一侧有板梁模板盘扣式计算书.docx
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一侧有板梁模板盘扣式计算书
一侧有板梁模板(盘扣式)计算书
梁模板(盘扣式)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》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
200*1000
新浇混凝土梁计算跨度(m)
6
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
200×1000
新浇混凝土结构层高(m)
3.5
梁侧楼板厚度(mm)
100
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
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k(kN/m2)
2.5
对水平面模板取值Q2k(kN/m2)
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.2
非自定义:
0.104
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁一侧有板,梁板立柱不共用A
梁跨度方向立柱间距la(mm)
1200
梁底两侧立柱间距lb(mm)
700
支撑架中间层水平杆最大竖向步距h(mm)
1500
支撑架顶层水平杆步距h'(mm)
500
可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度a(mm)
200
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
1200、1200
混凝土梁居梁底两侧立柱中的位置
居中
梁底左侧立柱距梁中心线距离(mm)
350
板底右侧立柱距梁中心线距离s2(mm)
350
梁底增加立柱根数
1
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁底左侧立柱距离(mm)
350
梁底支撑小梁根数
3
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按二等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=γ0×[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+ψc×1.4Q1k]×b=[1.2×(0.1+(24+1.5)×1)+1.4×2.5]×1=34.22kN/m
q1静=γ0×1.2×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=1.2×[0.1+(24+1.5)×1]×1=30.72kN/m
q1活=γ0×ψc×1.4Q1k×b=1.4×2.5×1=3.5kN/m
q2=[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=[0.1+(24+1.5)×1]×1=25.6kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1L2=0.125q1l2=0.125×34.22×0.12=0.043kN·m
σ=Mmax/W=0.043×106/37500=1.141N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.521q2L4/(100EI)=0.521×25.6×1004/(100×10000×281250)=0.005mm≤[ν]=l/250=100/250=0.4mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375q1静l+0.437q1活l=0.375×30.72×0.1+0.437×3.5×0.1=1.305kN
R2=1.25q1l=1.25×34.22×0.1=4.277kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375q2l=0.375×25.6×0.1=0.96kN
R2'=1.25q2l=1.25×25.6×0.1=3.2kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
50×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
13
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
小梁弹性模量E(N/mm2)
9600
小梁截面抵抗矩W(cm3)
53.333
小梁截面惯性矩I(cm4)
213.333
验算方式
三等跨连续梁
为简化计算,按三等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{1.305+1.2×[(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×1]+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×2.5]×(0.35-0.2/2)/2×1,4.277+1.2×(0.3-0.1)×0.2/2}=4.301kN/m
q2=max{0.96+(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×1+(0.5+(24+1.1)×0.1)×(0.35-0.2/2)/2×1,3.2+(0.3-0.1)×0.2/2}=3.22kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.1q1l12,0.5q1l22]=max[0.1×4.301×1.22,0.5×4.301×0.22]=0.619kN·m
σ=Mmax/W=0.619×106/53333=11.614N/mm2≤[f]=13N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.6q1l1,q1l2]=max[0.6×4.301×1.2,4.301×0.2]=3.097kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.097×1000/(2×50×80)=1.161N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.677q2l14/(100EI)=0.677×3.22×12004/(100×9600×2133330)=2.207mm≤[ν]=l1/250=1200/250=4.8mm
ν2=q2l24/(8EI)=3.22×2004/(8×9600×2133330)=0.031mm≤[ν]=2l2/250=2×200/250=1.6mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑主梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.1q1l1,0.4q1l1+q1l2]=max[1.1×4.301×1.2,0.4×4.301×1.2+4.301×0.2]=5.678kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=2.546kN,R2=5.678kN,R3=3.64kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.1q2l1,0.4q2l1+q2l2]=max[1.1×3.22×1.2,0.4×3.22×1.2+3.22×0.2]=4.25kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=2.091kN,R'2=4.25kN,R'3=3.185kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3.5
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面惯性矩I(cm4)
12.19
主梁截面抵抗矩W(cm3)
5.08
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.189×106/5080=37.299N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=3.14kN
τmax=2Vmax/A=2×3.14×1000/489=12.843N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.037mm≤[ν]=l/250=350/250=1.4mm
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=0.187kN,R2=11.177kN,R3=0.5kN
七、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座内主梁根数
1
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
可调托座最大受力N=max[R1,R2,R3]=11.177kN≤[N]=30kN
满足要求!
八、立柱验算
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值f(N/mm2)
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(1.2×1500,500+2×0.7×200)=1800mm
λ=hmax/i=1800/15.9=113.208≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.386
2、风荷载计算
Mw=γ0×1.4×ψc×ωk×la×h2/10=1.4×0.9×0.104×1.2×1.52/10=0.035kN·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)×1)+1.4×0.9×2.5]×1=33.87kN/m
2)小梁验算
q1=max{1.29+1.2×[(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×1]+[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.9×2.5]×(0.35-0.2/2)/2×1,4.234+1.2×(0.3-0.1)×0.2/2}=4.258kN/m
同上四~六计算过程,可得:
R1=0.185kN,R2=11.084kN,R3=0.498kN
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3]+1.2×0.15×(3.5-1)+Mw/lb=max[0.185,11.084,0.498]+0.45+0.035/0.7=11.584kN
f=N/(φA)+Mw/W=11584.355/(0.386×424)+0.035×106/4490=78.661N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、立杆支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
100
混凝土强度等级
C30
立杆底座长a(mm)
200
立杆底座宽b(mm)
200
F1=N=11.584kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50100-2010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=80mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=1120mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×1.43+0.25×0)×1×1120×80/1000=89.69kN≥F1=11.584kN
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》GB50100-2010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=[(600)×(600)/(200×200)]1/2=3,Aln=ab=40000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×3×14.3×40000/1000=2316.6kN≥F1=11.584kN
满足要求!