转换层扣件式满堂模板架计算规程
转换层扣件式满堂模板架计算
本工程以转换层的模板支撑为受力状况最复杂,条件最危险的部分,所以本方案主要对转换层的高支撑模板进行计算,其它各楼层参照执行。
1.楼面板为250厚的板支撑系统
1)搭设要求
模板支架搭设高度为6.7米,搭设尺寸为:立杆的纵距b=0.80米,立杆的横距l=0.80米,立杆的步距h=1.50米。如下图所示:
楼板支撑架立面简图
楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。
2)模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
a.荷载计算
静荷载标准值q1=25.000×0.250×0.800+0.250×0.800=5.200kN/m
活荷载标准值q2=(1.500+1.500)×0.800=2.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3;
I=80.00×1.80×1.80×1.80/12=38.88cm4;
b.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15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q--荷载设计值(kN/m);
经计算得到:
M=0.100×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350×0.350=0.118kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f=0.118×1000×1000/43200=2.722N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
c.抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350=2.016kN
截面抗剪强度计算值T=3×2016.0/(2×800.000×18.000)=0.210N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
d.挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值:
v=0.677×7.600×3504/(100×6000×388800)=0.331mm
面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!
3)支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
a.荷载的计算
钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×0.250×0.350=2.188kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.250×0.350=0.088kN/m
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(1.500+1.500)×0.350=1.050kN/m
静荷载q1=1.2×2.188+1.2×0.088=2.730kN/m
活荷载q2=1.4×1.050=1.470kN/m
b.方木的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=3.360/0.800=4.200kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.20×0.80×0.80=0.269kN.m
最大剪力Q=0.6×0.800×4.200=2.016kN
最大支座力N=1.1×0.800×4.200=3.696kN
方木的截面力学参数为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
方木抗弯强度计算:
抗弯计算强度f=0.269×106/83333.3=3.23N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
c.方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2016/(2×50×100)=0.605N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
d.方木挠度计算
最大变形:
v=0.677×3.325×800.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.233mm
方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
4)横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=3.70kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mma*=0.725kN.m
最大变形vma*=1.15mm
最大支
座力Qma*=9.287kN
抗弯计算强度f=0.73×106/5080.0=142.73N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
5)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=9.29kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
6)立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
a.静荷载标准值包括以下内容:
脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.129×6.700=0.865kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值。
模板的自重(kN):
NG2=0.250×0.800×0.800=0.160kN
钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.250×0.800×0.800=4.000kN
经计算得到,静荷载标准值:NG=NG1+NG2+NG3=5.025kN。
b.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值:
NQ=(1.500+1.500)×0.800×0.800=1.920kN
c.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
d.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
其中N--立杆的轴心压力设计值,N=8.72kN;
--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(cm);i=1.58
A--立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W--立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08
--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]=205.00N/mm2;
l0--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算:
l0=k1uh(1)
l0=(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,查表取值为1.163;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.20m;
公式(1)的计算结果:=86.87N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
公式(2)的计算结果:=39.44N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果:=51.69N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
2.转换层1?1.8m大梁支撑计算
1)搭设要求
梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.40米,立杆的步距h=1.50米,
梁底增加3道承重立杆。
简图如下:
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为48×3.5。
2)模板面板计算
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。
a.荷载的计算:
钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×1.800×0.400=18.000kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.400×(2×1.800+1.000)/1.000=0.644kN/m
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值:
P1=(1.500+1.500)×1.000×0.400=1.200kN
均布荷载q=1.2×18.000+1.2×0.644=22.373kN/m
集中荷载P=1.4×1.200=1.680kN
b.截面特征
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=40.00×1.80×1.80/6=21.60cm3;
I=40.00×1.80×1.80×1.80/12=19.44cm4;
c.内力计算
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=2.482kN
N2=7.032kN
N3=6.797kN
N4=5.847k
N
N5=1.894kN
最大弯矩M=0.182kN.m
最大变形V=0.8mm
d.抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f=0.182×1000×1000/21600=8.423N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
e.抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3×4023.0/(2×400.000×18.000)=0.838N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
f.挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.772mm
面板的最大挠度小于280.0/250,满足要求!
