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文档简介
1、梁模板(工具式钢管立柱支撑)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(GB50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB50017-2003)等规范编制。梁段:L1。00400S0015厚覆面木胶合板o1根5OX100矩形木楞4002根48X3.5钢管山4对拉螺桂均厚楚面木胶台板L根50X100矩形木楞300L根50X100担形木楞魁33剪刀撑(按现范构造要求设置)o模板支撑体系剖面图400钢管排列平面示意图一、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:0.4
2、m;梁截面高度D:0.8m;楼层高度H:3.3m;结构表面要求:隐藏;混凝土楼板厚度:120mm梁边至板支撑距离:0.5m;板底承重立柱横向间距lb:1.2m;立柱沿梁跨度方向问距la:0.8m;梁底承重立柱根数:1;(二)支撑参数立柱上半段采用48.6X2.由伽管,长度为1.785m;立柱下半段采用60.5x2.mrffi管,长度为0.5m;钢管钢材品种:钢材Q23翎(16-40);钢管弹性模量E:206000N/mm钢管屈服强度fy:235N/m布钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mrm;钢管抗剪强度设计值fv:120N/m币钢管端面承压强度设计值fce:325N/mrT水平拉条
3、方式:中间设置一道;插销直径12mm插销孔径15mm钢插销抗剪强度设计值为125N/mm;2. 荷载参数新浇筑碌自重标准值Gk:24kN/m3;钢筋自重标准值Gk:1.5kN/m3;梁侧棋板自重标准值Gk:0.5kN/m2;碌对棋板侧压力标准值Gk:12.933kN/m2;倾倒碌对梁侧产生的荷载标准值Qk:2kN/nf;梁底棋板自重标准值Gk:0.5kN/m2;振捣碌对梁底棋板荷载Qk:2kN/浴;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)15m也覆面木胶合板;厚度:15mm抗弯设计值fm:30N/m弹性模量E:11500N/mr23(二)主
4、楞参数材料:2根48%.5钢管;间距(mm):150,400;钢材品种:钢材Q23晓冈(16-40);弹性模量E:206000N/mm屈服强度fy:235N/mrh抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mrh抗剪强度设计值fv:120N/m鬲端面承压强度设计值fce:325N/mrh(三)次楞参数材料:1根50X100矩形木楞;间距(mm):400;木材品种:太平洋海岸黄柏;弹性模量E:10000N/mm抗压强度设计值fc:13N/mrh抗弯强度设计值fm:15N/mrh抗剪强度设计值fv:1.6N/mn2;(四)加固楞支拉参数加固楞采用穿梁螺栓支拉;螺栓直径:M14螺栓水平问距:800mm
5、螺栓竖向问距(mm脓次是:150,400;4. 梁底模板参数搭设形式为:2层梁上顺下横顶托承重;(一)面板参数面板采用克隆(平行方向)15m也覆面木胶合板;厚度:15mm抗弯设计值fm:30N/m弹性模量E:11500NZmr23(二)第一层支撑梁参数材料:1根50X100矩形木楞;根数:4;木材品种:太平洋海岸黄柏;弹性模量E:10000N/mm抗压强度设计值fc:13N/m币抗弯强度设计值fm:15N/mm;抗剪强度设计值fv:1.6N/mn2;(三)第二层支撑梁参数材料:1根50X100矩形木楞;木材品种:太平洋海岸黄柏;弹性模量E:10000N/mm抗压强度设计值fc:13N/mrh抗
6、弯强度设计值fm:15N/mr2T;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。根据棋板规范(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0.680m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩V份别为:I=680X153/12=1.913X105mr4iW=680X152/6=2.550X104mrh荷载计算及组合(一)新浇碌作用于棋板的最大侧压力每按下列公式计算,并取其中的较小值F1=0.22*&W/2F2=州其中Y-碌的重力密度,取24.000kN/m3;t-新浇混凝土的初凝时间,取2.000h
7、;T-碌的入棋温度,取20.000C;V-碌的浇筑速度,取1.500m/h;H-碌侧压力计算位置处至新浇碌顶面总高度,取0.800m;&-外加剂影响修正系数,取1.000;食-碌坍落度影响修正系数,取1.000。根据以上两个公式计算得到:F1=12.933kN/m2F2=19.200kN/m2新浇碌作用于棋板的最大侧压力Gk=min(F1,F2)=12.933kN/m2;碌侧压力的有效压头高度:h=F/菖12.933/24.000=0.539m;倾倒碌时产生的荷载标准值QkQk=2kN/宿;确定采用的荷载组合计算挠度采用标准组合:q=12.933X0.68=8.794kN/m;计算弯矩
