板模板扣件式计算书.docx
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板模板扣件式计算书
板模板(扣件式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B1,标高4.2m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
120
模板支架高度H(m)
3.9
模板支架纵向长度L(m)
37
模板支架横向长度B(m)
34
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
楼板模板
0.5
模板及其支架自重
0.75
混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.2
0.051
地基粗糙程度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
模板支架顶部距地面高度(m)
4.2
风压高度变化系数μz
0.51
风荷载体型系数μs
0.5
三、模板体系设计
主梁布置方向
垂直立柱纵向方向
立柱纵向间距la(mm)
500
立柱横向间距lb(mm)
500
水平拉杆步距h(mm)
1500
小梁间距l(mm)
200
小梁最大悬挑长度l1(mm)
0
主梁最大悬挑长度l2(mm)
0
设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(模板支架纵向)
模板设计剖面图(模板支架横向)
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
面板计算方式
简支梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
承载能力极限状态
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×1=6.511kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.108kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
正常使用极限状态
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.1+(24+1.1)×0.12))×1=3.112kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=q1l2/8=6.511×0.22/8=0.033kN·m
M2=q2L2/8+pL/4=0.108×0.22/8+3.15×0.2/4=0.158kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.033,0.158]=0.158kN·m
σ=Mmax/W=0.158×106/37500=4.214N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×3.112×2004/(384×10000×281250)=0.023mm
ν=0.023mm≤[ν]=L/250=200/250=0.8mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
50×50
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.782
小梁截面抵抗矩W(cm3)
20.833
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
52.083
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.2=1.345kN/m
因此,q1静=0.9×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.12)×0.2=0.715kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.2=0.63kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.2=0.065kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×0.715×0.52+0.125×0.63×0.52=0.042kN·m
M2=max[0.07q2L2+0.203pL,0.125q2L2+0.188pL]=max[0.07×0.065×0.52+0.203×3.15×0.5,0.125×0.065×0.52+0.188×3.15×0.5]=0.321kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.042,0.321]=0.321kN·m
σ=Mmax/W=0.321×106/20833=15.401N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×0.715×0.5+0.625×0.63×0.5=0.42kN
V2=0.625q2L+0.688p=0.625×0.065×0.5+0.688×3.15=2.187kN
Vmax=max[V1,V2]=max[0.42,2.187]=2.187kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.187×1000/(2×50×50)=1.312N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.3+(24+1.1)×0.12))×0.2=0.662kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×0.662×5004/(100×9350×52.083×104)=0.044mm≤[ν]=L/250=500/250=2mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×2.8
主梁计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
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
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.25
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.19
主梁计算方式
三等跨连续梁
1、小梁最大支座反力计算
q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×1.5]×0.2=1.137kN/m
q1静=0.9×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)×0.2=0.759kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.2=0.378kN/m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.12))×0.2=0.702kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×1.137×0.5=0.71kN
R=Rmax=0.71kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×0.702×0.5=0.439kN
R'=R'max=0.439kN;
计算简图如下:
主梁计算简图一
主梁计算简图二
2、抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
主梁弯矩图二(kN·m)
σ=Mmax/W=0.091×106/4250=21.384N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
主梁剪力图二(kN)
τmax=2Vmax/A=2×1.246×1000/398=6.262N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图一(mm)
主梁变形图二(mm)
跨中νmax=0.046mm≤[ν]=L/250=2mm
满足要求!
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=1.096kN,R2=1.908kN,R3=1.982kN,R4=0.693kN
图二
支座反力依次为R1=0.884kN,R2=1.956kN,R3=1.956kN,R4=0.884kN
七、扣件抗滑移验算
荷载传递至立柱方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数kc
1
按上节计算可知,扣件受力N=1.982kN≤Rc=kc×8=1×8=8kN
满足要求!
八、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立柱顶部步距hd(mm)
1500
立柱伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立柱计算长度系数μ1
1.386
非顶部立柱计算长度系数μ2
1.755
立柱钢管截面类型(mm)
Φ48×2.8
立柱钢管计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
398
立柱截面回转半径i(mm)
16
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.25
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
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633mm
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=1×1.755×1500=2632mm
λ=max[l01,l0]/i=2633.4/16=164.588≤[λ]=210
满足要求!
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
小梁验算
q1=1×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×0.2=1.095kN/m
同上四~六步计算过程,可得:
R1=1.056kN,R2=1.884kN,R3=1.91kN,R4=0.852kN
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3041.577mm
λ1=l01/i=3041.577/16=190.099
查表得,φ=0.199
不考虑风荷载:
N1=Max[R1,R2,R3,R4]=Max[1.056,1.884,1.91,0.852]=1.91kN
f=N1/(ΦA)=1910/(0.199×398)=24.116N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
考虑风荷载:
Mw=1×γQφcωk×la×h2/10=1×1.4×0.9×0.051×0.5×1.52/10=0.007kN·m
N1w=Max[R1,R2,R3,R4]+Mw/lb=Max[1.056,1.884,1.91,0.852]+0.007/0.5=1.924kN
f=N1w/(φA)+Mw/W=1924/(0.199×398)+0.007×106/4250=25.939N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=1.155×1.755×1500=3040.537mm
λ=l0/i=3040.537/16=190.034
查表得,φ1=0.199
不考虑风荷载:
N=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[1.056,1.884,1.91,0.852]+1×1.2×0.15×3.9=2.612kN
f=N/(φ1A)=2.612×103/(0.199×398)=32.979N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
考虑风荷载:
Mw=1×γQφcωk×la×h2/10=1×1.4×0.9×0.051×0.5×1.52/10=0.007kN·m
Nw=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H+Mw/lb=Max[1.056,1.884,1.91,0.852]+1×1.2×0.15×3.9+0.007/0.5=2.626kN
f=Nw/(φ1A)+Mw/W=2.626×103/(0.199×398)+0.007×106/4250=34.803N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
九、高宽比验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.7:
支架高宽比不应大于3
H/B=3.9/34=0.115<3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
十、立柱地基基础验算
地基土类型
卵石、圆砾
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
0.9
垫板底面面积A(m2)
0.1
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=2.626/(0.9×0.1)=29.178kPa≤fak=140kPa
满足要求!