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文檔簡介
酒店改造項目模板設計方案1.1條形基礎、基礎梁模板做法:在基坑開挖時,測量員隨基坑開挖速度跟蹤測量,并根據(jù)基礎梁翻樣圖及時用墨線在墊層放出條形基礎及基礎梁位置線,模板采用18后竹膠板,基礎梁壁采用吊模安裝,外側用50*100方木做龍骨,外側加2根φ48鋼管,間距≤600,用螺栓與鋼管連接,螺栓中間焊止水片及限位。1.2墻板模板本工程三種剪力墻均為400mm厚。墻高最大5.8m。墻板模板采用18厚多層木膠板、50×100mm木方,φ48*3.5鋼管成對放置,用φ14對拉螺栓600(豎向)×450(橫向)拉接固定?;炷翂w拐角(陰角)處是模板施工的難點,本工程為了確保陰角方正,考慮配置陰角模。陰角模用普通膠合板做面板,角模大小在300*300較為合適,角模拐角及兩豎邊框均用通常木方釘牢,豎肋木方間加釘橫向木方,橫向木方間距600左右,這樣既可保證角模的牢固及角度的準確。墻體地下部分對拉螺栓提前焊結止水片和定位筋,止水片采用3*50*50鋼材制作,止水片焊結采用滿焊以防滲水,定位筋采用40長φ6鋼筋與對拉螺栓點焊,施工前對拉螺栓應設置40mm×40mm×18mmm正方形木塊,待模板拆除后,取出木塊,并用砂漿封堵,起到防止對拉螺栓銹蝕的作用。見下圖:正方形木塊40mm×正方形木塊40mm×40mm×18mmmφ16螺栓其后用鋼管做斜撐。每兩個螺栓孔之間放兩個木方,拼縫處加一道木方背楞,模板拼縫處用海綿條封堵。1.2.1模板驗算墻模板的計算參照《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)等規(guī)范。墻模板的背部支撐由兩層龍骨(木楞或鋼楞)組成:直接支撐模板的為次龍骨,即內龍骨;用以支撐內層龍骨的為主龍骨,即外龍骨。組裝墻體模板時,通過穿墻螺栓將墻體兩側模板拉結,每個穿墻螺栓成為主龍骨的支點。根據(jù)《建筑施工手冊》,當采用溜槽、串筒或導管時,傾倒混凝土產生的荷載標準值為2.00kN/m2;一、參數(shù)信息1.基本參數(shù)次楞間距(mm):150;穿墻螺栓水平間距(mm):450;主楞間距(mm):600;穿墻螺栓豎向間距(mm):600;對拉螺栓直徑(mm):M14;2.主楞信息主楞材料:圓鋼管;主楞合并根數(shù):2;直徑(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;3.次楞信息次楞材料:木方;次楞合并根數(shù):2;寬度(mm):50.00;高度(mm):100.00;1.面板參數(shù)面板類型:膠合面板;面板厚度(mm):18.00;面板彈性模量(N/mm2):6000.00;面板抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪強度設計值(N/mm2):1.50;5.木方和鋼楞方木抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;方木彈性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗剪強度設計值ft(N/mm2):1.50;鋼楞彈性模量E(N/mm2):206000.00;鋼楞抗彎強度設計值fc(N/mm2):205.00;墻模板設計簡圖二、墻模板荷載標準值計算按《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21.000kN/m3;t--新澆混凝土的初凝時間,取2.000h;T--混凝土的入模溫度,取20.000℃;V--混凝土的澆筑速度,取2.500m/h;H--模板計算高度,取5.500m;β1--外加劑影響修正系數(shù),取1.200;β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù),取1.150。分別計算得23.042kN/m2、132.000kN/m2,取較小值23.042kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側壓力標準值F1=23.042kN/m2;傾倒混凝土時產生的荷載標準值F2=2kN/m2。三、墻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。根據(jù)《建筑施工手冊》,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。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在次楞上的三跨連續(xù)梁計算。面板計算簡圖1.抗彎強度驗算彎矩計算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--面板計算最大彎矩(N·mm);l--計算跨度(次楞間距):l=150.