8、采用基本组合:q=max(q1,q2)=11.885kN/m;由可变荷载效应控制的组合:q1=0.9X(1.2X12.933+1.4X2)X0.68=11.212kN/m;由永久荷载效应控制的组合:q2=0.9X(1.35X12.933+1.4X0.7X2)X0.68=11.885kN/m;1. 面板抗弯强度计算咛M/W<f其中:W-面板的截面抵抗矩,W=2.550X104mm;M-面板的最大弯矩(N-mm)M=0.125ql2=2.377X105Nmm计算弯矩采用基本组合:q=11.885kN/m;面板计算跨度:l=400.000mm;经计算得到,面板的受弯应力计算值:(t=2.377
9、X105/2.550X104=9.321N/mn2;实际弯曲应力计算值(=9.321N/mm小于抗弯强度设计值f=30N/mm2,满足要求!2. 面板挠度计算V=5ql4/(384EI)<0其中:q-作用在棋板上的压力线荷载:q=8.794kN/m;l-面板计算跨度:l=400.000mm;E-面板材质的弹性模量:E=11500N/mm2;I-面板的截面惯性矩:I=1.913x105mrm;容许挠度:结构表面隐藏q=l/250=1.600mm;面板的最大挠度计算值:沪5X8.794X400.0004/(384X11500X1.913X105)=1.333mm;实际最大挠度计算值:V=1.
10、333mm、于最大允许挠度值:V=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50X100矩形木楞为一组,间距400mm次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩弹性模量E分别为:I=1X416.67X104=4.167X106mn4;W=1X83.33X103=8.333X104mn3;E=10000N/mm2;(一)荷载计算及组合计算挠度采用标准组合:q=12.933X0.400=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=0.9X(1.2X12.933+1.4X2)X0
11、.400=6.595kN/m;由永久荷载效应控制的组合:q2=0.9X(1.35X12.933+1.4X0.7X2)X0.400=6.991kN/m;有效压头高度位置以下荷载:q=0.9X1.35X12.933X0.400=6.285kN/m;顶部荷载:q=0.9X1.4X0.7X2X0.400=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:6.285kN/m6.991kN/m*r、t、土4pH1fB-V1<mmnu皿*?706kN/m150141ia400A13053911剪力图(kN)5.173kN/m,心!&
12、quot;J心t'LLSZJFrYPPnrnnTi口i,L150&400形图(mm)经过计算得到:最大弯矩M=0.071kN-m最大剪力:V=1.218kN最大变形:沪0.011mm最大支座反力:F=2.166kN(三)次楞计算(1) 次楞抗弯强度计算°=M/W=0.071X106/8.333X104=0.849N/mm2实际弯曲应力计算值(=0.849N/mm小于抗弯强度设计值f=15N/mm2,满足要求!(2) 次楞抗剪强度计算i=VSEb=1.218X1000X62500/(4.167X106X50)=0.365N/m宿;实际剪应力计算
13、值0.365N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.600N/mm2,满足要求!(3) 次楞挠度计算容许挠度:结构表面隐藏q=l/250;第1跨最大挠度为0.005mm容许挠度为0.600mm满足要求!第2跨最大挠度为0.011mm容许挠度为1.600mm满足要求!第3跨最大挠度为0.011mm容许挠度为0.520mm满足要求!各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!2. 主楞计算主楞采用2根48彳.5钢管为一组,共2组。主楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩弹性模量E分别为:I=2X12.19X104=2.438X105mn4;W=2X5.08X103=1.016X104mrr3;E=20
14、6000N/mm2;主楞承受次楞传递的集中力,计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.166kN,计算挠度时取次楞的最大支座力1.674kN。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:2.166kN2.166kN2.166kN2.166kN2.166kN2.166kNJ%f%f4f1hA800凸800J400400400400Illi1800400400112.166kN弯矩图(kN-m)0.7581.083A-1.408L1.01.408830.75B-剪力图(kN)1.674kN1.674kN*X1.674kN1.674kNfXz'800&8040040040
