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文档简介

10.1台车体系计算书 110.1.1设计参数 110.1.2结构计算 210.1.3计算结果及分析 1010.1.4小结 3310.2高大模架计算书 3410.2.1200×500mm梁模板扣件钢管支撑架计算书 3410.2.2250×500mm梁模板扣件钢管支撑架计算书 4310.2.3300×600mm梁模板扣件钢管支撑架计算书 5110.2.4300×700mm梁模板扣件钢管支撑架计算书 6010.2.5300×600mm系梁模板扣件钢管支撑架计算书 6810.2.6满堂楼板模板支架计算书 7710.2.7高大架基础承载力计算 8410.3台车支架体系施工图 8510.1台车体系计算书10.1.1设计参数(1)主要材料型号台车钢立柱Φ609mm,壁厚12mm,钢材Q235B台车钢立柱间横向(18m方向)连接杆C14a糟钢,钢立柱间底层边跨(纵向24m)连接杆为I40b工字钢,底层纵向跨中为C14a糟钢,中层为C14a糟钢,钢材Q235B台车立柱剪刀撑(斜杆)C14a糟钢,钢材Q235B工字钢主梁I40b工字钢(单)、I40b工字钢(双),钢材Q235B模板支架下弦杆双糟钢2C28a(280mm*82*7.2*12.5),混凝土梁下两侧各一根,钢材Q235B模板支架其他杆件采用单糟钢C12(120mm*60*4.0)工字钢(水平、竖直、斜撑),钢材Q235B钢模板厚5mm钢板以及台车移动的电气控制系统、液压系统等相关构件(2)设计荷载考虑结构自重、混凝土楼面板及主梁荷载、施工荷载及模板荷载(3)荷载组合1、荷载组合系数:楼板及主梁混凝土荷载、模板自重、支架自重荷载取1.2,施工荷载取1.4。2、对台车结构整体不考虑风荷载作用。(4)设计依据1、泸州老窖酿酒工程技术改造项目相关酿酒组团施工图2、国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集。(1)《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2010)(2)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)(3)《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)(4)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)(5)《建筑结构荷载规范》(GB20009-2012)(6)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(7)《建筑抗震设计规范》(GB2011-2010)(8)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(9)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)(10)《非结构构件抗震设计规范》(JGJ339-2015)(11)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)(12)《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2016)(13)《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)》(2013年版)10.1.2结构计算利用Midas/Civil2015结构计算软件建立三维模型进行分析计算,按空间整体结构取18m标准跨单元范围,沿台车行走方向取24m范围建立计算模型。建模过程包括设置操作环境→定义材料→定义截面→输入节点、单元(建模主体工作)→输入边界条件→输入荷载(自重、混凝土荷载、施工荷载、模板荷载等)→求解→结果查看及分析。其中边界条件设置为:选择所有钢立柱下部的节点,采用一般支撑模拟,施加完全约束,限制节点空间6个自由度(Dx,Dy,Dz,Rx,Ry,Rz)。一、有限元建模结构计算模型充分考虑结构荷载和承载力要求建立有限元模型,按照台车设计方案建立的有限元模型主要包括以下几个部分:①台车门架:主要由台车门架横梁、上下纵梁、门架立柱、连接梁、剪刀架等部分组成,有限元模型如下图所示。图10.1.2-1台车门架②支撑梁:包括直接与立柱接触的主梁(单、双排I40b工字钢)、塔设在主梁上的次梁即模板支架体系下弦杆,为保证支撑系统的稳定可靠性,下弦杆采用双糟钢支撑,糟钢尺寸如下图10.2.1-2(a)所示。同时,工字钢梁和糟钢组成的支撑系统作为整个结构支撑体统最最重要的支撑结构,起着承上启下的作用,一方面承担上部混凝土等主要荷载作用,另一方面又要保证把上部荷载均匀传递到下部台车立柱上,为模拟实际情况从而保证荷载的有效传递,有限元模型中立柱与主梁以及主梁与次梁之间需要建立弹性连接(如图10.2.1-2(c)),另外施加(Dx,Dy)的水平约束以及(Rx,Ry,Rz)的转动约束,以防止运算产生奇异。支撑梁的有限元模型如下图10.2.1-2(b)所示。(a)双糟钢截面(b)工字钢主梁、支架下弦杆(c)弹性连接图10.1.2-2工字钢梁支撑③模板支撑体系:采用I12工字钢焊接形成的钢骨架结构用以支撑混凝土梁板以及上部的模板等荷载,有限元模型如下图所示。图10.1.2-3模板支架④钢模板:采用5mm厚面板,模板宽度为2m,为保证模板有足够的强度,面板采用5mm。施工采用合理的加工、焊接工艺,设计并加工专用焊接胎膜,有效保证整体外形尺寸的准确度,焊接变形小,外表光滑,无凹凸等缺陷。模板之间采用通梁固定为一体,有效控制了相邻模板的错台问题,能保证混凝土浇筑质量。图10.1.2-4钢模板⑤有限元模型整体布置方案如下图10.1.2-5所示。(a)正视图(b)侧视图(c)三维视图(d)渲染视图图10.1.2-5结构计算模型⑥荷载:支架体系上部主要支撑荷载是混凝土楼板和主梁结构自重,施工荷载和模板自重,根据建设的结构设计图得出上部荷载值计算式如下:1、混凝土荷载1)、主梁:高度1.6m,荷载为1.6×27=43.2KN/㎡。2)、楼板:最大厚度0.18m,最小0.12m,安全考虑计算按最大厚度0.18m取值,荷载为0.18×27=4.86KN/㎡。3)、次梁:最大高度0.6m,荷载为0.6×27=16.2KN/㎡。2、内外模板及支撑荷载:2KN/㎡3、施工人员、施工料具堆放、运输等施工荷载:2.5KN/㎡在计算软件模型中,将荷载沿水平x方向、y方向分布在相应应力板上,按照面荷载去施加压力荷载。混凝土楼板及主梁荷载分布如下图10.1.2-6所示:(长度单位为KN/㎡)图10.1.2-6混凝土荷载分布示意二、台车自重台车转运时,通过边跨的I40b工字钢来承担自身的自重,按照最不利条件来考虑,其纵向两根工字钢的计算结果如下:最大组合应力为116MPa<[σ]=205MPa,满足要求,如下图所示:图10.1.2-1结构最大组合应力行走轮上部的I40b工字钢,在自重情况下的承重力满足要求,台车行走时可以承受整个台车的自重。如下图所示。图10.1.2-2行走轮受力情况台车自重工况下,最大反力为79.4KN。