梁模板支撐計算

梁模板(扣件鋼管架)計算書梁段:L16a。一、參數(shù)信息1.模板支撐及構造參數(shù)梁截面寬度B(m):0.4m；梁截面高度D(m):1m；混凝土板厚度(mm):120mm；立桿縱距〔沿梁跨度方向間距〕La(m):0.8m；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.1m；腳手架步距(m):1.2m；梁支撐架搭設高度H(m)：12.6m；梁兩側立柱間距(m):0.8m；承重架支設:多根承重立桿，鋼管支撐垂直梁截面；立桿橫向間距或排距Lb(m):0.6m；采用的鋼管類型為Φ48×3.50；扣件連接方式:單扣件，考慮扣件質量及保養(yǎng)情況，取扣件抗滑承載力折減系數(shù):0.8；2.荷載參數(shù)模板自重(kN/m2):0.35kN/m2；鋼筋自重(kN/m3):1.5kN/m3；施工均布荷載標準值(kN/m2):2.5kN/m2；新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2):18kN/m2；傾倒混凝土側壓力(kN/m2):2kN/m2；振搗混凝土荷載標準值(kN/m2):2kN/m2；3.材料參數(shù)木材品種：杉木；木材彈性模量E(N/mm2)：10000N/mm2；木材抗彎強度設計值fm(N/mm2)：16N/mm2；木材抗剪強度設計值fv(N/mm2)：1.7N/mm2；面板類型：膠合面板；鋼材彈性模量E(N/mm2)：210000；鋼材抗彎強度設計值fm(N/mm2)：205N/mm2；面板彈性模量E(N/mm2)：9500N/mm2；面板抗彎強度設計值fm(N/mm2)：13N/mm2；4.梁底模板參數(shù)梁底縱向支撐根數(shù)：2；面板厚度(mm)：12mm；5.梁側模板參數(shù)主楞間距(mm)：500mm；次楞間距(mm)：300mm；穿梁螺栓水平間距(mm)：600mm；穿梁螺栓豎向間距(mm)：300mm；穿梁螺栓直徑(mm)：M14mm；主楞龍骨材料：木楞,截面類型：矩形寬度：40mm，高度：80mm；主楞根數(shù)：2次楞龍骨材料：木楞,截面類型：矩形寬度：40mm，高度：80mm；次楞根數(shù)：2二、梁模板荷載標準值計算1.梁側模板荷載強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按以下公式計算，并取其中的較小值:其中γ--混凝土的重力密度，取24.00kN/m3；t--新澆混凝土的初凝時間，可按現(xiàn)場實際值取，輸入0時系統(tǒng)按200/(T+15)計算，得5.714h；T--混凝土的入模溫度，取20.00℃；V--混凝土的澆筑速度，取1.50m/h；H--模板計算高度，取0.75m；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.20；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.00。根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F；分別為18.00kN/m2、44.34kN/m2，取較小值18.00kN/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倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。計算的原那么是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內楞上的三跨連續(xù)梁計算。面板計算簡圖1.抗彎驗算其中，σ--面板的彎曲應力計算值(N/mm2)；M--面板的最大彎距(N.mm)；[f]--面板的抗彎強度設計值(N/mm2)；按以下公式計算面板跨中彎矩：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=1.2×0.5×18×0.90=9.72kN/m；傾倒混凝土側壓力設計值:q2=1.4×0.5×2×0.90=1.26kN/m；q=q1+q2=9.72+1.26=10.98kN/m；計算跨度(內楞間距):l=300mm；面板的最大彎距M=0.1×10.98×300.002=9.88×104N.mm；經計算得到，面板的受彎應力計算值:σ=9.88×104/2.70×104=3.66N/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=3.66N/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q--作用在模板上的側壓力線荷載標準值:q=18×0.5=9.00N/mm；l--計算跨度(內楞間距):l=300mm；E--面板材質的彈性模量:E=9500N/mm2；面板的最大容許撓度值:[ω]=300/250=1.20mm；面板的最大撓度計算值ω=0.21mm小于面板的最大容許撓度值[ω]=1.20mm，滿足要求！四、梁側模板內外楞的計算1.內楞計算內楞(木或鋼)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。本工程中，內龍骨采用木楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面類型為：矩形，寬度：40mm，高度：80mm；內鋼楞截面抵抗矩W=42.67cm3；內鋼楞截面慣性矩I=170.67cm4；內楞計算簡圖〔1〕.內楞強度驗算強度驗算計算公式如下:其中，σ--內楞彎曲應力計算值(N/mm2)；M--內楞的最大彎距(N.mm)；W--內楞的凈截面抵抗矩；[f]--內楞的強度設計值(N/mm2)。