板模板盘扣式计算书.docx
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板模板盘扣式计算书
板模板(盘扣式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工承插盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2010
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
新浇混凝土板名称
C30,标高3.6m
新浇混凝土板板厚(mm)
425
模板支架纵向长度La(m)
167.4
模板支架横向长度Lb(m)
84.2
模板支架高度H(m)
3.6
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
1.05
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)
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m2)
3
泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m2)
0.25
其他附加水平荷载标准值Q3k(kN/m)
0.55
Q3k作用位置距离支架底的距离h1(m)
4
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
0.3×1×0.5=0.15
风荷载高度变化系数μz
1
风荷载体型系数μs
0.5
抗倾覆计算中风荷载作用位置距离支架底的距离h2(m)
6
三、模板体系设计
主梁布置方向
垂直立杆纵向方向
立杆纵向间距la(mm)
900
立杆横向间距lb(mm)
900
水平杆步距h(mm)
1200
顶层水平杆步距hˊ(mm)
1200
支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a(mm)
650
小梁间距l(mm)
200
小梁最大悬挑长度L1(mm)
400
主梁最大悬挑长度L2(mm)
400
平面图
纵向剖面图
横向剖面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
厚度t(mm)
15
抗弯强度设计值f(N/mm2)
16.83
弹性模量E(N/mm2)
9350
计算方式
简支梁
按简支梁,取1m单位宽度计算。
计算简图如下:
W=bt2/6=1000×152/6=37500mm3
I=bt3/12=1000×153/12=281250mm4
承载能力极限状态
q1=γGb(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQbQ1k=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.425)+1.4×1×3=17.121kN/m
q1静=γGb(G1k+(G2k+G3k)h0)=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.425)=12.921kN/m
正常使用极限状态
q=γGb(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQbQ1k=1×1×(0.1+(24+1.1)×0.425)+1×1×3=13.768kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1l2=0.125×17.121×0.22=0.086kN·m
σ=Mmax/W=0.086×106/37500=2.293N/mm2≤[f]=16.83N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×13.768×2004/(384×9350×281250)=0.109mm
νmax=0.109mm≤min{200/150,10}=1.333mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁材质及类型
矩形木楞
截面类型
35mm×70mm
截面惯性矩I(cm4)
100.042
截面抵抗矩W(cm3)
28.583
抗弯强度设计值f(N/mm2)
12.87
弹性模量E(N/mm2)
8415
计算方式
二等跨梁
承载能力极限状态
q1=γGl(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQlQ1k=1.2×0.2×(0.3+(24+1.1)×0.425)+1.4×0.2×3=3.472kN/m
正常使用极限状态
q=γGl(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQlQ1k=1×0.2×(0.3+(24+1.1)×0.425)+1×0.2×3=2.794kN/m
按二等跨梁连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为400mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
σ=Mmax/W=0.278×106/28583=9.726N/mm2≤[f]=12.87N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=1.634kN
3Vmax/(2bh0)=3×1.634×1000/(2×35×70)=1N/mm2≤[τ]=1.386N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
νmax=1.433mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[900/150,10]=6mm
满足要求!
4、支座反力
承载能力极限状态
R1=3.022kN
R2=2.978kN
R3=3.022kN
正常使用极限状态
R1ˊ=2.43kN
R2ˊ=2.395kN
R3ˊ=2.43kN
六、主梁验算
主梁材质及类型
钢管
截面类型
Ф48×3
截面惯性矩I(cm4)
10.78
截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗弯强度设计值f(N/mm2)
205
弹性模量E(N/mm2)
206000
抗剪强度设计值fv(N/mm2)
125
计算方式
四等跨梁
取上面计算中的小梁最大支座反力
承载能力极限状态
R=max[R1,R2,R3]/2=max[3.022,2.978,3.022]/2=1.511kN
正常使用极限状态
Rˊ=max[R1ˊ,R2ˊ,R3ˊ]/2=max[2.43,2.395,2.43]/2=1.215kN
计算简图如下:
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.907×106/4490=202.004N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=3.247kN
2Vmax/A=2×3.247×1000/424=15.316N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
νmax=3.102mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[900/150,10]=6mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型(mm)
Ф48×3
回转半径i(mm)
15.9
抗压强度设计值[f](N/mm2)
200
立柱截面面积(mm2)
424
立柱截面抵抗矩(cm3)
4.49
支架立杆计算长度修正系数η
1.2
悬臂端计算长度折减系数k
0.7
1、长细比验算
l01=hˊ+2ka=1200+2×0.7×650=2110mm
l02=ηh=1.2×1200=1440mm
取两值中的大值l0=2110mm
λ=l0/i=2110/15.9=132.704≤[λ]=150
长细比满足要求!
