承插型盘扣式钢管支架计算书.docx
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1、10、模板支架设计及计算10.1地下室顶板支架计算(板厚200mm):计算依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术标准(JGJ166-2008)。一、计算参数:模板支架搭设高度为,立杆的纵距,立杆的横距,立杆的步距。面板厚度18mm,剪切强度,抗弯强度,弹性模量。木方50X100mm,间距250mm,剪切强度,抗弯强度,弹性模量。梁顶托采用双钢管48X。模板自重,混凝土钢筋自重,施工活荷载。扣件计算折减系数取。次钢楞一1220i_UJJJLJ.支撑立一飞- 主钥楞一3(0CC5cL间距L图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元二、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
2、板的按照三跨连续梁 计算。静荷载标准值XXX活荷载标准值q2 = (2.000+1.000) X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:XX;XXX;(1) 抗弯强度计算f = M / W f其中f面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M面板的最大弯距(N.mm);W 面板的净截面抵抗矩;f面板的抗弯强度设计值,取;其中q荷载设计值(kN/m);经计算得到XXX3.600) XX经计算得到面板抗弯强度计算值X 1000 X面板的抗弯强度验算f f,满足要求!(2 )抗剪计算可以不计算T = 3Q/2bh T其中最大剪力XXX3.600)X截面抗剪强度计
3、算值T=3X1912.0/(2XX截面抗剪强度设计值抗剪强度验算T T,满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值XX2504/(100X6000X面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!三、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算。1. 荷载的计算(1) 钢筋混凝土板自重(kN/m):(2) 模板的自重线荷载(kN/m):(3) 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):经计算得到,活荷载标准值q2 = (1.000+2.000) X静荷载XX活荷载X2. 木方的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考
4、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:均布荷载最大弯矩XXX最大剪力XX最大支座力XX本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:XX;XXX;(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度X木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2) 木方抗剪计算可以不计算最大剪力的计算公式如下:截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值T=3X1912/(2X50X截面抗剪强度设计值木方的抗剪强度计算满足要求!(3) 木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到最大变形XX 1200.04/(100XX木方的最大挠度小于1200.0/2
5、50,满足要求!四、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力;均 布荷载取托梁的自重。3.50503.NC3.NC3.NGkNGkNak 0.09kN/m . NC3.NC3.NC3.N0kU Li Li Li Zl120012007T1200托梁计算简图2.063托梁弯矩图(kN.m)778824.324.300.90.7788815.302.7丑.76_6.266.29.9.7981.28S1.751.785.285.3088.829.81796.296.262.762.740.770.79_4.304.3277823托梁剪力图(kN)变形的计算按照标准要求
6、采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:托梁变形计算受力图经过计算得到最大弯矩经过计算得到最大支座经过计算得到最大变形顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩;截面惯性矩;(1) 顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度X顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(2) 顶托梁挠度计算:最大变形顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,满足要求!五、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,取;R 纵向或横向水平杆传给 立杆的竖向作用力设计值;上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。六、模板支架荷载标准值(立杆轴