3)梁底支撑方木的计算
a.荷载计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=7.032/0.400=17.580kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×17.58×0.40×0.40=0.281kN.m
最大剪力Q=0.6×0.400×17.580=4.219kN
最大支座力N=1.1×0.400×17.580=7.735kN
b.方木的截面力学参数
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
c.方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.281×106/83333.3=3.38N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
d.方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×4219/(2×50×100)=1.266N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
e.方木挠度计算
最大变形:
v=0.677×14.650×400.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.064mm
方木的最大挠度小于400.0/250,满足要求!
f.梁底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取方木支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mma*=0.169kN.m
最大变形vma*=0.05mm
最大支座力Qma*=7.613kN
抗弯计算强度f=0.17×106/5080.0=33.29N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于350.0/150与10mm,满足要求!
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
g.扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=7.61kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40~65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
h.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
其中:N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=7.61kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×6.700=1.038kN
N=7.613+1.038+0.000=8.651kN
--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(cm);i=1.58
A--立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W--立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08
--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]=205.00N/mm2;
l0--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算
l0=k1uh(1)
l0=(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,查表取值为1.163;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.20m;
公式(1)的计算结果:=86.20N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
公式(2)的计算结果:=39.14N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算:
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2-计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果:=51.29N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
篇2:工程模板架体支设要求技术措施
某工程模板架体支设要求
1)采用Ф48×2.7mm钢管搭设,立杆支设时可调底座配合使用。梁设双排架体,板设满堂架体,柱、梁、板应连成整体。
2)立杆底部应设置垫板,距基面、顶面200mm搭设扫地杆。架体安装在木垫板上,垫板地面应夯实整平。
3)剪刀撑要求:满堂架体外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑,中间在纵横向每隔6m左右设置由下至上的竖向连续剪刀撑,每隔六排立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置,架设于梁处。并于在剪刀撑部位的顶部、中部、扫地杆处设置水平剪刀撑。见后附图三、附图四。
4)柱模板设计:采用木胶板,柱箍采用Ф48钢管进行加固,第一步距地15cm,其余每步间距40cm,同时为确保柱模不位移及其整体性,柱模间还需加水平撑,其水平撑可与底梁支撑连为一个整体。并用对拉螺栓加固。
5)梁模板设计:采用木胶板,设双排架体,梁底每跨加设1道小横杆(均分),梁侧立杆应通到板底。对于较大梁侧模,可采用中部加设对拉螺栓进行加固。梁底端部探出横杆不宜大于200mm,如有其他因素超过者应在端头另加支撑。
6)现浇板模板设计:采用木胶板,设满堂架体,横杆步距1.5米,扫地杆距地200mm。快拆头调整标高。在最上一层横杆钢管上加设小横杆,钢管上铺设木方次楞,木方次楞上铺木胶板。
篇3:转换层扣件式满堂模板架计算规程
转换层扣件式满堂模板架计算
本工程以转换层的模板支撑为受力状况最复杂,条件最危险的部分,所以本方案主要对转换层的高支撑模板进行计算,其它各楼层参照执行。
1.楼面板为250厚的板支撑系统
1)搭设要求
模板支架搭设高度为6.7米,搭设尺寸为:立杆的纵距b=0.80米,立杆的横距l=0.80米,立杆的步距h=1.50米。如下图所示:
楼板支撑架立面简图
楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。
2)模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
a.荷载计算
静荷载标准值q1=25.000×0.250×0.800+0.250×0.800=5.200kN/m
活荷载标准值q2=(1.500+1.500)×0.800=2.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3;
I=80.00×1.80×1.80×1.80/12=38.88cm4;
b.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15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q--荷载设计值(kN/m);
经计算得到:
M=0.100×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350×0.350=0.118kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f=0.118×1000×1000/43200=2.722N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
c.抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350=2.016kN
截面抗剪强度计算值T=3×2016.0/(2×800.000×18.000)=0.210N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
d.挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值:
v=0.677×7.600×3504/(100×6000×388800)=0.331mm
面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!
