箱梁模板最终版
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箱梁模板(HR重型门架)计算书计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001
5、《钢结构设计规范》GB 50017-2003
一、工程属性
箱梁类型四室梁A(mm)8550 B(mm)1C(mm)2500 D(mm)900E(mm)300 F(mm)200G(mm)2500 H(mm)1I(mm)3625 J(mm)450K(mm)250 L(mm)900M(mm)450 N(mm)3800O(mm)225
箱梁断面图
二、构造参数
门架搭配形式门架+调整架+
调节杆
底板下支撑小梁布置方式
垂直于箱梁断
面
横梁和腹板底的小梁间距l2(mm)200箱室底的小梁间距l3(mm)400翼缘板底的小梁间距l4(mm)400标高调节层小梁是否设置否可调顶托内主梁根数n2主梁受力不均匀系数ζ0.5门架间距l a(mm)900横梁和腹板下的门架跨距l b(mm)600箱室下的门架跨距l c(mm)900翼缘板下的门架跨距l d(mm)1200
模板支架搭设的高度H(m)3门架立杆伸出顶层水平杆长度
a(mm)
50
支架立杆步数4
次序横杆依次间距hi(mm) 1350
21200
30
40
箱梁模板支架剖面图
顺桥向剖面图三、荷载参数
新浇筑混凝土、钢筋自重标准值G1k(kN/m3)25.5
模板及支撑梁(楞)等自重标准值G2k(kN/m2)0.75
支架杆系自重标准值G3k(kN/m)0.15
其它可能产生的荷载标准值G4k(kN/m2)0.4
施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m2)计算模板和其支撑小梁时 2.51计算主梁时 1.51计算支架立杆时 1.1
振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值
Q2k(kN/m2)
2.1
四、面板计算
面板类型覆面竹胶合板厚度t(mm)15
抗弯强度设计值f(N/mm2)15弹性模量E(N/mm2)6000
抗剪强度设计值fv(N/mm2) 1.6计算方式二等跨梁取单位宽度面板进行计算,即将面板看作一"扁梁",梁宽b=1000mm,则其:截面惯性矩I=bt3/12=1000×153/12=281250mm4
截面抵抗矩W=bt2/6=1000×152/6=37500mm3
1、横梁和腹板底的面板
承载能力极限状态的荷载设计值:
活载控制效应组合:
q1=1.2b(G1k h0+G2k+G4k)+1.4b(Q1k +
Q2k)=1.2×1(25.5×1.399+0.75+0.4)+1.4×1(2.51+2.1)=50.643kN/m
h0--验算位置处混凝土高度(m)
恒载控制效应组合:
q2=1.35b(G1k h0+G2k+G4k)+1.4×0.7b(Q1k+
Q2k)=1.35×1(25.5×1.399+0.75+0.4)+1.4×0.7×1(2.51+2.1)=54.231kN/m 取两者较大值q=max[q1,q2]=max[50.643,54.231]=54.231 kN/m
正常使用极限状态的荷载设计值:
qˊ=b(G1k h0+G2k+G4k)=1(25.5×1.399+0.75+0.4)=36.824kN/m
计算简图如下:l=l2=200mm
1)、抗弯强度验算
M=0.125ql2 =0.125×54.231×0.22=0.271kN·m
σ=M/W=0.271×106/37500=7.227N/mm2≤f=15N/mm2
满足要求!
2)、抗剪强度验算
V=0.625ql =0.625×54.231×0.2=6.779kN
τ=3V/(2bt)=3×6.779×103/(2×1000×15)=0.678N/mm2≤f v=1.6 N/mm2
满足要求!
3)、挠度变形验算
ω=0.521qˊl4/(100EI)
=0.521×36.824×2004/(100×6000×281250)=0.182mm≤[ω]=l/150=200/150=1.333mm 满足要求!
