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梁模板(盘扣式,梁板立柱共用)计算书

2020-08-05 来源:好走旅游网
梁模板(盘扣式,梁板立柱共用)计算书

计算依据:

1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010 2、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB 50017-2003

一、工程属性

新浇混凝土梁名称 模板支架高度H(m) 模板支架纵向长度L(m) 框架梁 6.4 8.4 混凝土梁截面尺寸(mm×mm) 模板支架横向长度B(m) 梁侧楼板厚度(mm) 350×800 8.4 150 二、荷载设计 面板 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m) 面板及小梁 楼板模板 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m) 24 混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m) 1.5 施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m) 泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m) 其他附加水平荷载标准值Q3k(kN/m) 223320.1 0.3 0.5 混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m) 1.1 33 0.085 0.55 2Q3k作用位置距离支架底的距离h1(m) 3.9 基本风压ω0(kN/m) 0.45 地基粗糙程度 风荷载标准值ωk(kN/m) 2B类(城市郊区) 非自定义:0.09 模板支架顶部距地面高度(m) 风压高度变化系数μz 1 5.6 风荷载体型系数μs 0.2 风荷载作用方向 抗倾覆计算中风荷载作用位置距离支架底的距离h2(m) 2.92 沿模板支架横向作用 三、模板体系设计 新浇混凝土梁支撑方式 梁跨度方向立柱纵距是否相等 梁跨度方向立柱间距la(mm) 梁两侧立柱间距lb(mm) 支撑架中间层水平杆最大竖向步距h(mm) 支撑架顶层水平杆步距h'(mm) 可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度a(mm) 新浇混凝土楼板立柱间距la(mm)、lb(mm) 混凝土梁距梁两侧立柱中的位置 梁左侧立柱距梁中心线距离(mm) 梁底增加立柱根数 梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm) 梁底支撑小梁根数 梁底支撑小梁间距 每纵距内附加梁底支撑主梁根数 ''梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向 是 900 900 1200 500 450 900、900 居中 450 0 150 4 117 3 设计简图如下:

平面图

立面图

四、面板验算

面板类型 面板抗弯强度设计值[f](N/mm) 面板弹性模量E(N/mm) 22覆面木胶合板 15 10000 面板厚度t(mm) 面板抗剪强度设计值[τ](N/mm) 215 1.4 取单位宽度b=1000mm,按三等跨连续梁计算: W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4

q1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k]×b=[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.8)+1.4×3]×1=28.8kN/m

q1静=1.2×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1.2×[0.1+(24+1.5)×0.8]×1=24.6kN/m q1活=1.4×Q1k×b=1.4×3×1=4.2kN/m

q2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1×Q1k]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×0.8)+1×3]×1=

23.5kN/m

计算简图如下:

1、强度验算

Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×24.6×0.1172+0.117×4.2×0.1172=0.04kN·m σ=Mmax/W=0.04×106/37500=1.071N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求! 2、挠度验算

νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×23.5×116.6674/(100×10000×281250)=0.01mm≤[ν]=min[L/150,10]=min[116.667/150,10]=0.778mm 满足要求! 3、支座反力计算

设计值(承载能力极限状态)

R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×24.6×0.117+0.45×4.2×0.117=1.368kN R2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×24.6×0.117+1.2×4.2×0.117=3.745kN 标准值(正常使用极限状态)

R1'=R4'=0.4q2L=0.4×23.5×0.117=1.097kN R2'=R3'=1.1q2L=1.1×23.5×0.117=3.016kN

五、小梁验算

小梁类型 小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm) 小梁截面惯性矩I(cm) 432方木 15.44 40.83 142.92 小梁截面类型(mm) 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 小梁计算方式 2250×70 1.78 9350 简支梁 承载能力极限状态:

梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左=R1/b=1.368/1=1.368kN/m 梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中=Max[R2,R3]/b = Max[3.745,3.745]/1= 3.745kN/m

梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右=R4/b=1.368/1=1.368kN/m 小梁自重:q2=1.2×(0.3-0.1)×0.35/3 =0.028kN/m

梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=1.2×0.5×(0.8-0.15)=0.39kN/m 梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=1.2×0.5×(0.8-0.15)=0.39kN/m 梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左=

[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×(0.45-0.35/2)/2×1=1.281kN/m 梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右=

[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×3]×((0.9-0.45)-0.35/2)/2×1=1.281kN/m

左侧小梁荷载q左=q1左+q2+q3左+q4左 =1.368+0.028+0.39+1.281=3.068kN/m 中间小梁荷载q中= q1中+ q2=3.745+0.028=3.773kN/m

右侧小梁荷载q右=q1右+q2+q3右+q4右 =1.368+0.028+0.39+1.281=3.068kN/m 小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[3.068,3.773,3.068]=3.773kN/m 正常使用极限状态:

梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左'=R1'/b=1.097/1=1.097kN/m 梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中'=Max[R2',R3']/b = Max[3.016,3.016]/1= 3.016kN/m

梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右'=R4'/b=1.097/1=1.097kN/m 小梁自重:q2'=1×(0.3-0.1)×0.35/3 =0.023kN/m

梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'=1×0.5×(0.8-0.15)=0.325kN/m 梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'=1×0.5×(0.8-0.15)=0.325kN/m 梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'=

[1×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1×3]×(0.45-0.35/2)/2×1=0.999kN/m 梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'=

[1×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1×3]×((0.9-0.45)-0.35/2)/2×1=0.999kN/m

左侧小梁荷载q左'=q1左'+q2'+q3左'+q4左'=1.097+0.023+0.325+0.999=2.444kN/m 中间小梁荷载q中'= q1中'+ q2'=3.016+0.023=3.039kN/m

右侧小梁荷载q右'=q1右'+q2'+q3右'+q4右' =1.097+0.023+0.325+0.999=2.444kN/m 小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[2.444,3.039,2.444]=3.039kN/m 为简化计算,按简支梁和悬臂梁分别计算,如下图:

1、抗弯验算

Mmax=max[0.125ql12,0.5ql22]=max[0.125×3.773×0.2252,0.5×3.773×0.152]=0.042kN·m

σ=Mmax/W=0.042×106/40830=1.04N/mm2≤[f]=15.44N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算

Vmax=max[0.5ql1,ql2]=max[0.5×3.773×0.225,3.773×0.15]=0.566kN τmax=3Vmax/(2bh0)=3×0.566×1000/(2×50×70)=0.243N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2 满足要求! 3、挠度验算

ν1=5q'l14/(384EI)=5×3.039×2254/(384×9350×142.92×104)=0.008mm≤[ν]=min[l1/150,10]=min[225/150,10]=1.5mm

ν2=q'l24/(8EI)=3.039×1504/(8×9350×142.92×104)=0.014mm≤[ν]=min[2l2/150,

10]=min[300/150,10]=2mm 满足要求! 4、支座反力计算 承载能力极限状态

Rmax=[qL1,0.5qL1+qL2]=max[3.773×0.225,0.5×3.773×0.225+3.773×0.15]=0.99kN 同理可得:

梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=0.805kN,R2=0.99kN,R3=0.99kN,R4=0.805kN 正常使用极限状态

Rmax'=[q'L1,0.5q'L1+q'L2]=max[3.039×0.225,0.5×3.039×0.225+3.039×0.15]=0.798kN 同理可得:

梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'=0.642kN,R2'=0.798kN,R3'=0.798kN,R4'=0.642kN

六、主梁验算

主梁类型 主梁计算截面类型(mm) 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 22钢管 Φ48×2.5 125 206000 主梁截面类型(mm) 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁截面抵抗矩W(cm) 主梁截面惯性矩I(cm) 432Φ48×2.5 205 3.86 9.28

1、抗弯验算

主梁弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.609×106/3860=157.845N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算

主梁剪力图(kN)

Vmax=1.795kN

τmax=2Vmax/A=2×1.795×1000/357=10.056N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 3、挠度验算

主梁变形图(mm)

νmax=2.057mm≤[ν]=min[L/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求! 4、支座反力计算 承载能力极限状态

支座反力依次为R1=1.795kN,R2=1.795kN 正常使用极限状态

支座反力依次为R1'=1.44kN,R2'=1.44kN

七、纵向水平钢管验算

钢管截面类型(mm) 钢管截面面积A(mm) 钢管弹性模量E(N/mm) 钢管截面抵抗矩W(cm) 钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm) 2322Φ48×2.5 357 206000 3.86 125 钢管计算截面类型(mm) 钢管截面回转半径i(mm) 钢管截面惯性矩I(cm) 钢管抗弯强度设计值[f](N/mm) 24Φ48×2.5 16.1 9.28 205 R=max[R1,R2]=max[1.795,1.795]=1.795kN,R'=max[R1',R2']=max[1.44,1.44]=1.44kN 计算简图如下:

1、抗弯验算

纵向水平钢管弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.606×106/3860=156.95N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算

纵向水平钢管剪力图(kN)

Vmax=3.814kN

τmax=2Vmax/A=2×3.814×1000/357=21.369N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 3、挠度验算

纵向水平钢管变形图(mm)

νmax=1.452mm≤[ν]=min(L/150,10)=min(900/150,10)=6mm 满足要求! 4、支座反力计算

支座反力依次为R1=3.814kN,R2=7.853kN,R3=7.853kN,R4=3.814kN 同理可得:两侧立柱所受支座反力依次为R1=7.853kN,R2=7.853kN

八、扣件抗滑移验算

1、扣件抗滑移验算

0.85×8=6.8kN<两侧立柱最大受力N=max[R1,R2]=max[7.853,7.853]=7.853kN≤0.85×12=10.2kN

双扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,双扣件能满足要求!

