盘扣式设置搁置横梁专项施工方案含计算书.docx
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盘扣式设置搁置横梁专项施工方案含计算书
承插型盘扣式梁模板支架计算书
工程信息:
工程名称:
未命名工程;方案编制人:
张工;编制日期:
2019-11-28。
施工单位:
建科研施工;建设地点:
和平西桥;地上层数:
13;地下层数:
3层;建筑高度:
40米;建筑面积:
10000m2;建设单位:
建科研建设公司;设计单位:
建科研设计院;监理单位:
建科研监理公司;勘查单位:
建科研勘察院;总工期:
360天;结构类型:
框架;
计算依据:
依据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》(JGJ231-2010)。
一、参数信息:
模板支架搭设高度为6.0米,
基本尺寸为:
梁截面B×D=300mm×600mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90米,脚手架步距h=1.50米,
立杆钢管类型选择A-LG-1500(60×3.2×1500)。
横向横杆钢管类型选择A-SG-900(48×2.5×840)。
纵向横杆钢管类型选择A-SG-900(48×2.5×840)。
跨间横杆钢管类型选择A-SG-900(48×2.5×840)。
面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。
木方60×80mm,剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁底支撑木方长度0.60m。
梁顶托采用木方:
100×100mm
梁底按照均匀布置承重杆2根计算。
模板自重0.35kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载2.50kN/m2。
盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2,水平杆钢管强度为205.0N/mm2。
二、模板面板计算
使用模板类型为:
胶合板
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.000×0.600×0.300+0.350×0.30=4.60kN/m。
活荷载标准值q2=2.500×0.300=0.750kN/m。
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=30.00×1.50×1.50/6=11.25cm3;
I=30.00×1.50×1.50×1.50/12=8.44cm4;
(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13.0N/mm2;
M=0.100ql2
其中q--荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×(1.20×4.605+1.40×0.750)×0.300×0.300=0.059kN.m;
经计算得到面板抗弯强度计算值f=5.261N/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=0.60ql=0.600×(1.20×4.605+1.40×0.750)×0.300=1.184kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1183.7/(2×300.000×15.000)=0.395N/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=0.677×4.605×3004/(100×6000×84375)=0.499mm;
面板的最大挠度小于300.0/250mm,满足要求!
三、梁底支撑木方的计算
(一)梁底木方计算
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×0.600×0.300=4.500kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300×(2×0.600+0.300)/0.300=0.525kN/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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.500+0.000)×0.300×0.300=0.225kN
静荷载q=1.20×4.500+1.20×0.525=6.030kN/m
集中荷载P=1.40×0.225=0.315kN/m
方木计算简图
方木剪力图(kN)
方木弯矩图(kN.m)
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:
变形计算受力简图
变形图
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.062kN
N2=1.062kN
经过计算得到最大弯矩M=0.251kN.m
经过计算得到最大支座F=1.062kN
经过计算得到最大变形V=0.262mm
====================================
◆连续梁支座反力复核验算:
连续梁受力累加:
Pn=6.030×0.300+0.315=2.1kN
支座反力从左到右相加:
Rn=1.062+1.062=2.1kN
杆件受力Pn≈Rn,是平衡的,支座反力复核验算通过!
◆连续梁弯矩复核验算:
假定顺时针方向力矩为正力矩。
已知力对B点取矩:
-(6.030×0.300×0.600/2+0.315×0.300)=-0.60kN.m
求出的支座反力对B点取矩:
(顺时针力矩)
支1:
1.062×0.600=0.64
顺时针力矩之和:
0.64=0.64KN.m
顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等,弯矩复核验算通过!
