梁模板扣件钢管支撑架计算书 梁高500宽800Word下载.docx
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扣件计算折减系数取1.00。
图1梁模板支撑架立面简图
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.50×
0.80+0.50)+1.40×
2.00=27.880kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
0.80+0.7×
1.40×
2.00=29.500kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×
1.40=0.98
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为F=1.35×
25.500×
0.150×
0.500×
0.900=2.324kN。
采用的钢管类型为φ48×
2.8。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、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。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.500×
0.800×
0.900=18.360kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×
0.900×
(2×
0.800+0.500)/0.500=1.890kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(0.000+2.000)×
0.900=0.900kN
均布荷载q=1.35×
18.360+1.35×
1.890=27.338kN/m
集中荷载P=0.98×
0.900=0.882kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=25.35cm3;
截面惯性矩I=16.48cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.097kN
N2=2.989kN
N3=3.190kN
N4=3.190kN
N5=2.989kN
N6=1.097kN
最大弯矩M=0.028kN.m
最大变形V=0.013mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.028×
1000×
1000/25350=1.105N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×
1807.0/(2×
900.000×
13.000)=0.232N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.013mm
面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
梁底龙骨计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=3.190/0.900=3.544kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
3.54×
0.90×
0.90=0.287kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
3.544=1.914kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
3.544=3.509kN
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=42.67cm3;
截面惯性矩I=170.67cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.287×
106/42666.7=6.73N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<
[T]
截面抗剪强度计算值T=3×
1914/(2×
40×
80)=0.897N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=2.546kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
2.546×
900.04/(100×
9000.00×
1706667.0)=0.736mm
龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
(一)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取次龙骨支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.330kN.m
最大变形vmax=0.181mm
最大支座力Qmax=8.384kN
抗弯计算强度f=M/W=0.330×
106/4248.0=77.70N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于466.7/150与10mm,满足要求!
(二)梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=8.38kN
选用单扣件,抗滑承载力的设计计算不满足要求,建议可以考虑双扣件或调整立杆纵距或排距!
!
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=8.38kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=1.35×
1.037=1.400kN
顶部立杆段,脚手架钢管的自重N2=1.35×
0.246=0.332kN
非顶部立杆段N=8.384+1.400=9.784kN
顶部立杆段N=8.384+0.332=8.716kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);
A=3.97
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.25
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:
l0=ku1(h+2a)
(1)
非顶部立杆段:
l0=ku2h
(2)
k——计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1;
u1,u2——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.40m;
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=1.649,l0=3.619m;
λ=3619/16.0=225.888
允许长细比(k取1)λ0=225.888/1.155=195.574<
210长细比验算满足要求!
φ=0.144
σ=8716/(0.144×
397.4)=152.435N/mm2
a=0.5m时,u1=1.298,l0=3.748m;
λ=3748/16.0=233.956
允许长细比(k取1)λ0=233.956/1.155=202.559<
φ=0.135
σ=8716/(0.135×
397.4)=162.874N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.400时,σ=159.394N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
非顶部立杆段:
u2=1.951,l0=3.380m;
λ=3380/16.0=210.993
允许长细比(k取1)λ0=210.993/1.155=182.678<
φ=0.164
σ=9784/(0.164×
397.4)=150.120N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.300×
1.250×
0.600=0.225kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
la——立杆迎风面的间距,1.10m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.225×
1.100×
1.500×
1.500/10=0.070kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
顶部立杆Nw=8.384+1.350×
0.246+0.9×
0.980×
0.070/0.900=8.785kN
非顶部立杆Nw=8.384+1.350×
1.037+0.9×
0.070/0.900=9.853kN
σ=8785/(0.144×
397.4)+70000/4248=170.155N/mm2
σ=8785/(0.135×
397.4)+70000/4248=180.676N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.400时,σ=177.169N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
u2=1.951,l0=3.38m;
σ=9853/(0.164×
397.4)+70000/4248=167.693N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。