梁模板扣件式梁板立柱不共用计算书.docx
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梁模板扣件式梁板立柱不共用计算书
梁模板(扣件式,梁板立柱不共用)计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
L10
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
300×900
模板支架高度H(m)
8.3
模板支架横向长度B(m)
5.15
模板支架纵向长度L(m)
3.1
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
楼板模板
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
混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k(kN/m2)
1
对水平面模板取值Q2k(kN/m2)
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.45
非自定义:
0.059
地基粗糙程度
C类(有密集建筑群市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
12
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.2
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁一侧有板,梁底小梁垂直梁跨方向
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁底两侧立柱间距lb(mm)
900
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
900、900
混凝土梁距梁底两侧立柱中的位置
居中
梁底左侧立柱距梁中心线距离(mm)
450
板底右侧立柱距梁中心线距离s2(mm)
650
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁底左侧立柱距离(mm)
400,500
每跨距内梁底支撑小梁根数
5
每跨距内梁底支撑小梁间距(mm)
225
梁底支撑主梁最大悬挑长度(mm)
0
结构表面的要求
结构表面隐蔽
梁底支撑小梁左侧悬挑长度a1(mm)
0
梁底支撑小梁右侧悬挑长度a2(mm)
0
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)
18
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)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
验算方式
简支梁
按简支梁计算:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=300×18×18/6=16200mm3,截面惯性矩:
I=bh3/12=300×18×18×18/12=145800mm4
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q2k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4ψcQ2k]×b=0.9×max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×0.7×2]×0.3=8.931kN/m
q2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×0.9)]×0.3=6.915kN/m
简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.125q1L2=0.125×8.931×0.2252=0.057kN·m
σ=Mmax/W=0.057×106/16200=3.489N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5q2L4/(384EI)=5×6.915×2254/(384×10000×145800)=0.158mm≤[ν]=L/250=225/250=0.9mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
Rmax=1q1L=1×8.931×0.225=2.009kN
标准值(正常使用极限状态)
R'max=1q2L=1×6.915×0.225=1.556kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
50×100
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁截面抵抗矩W(cm3)
83.33
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
416.67
承载能力极限状态:
面板传递给小梁q1=2.009/0.3=6.698kN/m
小梁自重q2=0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.225=0.055kN/m
梁左侧模板传递给小梁荷载F1=0.9×1.35×0.5×0.9×0.225=0.123kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=0.9×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2]×(0.65-0.3/2)/2×0.225+0.9×1.35×0.5×(0.9-0.12)×0.225=0.437kN
正常使用极限状态:
面板传递给小梁q1=1.556/0.3=5.186kN/m
小梁自重q2=1×(0.3-0.1)×0.225=0.045kN/m
梁左侧模板传递给小梁荷载F1=1×0.5×0.9×0.225=0.101kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=(1×0.1+1×(24+1.1)×0.12)×(0.65-0.3/2)/2×0.225+1×0.5×(0.9-0.12)×0.225=0.263kN
计算简图如下:
承载能力极限状态
正常使用极限状态
1、抗弯验算
小梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.044×106/83330=0.522N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
小梁剪力图(kN)
Vmax=1.034kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.034×1000/(2×50×100)=0.31N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
小梁变形图(mm)
νmax=0.005mm≤[ν]=L/250=400/250=1.6mm
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
R1=0.063kN,R2=0.907kN,R3=1.554kN,R4=0.095kN
正常使用极限状态
R'1=0.048kN,R'2=0.756kN,R'3=1.09kN,R'4=0.065kN
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
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)
4.49
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁计算方式
简支梁
可调托座内主梁根数
1
由上节可知P=max[R1,R2,R3,R4]=1.554kN,P'=max[R1',R2',R3',R4']=1.09kN
主梁计算简图一
1、抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
σ=Mmax/W=0.699×106/4490=155.679N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
Vmax=3.885kN
τmax=2Vmax/A=2×3.885×1000/424=18.325N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图一(mm)
跨中νmax=1.771mm≤[ν]=L/250=900/250=3.6mm
满足要求!
4、支座反力计算
图一:
Rmax=3.885kN
用小梁的支座反力分别代入可得:
承载能力极限状态
图一
立柱1:
R1=0.158kN,立柱2:
R2=2.267kN,立柱3:
R3=3.885kN,立柱4:
R4=0.237kN
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
可调托座最大受力N=max[R1,R2,R3,R4]=3.885kN≤[N]=30kN
满足要求!
八、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立柱顶部步距hd(mm)
600
立柱伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立柱计算长度系数μ1
1.386
非顶部立柱计算长度系数μ2
1.755
钢管截面类型(mm)
Φ48×3.5
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3
钢材等级
Q235
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
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(600+2×200)=1386mm
非顶部立柱段:
l02=kμ2h=1×1.755×1500=2632.5mm
λ=l0/i=2632.5/15.9=165.566≤[λ]=210
长细比满足要求!
2、风荷载计算
Mw=1×φc×1.4×ωk×la×h2/10=1×0.9×1.4×0.059×0.9×1.52/10=0.015kN·m
3、稳定性计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=1×[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×0.9×2]×0.3=9.054kN/m
2)小梁验算
F1=1×1.2×0.5×0.9×0.225=0.122kN
F2=1×[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×(0.65-0.3/2)/2×0.225+1×1.2×0.5×(0.9-0.12)×0.225=0.386kN
q1=6.791kN/m
q2=0.054kN/m
同上四~六计算过程,可得:
R1=0.155kN,R2=2.372kN,R3=3.733kN,R4=0.225kN
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.185×1.386×(600+2×200)=1642.41mm
λ1=l01/i=1642.41/15.9=103.296,查表得,φ1=0.566
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3,R4]+Mw/lb=max[0.155,2.372,3.733,0.225]+0.015/0.9=3.749kN
f=N/(φA)+Mw/W=3749.227/(0.566×424)+0.015×106/4490=18.964N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立柱段:
l02=kμ2h=1.185×1.755×1500=3119.512mm
λ2=l02/i=3119.512/15.9=196.196,查表得,φ2=0.188
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3,R4]+1×1.2×0.15×(8.3-0.9)+Mw/lb=max[0.155,2.372,3.733,0.225]+1.332+0.015/0.9=5.081kN
f=N/(φA)+Mw/W=5081.227/(0.188×424)+0.015×106/4490=67.086N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、高宽比验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.7:
支架高宽比不应大于3
H/B=8.3/5.15=1.612≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
十、立柱地基基础计算
地基土类型
岩石
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
0.9
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)=5.081/(0.9×0.15)=37.639kPa≤fak=140kPa
满足要求!
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