3)支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
a.荷载的计算
钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×0.250×0.350=2.188kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.250×0.350=0.088kN/m
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(1.500+1.500)×0.350=1.050kN/m
静荷载q1=1.2×2.188+1.2×0.088=2.730kN/m
活荷载q2=1.4×1.050=1.470kN/m
b.方木的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=3.360/0.800=4.200kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.20×0.80×0.80=0.269kN.m
最大剪力Q=0.6×0.800×4.200=2.016kN
最大支座力N=1.1×0.800×4.200=3.696kN
方木的截面力学参数为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
方木抗弯强度计算:
抗弯计算强度f=0.269×106/83333.3=3.23N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
c.方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2016/(2×50×100)=0.605N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
d.方木挠度计算
最大变形:
v=0.677×3.325×800.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.233mm
方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
4)横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=3.70kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mma*=0.725kN.m
最大变形vma*=1.15mm
最大支
座力Qma*=9.287kN
抗弯计算强度f=0.73×106/5080.0=142.73N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
5)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=9.29kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
6)立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
a.静荷载标准值包括以下内容:
脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.129×6.700=0.865kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值。
模板的自重(kN):
NG2=0.250×0.800×0.800=0.160kN
钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.250×0.800×0.800=4.000kN
经计算得到,静荷载标准值:NG=NG1+NG2+NG3=5.025kN。
b.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值:
NQ=(1.500+1.500)×0.800×0.800=1.920kN
c.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
d.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
其中N--立杆的轴心压力设计值,N=8.72kN;
--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(cm);i=1.58
A--立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W--立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08
--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]=205.00N/mm2;
l0--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算:
l0=k1uh(1)
l0=(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,查表取值为1.163;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.20m;
公式(1)的计算结果:=86.87N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
公式(2)的计算结果:=39.44N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果:=51.69N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
2.转换层1?1.8m大梁支撑计算
1)搭设要求
梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.40米,立杆的步距h=1.50米,
梁底增加3道承重立杆。
简图如下:
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为48×3.5。
2)模板面板计算
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。
a.荷载的计算:
钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×1.800×0.400=18.000kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.400×(2×1.800+1.000)/1.000=0.644kN/m
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值:
P1=(1.500+1.500)×1.000×0.400=1.200kN
均布荷载q=1.2×18.000+1.2×0.644=22.373kN/m
集中荷载P=1.4×1.200=1.680kN
b.截面特征
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=40.00×1.80×1.80/6=21.60cm3;
I=40.00×1.80×1.80×1.80/12=19.44cm4;
c.内力计算
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=2.482kN
N2=7.032kN
N3=6.797kN
N4=5.847k
N
N5=1.894kN
最大弯矩M=0.182kN.m
最大变形V=0.8mm
d.抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f=0.182×1000×1000/21600=8.423N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
e.抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3×4023.0/(2×400.000×18.000)=0.838N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
f.挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.772mm
面板的最大挠度小于280.0/250,满足要求!
3)梁底支撑方木的计算
a.荷载计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=7.032/0.400=17.580kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×17.58×0.40×0.40=0.281kN.m
最大剪力Q=0.6×0.400×17.580=4.219kN
最大支座力N=1.1×0.400×17.580=7.735kN
b.方木的截面力学参数
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
c.方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.281×106/83333.3=3.38N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
d.方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×4219/(2×50×100)=1.266N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
e.方木挠度计算
最大变形:
v=0.677×14.650×400.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.064mm
方木的最大挠度小于400.0/250,满足要求!
f.梁底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取方木支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mma*=0.169kN.m
最大变形vma*=0.05mm
最大支座力Qma*=7.613kN
抗弯计算强度f=0.17×106/5080.0=33.29N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于350.0/150与10mm,满足要求!
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
g.扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=7.61kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40~65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
h.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
其中:N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=7.61kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×6.700=1.038kN
N=7.613+1.038+0.000=8.651kN
--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(cm);i=1.58
A--立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W--立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08
--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]=205.00N/mm2;
l0--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算
l0=k1uh(1)
l0=(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,查表取值为1.163;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.20m;
公式(1)的计算结果:=86.20N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
公式(2)的计算结果:=39.14N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算:
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2-计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果:=51.29N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。