依据自重工况下的反力,可以计算出总的台车自重为1059KN,即台车整体的自重为108t。图10.1.2-3结构立柱反力10.1.3计算结果及分析一、整体结构(1)整体模型组合应力计算结果及分析:如图10.1.3-1所示,整体结构模型拉应力最大值为183.7MPa,压应力最大值为200MPa,均小于Q235钢材,抗压、抗弯、抗拉应力设计值[σ]=205Mpa。由应力分布云图特点可以看出,结构只是局部小范围内应力水平较大,最大应力仍能满足要求,其他大部分区域应力水平不高,结构模型整体组合应力能够满足强度要求。图10.1.3-1组合应力(MPa)(2)整体模型位移计算结果及分析:结构整体变形x方向即沿台车行走方向最大位移为6.7mm,y方向即沿着18m标准跨方向的最大位移为1.2mm,竖直方向的最大位移9.71mm,组合位移最大值为9.72mm,整体模型的最大位移满足挠度控制要求,如图10.1.3-2(a)所示。由图10.1.3-2(b)模型整体位移变化云图可以看出,结构最大位移发生在工字钢次梁上,上部模板支架体系位移较大,且变化较为均匀,立柱整体位移较小,位移变化分布规律符合实际变形特点。(a)位移变形图(b)位移分布云图图10.1.3-2整体位移变化(mm)(3)结构整体模型反力计算结果及分析:竖直向上的反力最大值为91kN,最大值发生在支撑混凝土双梁结构的中间一根台车立柱上,同时,水平两个方向的基础反力较小说明结构整体稳定性较好。图10.1.3-3结构整体反力(4)由结构整体模型的反力计算结果可知,计算结果符合实际承载力特点,台车立柱通过下部2.0m×2.0mC30钢筋混凝土垫块基础上传递至地基。基地承载力为80kPa,台车立柱最大反力91kN通过面积为4㎡的钢筋混凝土垫块传递至地基,地基最大荷载为22.8kPa<地基极限承载力Pu=80kPa。故地基承载力满足强度要求,通过2.0m×2.0mC30钢筋混凝土垫块基础扩散稳固作用有效地保证了台车行走安全可靠性。(5)整体模型其他应力计算结果及分析:台车结构支撑体系竖直向切应力τz最大值为66.1MPa,水平沿主梁方向切应力τy最大值为3.4MPa,轴向应力压应力最大值为156.2MPa,拉应力最大值为156.7MPa,弯曲应力σz拉应力最大值159.5MPa,压应力最大值为92.2MPa,弯曲应力σy拉应力最大值56.2MPa,压应力最大值为56.2MPa,由其他应力水平计算结果可以看出,弯曲应力和轴向应力水平较大,剪切应力水平较小,模型整体应力水控制较好。(a)轴向应力(MPa)(b)剪应力τy(MPa)(c)剪应力τz(MPa)(d)弯曲应力σy(MPa)(e)弯曲应力σz(MPa)图10.1.3-4整体模型其他应力水平及分布由计算结果可以看出:参考相关规范及钢材强度设计值规定,钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=205Mpa,抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。计算结果表明最大组合应力及相关应力水平σmax<[σ]=205MPa,满足要求,最大剪应力τmax<[τ]=125MPa,满足要求,最大挠度fmax<[f]=7000/400=17.5mm结构整体各项应力水平以及位移挠度均未超出许用值。二、台车立柱台车立柱设计采用的材料主要有609×12mm的钢管立柱以及立柱之间的C14a糟钢连接构件。门架的主要结构件采用焊接组装成为一个整体,支撑立柱采用圆形钢管,并通过水平和剪刀支撑杆连接保证其稳定性。在施工时,荷载通过钢模板传递到由糟钢焊接组装而成的模板支架上,再通过糟钢支架将荷载传到钢骨架的双糟钢截面的下弦杆即2C28a(280mm*82*7.2*12.5),其中钢骨架由单糟钢和双糟钢焊接而成,荷载通过钢骨架传到钢立柱上I40b工字钢,再继续传到钢立柱,最后通过钢立柱的基座传到地基。在台车门架转运过程中,门架整体通过台车顶升油缸进行上下移动拆除下部一节钢立柱,通过焊接在钢立柱间的I40b工字钢上的台车行走装置将门架整体向前推进。在行走状态下,螺杆收回,门架上部前后端装有操作平台,放置液压及电器装置,液压顶升及轨道行走采用电气同步控制系统。门架立柱经过初步设计和数值计算优化之后最终确定布置方案为:沿主梁方向的一个标准跨范围内(18m方向)布置三根钢立柱,经理论分析和数值验算确定立柱截面尺寸为609×9mm,间距6870mm布置,两侧立柱外侧各预留1.38m作为搭设上部工字钢伸展空间。(1)台车立柱应力计算结果及分析:立柱的组合应力只有压应力最大值为56.9MPa,台车立柱在支撑顶部1m范围内压应力较大约在35-50MPa范围内变化,台车立柱整体应力变化特征表明,在分布混凝土双梁下方的台车立柱的应力水平明显比分布在单梁下的应力大,混凝土双梁下面的台车立柱柱身应力水平在40-55MPa范围变化,混凝土单梁位置台车立柱的应力水平较低,其柱身在17-30MPa范围内变化,立柱是整个结构最重要的支撑构件,立柱的承载能力和强度很大程度决定了系统的安全可靠性,计算结果表明台车立柱整体应力水平较低,结构安全可靠。(a)立柱(b)立柱及支撑图10.1.3-5台车立柱及糟钢整体应力(2)台车立柱位移计算结果及分析:通过台车立柱变形分布云图(a)和(b)可以看到,台车立柱变形变化表现为从上部往下慢慢变小,底部因添加刚性约束所以位移变化到0,台车立柱顶部直接承担上部荷载,所以位移最大,最大值是2.76mm,从台车立柱位移变化云图还可以看出在混凝土单梁作用下的台车立柱位移比混凝土双梁下方的位移稍小一些,单梁下立柱最大位移为1.76mm。同时,由图(c)可以看到水平方向台车立柱水平面内的位移控制良好,x方向位移即台车行走方向变形最大值1.28mm,y方向变形最大值0.60mm,对于细长台车立柱来说,压杆稳定是结构重点关注的,因为杆件失稳后,压力的微小增加将引起弯曲变形的显著增大,杆件已丧失了承载能力。因失稳造成的失效,可以导致整个构件的损坏。计算结果表明立柱结构几乎没有水平面的侧向位移,不会发生错位失稳,整体稳定性控制良好。(a)台车立柱变形(b)台车立柱及糟钢连接(c)位移变形效果图图10.1.3-6台车立柱及糟钢整体位移(3)台车立柱其他应力水平:由下图可以看出,立柱的剪切应力τ最大值4.8MPa;轴向应力最大值46.3MPa;弯曲应力σz最大值为37.4MPa,立柱其他应力水平较低,抗弯、抗压、抗剪强度均能满足承载力要求。(a)轴向应力(b)剪应力τ(c)弯曲应力σz图10.1.3-7台车立柱其他应力变化云图(4)连接台车立柱糟钢支架计算结果及分析:由下图可以看出糟钢支架组合应力压应力最大值为36.1MPa,拉应力最大值为32.2MPa,具体应力分布及对应数值大小如下图所示。结果表明,剪刀斜撑应力水平较大,水平方向工字钢横梁较小约在5-15MPa范围变化,且水平工字钢承受拉压力,斜撑糟钢承受压力,应力水平在20-30MPa范围内变化,越往台车立柱上方,压应力越大,最大值出现在跨中主梁的位置;由图10.1.3-8(b)台车立柱位移计算结果可以看出,竖直方向位移最大值为2.64mm,根据分布规律发现越往台车立柱下方,支撑结构的变形越小,糟钢支架整体变形控制良好。图10.1.3-8(a)立柱支撑架应力图10.1.3-8(b)立柱支撑架位移台车的立柱基础为台车的主要受力构件。