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1:1.2×23.04×0.60=16.590kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2:1.4×2.00×0.60=1.680kN/m;面板的最大彎矩:M=0.1×16.590×150.02+0.117×1.680×150.02=1.18×104N·mm;按以下公式進行面板抗彎強度驗算:σ=M/W<f其中,σ--面板承受的應力(N/mm2);M--面板計算最大彎矩(N·mm);W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=600×18.0×18.0/6=3.24×104mm3;f--面板截面的抗彎強度設計值(N/mm2);f=13.000N/mm2;面板截面的最大應力計算值:σ=M/W=1.18×104/3.24×104=1.3N/mm2;面板截面的最大應力計算值σ=1.3N/mm2小于面板截面的抗彎強度設計值[f]=13N/mm2,滿足要求!2.抗剪強度驗算計算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V--面板計算最大剪力(N);l--計算跨度(次楞間距):l=150.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1:1.2×23.042×0.600=16.590kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2:1.4×2.00×0.60=1.680kN/m;面板的最大剪力:V=0.6×16.590×150.0+0.617×1.680×150.0=1648.6N;截面抗剪強度必須滿足:τ=3V/(2bhn)≤fv其中,τ--面板截面的最大受剪應力(N/mm2);V--面板計算最大剪力(N):V=1648.6N;b--構件的截面寬度(mm):b=600mm;hn--面板厚度(mm):hn=18.0mm;fv--面板抗剪強度設計值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值:τ=3×1648.6/(2×600×18.0)=0.229N/mm2;面板截面抗剪強度設計值:[fv]=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值τ=0.229N/mm2小于面板截面抗剪強度設計值[τ]=1.5N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算根據(jù)《建筑施工手冊》,剛度驗算采用標準荷載,同時不考慮振動荷載作用。撓度計算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,q--作用在模板上的側壓力線荷載:q=23.04×0.6=13.825N/mm;l--計算跨度(次楞間距):l=150mm;E--面板的彈性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面慣性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;面板的最大允許撓度值:[ν]=0.6mm;面板的最大撓度計算值:ν=0.677×13.83×1504/(100×6000×2.92×105)=0.027mm;面板的最大撓度計算值:ν=0.027mm小于等于面板的最大允許撓度值[ν]=0.6mm,滿足要求!四、墻模板主次楞的計算(一).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。本工程中,次楞采用木方,寬度50mm,高度100mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5×10×10/6×2=166.666cm3;I=5×10×10×10/12×2=833.334cm4;次楞計算簡圖1.次楞的抗彎強度驗算次楞最大彎矩按下式計算:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--次楞計算最大彎矩(N·mm);l--計算跨度(主楞間距):l=600.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1:1.2×23.042×0.150=1.148kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2:1.4×2.00×0.15=0.420kN/m。