2、箱室底的面板
同上计算过程,h0=0.499m ,l=l3=400mm
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算
验算值σ=12.4N/mm2τ=0.581N/mm2ω=1.097mm
允许值f=15N/mm2f v=1.6N/mm2[ω]=l/150=400/150=2.667mm 结论符合要求符合要求符合要求
3、翼缘板底的面板
同上,h0(平均厚度)=0.35m ,l=l4=400mm
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算
验算值σ=9.893N/mm2τ=0.464N/mm2ω=0.796mm
允许值f=15N/mm2f v=1.6N/mm2[ω]=l/150=400/150=2.667mm 结论符合要求符合要求符合要求
五、小梁计算
小梁材质及类型方木截面类型100mm×100mm 截面惯性矩I(cm4)833.33截面抵抗矩W(cm3)166.67
抗弯强度设计值f(N/mm2)15.44弹性模量E(N/mm2)9350
抗剪强度设计值fv(N/mm2) 1.78计算方式三跨梁
1、横梁和腹板底的小梁
承载能力极限状态的荷载设计值:
活载控制效应组合:
q1=1.2b(G1k h0+G2k+G4k)+1.4b(Q1k +
Q2k)=1.2×0.2(25.5×1.399+0.75+0.4)+1.4×0.2(2.51+2.1)=10.129kN/m
h0--验算位置处混凝土高度(m)
恒载控制效应组合:
q2=1.35b(G1k h0+G2k+G4k)+1.4×0.7b(Q1k+
Q2k)=1.35×0.2(25.5×1.399+0.75+0.4)+1.4×0.7×0.2(2.51+2.1)=10.846kN/m 取两者较大值q=max[q1,q2]=max[10.129,10.846]=10.846 kN/m
正常使用极限状态的荷载设计值:
qˊ=b(G1k h0+G2k+G4k)=0.2×(25.5×1.399+0.75+0.4)=7.365kN/m
计算简图如下:
1)、抗弯强度验算
弯矩图:
M=0.998kN·m
σ=M/W=0.998×106/(166.67×103)=5.988N/mm2≤f=15.44N/mm2
满足要求!
2)、抗剪强度验算
剪力图:
V=6.423kN
τ=3V/(2bt)=3×6.423×103/(2×100×100)=0.963N/mm2≤f v=1.78 N/mm2满足要求!
3)、挠度变形验算
变形图:
ω=1.025mm≤[ω]=l/150=1000/150=6.667mm
满足要求!
4)、最大支座反力计算
横梁和腹板底的小梁传递给主梁的最大支座反力(Q1k取1.51kN/mm2)
承载能力极限状态R max1=11.097kN
正常使用极限状态Rˊmax1=7.669kN
2、箱室底的小梁
同上计算过程,h0=0.499m ,b=l3=400mm
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算最大支座反力计算
验算值σ=5.13N/mm2τ=0.826N/mm2ω=0.879mm R max2=9.284kN,Rˊmax2=5.783kN
允许值f=15.44N/mm2f v=1.78N/mm2[ω]=l/150=1000/150=6
.667mm
/
结论符合要求符合要求符合要求/
3、翼缘板底的小梁
同上,h0(平均厚度)=0.35m ,b=l4=400mm
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算最大支座反力计算
验算值σ=4.092N/mm2τ=0.659N/mm2ω=0.701mm R max3=7.148kN,Rˊmax3=4.199kN
允许值f=15.44N/mm2f v=1.78N/mm2[ω]=l/150=1000/150=6
.667mm
/
结论符合要求符合要求符合要求/
六、主梁计算
主梁材质及类型槽钢截面类型8号槽钢
截面惯性矩I(cm4)101.3截面抵抗矩W(cm3)25.3
抗弯强度设计值f(N/mm2)205弹性模量E(N/mm2)206000
计算方式四跨梁
1、横梁和腹板底主梁
承载能力极限状态:p=ζ R max1=0.5×11.097=5.548kN
正常使用极限状态:pˊ=ζR max1ˊ=0.5×7.669=3.834kN
横梁底立杆的跨数为1、1、1跨,腹板底立杆的跨数有1跨,按简支梁梁计算主梁计算简图如下,l=l b=600mm
1)、抗弯强度验算
M=1.11kN·m
σ=M/W=1.11×106/(25.3×103)=43.874N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求!