静止时,台车自身荷载、钢筋、混凝土及相关施工荷载作用力大部分由台车基础承担,因此保证台车基础的质量显得格外重要。本工程台车立柱基础尺寸长2.0m、宽2.0m、厚度30cm,为钢筋混凝土结构。台车选择在施工现场拼装,采用25t吊车配合人工进行吊装。三、工字钢梁工字钢支撑梁结构具体布置形式:沿台车行走方向在立柱上布置主梁工字钢,工字钢截面尺寸采用I40b,先采用一根工字钢贯通,然后在有立柱支撑部位加强梁支撑,即采用同型号的双拼I40b工字钢截面,在标准跨18m方向即混凝土梁下方布置工字钢支撑次梁,每个混凝土下方左右两侧各布置一根工字钢,工字钢截面尺寸采用I28b,同工字钢主梁布置思路一致,先采用一根工字钢贯通,然后在有双混凝土梁的立柱支撑部位加强梁支撑,即采用同型号的双拼I28b工字钢截面,具体设计详图见CAD附图,主梁和次梁计算模型如下图所示。(a)主梁(b)次梁图10.1.3-9工字钢梁计算模型(1)工字钢梁整体模型应力计算结果及分析:梁结构整体的组合压应力最大值为179.6MPa,拉应力最大值为107.5MPa;对于承担上部荷载工字钢横梁还需要关注梁的竖直方向的弯曲应力和竖直方向的剪切应力,图(b)表示梁的剪应力分布云图,最大值为66.1MPa;图(c)表示梁的弯曲应力分布云图,拉应力最大值为159.5MPa,压应力最大值为93.7MPa。由计算结果分析可知该形式的梁结构优化设计能满足强度要求。(a)组合应力(b)剪切应力τz(c)弯曲应力σz图10.1.3-10工字钢梁整体模型应力(2)工字钢梁组合位移计算结果及分析:梁结构整体的组合压位移最大值为9.67mm,且工字钢组合位移最大值发生在工字钢次梁立柱支撑的跨中位置上,混凝土双梁下糟钢位移比混凝土单梁结构作用下的位移大,计算结果符合实际变形规律,该形式的结构优化设计能满足工字钢支撑结构的挠度要求;图10.1.3-11(b)在模型x、y、z三个方向通过设置一定的放大系数来反映工字钢在荷载作用下的变形程度以模拟实际变形效果,从变形位移图中可以形象直观看出工字钢变形情况和三个方向的最大位移值。沿x方向即台车行走方向1.27mm;沿y方向即一个工作车间的标准18m跨的方向位移最大值8.85mm;沿z方向竖直向下变形最大值为9.67mm。(a)位移分布云图(b)变形位移图图10.1.3-11工字钢梁整体模型组合位移除了关注整体结构的应力结果,为了更全面系统了解梁各构件应力特征,所以还应对主梁和次梁支撑工字钢结构做进一步的分析研究。(3)工字钢主梁及次梁应力计算结果及分析:工字钢主梁最大压应力179.6MPa,最大拉应力9.8MPa,双糟钢次梁最大压应力133.3MPa,最大拉应力107.5MPa,可见最大应力发生在工字钢主梁上,施工重点关注工字钢主梁与立柱接触连接的部位。(a)主梁应力变化云图(b)主梁应力分布直线图图10.1.3-12工字钢梁位移(a)双糟钢应力变化云图(b)双糟钢应力分布直线图图10.1.3-13双糟钢应力(3)工字钢主梁和双糟钢次梁位移计算结果及分析:在有下部台车立柱支撑的部位,工字钢主梁变形量较小在1-4mm范围内变化,说明在混凝土梁下即荷载较大处设置了两排工字钢梁支撑的布置形式安全可靠,起到了很好的分担分散荷载作用。由于上部荷载直接通过模板支架结构传递到下部,所以双糟钢次梁在跨中挠度比工字钢主梁的挠度稍大,最大值约9.6mm,可见最大位移发生在次梁上,施工重点次梁的跨中位置的挠度变化。由计算结果可知,主梁及次梁变形均满足要求,整体稳定性控制良好。(a)工字钢主梁位移(b)双糟钢2C28a位移图10.1.3-14支撑梁位移参考相关规范及钢材强度设计值规定,钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa,抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。计算结果表明最大组合应力σmax<[σ]=215MPa满足要求,最大剪应力τmax<[τ]=125MPa,满足要求,最大挠度fmax=9mm<[f]=L/400=7000/400=17.5mm,结构整体各项应力水平以及变形量均未超出结构承载力和挠度许用值。四、模板支架模板支架采用单糟钢C120×60×4.0焊接形成的整体性较好的钢骨架结构,混凝土梁高1.6m决定了模板高度不能低于1.6m要求,所以考虑到竖直向工字钢骨架的刚度、强度、稳定性能满足要求,需要在混凝土梁两侧的竖直支架两边设置斜支撑,斜支撑脚部焊接在工字钢I40b的主梁上,这样能充分保证台车立柱上部结构的整体稳定性满足挠度要求,从而起到优化上部钢骨架支撑系统结构设计,模板支架体系建模如下图10.1.3-15所示。(a)沿主梁方向(b)垂直主梁方向(c)平面俯视方向图10.1.3-15模板支架模型(1)模板支架应力计算结果及分析:模板支架组合压应力最大值为200MPa,拉应力最大值为183.6MPa;模板支架竖方向的剪切应力最大值为10.3MPa,最小值4.3MPa;模板支架竖直方向弯曲压应力最大值为67.4MPa,弯曲拉应力最大值为55.3MPa。(a)组合应力(b)剪力(c)弯曲应力图10.1.3-16模板支架应力(2)模板支架位移计算结果及分析:由位移变化分布云图可以看出,用以支撑混凝土双梁部位的模板支架变形量达到最大值,最大值为9.85mm,且发生在没有设置斜撑支撑梁的位置,说明设置斜撑起到了很好限制糟钢骨架结构挠度的作用。由图10.1.3-17(b)可以看出支架系统的整体变形规律符合实际情况,在每个工字钢支撑梁之间的跨中位置支架变形较大,由于在工字钢梁下设置了同型号的双拼工字钢截面,该处结构加强措施效果明显。图10.1.3-17(b)还可以得到支架结构在水平方向的变形量,沿台车行走方向位移最大值为7.2mm,沿垂直该行走方向的位移最大值为1.48mm,支架结构几乎没有水平面的侧向位移,不会发生错位失稳,整体稳定性控制良好。(a)位移分布云图(b)位移变形效果图图10.1.3-17模板支架位移参考相关规范及钢材强度设计值规定,模板支架体系的钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=205Mpa,抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。计算结果表明最大组合应力σmax<[σ]=205MPa,满足要求,最大剪应力τmax<[τ]=125MPa,满足要求,最大挠度fmax<[f]=7000/400=17.5mm,结构整体各项应力水平以及位移挠度均未超出许用值。10.1.4小结本工程可移动台车施工方案,采用梁柱组合式结构,由钢管桩、贝雷梁、分配梁、碗扣支架和模板组成。由计算结果对比查阅相关规范可知本工程满堂支架设计方案是合理、可行和可靠的,能够满足施工过程中对支架构件应力、变形的需要。满堂支架在设计荷载作用下。台车方案的各梁柱结构最大轴向应力<轴向容许应力[σ]=215MPa;最大剪切应力<剪切容许应力[τ]=125MPa;最大弯曲应力<弯曲容许应力[σ]215MPa,结构各个构件最大位移同样能够满足施工过程中对变形控制的要求。