按以下公式計算內楞跨中彎矩：內楞計算跨度(外楞間距):l=500mm；內楞的最大彎距:M=0.1×3.29×5002=8.24×104N.mm；經計算得到，內楞的最大受彎應力計算值σ=8.24×104/4.27×104=1.93N/mm2；內楞的抗彎強度設計值:[f]=16.00N/mm2；內楞最大受彎應力計算值σ=1.93N/mm2內楞的抗彎強度設計值小于[f]=16.00N/mm2，滿足要求！〔2〕.內楞的撓度驗算其中E--面板材質的彈性模量：10000.00N/mm2；q--作用在模板上的側壓力線荷載標準值：q=18×300/1000/2=2.70N/mm；l--計算跨度(外楞間距)：l=500mm；I--木楞的截面慣性矩：I=1.71×106N/mm2；內楞的最大容許撓度值:[ω]=500/250=2.00mm；內楞的最大撓度計算值ω=0.067mm小于內楞的最大容許撓度值[ω]=2.00mm，滿足要求！2.外楞計算外楞(木或鋼)承受內楞傳遞的荷載，按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，外龍骨采用木楞，截面類型為：矩形，寬度：40mm，高度：80mm；W=40×80×80/6=42.67cm3；I=40×80×80×80/12=170.67cm4；外楞計算簡圖〔1〕.外楞抗彎強度驗算其中σ--外楞受彎應力計算值(N/mm2)M--外楞的最大彎距(N.mm)；W--外楞的凈截面抵抗矩；[f]--外楞的強度設計值(N/mm2)。最大彎矩M按下式計算：外楞計算跨度(對拉螺栓豎向間距):l=300mm；外楞的最大彎距：M=0.175×1.65×300=8.65×104N.mm經計算得到，外楞的受彎應力計算值:σ=8.65×104/4.27×104=2.03N/mm2；外楞的抗彎強度設計值:[f]=16.00N/mm2；外楞的受彎應力計算值σ=2.03N/mm2小于外楞的抗彎強度設計值[f]=16.00N/mm2，滿足要求！〔2〕.外楞的撓度驗算其中E--外楞的彈性模量，其值為10000.00N/mm2；軟件沒有注冊，該局部不能正常顯示。請及時購置我們的產品！l--計算跨度(拉螺栓間距)：l=300mm；I--木楞的截面慣性矩：I=1.71×106mm4；外楞的最大撓度計算值:ω=1.146×1.62×103×3003/(100×10000.00×1.71×106外楞的最大容許撓度值:[ω]=1.20mm；外楞的最大撓度計算值ω=0.029mm小于外楞的最大容許撓度值[ω]=1.20mm，滿足要求！五、穿梁螺栓的計算驗算公式如下: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170.000N/mm2；查表得：穿梁螺栓的直徑:M14mm；穿梁螺栓有效直徑:11.55mm；穿梁螺栓有效面積:A=105.00mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18×600/1000×300/1000×2=6.48kN。穿梁螺栓最大容許拉力值:[N]=170.000×105.00/1000=17.85kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=6.48kN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。計算的原那么是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的單跨連續(xù)梁計算。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=0.8×1000×18×18/6=4.32×104mm3；1.抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算：其中，σ--梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2)；M--計算的最大彎矩(kN.m)；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=800.00/(2-1)=400.00mm；q--作用在梁底模板的均布荷載設計值(kN/m)；新澆混凝土及鋼筋荷載設計值：模板結構自重荷載：q2:1.2×0.35×0.8×0.90=0.30kN/m；振搗混凝土時產生的荷載設計值：q3:1.4×2×0.8×0.90=2.02kN/m；q=q1+q2+q3=22.03+0.30+2.02=24.35kN/m；跨中彎矩計算公式如下:Mmax=0.10×24.35×0.402；σ=0.39×106/4.32×104=9.02N/mm2；梁底模面板計算應力σ=9.02N/mm2小于梁底模面板的抗壓強度設計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據(jù)《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:其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:l=400.00/(2-1)=400.00mm；E--面板的彈性模量:E=9500N/mm2；面板的最大允許撓度值:[ω]=400.00/250=1.60mm；面板的最大撓度計算值:ω=0.7310mm小于面板的最大允許撓度值:[ω]=1.60mm，滿足要求！七、梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用鋼管。由于鋼管兩頭直徑不能一致，因此考慮到最不利的因素只能以原木兩頭直徑中較小端直徑作為原木的計算直徑。支撐鋼管擱置在支撐鋼管上應平整且受力均勻；如通過楔形墊塊或其他方法進行水平調整，應保證其充分的穩(wěn)定性。本工況在國家標準中沒有作出具體規(guī)定及計算方式，故本計算書不作為依據(jù)只作參考。