九、立柱验算

钢管截面类型(mm) 钢材等级 Φ48×2.5 Q235 钢管计算截面类型(mm) 立柱截面面积A(mm) 2Φ48×2.5 357 回转半径i(mm) 支架立柱计算长度修正系数η 抗压强度设计值[f](N/mm) 216.1 1.2 立柱截面抵抗矩W(cm) 悬臂端计算长度折减系数k 33.86 0.7 205 支架自重标准值q(kN/m) 0.15 1、长细比验算 hmax=max(ηh,h'+2ka)=max(1.2×1200,500+2×0.7×450)=1440mm λ=hmax/i=1440/16.1=89.441≤[λ]=150 长细比满足要求! 查表得,υ=0.667 2、风荷载计算

Mw=υc×1.4×ωk×la×h2/10=0.9×1.4×0.09×0.9×1.22/10=0.015kN·m

根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010公式5.3.1-2: 1)面板验算

q1=[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.8)+1.4×0.9×3]×1=28.38kN/m 2)小梁验算 q1=

max{1.346+1.2×[(0.3-0.1)×0.35/3+0.5×(0.8-0.15)]+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×max[0.45-0.35/2,(0.9-0.45)-0.35/2]/2×1,3.686+1.2×(0.3-0.1)×0.35/3}=3.714kN/m 同上四~七计算过程,可得: R1=7.696kN,R2=7.696kN

立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2+N边2]+1.2×0.15×(6.4-0.8)+Mw/lb=max[7.696+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×(0.9+0.45-0.35/2)/2×0.9,7.696+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.9×3]×(0.9+0.9-0.45-0.35/2)/2×0.9]+1.008+0.015/0.9=13.425kN

f=N/(υA)+Mw/W=13424.815/(0.667×357)+0.015×106/3860=60.265N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!

十、高宽比验算

根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2010 第6.1.4: 对长条状的独立高支模架,架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3 H/B=6.4/8.4=0.762≤3 满足要求!

十一、架体抗倾覆验算

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(ωkLHh2+Q3kLHh1)=1×1.4×(0.09×8.4×6.4×2.92+0.55×8.4×6.4×3.9)=181.221kN·m

MR=γG[G1k+0.15×H/(la'×lb')]LB2/2=0.9×[0.5+0.15×6.4/(0.9×0.9)]×8.4×8.42/2=449.467kN·m

MT=181.221kN·m≤MR=449.467kN·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(Q2kLH2+Q3kLHh1)=1×1.4×(0.085×8.4×6.42+0.55×8.4×6.4×3.9)=202.385kN·m

MR=γG[G1k+(G2k+G3k)h0+0.15×H/(la'×lb')]LB2/2=0.9×[0.5+(24+1.1)×0.15+0.15×6.4/(0.9×0.9)]×8.4×8.42/2=1453.656kN·m

MT=202.385kN·m≤MR=1453.656kN·m 满足要求!

十二、立柱支承面承载力验算

支撑层楼板厚度h(mm) 混凝土的龄期(天) 混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm) 立柱垫板宽b(mm) 2150 15 0.829 混凝土强度等级 混凝土的实测抗压强度fc(N/mm) 立柱垫板长a(mm) 200 2C35 8.294 200 F1=N=13.425kN 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 F1 局部荷载设计值或集中反力设计值 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。 混凝土轴心抗拉强度设计值 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,σpc,m 其值控制在1.0-3.5N/㎜范围内 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um h0 η1 η2 η=min(η1,η2) η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um βs 直截面的最不利周长。 截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值 局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 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 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 2βh ft Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0 as 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=0.829N/mm2,η=1,h0=h-20=130mm, um =2[(a+h0)+(b+h0)]=1320mm F=(0.7βhft+0.25σpc,

m)ηumh0=(0.7×1×0.829+0.25×0)×1×1320×130/1000=99.579kN≥F1=13.425kN

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 F1 fc 局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值 混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表4.1.4-1取值 混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用 混凝土局部受压时的强度提高系数 混凝土局部受压净面积 混凝土局部受压面积 局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定 Fl≤1.35βcβlfcAln βc βl Aln Al Ab βl=(Ab/Al)1/2 可得:fc=8.294N/mm2,βc=1, βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(600)×(600)/(200×200)]1/2=3,Aln=ab=40000mm2

F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×3×8.294×40000/1000=1343.628kN≥F1=13.425kN 满足要求!

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