(1)结论:本次计算依托实际工程从台车结构受力、安全性能、施工操作特点等方面,利用MIDAS/Civil2015分析软件对酿酒组团厂房的楼面板和混凝土梁柱系统施工过程中采用的可移动台车施工方案进行有限元结构计算分析,通过利用Midas/Civil2015结构计算软件建立三维空间模型,对酿酒工程技改项目设计施工总承包(EPC)一标段项目可移动式台车施工方案进行结构验算,根据实际厂房结构设计选择18m×24m进行建模分析,对其进行了组合应力、剪应力、弯曲应力、变形、整体稳定性方面的验算,有限元计算结果表明:酿酒组团台车专项施工方案的受力结构系统能够满足强度、刚度、稳定性要求。本工程中使用台车施工方案是完全可行的,同时,台车施工方案安全系数高,符合现代化施工要求;提高了文明施工水平,减少了周转材料使用、符合绿色施工和节能环保的要求。该施工方案对类似工程在安全、质量、进度、成本控制方面发挥重要借鉴作用。(2)建议:在台车方案结构搭设过程中必须随时做好监测并及时反馈处理安装和施工过程中遇到的问题。本方案重点防范监控部位如下:1、模板支架搭设前,由工长及安全员对所支撑的地基进行检查,按规范混凝土强度达到施工强度时方可进行本模板支撑系统的施工。2、模板支架搭设过程中,工长及安全员负责对支架搭设施工进行监测,确保支撑系统施工安全,检查、巡查重点要求如下:1)杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。2)底板是否积水,底座是否松动,立杆是否符合要求。3)扣件连接是否松动。4)施工过程中是否有超载的现象。5)脚手架架体和杆件是否有变形现象。10.2高大模架计算书10.2.1200×500mm梁模板扣件钢管支撑架计算书依据规范:《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。模板支架搭设高度为14.8m,梁截面B×D=200mm×500mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m,立杆的步距h=1.50m,梁底增加1道承重立杆。面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用50.×100.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距1.80m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1梁模板支撑架立面简图按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.50+0.20)+1.40×2.00=18.340kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.50+0.7×1.40×2.00=19.173kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98采用的钢管类型为φ48×3.0。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、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。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.500×0.400=5.100kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.200×0.400×(2×0.500+0.200)/0.200=0.480kN/m(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=2.000×0.200×0.400=0.160kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.35×5.100+1.35×0.480)=6.780kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×0.98×0.160=0.141kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=15.00cm3;截面惯性矩I=11.25cm4;计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.749kNN2=0.749kN最大弯矩M=0.040kN.m最大变形V=0.113mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.040×1000×1000/15000=2.667N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取17.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×748.0/(2×400.000×15.000)=0.187N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[T],满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.113mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!二、梁底支撑龙骨的计算梁底龙骨计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载q=P/l=0.749/0.400=1.871kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.87×0.40×0.40=0.030kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.400×1.871=0.449kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.400×1.871=0.823kN龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=83.33cm3;截面惯性矩I=416.67cm4;(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.030×106/83333.3=0.36N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨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]截面抗剪强度计算值T=3×449.12/(2×50.00×100.00)=0.135N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=1.395kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.395×400.