工程名称:一号总装车间
截面0.4平米以下梁模板及高支架计算书
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)。
部位:梁模板支架2
一、截面参数
梁截面BxH=400mm×1000mm
考虑两侧楼板厚度h1和宽度b1=120mm×300mm
梁底木方宽度x高度=50mm×100mm
梁荷载:
模板自重=0.5kN/mm2
钢筋自重=1.5kN/mm3
混凝土自重=24kN/mm3
施工荷载标准值=1kN/mm2
不考虑风荷载
梁底增加承重立杆根数=2,间距为软件自动调整(mm):133
梁底木方根数=3个
梁两侧立柱间距=1m
脚手架参数:
立杆梁跨度方向间距l=0.8m
梁底支撑小横杆间距0.8m
脚手架步距h=1.5mm
梁侧模布置简图
立杆布置图
二、内力组合
计算项目
永久荷载分项系数
可变荷载分项系数
可变荷载组合系数
风荷载分项系数
风荷载组合系数
安装偏差荷载分项系数
安装偏差荷载组合系数
安全荷载分项系数
安全荷载组合系数
梁侧模板内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
梁侧模板变形
1
1
1
1
穿梁螺栓
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
梁底模板内力
1
1
1
1
2
梁底模板变形
1
1.2
1.4
1
梁底支撑内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
梁底支撑变形
1
1
1
1
梁底纵横杆内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
梁底纵横杆变形
1
1
1
1
扣件
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
立杆稳定
1
1.35
1.4
0.7
2
1.2
1.4
0.9
1.4
0.9
1.4
0.9
3
1.2
1.4
0.9
1.4
0.9
立杆变形
1
1
1
1
三、梁侧模计算
1、梁侧模布置
外龙骨材料采用双钢管,布置道数与对拉螺栓相同
内龙骨材料采用木方,间距L=300mm
对拉螺栓布置2道,水平间距230,400,250mm,断面跨度方向间距L1=600mm,对拉螺栓直径d=12mm
2、荷载计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 EMBED Equation.3 —— 混凝土的重力密度,取24.00kN/m
t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.00h
T —— 混凝土的入模温度,取25.00℃
V —— 混凝土的浇注速度,取2.50m/h
H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.00m
EMBED Equation.3 —— 外加剂影响修正系数,取1.00
EMBED Equation.3 —— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.00
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=24.00kN/m2
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=4.00kN/m2
3、面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。面板的计算宽度取1m。
面板的截面惯性矩 I=b×h3/12=111780.00cm4
面板的截面抵抗矩 W=b×h2/6=12420.00cm3
(1)抗弯计算
抗弯强度计算公式要求: f=M/W < [f]
最大弯矩计算公式如下:
EMBED Equation.3
M=0.07kN.m
F=5.40N/mm2
梁侧模板抗弯计算强度小于等于15.00N/mm2,满足要求!
(2)抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql=1.34kN
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=0.49N/mm2
面板抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
最大挠度计算公式如下:
EMBED Equation.3
均布荷载作用下的最大挠度
V=0.44mm小于等于[v]=2.00mm,满足要求!
4、梁侧模内龙骨计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨计算简图
内龙骨弯矩图(kN.m)
内龙骨均布荷载 q=面板最大支座力/计算宽度
内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。
最大弯矩 M=-0.30kN.m
最大支座 F=3.99kN
计算得到的最大变形 V=0.06mm
内龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩 W=b×h2/6=83333.34cm3
截面惯性矩 I=b×h3/12=4166667.00cm4
(1)抗弯强度计算
f=M/W < [f]
内龙骨的抗弯计算强度f=3.65 小于等于[f]=15.00N/mm2(根据内龙骨材料确定)
(2)抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql=2.43kN
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=0.73N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2
内龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
EMBED Equation.3
V=0.06mm小于等于[v]=0.58mm,满足要求!
5、梁侧模外龙骨计算
外龙骨承受内龙骨传递的荷载,按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨计算简图
外龙骨弯矩图(kN.m)
经计算得到最大弯矩 M=0.47kN.m
最大支座 F=8.58kN
最大变形 V=0.30mm
外龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩 W=b×h2/6=10160.00cm3
截面惯性矩 I=b×h3/12=243800.00cm4
(1)抗弯强度计算
f=M/W < [f]
外龙骨的抗弯计算强度f=46.41 小于等于[f]=205.00N/mm2(根据外龙骨材料确定)
(2)抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql=6.06kN
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=7.16N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=205.00N/mm2
外龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
EMBED Equation.3
V=0.30mm小于等于[v]=4.00,满足要求!
