110厚现浇混凝土楼板扣件钢管楼板模板支架计算书
支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》(DG/TJ08-016-2004 J10374-2004)。
一、计算参数
楼板长边为4.200米,短边为3.500米。
模板支架搭设高度为2.900米,采用的钢管类型为Φ48×3.5。
脚手架搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.850米,横距 l=0.850米,步距 h=1.800米。板底横向钢管距离0.850米,板底支撑方式和搭设简图如下图。
图 楼板支撑架立面简图
楼板面板采用胶合板,板厚18.000mm
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板底支撑采用木方50.000mm×100.000mm,布置间距为400.000mm
二、模板计算
1、模板面板计算
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 =2.815kN/m
活荷载标准值 q2 =2.550kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =45900.000mm3;
I =413100.000mm4;
(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);
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W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.000N/mm2;
M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M =0.117kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f =117000.300/45900.000=2.549N/mm2
面板的抗弯强度验算 f≤[f],满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q =1.751kN
截面抗剪强度计算值 T =0.172N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T] =1.400N/mm2
抗剪强度验算 T≤[T],满足要求!
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(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = 400.000/150
面板最大挠度计算值 v =0.389mm
面板的最大挠度小于等于400.000/150,满足要求!
2、模板支撑木方的计算
1).荷载的计算
静荷载 q1 =0.30×0.40+25.10×120.00/1000×0.40=1.325kN/m
活荷载计算
施工荷载标准值+振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
活荷载 q2 =2.00×0.40+1.00×0.40=1.200kN/m
2).木方的计算
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。
最大弯矩 M =0.248kN.m
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最大剪力 Q =1.751kN
最大支座力 N =3.21kN
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =83333.340mm3;
I =4166667.000mm4;
(1)抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=2.976N/mm2
木方的抗弯计算强度小于等于13.000N/mm2,满足要求!
(2)抗剪计算 [可以不计算]
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]
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截面抗剪强度计算值 T=0.526N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]= 1.600N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
最大变形 v =0.224mm
木方的最大挠度小于等于850.000/150,满足要求!
3、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取上部支撑传递力:
永久荷载引起的集中力 P1=1.239kN
可变荷载引起的集中力 P2=1.122kN
支撑钢管计算简图
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经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=-0.616kN.m
最大变形 Vmax=1.767mm
最大支座力 Qmax=7.681kN
抗弯计算强度 f=121.122N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于等于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于等于850.000/150小于等于10mm,满足要求!
4、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(全国规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,选用单扣件时,Rc=8.00kN,选用双扣件时,Rc=12.00kN;
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
支座扣件计算:
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计算中R取最大支座反力,R=7.681kN
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。
三、立杆计算
1、立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度设计值 [f]=205.000N/mm2
计算长度,如果按: l0=(h+2a)=1.80+2×0.05=1.900时
λ1=l0/i=120.25小于等于210
经过计算得:σ=39.389N/mm2 ,满足条件!
如果按:l0=k1k2(h+2a)=1.16×1.00×(1.80+2×0.05)=2.210时
λ2=l0/i=139.85小于等于210
经过计算得:σ=48.312N/mm2 ,满足条件!
2、支撑立杆竖向变形计算
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△=△1+△2+△3≤【△】
[△]――支撑立杆允许的变形量;可取≤H/1000=0.003m
△1――支撑立杆弹性压缩变形
NKH△1=EA=0.173mm
△2――支撑立杆接头处的非弹性变形
△2=n·=1.000mm
△3――支撑立杆由于温度作用而产生的线弹性变形
△3=H×a×△t=0.348mm
△t――钢管的计算温差(℃)=10.000
经计算得到△=0.173+1.000+0.348=1.521mm, 满足要求!
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