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.006mm龙骨的最大挠度小于400.0/400(木方时取250),满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一)梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取次龙骨支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.063kN.m最大变形vmax=0.018mm最大支座力Qmax=1.470kN抗弯计算强度f=M/W=0.063×106/4493.0=13.99N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(二)梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.327kN.m最大变形vmax=0.562mm最大支座力Qmax=3.671kN抗弯计算强度f=M/W=0.327×106/4493.0=72.72N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算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:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;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=3.67kN选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:横杆的最大支座反力N1=3.671kN(已经包括组合系数)脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.151×14.760=2.702kNN=3.671+2.702=6.372kNi——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;A——立杆净截面面积,A=4.241cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;h——最大步距,h=1.50m;l0——计算长度,取1.500+2×0.200=1.900m;λ——长细比,为1900/16.0=119<150长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.458;经计算得到σ=6372/(0.458×424)=32.806N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2h——立杆的步距,1.50m;la——立杆迎风面的间距,1.80m;lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×1.800×1.500×1.500/10=0.103kN.m;Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;Nw=3.671+0.9×1.2×2.223+0.9×0.9×1.4×0.103/0.900=6.503kN经计算得到σ=6503/(0.458×424)+103000/4493=56.476N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!模板支撑架计算满足要求!10.2.2250×500mm梁模板扣件钢管支撑架计算书依据规范:《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。模板支架搭设高度为14.8m,梁截面B×D=250mm×500mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m,立杆的步距h=1.50m,梁底增加1道承重立杆。面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用50.×100.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距1.80m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1梁模板支撑架立面简图按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.50+0.20)+1.40×2.00=18.340kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.50+0.7×1.40×2.00=19.173kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98采用的钢管类型为φ48×3.0。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、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。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.500×0.400=5.100kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.200×0.400×(2×0.500+0.250)/0.250=0.400kN/m(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=2.000×0.250×0.400=0.200kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.35×5.100+1.35×0.400)=6.683kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×0.98×0.200=0.176kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=15.00cm3;截面惯性矩I=11.25cm4;计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.924kNN2=0.924kN最大弯矩M=0.063kN.m最大变形V=0.272mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.063×1000×1000/15000=4.200N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取17.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×923.0/(2×400.000×15.000)=0.231N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[T],满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.272mm面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!