6、对拉螺栓的计算
取最不利的一种情况来验算其是否满足要求。
计算公式:
N < [N]=fA
其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力
A —— 对拉螺栓有效面积(mm2)
f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2
对拉螺栓的直径为12mm
对拉螺栓有效直径为9.85mm
对拉螺栓有效面积为76.20mm2
对拉螺栓最大容许拉力值为 [N]=12.95kN
对拉螺栓承受拉力最大值为 N=9.65kN (即外龙骨的最大支座力)
对拉螺栓强度满足要求!
四、梁底模板计算
1、面板计算
面板采用胶合板,为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度,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。
荷载的计算:
(1)永久荷载 Gk=20.80kN/m
(2)可变荷载 Qk=2.40kN/m
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递
面板的截面惯性矩I=b×h3/12=388800.00mm4
面板的截面抵抗矩 W=b×h2/6=43200.00mm3
最大弯矩 M=0.12kN.m
最大变形 V=0.11mm
(1)抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求: f=M/W < [f]
其中 f —— 梁底模板的抗弯强度计算值=2.82N/mm2
M —— 计算的最大弯矩=0.12kN.m
梁底模面板抗弯计算强度小于等于 15.00N/mm2,满足要求!
(2)抗剪计算
最大剪力计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=3.65kN
截面抗剪强度计算值 T=0.38N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
面板的抗剪计算满足要求!
(3)挠度计算
最大挠度计算公式如下:
EMBED Equation.3
均布荷载下的最大挠度V=0.11mm小于等于[V]=1.33mm,满足要求!
2、梁底支撑木方的计算
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
均布荷载 q=最大支座力/梁底支撑小横杆间距
永久荷载 Gk=5.75kN/m
可变荷载 Qk=0.66kN/m
最大弯矩 M=0.1ql2=0.57kN.m
最大剪力 Q=0.6ql=4.18kN
最大支座力 N=1.1×梁底支撑小横杆间距×q=7.23kN
面板的截面惯性矩I=b×h3/12=4166667.00mm4
面板的截面抵抗矩 W=b×h2/6=83333.34mm3
(1)抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求: f=M/W < [f]
其中 f —— 梁底模板的抗弯强度计算值=6.80N/mm2
M —— 计算的最大弯矩=0.57kN.m
木方抗弯计算强度小于等于 15.00N/mm2,满足要求!
(2)抗剪计算
最大剪力计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=4.18kN
截面抗剪强度计算值 T=1.25N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2
木方的抗剪计算满足要求!
(3)挠度计算
最大挠度计算公式如下:
EMBED Equation.3
均布荷载下的最大挠度V=0.46mm小于等于[V]=5.33mm,满足要求!
五、梁模板支架计算
承重架支设方式采用多根承重立杆,木方垂直梁截面
1、梁底支撑横向钢管计算
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区木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=-0.45kN.m
最大变形 Vmax=0.32mm
最大剪力 Qmax=12.28kN
A.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求: f=M/W < [f]
其中 f —— 梁底模板的抗弯强度计算值=88.16N/mm2
M —— 计算的最大弯矩=-0.45kN.m
抗弯计算强度小于等于 205.00N/mm2,满足要求!
B.抗剪计算
最大剪力计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=12.28kN
截面抗剪强度计算值 T=29.02N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=205.00N/mm2
抗剪计算满足要求!
C.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
EMBED Equation.3
均布荷载下的最大挠度V=0.32mm小于等于[V]=6.67mm,满足要求!
2、梁底支撑纵向钢管计算
纵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取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.00kN.m
最大变形 Vmax=0.00mm
最大剪力 Qmax=22.08kN
A.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求: f=M/W < [f]
其中 f —— 梁底模板的抗弯强度计算值=0.65N/mm2
M —— 计算的最大弯矩=0.00kN.m
抗弯计算强度小于等于 205.00N/mm2,满足要求!
B.抗剪计算
最大剪力计算公式如下: