其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=2.99×105N·mm
W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.02×104mm3;
f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;
主楞的最大应力计算值:
σ=2.99×105/1.02×104=29.5N/mm2;
主楞的最大应力计算值σ=29.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!
2.主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
τ=2V/A≤fv
其中,τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--主楞计算最大剪力(N):
V=2715.8/2=1357.9N;
A--钢管的截面面积(mm2):
A=489.303mm2;
fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=120N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值:
τ=2×1357.9/489.303=5.550N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值τ=5.55N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!
3.主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值:
ν=0.292mm;
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=2.4mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.292mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求!
五、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--穿墙螺栓所受的拉力;
A--穿墙螺栓有效面积(mm2);
f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:
M12;
穿墙螺栓有效直径:
9.85mm;
穿墙螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN;
主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为:
N=4.93kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=4.933kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
第二、梁模板(扣件钢管架)计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
因本工程梁支架一层和二层高度大于4米,其它层均为3米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
梁段:
本计算书以一、二层框架梁为计算对象。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.30;梁截面高度D(m):
0.60;
混凝土板厚度(mm):
120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):
4.20;梁两侧立杆间距(m):
0.60;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
0;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;模板自重(kN/m2):
0.30;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.8;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
柏木;木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm):
16.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板材质:
胶合面板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
60.0;梁底方木截面高度h(mm):
80.0;
梁底纵向支撑根数:
2;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;次楞根数:
3;
主楞竖向支撑点数量:
3;
穿梁螺栓直径(mm):
M14;穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:
150mm,300mm,450mm;
主楞材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
主楞合并根数:
2;
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
二、梁侧模板荷载计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.750m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
三、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。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为3根。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<[f]
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=50×1.8×1.8/6=27cm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:
M=0.125ql2
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.5×17.85=10.709kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.5×4=2.8kN/m;
计算跨度:
l=(600-120)/(3-1)=240mm;
面板的最大弯矩M=0.125×(10.709+2.8)×[(600-120)/(3-1)]2=9.73×104N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.25ql=1.25×(10.709+2.800)×[(600-120)/(3-1)]/1000=4.053kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=9.73×104/2.70×104=3.6N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=3.6N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=q1=10.709N/mm;
l--计算跨度:
l=[(600-120)/(3-1)]=240mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.521×10.709×[(600-120)/(3-1)]4/(100×6000×2.43×105)=0.127mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[(600-120)/(3-1)]/250=0.96mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.127mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.96mm,满足要求!
四、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞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。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=4.053/0.500=8.105kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×6×8×8/6=64cm3;
I=1×6×8×8×8/12=256cm4;
E=9000.00N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.203kN·m,最大支座反力R=4.458kN,最大变形ν=0.151mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=2.03×105/6.40×104=3.2N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值σ=3.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.151mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,满足要求!
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力4.458kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=2×6×8×8/6=128cm3;
I=2×6×8×8×8/12=512cm4;
E=9000.00N/mm2;