7、力)作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1. 静荷载标准值包括以下内容:(1) 脚手架的自重(kN) : X(2) 模板的自重(kN):xx(3) 钢筋混凝土楼板自重(kN):xxx经计算得到,静荷载标准值。2. 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值NQ = (1.000+2.000) xx3. 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:七、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:蛤其中N 立杆的轴心压力设计值,i 计算立杆的截面回转半径,;A立杆净截面面积,;W立杆净截面模量(抵抗矩;f钢管立杆抗压强度设计值,;a 立杆上
8、端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,;h最大步距,;10 计算长度,取1.200+2X;人 由长细比,为1800/16=114;时一一轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i查表得到;经计算得到# X;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算# 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计算公式风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr计算公式Pr=5X其中Wk风荷载标准值(kN/m2);XXXh立杆的步距,;la立杆迎风面的间距,;lb 与迎风面垂直方向的立杆间距,;风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr=5XXXX;风荷载产生的弯矩XXXX;Nw考虑风荷
9、载时,立杆的轴心压力最大值;XXXXX经计算得到# X;考虑风荷载时立杆的稳定性计算寸 f,满足要求!风荷载作用下的内力计算:架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载XX节点集中荷载w在立杆中产生的内力X节点集中荷载w在斜杆中产生的内力XXX支撑架的步数n=4;节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.440+(4.000-1)X ;节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为X架体自重为;节点集中荷载w在立杆中产生的内力和小于扣件的抗滑承载力 8kN,满足要求!节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和大于架体自重,不满足要 求!八、楼板强度的计算1、计算楼板强度说明验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取,楼
10、板承受的荷载按照线均 布考虑。宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积,。板的截面尺寸为b X h=4500mm X 200mm,截面有效高度h0=180mm。按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、10天、15天.的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:2、计算楼板混凝土 7天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边,短边X,楼板计算范围内摆放4X4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。第2层楼板所需承受的荷载为q=1XXX0.20) +1XXX4X4/4.50/4.50) +计算单元板带所承受均布荷载X板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算XXX按照混凝土的强度换算得到7天后混凝土强
11、度到达48.30%,混凝土强度近 似等效为。混凝土弯曲抗压强度设计值为则可以得到矩形截面相对受压区高度:& XXX查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a此层楼板所能承受的最大弯矩为:MEXXXX结论:由于习所以第7天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。第2 层以下的模板支撑可以拆除。取墙高为4800mm,采用PE60系列的组合钢模板,横向背楞采用双6 48钢管, 间距为600mm,竖向背楞采用双648钢管,间距为700mm。对拉螺杆双向间距600 X 700mm,对拉螺杆采用M14。混凝土自重Yc为24kN/m3,强度等级C35,坍落度为1416cm,采用 导管卸
12、料,浇筑速度为1.2m/h,混凝土温度取20C,用插入式振捣器振捣。荷载设计值:A. 混凝土侧压力:1、混凝土侧压力标准值:yct0B 1BX24X7XXXF2=YcH=24X= kN/m2取两者中小值,即F1=kN/m2,2、混凝土侧压力设计值:F=X1.2X0.85=kN/m2倾倒混凝土时产生的水平荷载查表为2kN/m2荷载设计值为 2X1.4X0.85=2.38 kN/m2F=+2.38=kN/m2B. 面板验算查表得 6015 模板(6=3mm)得截面特征:A=24.56cm2Ix=58.87cm4wx=13.02 cm3,考虑到模板的实际尺寸,取计算模型为三跨连续梁,取三跨连 续结构
