI)=1.15×2504/(8×206000×107800)=0.03mm≤[ν]=l/400=250/400=0.62mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×1.62×0.45,0.393×1.62×0.45+1.62×0.25]=0.83kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R5=0.52kN,R2=R4=0.83kN,R3=0.43kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×1.15×0.45,0.393×1.15×0.45+1.15×0.25]=0.59kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'5=0.38kN,R'2=R'4=0.59kN,R'3=0.31kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3.5
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)
12.19
主梁截面抵抗矩W(cm3)
5.08
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.689×106/5080=135.63N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=1.565kN
τmax=2Vmax/A=2×1.565×1000/489=6.4N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=1.82mm≤[ν]=l/400=1000/400=2.5mm
满足要求!
4、纵向水平钢管时支座反力验算
设计值(承载能力极限状态)
R1=1.57kN,R2=1.57kN
标准值(承载能力极限状态)
R1'=1.13kN,R2'=1.13kN
七、纵向水平钢管验算
钢管类型
Ф48×3.5
钢管截面面积A(mm2)
489
钢管截面回转半径i(mm)
15.8
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面惯性矩I(cm4)
12.19
钢管截面抵抗矩W(cm3)
5.08
钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
钢管抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2)
215
计算简图如下:
R=max[R1,R2]=1.57kN,R'=max[R1',R2']=1.13kN
1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.24×106/4490=53.71N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
纵向水平钢管剪力图(kN)
Vmax=2.106kN
τmax=2Vmax/A=2×2.106×1000/424=9.93N/mm2≤[τ]=170N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
纵向水平钢管变形图(mm)
νmax=0.41mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
满足要求!
4、扣件计算
R=3.46kN≤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!
同理可知,右侧立柱扣件受力R=3.46kN≤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!
八、立柱验算
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
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=113.21≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.54
1、风荷载计算
Mw=0.92×1.4×ωk×la×h2/10=0.92×1.4×0.22×0.9×1.82/10=0.07kN·m
2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.5)+0.9×1.4×2]×1=16.15kN/m
2)小梁验算
q1=max{0.32+(0.3-0.1)×0.2/4+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×max[0.5-0.2/2,(0.9-0.5)-0.2/2]/4×1,0.93+(0.3-0.1)×0.2/4}=0.94kN/m
同上四~七计算过程,可得:
R1=5.17kN,R2=5.17kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2+N边2]+Mw/lb=max[5.17+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.5-0.2/2)/2×0.9,5.17+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.9-0.5-0.2/2)/2×0.9]+0.07/1=8.29kN
f=N/(φA)+Mw/W=8287.55/(0.54×424)+0.07×106/4490=52.13N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、立柱地基基础计算
地基土类型
粘性土
地基承载力设计值fak(kPa)
140
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A(m2)
0.15
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=8.29/(1×0.15)=55.25kPa≤fak=140kPa
满足要求!
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