300mmX1500mm梁模板扣件鋼管高支撐架計算書

300mmX1500mm梁模板扣件鋼管高支撐架計算書梁段:6KL24(10)。一、參數信息1.模板支撐及構造參數梁截面寬度B(m)：0.30；梁截面高度D(m)：1.50；混凝土板厚度(mm)：120.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：1.15；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m)：0.20；立桿步距h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：1.15；梁支撐架搭設高度H(m)：10.80；梁兩側立桿間距(m)：0.90；承重架支撐形式：梁底支撐小楞平行梁截面方向；梁底增加承重立桿根數：0；采用的鋼管類型為Φ48×3.5；立桿承重連接方式：可調托座；2.荷載參數新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標準值(kN/m2)：2.5；新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2)：36.0；振搗混凝土對梁底模板荷載(kN/m2)：2.0；振搗混凝土對梁側模板荷載(kN/m2)：4.0；3.材料參數木材品種：云南松；木材彈性模量E(N/mm2)：10000.0；木材抗壓強度設計值fc(N/mm)：12.0；木材抗彎強度設計值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪強度設計值fv(N/mm2)：1.5；面板材質：膠合面板；面板厚度(mm)：18.00；面板彈性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗彎強度設計值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數梁底方木截面寬度b(mm)：70.0；梁底方木截面高度h(mm)：70.0；梁底模板支撐的間距(mm)：200.0；5.梁側模板參數次楞間距(mm)：300；主楞豎向根數：3；穿梁螺栓直徑(mm)：M14；穿梁螺栓水平間距(mm)：600；主楞到梁底距離依次是：400mm，800mm，1200mm；主楞材料：圓鋼管；直徑(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50；主楞合并根數：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：70.00；高度(mm)：70.00；二、梁側模板荷載計算按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新澆混凝土的初凝時間，按200/(T+15)計算，得5.714h；T--混凝土的入模溫度，取20.000℃；V--混凝土的澆筑速度，取1.500m/h；H--混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取1.500m；β1--外加劑影響修正系數，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數，取1.150。分別計算得50.994kN/m2、36.000kN/m2，取較小值36.000kN/m2作為本工程計算荷載。三、梁側模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和振搗混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。面板計算簡圖(單位：mm)1.強度計算材料抗彎強度驗算公式如下:σ＝M/W<f其中，W--面板的凈截面抵抗矩，W=138×1.8×1.8/6=74.52cm3；M--面板的最大彎矩(N·mm)；σ--面板的彎曲應力計算值(N/mm2)；[f]--面板的抗彎強度設計值(N/mm2)；按照均布活荷載最不利布置下的三跨連續(xù)梁計算：Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2其中，q--作用在模板上的側壓力，包括：新澆混凝土側壓力設計值:q1=1.2×1.38×36=59.616kN/m；振搗混凝土荷載設計值:q2=1.4×1.38×4=7.728kN/m；計算跨度:l=300mm；面板的最大彎矩M=0.1×59.616×3002+0.117×7.728×3002=6.18×105N·mm；面板的最大支座反力為：N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×59.616×0.3+1.2×7.728×0.3=22.455kN；經計算得到，面板的受彎應力計算值:σ=6.18×105/7.45×104=8.3N/mm2；面板的抗彎強度設計值:[f]=13N/mm2；面板的受彎應力計算值σ=8.3N/mm2小于面板的抗彎強度設計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250q--作用在模板上的新澆筑混凝土側壓力線荷載設計值:q=59.616N/mm；l--計算跨度:l=300mm；E--面板材質的彈性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=138×1.8×1.8×1.8/12=67.07cm4；面板的最大撓度計算值:ν=0.677×59.616×3004/(100×6000×6.71×105)=0.812mm；面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=300/250=1.2mm；面板的最大撓度計算值ν=0.812mm小于面板的最大容許撓度值[ν]=1.2mm，滿足要求！四、梁側模板支撐的計算1.次楞計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。次楞均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=22.455/(1.500-0.120)=16.272kN/m本工程中，次楞采用木方，寬度70mm，高度70mm，截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W=1×7×7×7/6=57.17cm3；I=1×7×7×7×7/12=200.08cm4；E=10000.00N/mm2；計算簡圖剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩M=0.264kN·m，最大支座反力R=7.053kN，最大變形ν=0.151mm(1)次楞強度驗算強度驗算計算公式如下:σ=M/W<[f]經計算得到，次楞的最大受彎應力計算值σ=2.64×105/5.72×104=4.6N/mm2；次楞的抗彎強度設計值:[f]=13N/mm2；次楞最大受彎應力計算值σ=4.6N/mm2小于次楞的抗彎強度設計值[f]=13N/mm2，滿足要求！(2)次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:[ν]=400/400=1mm；次楞的最大撓度計算值ν=0.151mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=1mm，滿足要求！2.主楞計算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力7.053kN,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，主楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3.5mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=2×5.078=10.16cm3；I=2×12.187=24.37cm4；E=206000.00N/mm2；主楞計算簡圖主楞計算剪力圖(kN)主楞計算彎矩圖(kN·m)主楞計算變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩M=0.952kN·m，最大支座反力R=15.693kN，最大變形ν=0.451mm(1)主楞抗彎強度驗算σ=M/W<[f]經計算得到，主楞的受彎應力計算值:σ=9.52×105/1.02×104=93.8N/mm2；主楞的抗彎強度設計值:[f]=205N/mm2；主楞的受彎應力計算值σ=93.8N/mm2小于主楞的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！