2)、挠度变形验算
ω=0.141≤[ω]=l/150=600/150=4mm
满足要求!
3)、最大支座反力计算
横梁和腹板底主梁传递给可调顶托的最大支座反力(Q1k取1.1kN/mm2)
R max4=11.02kN /ζ=11.02/0.5=22.04kN
2、箱室底主梁
同上计算过程,p=ζR max2=0.5×9.284=4.642kN,p=ζR max2ˊ=0.5×5.783=2.892kN,l c=900mm,按四跨梁计算。
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算最大支座反力计算
验算值σ=38.814N/mm2τ=-1N/mm2ω=0.13mm R max5=23.278kN
允许值f=205N/mm2f v=125N/mm2[ω]=l/150=900/150=6 mm
/
结论符合要求符合要求符合要求/
3、翼缘板底主梁
同上计算过程,p=ζR max3=0.5×7.148=3.574kN,p=ζR max3ˊ=0.5×4.199=2.1kN,l d=1200mm,按二跨梁计算。
项次抗弯强度验算抗剪强度验算挠度变形验算最大支座反力计算
验算值σ=56.443N/mm2τ=-1N/mm2ω=0.264mm R max6=26.18kN
允许值f=205N/mm2f v=125N/mm2[ω]=l/150=1200/150=8 mm
/
结论符合要求符合要求符合要求/
七、可调托座计算
可调顶托承载力容许值[N1](kN)40
由"主梁计算"可知:
1、横梁和腹板底可调托座最大受力
R max4=22.04kN≤[N1]=40kN
满足要求!
2、箱室底可调托座最大受力
R max5=23.278kN≤[N1]=40kN
满足要求!
3、翼缘板底可调托座最大受力
R max6=26.18kN≤[N1]=40kN
满足要求!
八、调节杆受压稳定性验算
门架代号HR100门架高h01(mm)1900门架加强立杆高h1(mm)1650门架立柱钢管截面面积A1(mm2)424
门架立杆截面惯性矩I01(mm4)107800门架加强立杆截面惯性矩I1(mm4)107800
调整架代号HR108调整架高h02(mm)1350调整架加强立杆高h2(mm)1100调整架立杆钢管截面面积A2(mm2)424
调整架立杆截面惯性矩I02(mm4)107800调整架加强立杆截面惯性矩
I2(mm4)
107800
调节杆代号HR201调节杆状态双向拉紧
调节杆伸出长度L0(mm)600调节杆钢管类型Ф48×3.5
调节杆抗压承载力容许值[N](kN)60调节杆截面惯性矩I x1(mm4)121900
调节杆截面抵抗矩W1x(mm3)5080调节杆截面回转半径i x1(mm)15.8
调节杆的截面积A(mm2)489钢管弹性模量E(N/mm2)206000
由前面计算可知,N=max[R max4,R max5,R max6]=26.18kN
I= I02+I2×h2/h02=107800.00+107800.00×1100/1350=195637.04mm4
i=(I/A2)1/2=(195637.04/424.00)1/2=21.48mm
λx=(((1+ I02/I x1)/2)1/2L o)/i=(((1+107800.00/121900.00)/2)1/2×600)/21.48=19.75,查规范表D 得υ
x =0.952
双向拉紧状态:
λ=k o L o/i x1=1.13×600/15.80=42.91,查规范表D得υ =0.89
υ=min[υx,υ]=0.89
N×103/(υA)=60.43≤[N]/A=60000/489=122.699N/mm2
满足要求!
九、链销验算
链销直径d1(mm)16链销孔直径d2(mm)20
链销抗剪强度容许值[f v](N/mm2)75链销处钢管壁承压强度容许值
[f c](N/mm2)
320
1、链销抗剪承载力验算
A n=πd12/4=3.14×162/4=201.09mm2
N/(2A n)=0.07 N/mm2≤f v=75N/mm2
满足要求!
2、链销处钢管端面承压验算
A c=2d1t=2×16×3.00=96.00mm2
N/A c=0.27 N/mm2≤f c=320N/mm2
满足要求!
