350厚楼板模板计算书
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350厚楼板模板(扣件钢管架)计算书
顾村镇宝安公路北侧2号地块二标段工程;工程建设地点:上海市宝山区;属于框剪、剪力墙结构;地上16层;地下2层;建筑高度:48.2m;标准层层高:2.8m ;总建筑面积:60846.89平方米;总工期:518天。
本工程由中铁房地产集团上海置业有限公司投资建设,上海中房建筑设计有限公司、中铁上海设计院集团有限公司、华优设计院上海分院设计,地质勘察,北京铁城建设监理有限责任公司监理,中铁城建集团第二工程有限公司组织施工;由胡军担任项目经理,王忠峰担任技术负责人。
模板支架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、参数信息
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.8;纵距(m):0.8;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.15;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;
立杆承重连接方式:可调托座;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.750;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.100;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;
3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):70.00;
托梁材料为:钢管(双钢管) :Ф48×3.5;
楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3;
I = 100×1.53/12 = 28.125 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25.1×0.35×1+0.75×1 = 9.535 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2×9.535+1.4×2.5= 14.942kN/m
最大弯矩M=0.1×14.942×3002= 134478 N·mm;
面板最大应力计算值σ =M/W= 134478/37500 = 3.586 N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 3.586 N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q =q1= 9.535kN/m
面板最大挠度计算值ν= 0.677×9.535×3004/(100×9500×28.125×104)=0.196 mm;
面板最大允许挠度[ν]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值0.196 mm 小于面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=5×10×10/6 = 83.33 cm3;
I=b×h3/12=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1= 25.1×0.3×0.35+0.75×0.3 = 2.86 kN/m ;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 2.5×0.3 = 0.75 kN/m;
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×2.86+1.4×0.75 = 4.483 kN/m;
最大弯矩M = 0.1ql2 = 0.1×4.483×12 = 0.448 kN·m;
方木最大应力计算值σ= M /W = 0.448×106/83333.33 = 5.379 N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 5.379 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bh n< [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×4.483×1 = 2.69 kN;
方木受剪应力计算值τ = 3 ×2.69×103/(2 ×50×100) = 0.807 N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.807 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载q = q1 = 2.86 kN/m;
最大挠度计算值ν= 0.677×2.86×10004 /(100×9000×4166666.667)= 0.516 mm;
最大允许挠度[ν]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值0.516 mm 小于方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!
四、托梁材料计算
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
托梁采用:钢管(双钢管) :Ф48×3.5;
W=10.16 cm3;
I=26.16 cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=4.483kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN·m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩M max = 1.509 kN·m ;
最大变形V max = 1.797 mm ;
最大支座力Q max = 16.302 kN ;
最大应力σ= 1508962.696/10160 = 148.52 N/mm2;
托梁的抗压强度设计值[f]=205 N/mm2;
托梁的最大应力计算值148.52 N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为 1.797mm 小于1000/150与10 mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)脚手架的自重(kN):
N G1 = 0.129×3.507 = 0.453 kN;
(2)模板的自重(kN):
N G2 = 0.75×1×1 = 0.75 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
N G3 = 25.1×0.35×1×1 = 8.785 kN;
静荷载标准值N G = N G1+N G2+N G3 = 9.988 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载
活荷载标准值N Q = (2.5+2 ) ×1×1 = 4.5 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N G + 1.4N Q = 18.285 kN;
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ =N/(φA)≤[f]
其中N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 18.285 kN;
φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L o/i 查表得到;
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值(N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
L0---- 计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945;
k ---- 计算长度附加系数,取1.155;
μ ---- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取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 = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度L0=2.945;
L0 / i = 2945.25 / 15.8=186 ;
由长细比l o/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=18285.304/(0.207×489) = 180.644 N/mm2;
立杆稳定性计算σ= 180.644 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]= 205 N/mm2,满足要求!
七、梁模板工程材料匡算:
本工程楼板的计算厚度=350mm,混凝土净板长L a=8.1m,混凝土净板跨
L b=5.4m,立杆横向间距l a=1m,立杆纵向间距l b=1m,步距h=1.5m,板底支撑形式为方木,支撑间距300mm,立杆承重连接方式为可调托座,托梁钢管(双钢
管) :Ф48×3.5;单根立杆钢管长度3m;剪刀撑3步3跨;面板材料为胶合面板。
材料需求统计:
支架部分:
立杆长度:151.54m;
水平杆件长度:183.6m;
剪刀撑长度:68.3m;
直角扣件192只;
对接扣件:48只;
旋转扣件:56只;
顶托个数:48只;
托梁长度:64.8m;
非支架部分:
面板面积:43.74m2;
板底支撑长度:1749.6m;。