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：(2)模板的自重線荷載(kN/m)：(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m)：經計算得到，活荷載標準值P1=(2.5+2)×0.3=1.35kN/m；2.鋼管的支撐力驗算靜荷載設計值q=1.2×5.74+1.2×0.63=7.64kN/m；活荷載設計值P=1.4×1.35=1.89kN/m；鋼管計算簡圖鋼管按照三跨連續(xù)梁計算。本算例中，鋼管的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5.08cm3；I=12.19cm4；鋼管強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的設計值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:線荷載設計值q=7.64+1.89=9.53kN/m；最大彎距M=0.1ql2=0.1×7.64×0.8×0.8=0.49kN.m；最大應力σ=M/W=0.49×106/5077.79=96.31N/mm2；抗彎強度設計值[f]=205N/mm2；鋼管的最大應力計算值96.31N/mm2小于鋼管抗彎強度設計值205N/mm2,滿足要求!鋼管抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下:截面抗剪強度必須滿足:其中最大剪力:V=0.6×7.64×0.8=3.67kN；鋼管的截面面積矩A=4.89N/mm2；鋼管方受剪應力計算值T=2×3667.68/489.30=14.99N/mm2；鋼管抗剪設計值[t]=120.000N/mm2；鋼管的受剪應力計算值14.99N/mm2小于鋼管抗剪強度設計值120.000N/mm2,滿足要求!鋼管撓度驗算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下:q=5.74+0.63=6.37kN/m；鋼管的最大允許撓度[ω]=0.8×1000/250=3.20mm；鋼管的最大撓度計算值ω=0.70mm小于鋼管的最大允許撓度[ω]=3.20mm，滿足要求！3.支撐鋼管的強度驗算支撐鋼管按照簡支梁的計算如下荷載計算公式如下：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m2)：q1=(24+1.5)×0.75=19.13kN/m2；(2)模板的自重(kN/m2)：q2=0.35kN/m2；(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m2)：q3=(2.5+2)=4.50kN/m2；q=1.2×(19.13+0.35)+1.4×4.50=29.67kN/m2；梁底支撐根數(shù)為n，立桿梁跨度方向間距為a，梁寬為b，梁高為h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為P，梁側模板傳給鋼管的集中力為N。當n=2時：當n＞2時：計算簡圖(kN)支撐鋼管變形圖(m.m)支撐鋼管彎矩圖(kN.m)經過連續(xù)梁的計算得到：支座反力RA=RB=2.542kN；最大彎矩Mmax=1.017kN.m；最大撓度計算值Vmax=2.913mm；支撐鋼管的最大應力σ=1.017×106/5077.8=200.284N/mm2支撐鋼管的抗壓設計強度[f]=205.0N/mm2；支撐鋼管的最大應力計算值200.284N/mm2小于支撐鋼管的抗壓設計強度205.0N/mm2,滿足要求!八、梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構造作用，通過扣件連接到立桿。九、扣件抗滑移的計算:按標準表,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(標準):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設計值,取6.40kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算結果得到R=2.54kN；R小于6.40kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!十、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式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：橫桿的最大支座反力：N1=2.54kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×12.6=1.95kN；軟件沒有注冊，該局部不能正常顯示。請及時購置我們的產品！樓板鋼筋混凝土自重荷載:N=2.54+1.95+0.17+1.47=6.13kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，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--立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89；W--立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W=5.08；σ--鋼管立桿軸心受壓應力計算值(N/mm2)；[f]--鋼管立桿抗壓強度設計值：[f]=205.00N/mm2；lo--計算長度(m)；如果完全參照《扣件式標準》不考慮高支撐架，按下式計算lo=k1uh(1)k1--計算長度附加系數(shù)，取值為：1.155；u--計算長度系數(shù)，參照《扣件式標準》表，u=1.70；上式的計算結果：立桿計算長度Lo=k1uh=1.16×1.70×1.2=2.36m；Lo/i=2356.20/15.78=149.30