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文档简介
计算书及相关施工图纸9.1梁(600×1500mm)模板及支架验算梁底增加2道承重立杆。图1梁模板支撑架立面简图采用的钢管类型为Φ48×3。00。参数信息:梁段信息:L1;脚手架参数立柱梁跨度方向间距l(m):0。45;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0。20;脚手架步距(m):1。50;脚手架搭设高度(m):4。42;梁两侧立柱间距(m):1。10;承重架支设:多根承重立杆,木方垂直梁截面;梁底增加承重立杆根数:2;荷载参数模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0。600;混凝土和钢筋自重(kN/m3):25。000;梁截面高度D(m):1。500;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2。000;施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000;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):200。000;木方的截面宽度(mm):80.00;木方的截面高度(mm):90.00;其他采用的钢管类型(mm):Φ48×3。0。扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;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=25.000×1。500×0.450=16.875kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0。350×0。450×(2×1.500+0。600)/0。600=0.945kN/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=(3.000+2。000)×0.600×0。450=1。350kN;2。木方楞的支撑力计算均布荷载q=1。2×16.875+1.2×0。945=21.384kN/m;集中荷载P=1.4×1.350=1。890kN;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=1.563kN;N2=5。672kN;N3=5。908kN;N4=1。563kN;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=8.000×9.000×9.000/6=108.00cm3;I=8.000×9。000×9.000×9。000/12=486.00cm4;木方强度计算: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=5。908/0.450=13.128kN/m;最大弯距M=0。1ql2=0。1×13.128×0。450×0。450=0.266kN。m;截面应力σ=M/W=0。266×106/108000.0=2.462N/mm2;木方的计算强度小于13。0N/mm2,满足要求!木方抗剪计算: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。6×13.128×0.450=3.545kN;截面抗剪强度计算值T=3×3544.621/(2×80。000×90。000)=0.738N/mm2;截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;木方的抗剪强度计算满足要求!木方挠度计算: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:最大变形V=0.677×10。940×450.0004/(100×9500。000×486.000×103)=0。066mm;木方的最大挠度小于450。0/250,满足要求!3。支撑钢管的强度计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RA=RB=0。468kN中间支座最大反力Rmax=8.271;最大弯矩Mmax=0。214kN.m;最大变形Vmax=0.108mm;截面应力σ=0。214×106/4490.0=47。691N/mm2;支撑钢管的计算强度小于205.0N/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。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):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12。80kN;R-—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,R=8.27kN;R〈12。80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式其中N-—立杆的轴心压力设计值,它包括:横杆的最大支座反力:N1=8。271kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×4.420=0.685kN;N=8。271+0。685=8。955kN;φ-—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;i—-计算立杆的截面回转半径(cm):i=1。59;A-—立杆净截面面积(cm2):A=4。24;W-—立杆净截面抵抗矩(cm3):W=4。49;σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);[f]——钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205。00N/mm2;lo--计算长度(m);如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算lo=k1uh(1)lo=(h+2a)(2)k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:1。167;u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表,u=1.700;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。200m;公式(1)的计算结果:立杆计算长度Lo=k1uh=1。167×1。700×1.500=2.976m;Lo/i=2975.850/15.900=187.000;由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0。205;钢管立杆受压强度计算值;σ=8955。446/(0.205×424.000)=103。031N/mm2;立杆稳定性计算σ=103。031N/mm2小于[f]=205。00满足要求!立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0。200×2=1.900m;Lo/i=1900。000/15。900=119。000;公式(2)的计算结果:由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.458;钢管立杆受压强度计算值;σ=8955.446/(0。458×424。000)=46.116N/mm2;立杆稳定性计算σ=46。116N/mm2小于[f]=205。00满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算lo=k1k2(h+2a)(3)k2-—计算长度附加系数,h+2a=1。900按照表2取值1。001;公式(3)的计算结果:立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.001×(1.500+0.200×2)=2.220m;Lo/i=2219。517/15.900=140。000;由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.349;钢管立杆受压强度计算值;σ=8955.446/(0。349×424。000)=60。520N/mm2;立杆稳定性计算σ=60。520N/mm2小于[f]=205.00满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。9。