二、梁底支撑龙骨的计算梁底龙骨计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载q=P/l=0.924/0.400=2.309kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.31×0.40×0.40=0.037kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.400×2.309=0.554kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.400×2.309=1.016kN龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=83.33cm3;截面惯性矩I=416.67cm4;(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.037×106/83333.3=0.44N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨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]截面抗剪强度计算值T=3×554.11/(2×50.00×100.00)=0.166N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=1.719kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.719×400.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.008mm龙骨的最大挠度小于400.0/400(木方时取250),满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一)梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取次龙骨支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.093kN.m最大变形vmax=0.034mm最大支座力Qmax=1.796kN抗弯计算强度f=M/W=0.093×106/4493.0=20.59N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(二)梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.399kN.m最大变形vmax=0.685mm最大支座力Qmax=4.484kN抗弯计算强度f=M/W=0.399×106/4493.0=88.83N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算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:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;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=4.48kN选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:横杆的最大支座反力N1=4.484kN(已经包括组合系数)脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.151×14.760=2.702kNN=4.484+2.702=7.185kNi——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;A——立杆净截面面积,A=4.241cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;h——最大步距,h=1.50m;l0——计算长度,取1.500+2×0.200=1.900m;λ——长细比,为1900/16.0=119<150长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.458;经计算得到σ=7185/(0.458×424)=36.992N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2h——立杆的步距,1.50m;la——立杆迎风面的间距,1.80m;lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×1.800×1.500×1.500/10=0.103kN.m;Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;Nw=4.484+0.9×1.2×2.223+0.9×0.9×1.4×0.103/0.900=7.316kN经计算得到σ=7316/(0.458×424)+103000/4493=60.662N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!模板支撑架计算满足要求!10.2.3300×600mm梁模板扣件钢管支撑架计算书依据规范:《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。模板支架搭设高度为14.8m,梁截面B×D=300mm×600mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m,立杆的步距h=1.50m,梁底增加1道承重立杆。面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用50.×100.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距1.80m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1梁模板支撑架立面简图按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.60+0.20)+1.40×2.00=21.400kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×2.00=22.615kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98采用的钢管类型为φ48×3.0。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、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。