十、门架稳定性验算
门架代号HR100门架宽b1(mm)1000门架高h01(mm)1900门架加强立杆高h1(mm)1650门架立柱钢管类型Ф48×3门架立柱钢管截面面积A1(mm2)424
门架立杆截面惯性矩I01(mm4)107800门架加强杆钢管类型Ф48×3门架加强立杆截面惯性矩I1(mm4)107800扫地杆钢管类型Ф48×3
可调底座调节螺栓伸出长度(mm)300垂直门架的水平加固杆底层步距(m)
2
调整架代号HR108调整架宽b2(mm)1000调整架高h02(mm)1350调整架加强立杆高h2(mm)1100调整架立柱钢管类型Ф48×3调整架立杆钢管截面面积A2(mm2)424
调整架立杆截面惯性矩I02(mm4)107800调整架加强杆钢管类型Ф48×3调整架加强立杆截面惯性矩
I2(mm4)
107800
门架(榀)重量G mk(kN)0.22附件重量G fk(kN)/m0.05交叉支撑(副)重量G jk(kN)0.04交叉支撑(副)数量n j2
水平架(榀)重量G sk(kN)0.16水平架(榀)数量n s1
连接棒(个)重量G lk(kN)0.01连接棒(个)数量n l2
链销(根)重量G sk(kN)0.01链销(根)数量n s2
直角扣件重量G zk(kN)0.02直角扣件数量n z1
旋转扣件重量G xk(kN)0.02旋转扣件数量n x4
调整架(榀)重量G mk2(kN)0.18调整架交叉支撑(副)重量G jk2(kN)0.03水平加固杆设置5步4设水平加固杆钢管类型Ф48×3
纵向竖直剪刀撑设置 5步4间距 横向竖直剪刀撑设置 5步4跨 水平剪刀撑设置 5跨4间距 水平剪刀撑设置层数 5步4设 剪刀撑钢管类型 Ф48×3 水平架设置 5步4设 交叉支撑钢管类型
Ф48×3 门架交叉支撑长度(m) 1.5 交叉支撑钢管截面惯性矩I j (mm 4)
107800
调整架交叉支撑长度l j1(m)
1.3
调节杆、调整架的重量按门架高度比例计算,普通门架稳定性分析: I j h 01/(I 01l j )=107800.00×1900/(107800.00×1500.00)=1.27≥0.03 满足要求! 1、静荷载计算
1)模板支架自重产生的轴向力N Gk1(kN) N Gk1=(G mk +G jk n j +G sk n s ×4/5+ G lk n l +G sk n s )×(H/h 01)= (0.22+0.04×2+0.16×1×4/5+0.01×2+0.01×2)×(3.00/1.90)=0.94kN 2)加固件、剪刀撑和附件等产生的轴向力N Gk2(kN) 纵向竖直剪刀撑设置: α1=arctan(5h 01/(4×( b 1+l a )))=arctan(5×1.90/(4×(1.00+0.90)))=0.90 横向竖直剪刀撑设置: α2=arctan(5h 01/(4×l b ))=arctan(5×1.90/(4×1.20))=1.10 水平剪刀撑设置: α3=arctan(5×l b /(4×(b 1+l a )))=arctan(5×1.20/(4×(1.00+0.90)))=0.67 模板支架剪刀撑、加固件、附件、扣件自重: N Gk2=(2×(b 1+l a )/cosα1×0.0333/5/h 01+2×l b /cosα2×0.0333/5/h 01+2×(b 1+l a )/cosα3×0.0333×4/5/h 01+(G z
k ×
n z +G xk ×n x )/h 01+(2×l b +(b 1+l a ))×0.0333×4/5/h 01+G fk )×H= (2×(1.00+0.90)/cosα1×0.0333/5/1.90+2×1.20/cosα2×0.0333/5/1.90+2×(1.00+0.90)/cosα3×0.0333×4/5/1.90+(0.02×1+0.02×4)/1.90+(2×1.20+(1.00+0.90))×0.0333×4/5/1.90+0.05)×3.00=0.74 kN
3)钢筋混凝土、模板及梁底支撑产生的轴向力N 1(kN) N 1=2×N=52.36 kN 静荷载标准值总计:
N G =N Gk1+ N Gk2 =0.94+0.74=1.68kN N=0.9×1.2N G + N 1=0.9×1.2×1.68+52.36=54.17kN I= I 01+I 1×h 1/h 01=107800.00+107800.00×1650/1900=201415.79mm 4 i=(I/A 1)1/2=(201415.79/424.00)1/2=21.80mm λ=k 0h 01/i=1.13×1900/21.80=98.51,查规范表D 得,υ=0.65 σ=N×103/(kυA)=54.17×103/(0.90×0.65×424.00×2)=109.54N/mm 2≤[σ]=1×205=205N/mm 2 满足要求!