2、立柱稳定性验算
不考虑风荷载
顶部立杆段:
λ1=l01/i=2110/15.9=132.704
查表得,φ=0.292
N1=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQQ1k]lalb=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.425)+1.4×3]×0.9×0.9=14.257kN
f=N1/(φ1A)=14.257×103/(0.292×424)=115.154N/mm2≤[σ]=200N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
λ2=l02/i=1440/15.9=90.566
查表得,φ=0.55
N2=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQQ1k]lalb=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.425)+1.4×3]×0.9×0.9=14.791kN
f=N2/(φ2A)=14.791×103/(0.55×424)=63.426N/mm2≤[σ]=200N/mm2
满足要求!
考虑风荷载
Mw=ψc×γQωklah2/10=0.9×1.4×0.15×0.9×1.22/10=0.024kN·m
顶部立杆段:
N1w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]lalb+Mw/lb=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.425)+0.9×1.4×3]×0.9×0.9+0.024/0.9=13.943kN
f=N1w/(φ1A)+Mw/W=13.943×103/(0.292×424)+0.024×106/4490=117.963N/mm2≤[σ]=200N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
N2w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]lalb+Mw/lb=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.425)+0.9×1.4×3]×0.9×0.9+0.024/0.9=14.478kN
f=N2w/(φ2A)+Mw/W=14.478×103/(0.55×424)+0.024×106/4490=67.429N/mm2≤[σ]=200N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座内主梁根数
2
可调托承载力容许值[N](kN)
40
按上节计算可知,可调托座受力
N=14.257kN≤[N]=40kN
满足要求!
九、抗倾覆验算
混凝土浇筑前,倾覆力矩主要由风荷载产生,抗倾覆力矩主要由模板及支架自重产生
MT=ψc×γQ(ωkLaHh2+Q3kLah1)=0.9×1.4×(0.15×167.4×3.6×6+0.55×167.4×4)=1147.427kN.m
MR=γGG1kLaLb2/2=1.35×1.05×167.4×84.22/2=841148.565kN.m
MT=1147.427kN.m≤MR=841148.565kN.m
满足要求!
混凝土浇筑时,倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生,抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生
MT=ψc×γQ(Q2kLaH+Q3kLah1)=0.9×1.4×(0.25×167.4×3.6+0.55×167.4×4)=653.864kN.m
MR=γG[G1k+(G2k+G3k)h0]LaLb2/2=1.35×[1.05+(24+1.1)×0.425]×167.4×84.22/2=9386817.443kN.m
MT=653.864kN.m≤MR=9386817.443kN.m
满足要求!
十、立杆支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
500
混凝土强度等级
C30
立杆底座长a(mm)
100
立杆底座宽b(mm)
100
F1=N=14.478kN
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=1.43N/mm2,η=1,h0=h-20=480mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=2320mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×1.43+0.25×0)×1×2320×480/1000=1114.714kN≥F1=14.478kN
满足要求!
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
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
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
可得:
fc=14.3N/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=1.35×1×3×14.3×10000/1000=579.15kN≥F1=14.478kN
满足要求!
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- 模板 盘扣式 计算