计算书3.docx

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计算书3

梁模板工程方案计算书

梁300*800，高度4.7M

一、工程参数

梁与支架参数

梁截面宽度

0.3m

梁截面高度

0.8m

支架高度

4.7m

楼板厚度

0.4m

立杆梁跨度方向间距la

0.7m

钢管类型

φ48×2.6m

梁两侧与梁底立杆

梁两侧立杆间距0.9m,梁下增加1根立杆

水平杆最大步距

1.6m

顶步步距

1.5m

立杆伸出水平杆长度a

0.3m

面板

12mm厚木胶合板

梁底面板下次楞

40×90mm方木，4根

梁侧次楞

90×40mm方木，间距150mm

梁侧主楞

双钢管，间距450mm

穿梁螺栓

不设置穿梁螺栓

荷载参数

永久荷载

新浇砼自重

24kN/m3

钢筋自重

1.5kN/m3

面板次楞自重

0.3kN/m2

支架自重

0.126kN/m

可变荷载

施工人员及设备荷载

2.5kN/m2

倾倒砼对梁侧模板荷载

2kN/m2

振捣砼对梁底模板荷载

2kN/㎡

振捣砼对梁侧模板荷载

4kN/㎡

二、新浇砼对模板侧压力标准值计算

依据《砼结构工程施工规范GB50666-2011》，浇筑速度大于10m/h，或砼坍落度大于180mm时，新浇筑砼对模板的侧压力标准值，按下列公式计算:

=24×0.8=19.2kN/m2

其中γc--混凝土的重力密度，取24kN/m3；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.8m；

三、梁侧模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为12mm，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。

计算宽度取1000mm。

面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3；

截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4；

（一）强度验算

1、面板按三跨连续板计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m。

2、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=（1.2×19.2+1.4×4）×1=28.64KN/m

q2=（1.35×19.2+1.4×0.7×4）×1=29.84KN/m

取较大值q=29.84KN/m作为设计依据。

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.1q1l2=0.1×29.84×0.152=0.07KN·m

面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.07×106

=2.92N/mm2

W

24000

面板强度满足要求!

（二）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=1×19.2=19.2KN/m；

面板最大容许挠度值:

150/400=0.38mm；

面板弹性模量:

E=4500N/mm2；

ν=

0.677ql4

=

0.677×19.200×1504

=0.10mm<0.38mm

100EI

100×4500×144000

满足要求!

四、梁侧模板次楞验算

次楞采用90×40mm（宽度×高度）方木，间距：

0.15m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=90×40×40/6=24000mm3；

截面惯性矩I=90×40×40×40/12=480000mm4；

（一）强度验算

1、次楞承受面板传递的荷载，按均布荷载作用下三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.45m。

2、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=（1.2×19.2+1.4×4）×0.15=4.296KN/m

q2=（1.35×19.2+1.4×0.7×4）×0.15=4.476KN/m

取较大值q=4.476KN/m作为设计依据。

3、强度验算

计算最大弯矩：

Mmax=0.1ql2=0.1×4.476×0.452=0.091kN·m

最大支座力：

1.1ql=1.1×4.476×0.45=2.22kN

次楞抗弯强度设计值[f]＝17N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.091×106

=3.792N/mm2<17N/mm2

W

24000

满足要求!

（二）抗剪强度验算

次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×4.476×0.45=1.209KN

木材抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2；

抗剪强度按下式计算:

τ=

3V

=

3×1.209×103

=0.504N/mm2

2bh

2×90×40

次楞抗剪强度满足要求!

（三）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=19.2×0.15=2.88KN/m；

次楞最大容许挠度值=450/400=1.1mm；

次楞弹性模量:

E=10000N/mm2；

ν=

0.677ql4

=

0.677×2.88×4504

=0.167mm<1.1mm

100EI

100×10000×480000

满足要求!

五、梁侧模板主楞验算

主楞采用双钢管，间距：

0.45m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=7980mm3；

截面惯性矩I=191800mm4；

（一）强度验算

1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=2.22kN，按集中荷载作用下简支梁计算，其计算跨度取梁侧高度间距，L=0.4m。

主楞计算简图（kN）

主楞弯矩图（kN.m）

2、强度验算

最大弯矩Mmax=0.333kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.333×106

=

41.729N/mm2<205N/mm2

W

7980

满足要求!

（二）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.426kN，主楞弹性模量:

E=206000N/mm2。

主楞最大容许挠度值：

400/400=1mm；

经计算主楞最大挠度Vmax=0.084mm<1mm。

满足要求!

（三）悬挑段强度验算

穿梁螺栓距梁底距离200mm，次楞间距150mm，

弯矩M=2.22×0.2+2.22×0.05=0.55kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。

σ=

M

=

0.55×106

=

68.922N/mm2<205N/mm2

W

7980

满足要求!

（四）悬挑段挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.426kN，主楞弹性模量:

E=206000N/mm2。

容许挠度值：

200×2/400=1mm；

经计算主楞最大挠度Vmax=0.163mm<1mm。

满足要求!