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.600×0.400=6.120kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.200×0.400×(2×0.600+0.300)/0.300=0.400kN/m(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=2.000×0.300×0.400=0.240kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.35×6.120+1.35×0.400)=7.922kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×0.98×0.240=0.212kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=15.00cm3;截面惯性矩I=11.25cm4;计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.446kNN2=1.697kNN3=0.446kN最大弯矩M=0.022kN.m最大变形V=0.017mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.022×1000×1000/15000=1.467N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取17.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×742.0/(2×400.000×15.000)=0.186N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[T],满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.017mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!二、梁底支撑龙骨的计算梁底龙骨计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载q=P/l=1.697/0.400=4.243kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.24×0.40×0.40=0.068kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.400×4.243=1.018kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.400×4.243=1.867kN龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=83.33cm3;截面惯性矩I=416.67cm4;(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.068×106/83333.3=0.82N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨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]截面抗剪强度计算值T=3×1018.21/(2×50.00×100.00)=0.305N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=3.056kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.056×400.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.014mm龙骨的最大挠度小于400.0/400(木方时取250),满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一)梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取次龙骨支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.051kN.m最大变形vmax=0.025mm最大支座力Qmax=2.553kN抗弯计算强度f=M/W=0.051×106/4493.0=11.36N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(二)梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.567kN.m最大变形vmax=0.988mm最大支座力Qmax=6.374kN抗弯计算强度f=M/W=0.567×106/4493.0=126.28N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算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:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;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=6.37kN选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:横杆的最大支座反力N1=6.374kN(已经包括组合系数)脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.151×14.760=2.702kNN=6.374+2.702=9.076kNi——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;A——立杆净截面面积,A=4.241cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;h——最大步距,h=1.50m;l0——计算长度,取1.500+2×0.200=1.900m;λ——长细比,为1900/16.0=119<150长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.458;经计算得到σ=9076/(0.458×424)=46.723N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2h——立杆的步距,1.50m;la——立杆迎风面的间距,1.80m;lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×1.800×1.500×1.500/10=0.103kN.m;Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;Nw=6.374+0.9×1.2×2.223+0.9×0.9×1.4×0.103/0.900=9.206kN经计算得到σ=9206/(0.458×424)+103000/4493=70.392N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!