调整架稳定性分析:
I j h 02/(I 02l j1)=107800.00×1350/(107800.00×1300.00)=1.04≥0.03 满足要求! 2、静荷载计算
1)模板支架自重产生的轴向力N Gk12(kN) N Gk12=(G mk2+G jk2n j +G sk n s ×4/5+ G lk n l +G sk n s )×(h 02+L o )/h 02= (0.18+0.03×2+0.16×1×4/5+0.01×2+0.01×2)×(1.35+0.60)/1.35=0.59kN
2)加固件、剪刀撑和附件等产生的轴向力N Gk22(kN) 纵向竖直剪刀撑设置: α1=arctan(5h 01/(4×( b 1+l a )))=arctan(5×1.90/(4×(1.00+0.90)))=0.90 横向竖直剪刀撑设置: α2=arctan(5h 01/(4×l b ))=arctan(5×1.90/(4×1.20))=1.10 水平剪刀撑设置: α3=arctan(5×l b /(4×(b 1+l a )))=arctan(5×1.20/(4×(1.00+0.90)))=0.67 模板支架剪刀撑、加固件、附件、扣件自重:
N Gk22=(2×(b 1+l a )/cosα1×0.0333/5/h 01+2×l b /cosα2×0.0333/5/h 01+2×(b 1+l a )/cosα3×0.0333×4/5/h 01+(G zk ×
n z +G xk ×n x )/h 01+(2×l b +(b 1+l a ))×0.0333×4/5/h 01+G fk )×h 02= (2×(1.00+0.90)/cosα1×0.0333/5/1.90+2×1.20/cosα2×0.0333/5/1.90+2×(1.00+0.90)/cosα3×0.0333×4/5/1.90+(0.02×1+0.02×4)/1.90+(2×1.20+(1.00+0.90))×0.0333×4/5/1.90+0.05)×1.95=0.48 kN
3)钢筋混凝土、模板及梁底支撑产生的轴向力N 1(kN) N 1=2×N=52.36 kN 静荷载标准值总计:
N G =N Gk12+ N Gk22 =0.59+0.48=1.07kN N=0.9×1.2N G2 + N 1=0.9×1.2×1.68+52.36=53.52kN I= I 02+I 2×h 2/h 02=107800.00+107800.00×1100/1350=195637.04mm 4 i=(I/A 2)1/2=(195637.04/424.00)1/2=21.48mm λ=k 0h 02/i=1.13×1350/21.48=71.02,查规范表D 得,υ=0.79 σ=N×103/(kυA)=53.52×103/(0.90×0.79×424.00×2)=88.43N/mm 2≤[σ]=1×205=205N/mm 2 满足要求!
十一、可调(固定)底托计算
可调(固定)底托承载力容许值[N 2](kN)
40
由计算可知N max =max[N1,N2,N3]=[22.49,23.728,26.63]=26.63kN≤[N 2]=40kN 满足要求!
十二、基础计算
地基土类型
碎石土 垫板底面面积A(m 2) 0.25 地基承载力设计值f a (kPa)
140
地基承载力折减系数mf
1
垫板底面的平均压力P =N max /(mf×A)=26.63/(1×0.25)=106.52kPa≤fa =140kPa 满足要求!。