六、梁底模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为12mm。

取梁底横向水平杆间距0.7m作为计算单元。

面板的截面抵抗矩W=70×1.2×1.2/6=16.8cm3；

截面惯性矩I=70×1.2×1.2×1.2/12=10.08cm4；

（一）强度验算

1、梁底次楞为4根，面板按三跨连续板计算，其计算跨度取梁底次楞间距，L=0.1m。

2、荷载计算

作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：

q1=[1.2×（24×0.8+1.5×0.8+0.3）+1.4×2]×0.7=19.35kN/m

q2=[1.35×（24×0.8+1.5×0.8+0.3）+1.4×0.7×2]×0.7=20.93kN/m

根据以上两者比较应取q=20.93kN/m作为设计依据。

计算简图（kN）

弯矩图（kN.m）

剪力图（kN）

经过计算得到从左到右各支座力分别为：

N1=0.837kN;N2=2.302kN;N3=2.302kN;N4=0.837kN;

最大弯矩Mmax=0.021kN.m

梁底模板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）=12.5N/mm2；

梁底模板的弯曲应力按下式计算：

σ=

Mmax

=

0.021×106

=

1.250N/mm2<12.5N/mm2

W

16.8×103

满足要求!

（二）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=0.7×（24×0.8＋1.5×0.8＋0.3）=14.49kN/m；

面板弹性模量:

E=4500N/mm2；

经计算，最大变形Vmax=0.022mm

梁底模板的最大容许挠度值:

100/400=0.3mm；

最大变形Vmax=0.022mm<0.3mm

满足要求!

七、梁底模板次楞验算

本工程梁底模板次楞采用方木，宽度40mm，高度90mm。

次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4×9×9/6=54cm3；

I=4×9×9×9/12=243cm4；

（一）强度验算

最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和，取受力最大的次楞，按照三跨连续梁进行计算，其计算跨度取次楞下横向水平杆的间距，L=0.7m。

次楞计算简图

荷载设计值q=2.302/0.7=3.289kN/m；

最大弯距Mmax=0.1ql2=0.1×3.289×0.72=0.161kN.m；

次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.161×106

=2.981N/mm2<17N/mm2

W

54×103

次楞抗弯强度满足要求！

（二）抗剪强度验算

V=0.6ql=0.6×3.289×0.7=1.381KN

木材抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2；

抗剪强度按下式计算:

τ=

3V

=

3×1.381×103

=0.58N/mm2

2bh

2×40×90

次楞抗剪强度满足要求!

（三）挠度验算

次楞最大容许挠度值：

l/400=700/400=1.8mm；

验算挠度时不考虑可变荷载值，只考虑永久荷载标准值:

q=1.594/0.7=2.277N/mm；

次楞弹性模量:

E=10000N/mm2；

ν=

0.677ql4

=

0.677×2.277×7004

=0.152mm<1.8mm

100EI

100×10000×243×104

次楞挠度满足要求!

八、梁底横向水平杆验算

横向水平杆按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取梁底面板下次楞传递力。

计算简图（kN）

弯矩图（kN.m）

剪力图（kN）

经计算，从左到右各支座力分别为：

N1=0.165kN;N2=5.949kN;N3=0.165kN;

最大弯矩Mmax=0.166kN.m；

最大变形Vmax=0.037mm。

（一）强度验算

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]（N/mm2）=205N/mm2；；

支撑钢管的弯曲应力按下式计算：

σ=

Mmax

=

0.166×106

=41.604N/mm2<205N/mm2

W

3.99×103

满足要求!

（二）挠度验算

支撑钢管的最大容许挠度值:

l/400=450/400=1.1mm或10mm；

最大变形Vmax=0.037mm<1.1mm

满足要求!

九、梁底纵向水平杆验算

横向钢管作用在纵向钢管的集中荷载P=5.949kN。

计算简图（kN）

纵向水平杆只起构造作用，不需要计算。

一十、扣件抗滑移验算

水平杆传给立杆荷载设计值R=5.949KN,由于采用顶托，不需要进行扣件抗滑移的计算。

一十一、立杆稳定性验算

（一）立杆轴向力设计值N计算

1、梁底立杆承受梁荷载设计值：

5.949kN;

立杆承受支架自重荷载设计值：

1.35×4.7×0.126=0.799kN

梁底立杆轴向力设计值：

6.748kN;

2、梁侧立杆承受梁荷载设计值：

0.165kN;

立杆承受支架自重荷载设计值：

1.35×4.7×0.126=0.799kN

梁侧楼板模板自重荷载设计值：

1.35×（0.7/2+（0.9-0.3）/2）×0.7×0.3=0.184kN

梁侧楼板砼与钢筋自重荷载设计值：

1.35×（0.7/2+（0.9-0.3）/2）×0.7×0.4×（24+1.5）=6.265kN

梁侧立杆轴向力设计值：

7.413kN;

立杆最大轴向力设计值N=7.413kN;

（二）立杆稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

σ=

N

≤f

φA

N----轴向力设计值（kN）：

N=7.413kN；

φ----轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到；

L0---立杆计算长度（m），L0=kμ1（h1+2a）;kμ2h。

h1:

水平杆顶步步距,h:

水平杆最大步距,a:

立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度,k:

计算长度附加系数,μ1μ2:

考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按扣件脚手架规范JGJ130-2011剪刀撑普通型构造采用。

kμ1（h1+2a）=1.155×1.432×（1.5+2×0.3）=3.47m

kμ2h=1.155×1.866×1.6=3.45m，L0=3.47m。

i----立杆的截面回转半径（cm）,i=1.61cm；

A----立杆截面面积（cm2）,A=3.71cm2；

f----钢材抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2；

立杆长细比计算：

λ=Lo/i=347/1.61=216，当验算长细比时，k取1，λ=300/1.61=186<210，长细比满足要求!

按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.156；

σg=

N

=

7.413×103

=128.084N/mm2

φA

0.156×3.71×102

立杆稳定性满足要求!