15、0111.674kN*1.674kN1.674kN)04001800*4004001变形图(mm)经过计算得到:最大弯矩M=0.303kN-m最大剪力:V=1.408kN最大变形:沪0.197mm最大支座反力:F=4.658kN(1) 主楞抗弯强度计算(T=M/W=0.303X106/1.016X104=29.851N/mm2实际弯曲应力计算值(=29.851N/mm小于抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!(2) 主楞抗剪强度计算r=VSQ/Itw=0.704X1000X6946/(2.438X105X3.5)=5.731N/mm2;实际剪应力计算值5.731N/mm2小于抗剪强度设
16、计值fv=120.000N/mm2,满足要求!(3) 主楞挠度计算容许挠度:结构表面隐藏q=l/250;第1跨最大挠度为0.197mm容许挠度为3.200mm满足要求!第2跨最大挠度为0.036mm容许挠度为3.200mm满足要求!第3跨最大挠度为0.197mm容许挠度为3.200mm满足要求!各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!3. 穿梁螺栓计算验算公式如下:N<N=fXA其中N-穿梁螺栓所受的拉力;A-穿梁螺栓有效面积(mm2);f-穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm;穿梁螺栓型号:M14;查表得:穿梁螺栓有效直径:11.55mm;穿梁螺栓有效面积:A=105
17、mm2;穿梁螺栓最大容许拉力值:N=170X105/1000=17.850kN;穿梁螺栓所受的最大拉力:N=4.658kN。穿梁螺栓所受的最大拉力N=4.658kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值N=17.850kN,满足要求!四、梁底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。根据棋板规范(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0.800m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩V份别为:I=800X153/12=2.250X105mW=800X152/6=3.000X104mrh1. 荷载计算及组合棋板自重标准值Gk=0.5X0.800=0.40
18、0kN/m;新浇筑碌自重标准值Gk=24X0.800X0.8=15.360kN/m;钢筋自重标准值Gk=1.5X0.800X0.8=0.960kN/m;永久荷载标准值G=G1k+G2k+G3k=16.720kN/m;振捣碌时产生的荷载标准值Qk=2X0.800=1.600kN/m;(1) 计算挠度采用标准组合:q=16.720kN/m;(2) 计算弯矩采用基本组合:q=max(q1,q2)=21.726kN/m;由可变荷载效应控制的组合:q1=0.9X(1.2X16.720+1.4X1.600)=20.074kN/m;由永久荷载效应控制的组合:q2=0.9X(1.35X16.720+1.4X0
19、.7X1.600)=21.726kN/m;2. 面板抗弯强度验算咛M/W<f其中:W-面板的截面抵抗矩,W=3.000X104mrM-面板的最大弯矩(N-mm)M=0.125ql2=4.828X104Nmm计算弯矩采用基本组合:q=21.726kN/m;面板计算跨度:l=400/(4-1)=133.333mm;经计算得到,面板的受弯应力计算值:(t=4.828X104/3.000X104=1.609N/mm;实际弯曲应力计算值(=1.609N/mm小于抗弯强度设计值f=30N/mm2,满足要求!3. 面板挠度验算V=5ql4/(384EI)<0其中:q-作用在棋板上的压力线荷载:q
20、=16.720kN/m;l-面板计算跨度:l=133.333mm;E-面板材质的弹性模量:E=11500N/mm2;I-截面惯性矩:I=2.250x105mrm;0-容许挠度:结构表面隐藏q=l/250=0.533mm;面板的最大挠度计算值:沪5X16.720X133.3334/(384X11500X2.250X105)=0.027mm实际最大挠度计算值:v=0.027mm、于最大允许挠度值:v=0.533mm满足要求!五、梁底支撑梁的计算1. 第一层支撑梁的计算支撑梁采用1根50X100矩形木楞,共4组,均匀布置在梁底。支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩时明单性模量E分别为:I=1X416.6
21、7X104=4.167X106mn4;W=1X83.33X103=8.333X104mn3;E=10000N/mm2;支撑梁直接承受棋板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。支撑梁均布荷载计算:(1) 计算弯矩和剪力采用(考虑支撑梁自重):q=21.726X133.333/800.000+0.041=3.661kN/m;(2) 计算挠度采用(考虑支撑梁自重):q=16.720X133.333/800.000+0.030=2.817kN/m;最大弯矩M=0.1ql2=0.1X3.661X0.82=0.234kN.m最大剪力V=0.6ql=0.6X3.661X0.8=1.758kN最大支