模板支撑架计算满足要求!10.2.4300×700mm梁模板扣件钢管支撑架计算书依据规范:《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。模板支架搭设高度为14.8m,梁截面B×D=300mm×700mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m,立杆的步距h=1.50m,梁底增加1道承重立杆。面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用50.×100.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距1.80m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1梁模板支撑架立面简图按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.70+0.20)+1.40×2.00=24.460kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.70+0.7×1.40×2.00=26.058kN/m2由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98采用的钢管类型为φ48×3.0。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、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。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.500×0.700×0.400=7.140kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.200×0.400×(2×0.700+0.300)/0.300=0.453kN/m(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=2.000×0.300×0.400=0.240kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.35×7.140+1.35×0.453)=9.226kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×0.98×0.240=0.212kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=15.00cm3;截面惯性矩I=11.25cm4;计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.519kNN2=1.942kNN3=0.519kN最大弯矩M=0.025kN.m最大变形V=0.020mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.025×1000×1000/15000=1.667N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取17.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×864.0/(2×400.000×15.000)=0.216N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[T],满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.020mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!二、梁底支撑龙骨的计算梁底龙骨计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载q=P/l=1.942/0.400=4.854kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.85×0.40×0.40=0.078kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.400×4.854=1.165kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.400×4.854=2.136kN龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=83.33cm3;截面惯性矩I=416.67cm4;(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.078×106/83333.3=0.93N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨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]截面抗剪强度计算值T=3×1164.92/(2×50.00×100.00)=0.349N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=3.559kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.559×400.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.016mm龙骨的最大挠度小于400.0/400(木方时取250),满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一)梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取次龙骨支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.059kN.m最大变形vmax=0.029mm最大支座力Qmax=2.939kN抗弯计算强度f=M/W=0.059×106/4493.0=13.24N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(二)梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:

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