计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011 3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 5、《钢结构设计规范》GB 50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称 新浇混凝土楼板边长L(m) 楼层板及屋面板 28.8 新浇混凝土楼板板厚(mm) 新浇混凝土楼板边宽B(m) 120 9.5 二、荷载设计 当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算面板和小梁时的集中荷载(kN) 施工人员及设备荷载标准值Q1k 当计算主梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m) 面板自重标准值 22222.5 2.5 1.5 1 0.1 0.3 0.5 0.75 3面板及小梁自重标准值 楼板模板自重标准值 模板及其支架自重标准值 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m) 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m) 24 基本风压ω0(kN/m) 风荷载标准值ωk(kN/m) 223钢筋自重标准值G3k(kN/m) 1.1 0.25 风压高度变化系数μz 0.9 0.18 风荷载体型系数μs 0.8 三、模板体系设计 模板支架高度(m) 立柱纵向间距la(mm) 立柱横向间距lb(mm) 水平拉杆步距h(mm) 立柱布置在混凝土板域中的位置 立柱距混凝土板短边的距离(mm) 立柱距混凝土板长边的距离(mm) 主梁布置方向 小梁间距(mm) 小梁两端各悬挑长度(mm) 主梁两端各悬挑长度(mm) 结构表面的要求 模板及支架计算依据 3.48 1200 1200 1800 中心对称 600 550 垂直楼板长边 500 0,0 0,0 结构表面外露 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型 覆面竹胶合板 面板厚度(mm) 15 面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) 35 面板弹性模量E(N/mm2) 9898 根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1\"面板可按简支跨计算\"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4 1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5] ×1=6.511kN/m q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.108kN/m
p=0.9×1.4×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[6.511×0.52/8,0.108×0.52/8+3.15×0.5/4]= 0.397kN·m
σ=Mmax/W=0.397×106/37500=10.59N/mm2≤[f]=35N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.12)×1=3.112kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×3.112×5004/(384×9898×281250)=0.91mm≤[ν]=l/400=500/400=1.25mm 满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 小梁截面惯性矩I(cm)
42
2
方木 11.88 5950 1152
小梁材料规格(mm)
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm)
3
2
80×120 1.4 192
因[L/la]取整-1=[28800/1200]取整-1=23,按四等跨连续梁计算,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,
1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.5=3.363kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.12)×0.5=
1.788kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.5=1.575kN/m
M1=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×1.788×1.22+0.121×1.575×1.22=0.55kN·m q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.5=0.162kN/m p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
M2=max[0.077q2L2+0.21pL,0.107q2L2+0.181pL]=
max[0.077×0.162×1.22+0.21×3.15×1.2,0.107×0.162×1.22+0.181×3.15×1.2]=0.812kN·m M3=0kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.55,0.812,0]=0.812kN·m σ=Mmax/W=0.812×106/192000=4.228N/mm2≤[f]=11.88N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×1.788×1.2+0.62×1.575×1.2=2.475kN V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.162×1.2+0.681×3.15=2.263kN Vmax=max[V1,V2]=max[2.475,2.263]=2.475kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.475×1000/(2×120×80)=0.387N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.12)×0.5=1.656kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×1.656×12004/(100×5950×11520000)=0.317mm≤[ν]=l/400=1200/400=3mm 满足要求!
六、主梁验算
主梁类型 可调托座内主梁根数 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 2钢管 1 295 主梁材料规格(mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 22Ф48×3.5 206000 170 主梁截面惯性矩I(cm) 412.19 主梁截面抵抗矩W(cm) 35.08 1、小梁最大支座反力计算 Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,
1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.12)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×1.5]×0.5=2.841kN/m
q1静=0.9×1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.5=1.896kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.5=0.945kN/m
q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.5=1.756kN/m 承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×1.896×1.2+1.223×0.945×1.2=3.988kN
R=Rmax=3.988kN; 正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×1.756×1.2=2.409kN R=Rmax=2.409kN; 2、抗弯验算 计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=1.282kN·m
σ=Mmax/W=1.282×106/5080=252.344N/mm2≤[f]=295N/mm2 满足要求! 3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=6.037kN
τmax=2Vmax/A=2×6.037×1000/489=24.692N/mm2≤[τ]=170N/mm2 满足要求! 4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=2.597mm
νmax=2.597mm≤[ν]=3mm 满足要求!
七、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm) 顶部立杆计算长度系数μ1
1500 1.386
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点200 的长度a(mm)
非顶部立杆计算长度系数μ2 立柱截面面积A(mm) 立柱截面抵抗矩W(cm)
32
1.755 424 4.49
钢管类型
立柱截面回转半径i(mm)
Ф48×3 15.9
1、长细比验算
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm 非顶部立杆段:l02=kμ2h =1×1.755×1800=3159mm λ=l0/i=3159/15.9=198.679≤[λ]=210 长细比满足要求! 2、立柱稳定性验算
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3041.577mm λ1=l01/i=3041.577/15.9=191.294,查表得,υ1=0.197 Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.18×1.2×1.82/10=0.088kN·m Nw=
1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ(NQik+Mw/lb)=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×1.2×1.2+0.9×1.4×0.088/1.2=7.976kN
f= Nw/(υA)+ Mw/W=7975.725/(0.197×424)+0.088×106/4490=115.125N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
非顶部立杆段:l02=kμ2h =1.155×1.755×1800=3648.645mm λ2=l02/i=3648.645/15.9=229.475,查表得,υ2=0.139 Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.18×1.2×1.82/10=0.088kN·m Nw=
1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ(NQik+Mw/lb)=[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×1.2×1.2+0.9×1.4×0.088/1.2=8.408kN
f= Nw/(υA)+ Mw/W=8407.725/(0.139×424)+0.088×106/4490=162.298N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
八、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=7.976kN≤[N]=30kN 满足要求!
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