梁底支模架计算书
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梁底支模架计算书
柳州市妇幼保健院门诊保健大楼工程;属于框剪结构;地上21层;地下1层;建筑高度:86.00m;标准层层高:3.60m ;总建筑面积:30766.00平方米;总工期:730天;施工单位:柳州市众鑫建筑有限公司。
本工程由柳州市妇幼保健院投资建设,广西建筑综合设计研究院设计,柳州市勘测测绘研究院地质勘察,柳州大公工程建设监理有限责任公司监理,柳州市众鑫建筑有限公司组织施工;由叶长青担任项目经理,马茂中担任技术负责人。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书编制中还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
图1 梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×3.50。
一、参数信息:
梁段信息:L1:
1.脚手架参数
立杆沿梁跨度方向间距l(m):1.10;立杆上端伸出至模板支撑点长度
a(m):0.30;
立杆步距h(m):1.50;模板支架计算高度H(m):6.00;
梁两侧立杆间距la(m):0.70;承重架支设:无承重立杆,木方垂直梁截面;
2.荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0.250;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):0.750;
倾倒混凝土荷载(kN/m2):2.000;施工均布荷载(kN/m2):1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):60.00;木方的截面高度(mm):80.00;
4.其他
采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:0.80;
二、梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的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 = 25.000×0.750×1.100=20.625 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.350×1.100×(2×0.750+0.250)/ 0.250=2.695 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (1.000+2.000)×0.250×1.100=0.825 kN;
2.木方楞的支撑力验算
均布荷载 q = 1.2×20.625+1.2×2.695=27.984 kN/m;
集中荷载 P = 1.4×0.825=1.155 kN;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=4.122 kN;
N2=4.122 kN;
木方按照简支梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6.000×8.000×8.000/6 = 64.00 cm3;
I=6.000×8.000×8.000×8.000/12 = 256.00 cm4;
木方强度验算:
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,计算公式如下:
均布荷载 q = 4.122/1.100=3.747 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×3.747×1.100×1.100= 0.453 kN.m;
最大应力σ= M / W = 0.453×106/64000.0 = 7.084 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
木方的最大应力计算值 7.084 N/mm2小于木方抗弯强度设计值 13.0
N/mm2,满足要求!
木方抗剪验算:
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]
其中最大剪力: Q = 0.6×3.747×1.100 = 2.473 kN;
木方受剪应力计算值 T = 3×2473.020/(2×60.000×80.000) = 0.773 N/mm2;
木方抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
木方的受剪应力计算值 0.773 N/mm2小于木方抗剪强度设计值 1.300 N/mm2,满足要求!
木方挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
木方最大挠度计算值 V= 0.677×3.123×1100.0004 /(100×9500.000×256.000×103)=1.273 mm;
木方的最大允许挠度 [V]=1.100*1000/250=4.400 mm;
木方的最大挠度计算值 1.273 mm 小于木方的最大允许挠度 4.400 mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到:
支座反力 R A = R B=4.122 kN;
最大弯矩 M max=0.927 kN.m;
最大挠度计算值 V max=1.950 mm;
支撑钢管的最大应力σ=0.927×106/5080.0=182.556 N/mm2;
支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 182.556 N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
三、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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):