13、计算。将面均布荷载化为线均布荷载,取1m宽板带计算,q2=X0.6=kN/m2用于验算挠度, q1=X0.6=kN/m2用于验算承载力, b、计算简图|模板计算简图M=Kmq1l2=-0.125XX3002=-0.24X106Nmm。二M/W=0. 24X106/13.02X103二N/mm2Wfm=215N/mm2(满足)d.挠度验算3=K3q2l4/100EI=0.273XX3004/100X2.06X 105X58.87X 10436mmW1.2mm满足C、内钢楞验算查表得6 48钢管的截面特征I=10.78cm4 w=4.49cm 3q2=X0.3= kN/m2用于验算挠度;q1=X0
14、.3= kN/m2用于验算承载力;b、计算简图模板计算简图M=0.10q1l2=0.10XX7002=X104Nmm =M/W=X104/4.49X103=N/mm2215N/mm2满足3=0.677q2l4/100EI=0.677XX7004/100X2.06X105X10.78X104=0.73m mW1.2mm(满足)。对拉螺杆双向间距600X700mm,对拉螺杆采用M14。模板拉杆承受的拉力为:N=FXXW17.80 kN满足。2.地上墙体大钢模计算已知条件:模板面板为6mm厚钢板,肋为8#,水平间距为350mm,背楞为双根10#,最 大间距为1300mm,穿墙螺栓最大间距为1300m
15、m,吊钩为6 20圆钢。面板计算:1、计算简图:新浇筑砼侧压力值取F=60KN/m2,面板按单向受力计算,按三跨连续计算,取10mm宽板带为计算单元,故q二,计算简图如下图:q=0.6N/mm1:ZaZiZi3503503502、强度计算:按静荷载最大查得弯矩系数KXX3502=7350N - mmWx=bh2/6=10 X 62/6=60mm3Wx 为净截面抵抗矩故面板最大内力值为:。=Mmax/(rxWx)=7350/(1X60)=90N/mm2f=123N/mm2 满足要求。3、挠度验算:查建筑施工手册常用结构计算表得挠度系数Kf=0.677fmax=Kfql4/100EI其中钢材弹性模
16、量X 105N/mm2故 fmax= X0.06X3504/100XX 105X 10X63/12=mm肋计算:1、计算简图:肋的支承点为槽钢背楞,近似按两跨连续梁计算,计算简图如下图:q=21N/mm1200|1200q=0.06X350=21N/mm2、强度验算:查结构静力计算表得弯矩系数0.125, Mmax= X21X 12002=3780000N - mm3 mm3; IX =101X104 mm4;omax二 Mmax/(rx WX)=3780000/(1x3)=149 N/mm2f=215N/mm2,满足要求。3、挠度验算:查得最大挠度系数为0.912; fmax=0.912ql
17、4/(100EIX)X 21x12004/(100 XX105X101X 104)=mm1200/500=2.4 mm,满足要求。背楞计算:1、计算简图:背楞的支承点为穿墙螺栓,按承受均布荷载X 1300=78N/mm,计算简图如右所示:q=78N/mmI 350 |1000|1300| 250 |LiL2L3L42、强度验算:背楞两端为悬臂结构,验算下端支座A处强度:MA=qL12/2=78 X 3502/2= X 106N - mm2 根10 槽钢截面特征:W=7X103mm3,I=396X104mm4。A=MA/W= XX 103)=N/mm2f=215N/mm2满足要求。验算支座B处强
18、度:MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数 查表得:MB= -0.181qL22=0.181X78X 10002=1.41 X 107N - mm;。B=MB/W=1.41XX 103)=178N/mm2f=215N/mm2 均满足要求。3、挠度验算:不等跨连续梁,BC=1300mm,跨度最大,故主要验算BC 跨的挠度。fmax二系数Xql4/(24EIX);系数与 K1=4MC/ql2, K2=4MB/ql2 有关, MC=78X2502/2=2437500 N - mmMB按不等跨连续梁在均布荷载作用下得最大内力系数查得:X78X 10002=13572000 N - mmfma
19、x二系数X ql4/(24EIX) X78X 13004/(24XX105X 396 X 104)焊缝计算:主要计算面板与槽钢肋之间的焊缝计算:X300=18 N/mm,按两跨连续梁计算V = X 18X 1200=13500N焊缝长度 lw=VXa/(0.7Hhffw)焊缝间距a取300mm,肋高H=80mm,焊缝高度hf=4mm,fw=160N/mm2故最小焊缝长度:lw=VXa/(0.7Hhffw)=13500XX80X4X160)=113mm实际加工时焊缝为焊150mm,间距300mm,故满足要求。吊钩计算:1. 吊钩采用HPB235(6 20圆钢),截面面积入=,每块大模板上设四个吊
20、钩, 按吊装6600mm宽模板自重计算,模板自重荷载设计值取系数,即Px=X 2.4=3.12T.。二 Px /A=31200/(8X314.2)=N/mm2。=215N/mm2 均满足要求。215/12.4=17.34满足安全系数K=4的要求。2. 吊钩与模板之间采用M16X90螺栓连接,M16X90截面面积A=201mm2螺 栓主要受剪。Px = 3.12T=31200Nt=Px/A=31200/8XN/ mm2T =125 N/mm2 故满足要求。125/19.4=6.4满足安全系数K=4的要求。模板连接示意图穿墙螺栓计算:穿墙螺栓水平间距1300mm,垂直间距:以中间一个穿墙螺栓为例,
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