2板模板及支架验算板模板(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—20083、《混凝土结构设计规范》GB50010—20104、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计规范》GB50017—2003一、工程属性新浇混凝土楼板名称出库区,标高11.32m新浇混凝土楼板板厚(mm)120模板支架高度H(m)4.5模板支架纵向长度L(m)38模板支架横向长度B(m)20支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm(mm)1500二、荷载设计模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板0.1面板及小梁0.3楼板模板0.5模板及其支架自重0.75混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24钢筋自重标准值G3k(kN/m3)1。1施工荷载标准值Q1k(kN/m2)2.5支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk(kN)1风荷载参数:风荷载标准值ωk(kN/m2)基本风压ω0(kN/m2)省份广东0.45ωk=ω0μzμst=0。033地区深圳市风荷载高度变化系数μz地面粗糙度D类(有密集建筑群且房屋较高市区)0.51模板支架顶部离建筑物地面高度(m)9风荷载体型系数μs单榀模板支架μst0。145整体模板支架μstw2.435ωfk=ω0μzμstw=0。559竖向封闭栏杆μs1ωmk=ω0μzμs=0。23三、模板体系设计结构重要性系数γ01脚手架安全等级II级主梁布置方向平行立杆纵向方向立杆纵向间距la(mm)900立杆横向间距lb(mm)900水平拉杆步距h(mm)1500小梁间距l(mm)300小梁最大悬挑长度l1(mm)150主梁最大悬挑长度l2(mm)100结构表面的要求结构表面隐蔽设计简图如下:模板设计平面图模板设计剖面图(模板支架纵向)模板设计剖面图(模板支架横向)四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度t(mm)15面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)15面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)1.4面板弹性模量E(N/mm2)10000面板计算方式简支梁楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以简支梁,取1m单位宽度计算.W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4承载能力极限状态q1=1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1。4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0。12)+1。4×2。5,1.35×(0。1+(24+1。1)×0。12)+1。4×0.7×2。5]×1=7。234kN/m正常使用极限状态q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.1+(24+1。1)×0.12))×1=3。112kN/m计算简图如下:1、强度验算Mmax=q1l2/8=7.234×0。32/8=0。081kN·mσ=Mmax/W=0.081×106/37500=2.17N/mm2≤[f]=15N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=5ql4/(384EI)=5×3.112×3004/(384×10000×281250)=0。117mmν=0。117mm≤[ν]=L/250=300/250=1。2mm满足要求!五、小梁验算小梁类型方木小梁截面类型(mm)60×80小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)15.44小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)1。78小梁截面抵抗矩W(cm3)64小梁弹性模量E(N/mm2)9350小梁截面惯性矩I(cm4)256小梁计算方式二等跨连续梁q1=1×max[1。2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1。4×0。7×Q1k]×b=1×max[1。2×(0.3+(24+1.1)×0.12)+1.4×2.5,1。35×(0.3+(24+1。1)×0。12)+1.4×0.7×2。5]×0。3=2。242kN/m因此,q1静=1×1。2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1.2×(0。3+(24+1。1)×0.12)×0.3=1.192kN/mq1活=1×1。4×Q1k×b=1×1.4×2。5×0.3=1。05kN/m计算简图如下:1、强度验算M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0。125×1。192×0.92+0.125×1.05×0。92=0。227kN·mM2=q1L12/2=2.242×0.152/2=0.025kN·mMmax=max[M1,M2]=max[0.227,0.025]=0.227kN·mσ=Mmax/W=0。227×106/64000=3。547N/mm2≤[f]=15.44N/mm2满足要求!2、抗剪验算V1=0。625q1静L+0.625q1活L=0.625×1。192×0.9+0。625×1.05×0.9=1。261kNV2=q1L1=2.242×0。15=0。336kNVmax=max[V1,V2]=max[1.261,0。336]=1.261kNτmax=3Vmax/(2bh0)=3×1。261×1000/(2×60×80)=0.394N/mm2≤[τ]=1。78N/mm2满足要求!3、挠度验算q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0。3+(24+1。1)×0。12))×0。3=0。994kN/m挠度,跨中νmax=0。521qL4/(100EI)=0。521×0。994×9004/(100×9350×256×104)=0。142mm≤[ν]=L/250=900/250=3。6mm;悬臂端νmax=ql14/(8EI)=0。994×1504/(8×9350×256×104)=0.003mm≤[ν]=2×l1/250=2×150/250=1。2mm满足要求!六、主梁验算主梁类型钢管主梁截面类型(mm)Ф48×3主梁计算截面类型(mm)Ф48×3主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)205主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125主梁截面抵抗矩W(cm3)4。49主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁截面惯性矩I(cm4)10。78主梁计算方式三等跨连续梁1、小梁最大支座反力计算q1=1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1。4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1。4×0.7×Q1k]×b=1×max[1。2×(0。5+(24+1.1)×0。12)+1。4×2。5,1.35×(0。5+(24+1。1)×0。12)+1。4×0。7×2。5]×0。3=2.314kN/mq1静=1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1。2×(0。5+(24+1.1)×0.12)×0。3=1.264kN/mq1活=1×1。4×Q1k×b=1×1。4×2。5×0。3=1。05kN/mq2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.12))×0.3=1.054kN/m承载能力极限状态按二等跨连续梁,Rmax=1。25q1L=1。25×2。314×0。9=2.604kN按二等跨连续梁按悬臂梁,R1=(0。375q1静+0.437q1活)L+q1l1=(0。375×1。264+0.437×1。05)×0。9+2。314×0。15=1.187kNR=max[Rmax,R1]=2.604kN;正常使用极限状态按二等跨连续梁,R’max=1。25q2L=1。25×1.054×0.9=1。185kN按二等跨连续梁悬臂梁,R’1=0.375q2L+q2l1=0。375×1。054×0。9+1.054×0。15=0。