次楞的最大彎矩:M=0.1×1.148×600.02+0.117×0.420×600.02=1.67×105N·mm;次楞的抗彎強度應滿足下式:σ=M/W<f其中,σ--次楞承受的應力(N/mm2);M--次楞計算最大彎矩(N·mm);W--次楞的截面抵抗矩,W=1.67×105mm3;f--次楞的抗彎強度設計值;f=13.000N/mm2;次楞的最大應力計算值:σ=1.67×105/1.67×105=1N/mm2;次楞的抗彎強度設計值:[f]=13N/mm2;次楞的最大應力計算值σ=1N/mm2小于次楞的抗彎強度設計值[f]=13N/mm2,滿足要求!2.次楞的抗剪強度驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算,公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V-次楞承受的最大剪力;l--計算跨度(主楞間距):l=600.0mm;新澆混凝土側壓力設計值q1:1.2×23.04×0.15/2=2.074kN/m;傾倒混凝土側壓力設計值q2:1.4×2.00×0.15/2=0.210kN/m。次楞的最大剪力:V=0.6×2.074×600.0+0.617×0.210×600.0=821.3N;截面抗剪強度必須滿足下式:τ=3V/(2bh0)其中,τ--次楞的截面的最大受剪應力(N/mm2);V--次楞計算最大剪力(N):V=821.3N;b--次楞的截面寬度(mm):b=50.0mm;hn--次楞的截面高度(mm):h0=100.0mm;fv--次楞的抗剪強度設計值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;次楞截面的受剪應力計算值:τ=3×821.3/(2×50.0×100.0×2)=0.124N/mm2;次楞截面的受剪應力計算值τ=0.124N/mm2小于次楞截面的抗剪強度設計值fv=1.5N/mm2,滿足要求!3.次楞的撓度驗算根據(jù)《建筑施工計算手冊》,剛度驗算采用荷載標準值,同時不考慮振動荷載作用。撓度驗算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,ν--次楞的最大撓度(mm);q--作用在次楞上的線荷載(kN/m):q=23.04×0.15=3.46kN/m;l--計算跨度(主楞間距):l=600.0mm;E--次楞彈性模量(N/mm2):E=9000.00N/mm2;I--次楞截面慣性矩(mm4),I=8.33×106mm4;次楞的最大撓度計算值:ν=0.677×6.91/2×6004/(100×9000×8.33×106)=0.04mm;次楞的最大容許撓度值:[ν]=2.4mm;次楞的最大撓度計算值ν=0.04mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=2.4mm,滿足要求!(二).主楞承受次楞傳遞的荷載,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中,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=5.078×2=10.156cm3;I=12.187×2=21.374cm4;E=206000N/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)1.主楞的抗彎強度驗算作用在主楞的荷載:P=1.2×23.04×0.15×0.6+1.4×2×0.15×0.6=2.741kN;主楞計算跨度(對拉螺栓水平間距):l=450mm;強度驗算公式:σ=M/W<f其中,σ--主楞的最大應力計算值(N/mm2)M--主楞的最大彎矩(N·mm);M=1.76×105N·mmW--主楞的凈截面抵抗矩(mm3);W=1.02×104mm3;f--主楞的強度設計值(N/mm2),f=205.000N/mm2;主楞的最大應力計算值:σ=1.76×105/1.02×104=17.3N/mm2;主楞的最大應力計算值σ=17.3N/mm2小于主楞的抗彎強度設計值f=205N/mm2,滿足要求!2.主楞的抗剪強度驗算主楞截面抗剪強度必須滿足:τ=2V/A≤fv其中,τ--主楞的截面的最大受剪應力(N/mm2);V--主楞計算最大剪力(N):V=2240.3N;A--鋼管的截面面積(mm2):A=978.606mm2;fv--主楞的抗剪強度設計值(N/mm2):fv=120N/mm2;主楞截面的受剪應力計算值:τ=2×2240.3/978.606=1.579N/mm2;主楞截面的受剪應力計算值τ=1.579N/mm2小于主楞截面的抗剪強度設計值fv=120N/mm2,滿足要求!3.主楞的撓度驗算主楞的最大撓度計算值:ν=0.099mm;主楞的最大容許撓度值:[ν]=1.8mm;主楞的最大撓度計算值ν=0.099mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=1.8mm,滿足要求!