====================================
方木的截面力学参数为
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=6.00×8.00×8.00/6=64.00cm3;
I=6.00×8.00×8.00×8.00/12=256.00cm4;
(1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.251×106/64000.0=3.92N/mm2;
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)方木抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T1=3Q/2bh 截面抗剪强度计算值T1=3×1.062×1000/(2×60×80)=0.332N/mm2 截面抗剪强度设计值T=1.70N/mm2; 方木的抗剪强度计算满足要求! (3)方木挠度计算 最大变形v=0.262mm 方木的最大挠度小于600.0/250,满足要求! (二)梁底顶托梁计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁剪力图(kN) 托梁弯矩图(kN.m) 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 经过计算得到最大弯矩M=0.255kN.m 经过计算得到最大支座F=3.469kN 经过计算得到最大变形V=0.140mm ==================================== ◆连续梁支座反力复核验算: 连续梁受力累加: Pn=1.062+1.062+1.062+1.062+1.062+1.062+1.062+1.062+1.062+1.062=10.6kN 支座反力从左到右相加: Rn=1.841+3.469+3.469+1.841=10.6kN 杆件受力Pn≈Rn,是平衡的,支座反力复核验算通过! ◆连续梁弯矩复核验算: 假定顺时针方向力矩为正力矩。 已知力对B点取矩: -(1.062×0.000+1.062×0.300+1.062×0.600+1.062×0.900+1.062×1.200+1.062×1.500+1.062×1.800+1.062×2.100+1.062×2.400+1.062×2.700)=-14.30kN.m 求出的支座反力对B点取矩: (顺时针力矩) 支1: 1.841×2.700=4.97 支2: 3.469×1.800=6.24 支3: 3.469×0.900=3.12 顺时针力矩之和: 4.97+6.24+3.12=14.33KN.m 顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等,弯矩复核验算通过! ==================================== 顶托梁的截面力学参数为 本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3; I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4; (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度f=0.255×106/166666.666666667=1.53N/mm2 顶托梁的抗弯强度设计值为13.00N/mm2; 顶托梁的抗弯计算强度小于13N/mm2,满足要求! (2)顶托梁抗剪计算 截面抗剪强度必须满足: T1=3Q/2bh 截面抗剪强度计算值T1=3×1345.2/(2×100×100)=0.202N/mm2; 截面抗剪强度设计值T=1.70N/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=0.140mm 顶托梁的最大挠度0.140小于900/250=3.600,满足要求! 四、双槽钢托梁计算 盘扣式模板支架可采用双槽钢搁置在连接盘上作为支撑模板面板及楞木的托梁。 双槽钢型钢类型选择为5号槽钢 1、双槽钢托梁受弯承载力计算 双槽钢水平杆上的弯矩按下式计算: M=F×c 公式中: M-双槽钢弯矩; F-单根双槽钢托梁承担的竖向荷载一半; c-模板木楞梁至双槽钢托梁端部水平距离。 双槽钢托梁的受弯承载力应满足: M/W 式中: W-双槽钢的截面模量; f-钢材强度取215N/mm2。 M=3.5×(0.90-0.60)/2=0.52kN.m M/W=0.52×106/20800=25.02N/mm2。 双槽钢托梁受弯强度 M/W 2、双槽钢托梁挠度计算 双槽钢托梁的挠度应符合下式规定: 经计算 Vmax=0.474mm。 双槽钢托梁挠度 Vmax<[v],满足要求! 五、立杆的稳定性计算 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括: 双槽钢托梁的最大支座反力N1=3.469+0.086=3.556kN 脚手架钢管的自重N2=1.20×0.128×6.0=0.922kN 其中N--立杆的轴心压力设计值,N=3.556+3.556=4.477kN φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到; i--计算立杆的截面回转半径,i=2.01cm; A--立杆净截面面积(cm2);A=5.71 W--立杆净截面抵抗矩(cm3);W=7.70 σ--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2); [f]--钢管立杆抗压强度设计值,[f]=300.00N/mm2; l0--计算长度(m); 依据规程(JGJ231-2010),由以下公式计算取较大值 l0=ηh(5.3.2-1公式) l0=h'+2ka(5.3.2-2公式) η--计算长度修正系数,取值为1.200; k--悬臂端计算长度折减系数,可取0.7; a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.30; h--脚手架步距,h=1.500m 经计算得到l0=1.920m; λ=96 φ=0.504 σ=4477.200/(0.504×571)=15.558N/mm2; 立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中Wk--风荷载标准值(kN/m2),Wk=0.300×0.789×1.000=0.237kN/m2; h--立杆的步距,h=1.50m la--立杆迎风面的间距,la=0.90m; lb--与迎风面垂直方向的立杆间距,lb=0.90m; 风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.237×0.900×1.500×1.500/10=0.060kN.m; Nw--考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值; Nw=4.477+0.9×1.400×0.060/0.900=4.562kN; σ=4561.773/(0.504×571)+60000/7700=23.644N/mm2 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
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