恒智天成安全计算软件3层梁顺横顺混合承重.docx
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恒智天成安全计算软件3层梁顺横顺混合承重
恒智天成安全计算软件梁模板(扣件钢管架支撑)计算书
恒智天成安全计算软件梁模板(扣件钢管架支撑)计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
梁段:
L1。
模板支撑体系剖面图
钢管排列平面示意图
一、参数信息
1.模板构造及支撑参数
(一)构造参数
梁截面宽度B:
0.8m;梁截面高度D:
1.4m;
楼层高度H:
5m;结构表面要求:
隐藏;
混凝土楼板厚度:
220mm;梁边至板支撑距离:
0.5m;
板底承重立杆横向间距lb:
1.2m;
立杆沿梁跨度方向间距la:
0.8m;立杆步距h:
1.2m;
梁底承重立杆根数:
2;梁底两侧立杆间距lc:
0.3m;
梁底承重立杆间距(mm)依次是:
300;
横杆与立杆的的连接方式为双扣件;扣件抗滑承载力系数:
0.8;
(二)支撑参数
梁底采用的支撑钢管类型为:
Ф48×3.5mm;
钢管钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);钢管弹性模量E:
206000N/mm2;
钢管屈服强度fy:
235N/mm2;钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
钢管抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;钢管端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
2.荷载参数
新浇筑砼自重标准值G2k:
24kN/m3;钢筋自重标准值G3k:
1.5kN/m3;
梁侧模板自重标准值G1k:
0.5kN/m2;砼对模板侧压力标准值G4k:
12.933kN/m2;
倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k:
2kN/m2;
梁底模板自重标准值G1k:
0.5kN/m2;振捣砼对梁底模板荷载Q2k:
2kN/m2;
3.梁侧模板参数
加固楞搭设形式:
主楞横向次楞竖向设置;
(一)面板参数
面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板;厚度:
18mm;
抗弯设计值fm:
29N/mm2;弹性模量E:
11500N/mm2;
(二)主楞参数
材料:
2根Ф48×3.5钢管;
间距(mm):
100,300*3;
钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
(三)次楞参数
材料:
1根60×90矩形木楞;
间距(mm):
500;
木材品种:
太平洋海岸黄柏;弹性模量E:
10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:
13N/mm2;抗弯强度设计值fm:
15N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
1.6N/mm2;
(四)加固楞支拉参数
加固楞采用穿梁螺栓支拉;
螺栓直径:
M14;螺栓水平间距:
800mm;
螺栓竖向间距(mm)依次是:
100,300*3;
4.梁底模板参数
搭设形式为:
3层梁顺横顺混合承重;
(一)面板参数
面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板;厚度:
18mm;
抗弯设计值fm:
29N/mm2;弹性模量E:
11500N/mm2;
(二)第一层支撑梁参数
材料:
1根50×100矩形木楞;
根数:
4;
木材品种:
太平洋海岸黄柏;弹性模量E:
10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:
13N/mm2;抗弯强度设计值fm:
15N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
1.6N/mm2;
(三)第二层支撑梁参数
材料:
1根□60×40×2.5矩形钢管;
间距:
400mm;
钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
(四)第三层支撑梁参数
材料:
1根□60×40×2.5矩形钢管;
钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
二、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。
这里取面板的计算宽度为1.180m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=1180×183/12=5.735×105mm4;
W=1180×182/6=6.372×104mm3;
1.荷载计算及组合
(一)新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γtβ1β2V1/2
F2=γH
其中γ--砼的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T--砼的入模温度,取20.000℃;
V--砼的浇筑速度,取1.500m/h;
H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取1.400m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--砼坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算得到:
F1=12.933kN/m2
F2=33.600kN/m2
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2)=12.933kN/m2;
砼侧压力的有效压头高度:
h=F/γ=12.933/24.000=0.539m;
(二)倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k
Q3k=2kN/m2;
(三)确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×1.18=15.261kN/m;
计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=20.624kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×1.18=19.455kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×1.18=20.624kN/m;
2.面板抗弯强度计算
σ=M/W<[f]
其中:
W--面板的截面抵抗矩,W=6.372×104mm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm)M=0.125ql2=6.445×105N·mm;
计算弯矩采用基本组合:
q=20.624kN/m;
面板计算跨度:
l=500.000mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=6.445×105/6.372×104=10.114N/mm2;
实际弯曲应力计算值σ=10.114N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
3.面板挠度计算
ν=5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=15.261kN/m;
l-面板计算跨度:
l=500.000mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=11500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=5.735×105mm4;
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=2.000mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×15.261×500.0004/(384×11500×5.735×105)=1.883mm;
实际最大挠度计算值:
ν=1.883mm小于最大允许挠度值:
[ν]=2.000mm,满足要求!