514kNR'=max[R'max,R’1]=1.185kN;计算简图如下:主梁计算简图一主梁计算简图二2、抗弯验算主梁弯矩图一(kN·m)主梁弯矩图二(kN·m)σ=Mmax/W=0.746×106/4490=166.173N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!3、抗剪验算主梁剪力图一(kN)主梁剪力图二(kN)τmax=2Vmax/A=2×4.784×1000/424=22。567N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!4、挠度验算主梁变形图一(mm)主梁变形图二(mm)跨中νmax=0。808mm≤[ν]=900/250=3.6mm悬挑段νmax=0.334mm≤[ν]=2×100/250=0.8mm满足要求!5、支座反力计算承载能力极限状态图一支座反力依次为R1=5.632kN,R2=8.159kN,R3=8。737kN,R4=3.512kN图二支座反力依次为R1=4.514kN,R2=8。506kN,R3=8.506kN,R4=4。514kN七、可调托座验算荷载传递至立杆方式可调托座可调托座承载力容许值[N](kN)30按上节计算可知,可调托座受力N=8。737kN≤[N]=30kN满足要求!八、立杆验算立杆钢管截面类型(mm)Ф48×3立杆钢管计算截面类型(mm)Ф48×3钢材等级Q235立杆截面面积A(mm2)424立杆截面回转半径i(mm)15。9立杆截面抵抗矩W(cm3)4.49抗压强度设计值[f](N/mm2)205支架自重标准值q(kN/m)0。151、长细比验算l0=h=1500mmλ=l0/i=1500/15.9=94。34≤[λ]=210满足要求!2、立杆稳定性验算考虑风荷载:λ=l0/i=1500.000/15。9=94.34查表得,φ1=0.634Mwd=γ0×φwγQMwk=γ0×φwγQ(ζ2wklah2/10)=1×0。6×1.4×(1×0。033×0。9×1。52/10)=0.006kN·mNd=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[5。632,8。506,8.737,4.514]+1×1。35×0.15×4.5=9。649kNfd=Nd/(φ1A)+Mwd/W=9。649×103/(0。634×424)+0。006×106/4490=37。144N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求!九、高宽比验算根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210—2016第8.3.2条:支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0H/B=4。5/20=0.225≤3满足要求!9。3外架临时防护验算扣件式脚手架计算书计算依据:1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—20113、《建筑结构荷载规范》GB50009—20124、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011一、脚手架参数卸荷设置无结构重要性系数γ01脚手架安全等级II级脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3脚手架架体高度H(m)13.4立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1。5立杆横距lb(m)0.9内立杆离建筑物距离a(m)0.4双立杆计算方法不设置双立杆二、荷载设计脚手架设计类型装修脚手架,其它用途脚手架脚手板类型竹芭脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0。1脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0。129装修脚手架作业层数nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2其他用途脚手架作业层数nqj1其他用途脚手架荷载标准值Gkqj(kN/m2)1地区广东深圳市安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.45风荷载体型系数μs1风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0。81,0。81风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.364,0。364计算简图:立面图侧面图三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1。4×Gk×lb/(n+1)=1。2×(0。033+0。1×0。9/(2+1))+1。4×2×0.9/(2+1)=0。916kN/m正常使用极限状态q’=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))=(0。033+0.1×0.9/(2+1))=0。063kN/m计算简图如下:1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0。1×0。916×1。52=0。206kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.206×106/4490=45.9N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=0。677q'la4/(100EI)=0。677×0.063×15004/(100×206000×107800)=0.098mmνmax=0。098mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1。1qla=1.1×0.916×1.5=1.511kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1。1×0.063×1。5=0.104kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=1.511kNq=1。2×0.033=0.04kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=Rmax’=0。104kNq’=0。033kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1×0.457×106/4490=101。759N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=0.134mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.529kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0。85扣件抗滑承载力验算:纵向水平杆:Rmax=1×1.511/2=0。756kN≤Rc=0.85×8=6。8kN横向水平杆:Rmax=1×1.529kN≤Rc=0.85×8=6.8kN满足要求!六、荷载计算脚手架架体高度H13.4脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0。129立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆:NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1。5×2/2×0。033/1.8)×13。4=2.1kN单内立杆:NG1k=2.1kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(13.4/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.285kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆:NG2k1=0.285kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(13。4/1.8+1)×1。5×0.17×1/2=1.077kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0。01×1。5×13.4=0.201kN5、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.285+1。077+0。201=1。563kN单内立杆:NG2k=NG2k1=0.285kN立杆施工活荷载计算
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