22、座力N=1.1ql=1.1X3.661X0.8=3.222kN最大变形沪0.677ql4/100EI=0.677X2.817X8004/(100X10000.000X4.167X106)=0.187mm(一) 支撑梁抗弯强度计算°=M/W=0.234X106/8.333X104=2.812N/mm2实际弯曲应力计算值(=2.812N/mm小于抗弯强度设计值f=15N/mm2,满足要求!(二)支撑梁抗剪计算r=VSo/Ib=1.758X1000X62500/(4.167X106X50)=0.527N/m宿;实际剪应力计算值0.527N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.600N/mm2
23、,满足要求!(三)支撑梁挠度计算最大挠度:勺=0.187mm;0-容许挠度:结构表面隐藏q=l/250=3.200mm;实际最大挠度计算值:v=0.187mm、于最大允许挠度值:v=3.200mm满足要求!2. 第二层支撑梁的计算支撑梁采用1根50X100矩形木楞,间距800mm支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩时明单性模量E分别为:I=1X416.67X104=4.167X106mn4;W=1X83.33X103=8.333X104mn3;E=10000N/mm2;(一)荷载计算及组合:(1)第二层支撑梁承受第一层支撑梁传递的集中力计算弯矩和剪力时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力3.222k
24、N;计算弯矩和剪力时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力2.015kN;(包含梁侧棋板传递的自重荷载)计算挠度时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力2.479kN;计算挠度时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力1.539kN;(包含梁侧棋板传递的自重荷载)(2)第二层支撑梁自重均布荷载:计算弯矩和剪力时取0.041kN/m;计算挠度时取0.030kN/m。(二)支撑梁验算梁底有一根工具式钢管立柱支撑,布置在梁底中间,支撑梁按照一段固定的悬臂梁计算。根据前面计算的荷载组合,取结构最不利状态进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:2.0152.D25.2425245剪力图(kN)变形计算简图变形图(m
25、m)计算得到:最大弯矩:M=0.619kN.m最大剪力:V=5.245kN最大变形:任0.122mm最大支座反力:F=5.245X2=10.490kN(1) 支撑梁抗弯强度计算°=M/W=0.619X106/8.333X104=7.425N/mm2实际弯曲应力计算值(=7.425N/mm小于抗弯强度设计值f=15N/mm2,满足要求!(2) 支撑梁抗剪计算i=VS/Ib=5.245X1000X62500/(4.167X106X50)=1.574N/m宿;实际剪应力计算值1.574N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.600N/mm2,满足要求!(3) 支撑梁挠度计算0-容许挠度:结构
26、表面隐藏q=l/250;第1跨最大挠度为0.122mm容许挠度为0.800mm满足要求!各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!六、立柱的稳定性和强度计算1. 立柱的稳定性计算(一)立柱上半段的稳定性计算立柱的稳定性计算公式b=N/(归)<f其中o-钢管立柱轴心受压应力计算值(N/mm2);N-立柱的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力:N1=10.490kN;立柱钢管和拉条的自重:N2=0.9X1.2X0.080=0.087kN;N=N1+N=10.490+0.087=10.577kN;卜轴心受压立柱的稳定系数,由长细比lo/i查棋板规范JGJ162-2008附录
27、D得到4=0.500;立柱计算长度l°=1.785m;计算立柱的截面回转半径i=1.640cm;A-立柱净截面面积:A=3.480cm2;f-钢管立柱抗压强度设计值:f=205N/mm2;钢管立柱长细比入计算值:入=lo/i=1.785X100/1.640=108.841钢管立柱长细比入=108.841小于钢管立柱允许长细比入=150,满足要求!钢管立柱受压应力计算值:(=10.577X103/(0.500X3.480X102)=60.795N/mm2;立柱上半段的稳定性计算(t=60.795N/mm2小于钢管立柱抗压强度的设计值f=205N/mrfi,满足要求!(二)立柱下半段的稳定性计算立柱的稳定性计算公式b=N/(归)f其中o-钢管立柱轴心受压应力计算值(N/mm2);N-立柱的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力:N1=10.490kN;立柱钢管和拉条的自重:N2=0.9X1.2X0.201=0.217kN;N=N1+N=10.490+0.217=10.708kN;卜轴心受压立柱的稳定系数,由长细比lo/i查棋板规范JGJ162-2008附录D得到4=0.956;立柱计算长度l°=0.5m;计算立柱的截面回转半径i=2.06
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