三、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞采用1根60×90矩形木楞为一组,间距500mm。
次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×364.5×104=3.645×106mm4;
W=1×81×103=8.100×104mm3;
E=10000N/mm2;
(一)荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×0.500=6.467kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=max(q1,q2)=8.739kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.500=8.244kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.500=8.739kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.35×12.933×0.500=7.857kN/m;
顶部荷载:
q=0.9×1.4×0.7×2×0.500=0.882kN/m;
(二)内力计算
次楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.065kN·m
最大剪力:
V=1.265kN
最大变形:
ν=0.005mm
最大支座反力:
F=2.485kN
(三)次楞计算
(1)次楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.065×106/8.100×104=0.806N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=0.806N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(2)次楞抗剪强度计算
τ=VS0/Ib=1.265×1000×60750/(3.645×106×60)=0.351N/mm2;
实际剪应力计算值0.351N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(3)次楞挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.001mm,容许挠度为0.400mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.005mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.004mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.003mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.003mm,容许挠度为0.720mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
2.主楞计算
主楞采用2根Ф48×3.5钢管为一组,共4组。
主楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×12.19×104=2.438×105mm4;
W=2×5.08×103=1.016×104mm3;
E=206000N/mm2;
主楞承受次楞传递的集中力,计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.485kN,计算挠度时取次楞的最大支座力2.047kN。
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.354kN·m
最大剪力:
V=3.200kN
最大变形:
ν=0.255mm
最大支座反力:
F=4.443kN
(1)主楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.354×106/1.016×104=34.834N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=34.834N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞抗剪强度计算
τ=VS0/Itw=1.600×1000×6946/(2.438×105×3.5)=13.026N/mm2;
实际剪应力计算值13.026N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(3)主楞挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.255mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.027mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.254mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.穿梁螺栓计算
验算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿梁螺栓型号:
M14;查表得:
穿梁螺栓有效直径:
11.55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=105mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×105/1000=17.850kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=4.443kN。
穿梁螺栓所受的最大拉力N=4.443kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN,满足要求!
四、梁底模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。
这里取面板的计算宽度为0.400m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=400×183/12=1.944×105mm4;
W=400×182/6=2.160×104mm3;
1.荷载计算及组合
模板自重标准值G1k=0.5×0.400=0.200kN/m;
新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.400×1.4=13.440kN/m;
钢筋自重标准值G3k=1.5×0.400×1.4=0.840kN/m;
永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=14.480kN/m;
振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.400=0.800kN/m;
(1)计算挠度采用标准组合:
q=14.480kN/m;
(2)计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=18.299kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×14.480+1.4×0.800)=16.646kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×14.480+1.4×0.7×0.800)=18.299kN/m;
2.面板抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
其中:
W--面板的截面抵抗矩,W=2.160×104mm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm)M=0.125ql2=1.627×105N·mm;
计算弯矩采用基本组合:
q=18.299kN/m;
面板计算跨度:
l=800/(4-1)=266.667mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=1.627×105/2.160×104=7.530N/mm2;
实际弯曲应力计算值σ=7.530N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
ν=5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=14.480kN/m;
l-面板计算跨度:
l=266.667mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=11500N/mm2;
I--截面惯性矩:
I=1.944×105mm4;
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=1.067mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×14.480×266.6674/(384×11500×1.944×105)=0.426mm;
实际最大挠度计算值:
ν=0.426mm小于最大允许挠度值:
[ν]=1.067mm,满足要求!
