注意:上述方案是按照等刚度法计算的理论数据,由于缺乏规范仅供参考。实际工作中,仍需根据施工经验或地方要求配备足够层数的模板支架,以保证施工安全!
梁模板(扣件钢管架支撑)计算书
本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
梁段:KL-M3。
模板支撑体系剖面图
500350500009梁009675675 钢管排列平面示意图 31
一、参数信息
1.模板构造及支撑参数 (一) 构造参数
梁截面宽度B:0.35m;梁截面高度D:1.1m; 楼层高度H:10.2m;结构表面要求:隐藏;
混凝土楼板厚度:110mm;梁边至板支撑距离:0.5m; 板底承重立杆横向间距lb:0.9m;
立杆沿梁跨度方向间距la:0.9m;立杆步距h:1.5m; 梁底承重立杆根数:1;
横杆与立杆的的连接方式为双扣件;扣件抗滑承载力系数:0.8; (二) 支撑参数
梁底采用的支撑钢管类型为:Ф48×3.5mm;
钢管钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);钢管弹性模量E:206000N/mm2
;
钢管屈服强度fy:235N/mm2;钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2
;
钢管抗剪强度设计值fv:120N/mm2;钢管端面承压强度设计值fce:325N/mm2
;2.荷载参数
新浇筑砼自重标准值G:24kN/m3;钢筋自重标准值G1.5kN/m3
2k3k:;
梁侧模板自重标准值G2;砼对模板侧压力标准值G2
1k:0.5kN/m4k:12.933kN/m;倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q:2kN/m2
3k;
梁底模板自重标准值G0.5kN/m2;振捣砼对梁底模板荷载Q2
1k:2k:2kN/m; 3.梁侧模板参数
加固楞搭设形式:主楞横向次楞竖向设置; (一) 面板参数
面板采用克隆(平行方向)15mm厚覆面木胶合板;厚度:15mm;
抗弯设计值fm:30N/mm2;弹性模量E:11500N/mm2
; (二) 主楞参数
材料:2根Ф48×3.5钢管; 间距(mm):100,300*2;
钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:206000N/mm2
;
屈服强度fy:235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2
;
抗剪强度设计值fv:120N/mm2;端面承压强度设计值fce:325N/mm2
; (三) 次楞参数
材料:1根45×75木方(宽度×高度mm); 间距(mm):400;
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm2
;
抗压强度设计值fc:15N/mm2;抗弯强度设计值fm:17N/mm2
;
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm2
; (四) 加固楞支拉参数
加固楞采用穿梁螺栓支拉;
螺栓直径:M12;螺栓水平间距:800mm; 螺栓竖向间距(mm)依次是:100,300*2; 4.梁底模板参数
搭设形式为:2层梁上顺下横混合承重; (一) 面板参数
32
面板采用克隆(平行方向)15mm厚覆面木胶合板;厚度:15mm;
22
抗弯设计值fm:30N/mm;弹性模量E:11500N/mm; (二) 第一层支撑梁参数
材料:1根45×75木方(宽度×高度mm); 根数:3;
2
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm;
22
抗压强度设计值fc:15N/mm;抗弯强度设计值fm:17N/mm;
2
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm;
二、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。根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.990m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
354
I = 990×15/12= 2.784×10mm;
243
W = 990×15/6 = 3.713×10mm; 1.荷载计算及组合
(一) 新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
1/2
F1=0.22γtβ1β2V F2=γH
3
其中 γ -- 砼的重力密度,取24.000kN/m; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T -- 砼的入模温度,取20.000℃; V -- 砼的浇筑速度,取1.500m/h;
H -- 砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取1.100m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000; β2-- 砼坍落度影响修正系数,取1.000。 根据以上两个公式计算得到:
2
F1=12.933 kN/m
2
F2=26.400 kN/m
2
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2)=12.933 kN/m; 砼侧压力的有效压头高度:h=F/γ=12.933/24.000=0.539m; (二) 倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k
2
Q3k=2kN/m;
(三) 确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×0.99=12.804kN/m; 计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=17.303kN/m; 由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.99=16.323kN/m; 由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.99=17.303kN/m; 2.面板抗弯强度计算
33
σ = M/W < [f]
43
其中:W -- 面板的截面抵抗矩,W =3.713×10mm;
25
M -- 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql=3.461×10N·mm; 计算弯矩采用基本组合: q=17.303kN/m;
面板计算跨度: l = 400.000mm;
542
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.461×10 / 3.713×10=9.321N/mm;
22
实际弯曲应力计算值 σ=9.321N/mm 小于抗弯强度设计值 [f]=30N/mm,满足要求! 3.面板挠度计算
4
ν =5ql/(384EI)≤[ν]
其中:q--作用在模板上的压力线荷载:q = 12.804 kN/m; l-面板计算跨度: l =400.000mm;
2
E--面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm;
54
I--面板的截面惯性矩: I = 2.784×10mm; 容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=1.600mm;
45
面板的最大挠度计算值: ν= 5×12.804×400.000/(384×11500×2.784×10) = 1.333 mm;
实际最大挠度计算值: ν=1.333mm小于最大允许挠度值:[ν] =1.600mm,满足要求! 三、梁侧模板支撑的计算 1.次楞计算
次楞采用1根45×75木方(宽度×高度mm)为一组,间距400mm。 次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
364
I=1×45×75/12 = 1.582×10 mm;
243
W=1×45×75/6 = 4.219×10 mm;
2
E=10000 N/mm; (一) 荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×0.400=5.173kN/m; 计算弯矩和剪力采用基本组合: 有效压头高度位置荷载:
q=max(q1,q2)=6.991kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.400=6.595kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.400=6.991kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.35×12.933×0.400=6.285kN/m; 顶部荷载:
q=0.9×1.4×0.7×2×0.400=0.706kN/m; (二) 内力计算
次楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
34
6.285kN/m6.991kN/m0.706kN/m100300451300539290
弯矩和剪力计算简图
0.0770.0310.0410.034
弯矩图(kN·m)
0.910.7960.6950.6290.9750.904
剪力图(kN)
5.173kN/m100300451300539290
变形计算简图
0.0050.062
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩 M= 0.077kN·m 最大剪力:V= 0.975kN 最大变形:ν= 0.062mm
最大支座反力:F= 1.772kN (三) 次楞计算
(1) 次楞抗弯强度计算
642
σ =M/W=0.077×10/4.219×10 =1.827N/mm
22
实际弯曲应力计算值 σ=1.827N/mm 小于抗弯强度设计值 [f]=17N/mm,满足要求!
35
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