(2)主楞的撓度驗算根據連續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為0.451mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=600/400=1.5mm；主楞的最大撓度計算值ν=0.451mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=1.5mm，滿足要求！五、穿梁螺栓的計算驗算公式如下:N<[N]=f×A其中N--穿梁螺栓所受的拉力；A--穿梁螺栓有效面積(mm2)；f--穿梁螺栓的抗拉強度設計值，取170N/mm2；穿梁螺栓型號:M14；查表得：穿梁螺栓有效直徑:11.55mm；穿梁螺栓有效面積:A=105mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=15.693kN。穿梁螺栓最大容許拉力值:[N]=170×105/1000=17.85kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=15.693kN小于穿梁螺栓最大容許拉力值[N]=17.85kN，滿足要求！六、梁底模板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和撓度。強度驗算要考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=300×18×18/6=1.62×104mm3；I=300×18×18×18/12=1.46×105mm4；1.抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算：σ=M/W<[f]新澆混凝土及鋼筋荷載設計值：q1:1.2×(24.00+1.50)×0.30×1.50=13.770kN/m；模板結構自重荷載設計值：q2:1.2×0.50×0.30=0.180kN/m；施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設計值：q3:1.4×(2.00+2.50)×0.30=1.890kN/m；最大彎矩計算公式如下:Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1×(13.77+0.18)×2002+0.117×1.89×2002=6.46×104N·mm；σ=Mmax/W=6.46×104/1.62×104=4N/mm2；梁底模面板計算應力σ=4N/mm2小于梁底模面板的抗彎強度設計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據《建筑施工計算手冊》剛度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:q=q1+q2=13.770+0.180=13.950kN/m；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=200.00mm；E--面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大允許撓度值:[ν]=200.00/250=0.800mm；面板的最大撓度計算值:ν=0.677×13.95×2004/(100×6000×1.46×105)=0.173mm；面板的最大撓度計算值:ν=0.173mm小于面板的最大允許撓度值:[ν]=0.8mm，滿足要求！七、梁底支撐木方的計算1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土梁和模板自重設計值(kN/m)：q1=1.2×[(24+1.5)×1.5×0.2+0.5×0.2×(2×1.38+0.3)/0.3]=10.404kN/m；(2)施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設計值(kN/m)：q2=1.4×(2.5+2)×0.2=1.26kN/m；均布荷載設計值q=10.404+1.260=11.664kN/m；梁兩側樓板荷載以集中荷載的形式傳遞，其設計值：p=0.20×[1.2×0.12×24.00+1.4×(2.50+2.00)]×(0.90-0.30)/4=0.293kN2.支撐方木驗算本工程梁底支撐采用方木，方木的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為：W=7×7×7/6=5.72×101cm3；I=7×7×7×7/12=2.00×102cm4；E=10000N/mm2；計算簡圖及內力、變形圖如下：簡圖(kN·m)剪力圖(kN)0.7390.739彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)方木的支座力:N1=N2=2.043kN；最大彎矩：M=0.739kN·m最大剪力：V=2.043kN方木最大正應力計算值：σ=M/W=0.739×106/5.72×104=12.9N/mm2；方木最大剪應力計算值：τ=3V/(2bh0)=3×2.043×1000/(2×70×70)=0.625N/mm2；方木的最大撓度：ν=2.333mm；方木的允許撓度:[ν]=0.900×1000/250=3.600mm；方木最大應力計算值12.923N/mm2小于方木抗彎強度設計值[f]=13.000N/mm2，滿足要求！方木受剪應力計算值0.625N/mm2小于方木抗剪強度設計值[fv]=1.500N/mm2，滿足要求！方木的最大撓度ν=2.333mm小于方木的最大允許撓度[ν]=3.600mm，滿足要求！八、梁跨度方向托梁的計算作用于托梁的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等,通過方木的集中荷載傳遞。托梁采用：鋼管(雙鋼管):Ф48×3.5；W=10.16cm3；I=24.38cm4；1.梁兩側托梁的強度計算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；集中力P=2.043kN.托梁計算簡圖托梁計算彎矩圖(kN·m)托梁計算變形圖(mm)托梁計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=1.371kN·m；最大變形νmax=2.449mm；最大支座力Rmax=12.937kN；最大應力σ=M/W=1.371×106/(10.16×103)=134.9N/mm2；托梁的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2；托梁的最大應力計算值134.9N/mm2小于托梁的抗彎強度設計值205N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度νmax=2.449mm小于1150/150與10mm,滿足要求!九、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]1.梁兩側立桿穩(wěn)定性驗算其中N--立桿的軸心壓力設計值，它包括：縱向鋼管的最大支座反力：N1=12.937kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.1653×9.3=1.845kN；N=0.9×(N1+N2)=0.9×(12.937+1.845)=13.304kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數，由長細比lo/i查表得到；i--計算立桿的截面回轉半徑(cm)：i=1.58；A