五、梁底支撑梁的计算
1.第一层支撑梁的计算
支撑梁采用1根50×100矩形木楞,共4组,均匀布置在梁底。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×416.67×104=4.167×106mm4;
W=1×83.33×103=8.333×104mm3;
E=10000N/mm2;
支撑梁直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
支撑梁均布荷载计算:
(1)计算弯矩和剪力采用(考虑支撑梁自重):
q=18.299×266.667/800.000+0.041=6.140kN/m;
(2)计算挠度采用(考虑支撑梁自重):
q=14.480×266.667/800.000+0.030=4.857kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×6.140×0.82=0.393kN.m
最大剪力V=0.6ql=0.6×6.140×0.8=2.947kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×6.140×0.8=5.403kN
最大变形ν=0.677ql4/100EI=0.677×4.857×8004/(100×10000.000×4.167×106)=0.323mm
(一)支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=0.393×106/8.333×104=4.716N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=4.716N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(二)支撑梁抗剪计算
τ=VS0/Ib=2.947×1000×62500/(4.167×106×50)=0.884N/mm2;
实际剪应力计算值0.884N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(三)支撑梁挠度计算
最大挠度:
ν=0.323mm;
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=3.200mm;
实际最大挠度计算值:
ν=0.323mm小于最大允许挠度值:
[ν]=3.200mm,满足要求!
2.第二层支撑梁的计算
支撑梁采用1根□60×40×2.5矩形钢管,间距800mm。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×21.88×104=2.188×105mm4;
W=1×7.29×103=7.290×103mm3;
E=206000N/mm2;
(一)荷载计算及组合:
(1)第二层支撑梁承受第一层支撑梁传递的集中力
计算弯矩和剪力时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力5.403kN;
计算弯矩和剪力时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力3.403kN;(包含梁侧模板传递的自重荷载)
计算挠度时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力4.274kN;
计算挠度时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力2.656kN;(包含梁侧模板传递的自重荷载)
(2)第二层支撑梁自重均布荷载:
计算弯矩和剪力时取0.048kN/m;
计算挠度时取0.036kN/m。
(二)支撑梁验算
根据前面计算的荷载组合,取结构最不利状态进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=0.713kN
N2=8.137kN
N3=8.137kN
N4=0.713kN
计算得到:
最大弯矩:
M=0.350kN.m
最大剪力:
V=5.411kN
最大变形:
ν=0.244mm
最大支座反力:
F=8.137kN
(1)支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=0.350×106/7.290×103=48.066N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=48.066N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)支撑梁抗剪计算
τ=VS0/Itw=5.411×1000×3578/(2.188×105×2.5)=35.391N/mm2;
实际剪应力计算值35.391N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(3)支撑梁挠度计算
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.244mm,容许挠度为3.000mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.046mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.244mm,容许挠度为3.000mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.第三层支撑梁的计算
(一)梁底支撑梁验算
支撑梁采用1根50×100矩形木楞为一组,共2组。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×21.88×104=2.188×105mm4;
W=1×7.29×103=7.290×103mm3;
E=206000N/mm2;
取承受最大支座反力的支撑梁进行验算,支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
支撑梁所受集中荷载F:
计算弯矩和剪力时采用F1=8.137kN;
计算挠度时采用F2=6.407kN;
均布荷载取支撑梁的自重q:
计算弯矩和剪力时采用q1=0.048kN/m;
计算挠度时采用q2=0.036kN/m;
根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
计算得到:
最大弯矩:
M=1.141kN.m
最大剪力:
V=5.312kN
最大变形:
ν=0.843mm
最大支座反力:
F=17.536kN
(1)支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=1.141×106/7.290×103=156.577N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=156.577N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)支撑梁抗剪计算
τ=VS0/Itw=5.312×1000×3578/(2.188×105×2.5)=34.747N/mm2;
实际剪应力计算值34.747N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(3)支撑梁挠度计算
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.843mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.152mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.841mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
(二)梁侧支撑梁验算
梁底支撑梁采用1根Ф48×3.5钢管为一组,共2组。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=12.19×104=1.219×105mm4;
W=5.08×103=5.080×103mm3;
E=206000N/mm2;
梁侧支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
支撑梁所受集中荷载F:
计算弯矩和剪力时采用F1=0.713kN;
计算挠度时采用F2=0.555kN;
均布荷载取支撑梁的自重q:
计算弯矩和剪力时采用q1=0.052kN/m;
计算挠度时采用q2=0.038kN/m;
根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、