ts满堂楼板模板支架计算
扣件钢管楼板模板支架计算书 依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术
规范
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》(JGJ130-2001)
模板支架搭设高度为2.75米,搭设尺寸为:立杆的纵距 b=1米,立杆的横距 l=1米,立杆的步距 h=1.30米。
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为Φ48×3.5。
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。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载
标准
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值
q = 25×0.13×1+0.35×1=3.6kN/m 1
活荷载标准值
q = (2+1)×1=3kN/m 2
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:
3W = 100×1.8×1.8/6 = 54cm;
4I = 100×1.8×1.8×1.8/12 = 48.6cm;
1(强度计算:
f = M / W < [f]
2其中 f —— 面板的强度计算值(N/mm);
M —— 面板的最大弯距(N.mm);
W —— 面板的净截面抵抗矩;
2 [f] —— 面板的强度设计值,取15N/mm;
2M = 0.100ql
其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.2×3.6+1.4×3)×0.1×0.1=0.0085kN.m
2经计算得到面板强度计算值 f = 0.0085×1000×1000/54000=0.1574N/mm 面板的强度验算 f < [f],满足要求~
2(抗剪计算:
T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×3.6+1.4×3)×0.1=0.5112kN
2截面抗剪强度计算值 T=3×511.2/(2×1000×18.00)=0.0426N/mm
2截面抗剪强度设计值 [T]= 1.4N/mm
抗剪强度验算 T < [T],满足要求~
3(挠度计算:
4v = 0.677ql / 100EI < [v] = l / 250
4面板最大挠度计算值 v = 0.677×6.6×100/(100×6000×486000)=0.0015mm
面板的最大挠度小于100/250,满足要求~
二、模板支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
1(荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q = 25×0.13×0.1=0.325kN/m 11
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q = 0.35×0.1=0.035kN/m 12
(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/m):
经计算得到,活荷载标准值 q = (1+2)×0.1=0.3kN/m 2
静荷载 q = 1.2×0.325+1.2×0.035=0.432kN/m 1
活荷载 q= 1.4×0.3=0.42kN/m 2
2(方木的计算:
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的
弯矩和,
计算公式
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如下:
均布荷载 q = 0.852/1=0.852kN/m
2最大弯矩 M = 0.1ql=0.1×0.852×1×1=0.0852kN.m
最大剪力 Q=0.6×1×0.852=0.5112kN
最大支座力 N=1.1×1×0.852=0.9372kN
方木的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
3W = 10×5×5/6 = 41.6667cm;
4I = 10×5×5×5/12 = 104.1667cm;
(1)方木强度计算
62截面应力 =0.0852×10/41666.7=2.0448N/mm
2方木的计算强度小于13N/mm,满足要求~
(2)方木抗剪计算
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]
2截面抗剪强度计算值 T=3×511.2/(2×100×50)=0.1534N/mm
2截面抗剪强度设计值 [T]=1.3N/mm
方木的抗剪强度计算满足要求~
(3)方木挠度计算
4最大变形 v =0.677×0.66×1000/(100×9500×1041667)=0.4515mm
方木的最大挠度小于1000/250,满足要求~
三、板底支撑钢管计算
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取纵向板底支撑传递力,P=0.9792kN
0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN0.9792kN
AB100010001000
支撑钢管计算简图
0.96940.9694
0.78730.7873
支撑钢管弯矩图(kN.m)
0.14210.1421
2.37112.3711
支撑钢管变形图(mm)
5.37585.37584.40644.40644.39664.39663.4373.4373.42723.42723.41743.41742.45782.45782.4482.4482.43822.43821.47861.47861.46881.46881.4591.4590.49940.49940.48960.47980.4798
0.47980.47980.48960.49940.49941.4591.4591.46881.46881.47861.47862.43822.43822.4482.4482.45782.45783.41743.41743.42723.42723.4373.4374.39664.39664.40644.40645.37585.3758
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 M=0.9694kN.m max
最大变形 v=2.3711mm max
最大支座力 Q=10.7614kN max
62截面应力 =0.9694×10/5080=190.8268N/mm
2支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm,满足要求~ 支撑钢管的最大挠度小于1000/150或10mm,满足要求~
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(规范
5.2.5):
R ? R c
其中 R—— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; c
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=10.7614kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下
会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 五、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1(静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
N = 0.138×2.75=0.3795kN G1
(2)模板的自重(kN):
N= 0.35×1×1=0.35kN G2
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
N = 25×0.13×1×1=3.25kN G3
经计算得到,静荷载标准值 N = N+N+N = 3.9795kN。 GG1G2G3
2(活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载:
经计算得到,活荷载标准值 N = (1+2)×1×1=3kN Q
3(不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
N = 1.2N + 1.4NQ G
六、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 (kN);N = 8.9754
—— 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 = 1.58
2 A —— 立杆净截面面积 (cm); A = 4.89
3 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm);W = 5.08
2 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm);
2 [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm;
l —— 计算长度 (m); 0
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算
l= k1uh (1) 0
l= (h+2a) (2) 0
k —— 计算长度附加系数,取值为1.155; 1
u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.7
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.10m;
2公式(1)的计算结果: = 67.7292N/mm,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求~
2公式(2)的计算结果: = 28.9505N/mm,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求~
七、楼板强度的计算
1(计算楼板强度说明:
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取3.9m,楼板承受的荷载按照线
22均布考虑。宽度范围内配筋2级钢筋级钢筋,配筋面积A=2028mm,f=300N/mm。sy板的截面尺寸为 b×h=3900mm×130mm,截面有效高度 h0=110mm。
按照楼板每8天浇筑一层,所以需要验算8天、16天、24天...的,承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力要求~
楼板计算长边3.9m,短边3.9×1=3.9m,
楼板计算范围内摆放4×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为:
q=2×1.2×(0.35+25×0.13)+1×1.2×(0.3795×4×4/3.9/3.9)+1.4×
2(2+1)=13.3191kN/m
计算单元板带所承受均布荷载q=3.9×13.3191=51.9445kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照两边固接双向板计算
22M=0.0513×ql=0.0513×51.9445×3.9=40.5309kN.m max
验算楼板混凝土强度的平均气温为25.00?,查温度、龄期对混凝土强度影响曲
线得到8天后混凝土强度达到62.4044%,C30混凝土强度近似等效为C18.7213。混
2凝土弯曲抗压强度设计值为f=8.9238N/mm cm
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= Af/bhf = 2028×300/(3900×110×8.9238)=0.1589 sy0cm
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
=0.147 s
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
2-62M=bhf = 0.147×3900×110×8.9238×10=61.9038kN.m 1s0cm
结论:由于ΣM= 61.9038 =61.9038 > M=40.5309 i max
所以第8天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑可以拆除。