五、穿墻螺栓的計算計算公式如下:N<[N]=f×A其中N--穿墻螺栓所受的拉力;A--穿墻螺栓有效面積(mm2);f--穿墻螺栓的抗拉強度設計值,取170N/mm2;查表得:穿墻螺栓的型號:M14;穿墻螺栓有效直徑:11.55mm;穿墻螺栓有效面積:A=105mm2;穿墻螺栓最大容許拉力值:[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;主楞計算的支座反力為穿墻螺栓所受的拉力,則穿墻螺栓所受的最大拉力為:N=1.09kN。穿墻螺栓所受的最大拉力N=1.09kN小于穿墻螺栓最大容許拉力值[N]=17.85kN,滿足要求!1.3梁板模板 本工程梁、板模板使用18mm厚的木膠板作為模板,使用50×100mm、100×100mm木方作為龍骨,支撐體系使用3.5mmφ48鋼管及配套碗扣件。梁寬度大多為200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、500mm、600mm,梁高多為400mm、500mm、600mm、700mm、800mm;板有100mm、120mm、130mm、140mm、150mm的現(xiàn)澆板。1.3.1支撐說明1.立桿支設梁模板時,梁底兩側延梁方向應各有一排立桿,間距600mm,延梁方向立桿間距不超過900mm,當梁截面大于等于400mm或梁高大于700mm時,梁底立桿間距要縮小到400mm。2.梁模水平支撐桿梁底模板的水平桿件間距隨立桿間距走,梁下的立桿10cm處支撐要設水平桿,以減少桿件自由長度,保證其穩(wěn)定性。3.梁底模木方梁底木方的放置根據(jù)梁寬的不同而不同,梁寬不大于250mm時,梁底兩側放置兩根5×10cm木方,當梁寬大于250mm且不大于400mm時,梁下均勻放置三根木方。對于梁寬大于400mm梁下木方間距不大于200mm,兩邊的木方要分別長出木夾板邊一個木夾板的厚度,以放置梁側模(如圖)。梁底模兩側各留出一個木膠板厚的空缺梁底模兩側各留出一個木膠板厚的空缺木膠板 木膠板1.梁側模當hw(梁高-板厚)≤300mm時,梁側放置兩根木方,當hw(梁高-板厚)>300mm時,需要增加木方以減小木夾板的凈間距,且保證兩木方間距不大于200mm。將梁側模放置在底模預留的空缺上(如圖),并用豎向鋼管固定,當hw(梁高-板厚)>450mm時,需加設斜撐。對于梁高超過600mm,需在梁高中部加設M14對拉螺栓。梁側模高度=梁高-板厚。5.樓板模板樓板模板采用碗扣式鋼管腳手架,上帶可調頭,可調頭伸入立桿長度不得少于150mm,支模時先搭設腳手架,再安放可調頭,調整可調頭標高,使之在同一平面上,在可調頭上先放置主龍骨,主龍骨采用100×100mm木方,上面垂直于主龍骨的方向放置次龍骨,次龍骨采用50×100mm木方,豎向放置,間距不大于300mm,次龍骨上面鋪設木夾板,木夾板四周用釘子固定在次龍骨上。木夾板的長邊接頭沿次龍骨方向布置,端頭搭在木方上,接頭處塞海綿。5050×100木方間距為300mm板砼100×100木方間距為900mm9㎜厚竹膠板鋼管可調頭平臺板與剪力墻交接處,木夾板板端必須緊頂已澆筑好的剪力墻的砼表面,并且下墊木方,木方與木夾板接觸的地方粘貼海綿條,這樣既可防止漏漿又可使?jié)仓玫牧?、板無木夾板的板端痕跡。兩塊木夾板拼縫下面必須墊一塊木方,釘緊并塞海綿條貼上透明膠帶,防止漏漿。見下圖:木膠板海綿條木膠板海綿條1.3.2主次梁節(jié)點1.次梁模板做法次梁模板在臨近與主梁接頭處,下面的木方要提前截斷10cm,使主梁側模的龍骨通過,保證堵頭模板的平整牢固。次梁的底模直接伸到與主梁相接觸處,而次梁側模則要比底模短一個木夾板厚的長度,即此處模板是次梁的側模頂著主梁的側模。次梁模板如下圖:2.主梁側模做法主梁側模在與次梁相交的位置要預留出次梁寬的缺口,次梁下面的空缺用堵頭模板封堵,并使主梁最下一根龍骨整根通過,如果主次梁高差在100mm以上,則需在堵頭模上口再加一根龍骨固定。次梁的側模要頂在主梁的側模上,因此主梁上口的龍骨要在離開接口邊緣一個板厚處斷開,以給次梁側模留下位置,具體如下圖:在支設此節(jié)點時,要先支設主梁模板,并先固定好堵頭模,然后再將次梁底模搭在堵頭模的加強龍骨上,并用鐵釘固定,然后再進行次梁側模的安裝。主梁與次梁的接頭如下圖:1.3.3板模板驗算一、綜合說明由于其中模板支撐架高3.8米,為確保施工安全,編制本專項施工方案。設計范圍包括:樓板,長×寬=7.9m×6.3m,厚0.15m。特別說明:碗扣式模板支架目前尚無規(guī)范,本計算書參考扣件式規(guī)范的相關規(guī)定進行計算。據(jù)研究,碗扣式模板支架在有上碗扣的情況下,其承載力可比扣件式提高15%左右,在計算中暫不做調整,但在搭設過程中要注意檢查,支模架的上碗扣不能缺失。(一)模板支架選型根據(jù)本工程實際情況,結合施工單位現(xiàn)有施工條件,經過綜合技術經濟比較,選擇碗扣式鋼管腳手架作為模板支架的搭設材料,進行相應的設計計算。(二)編制依據(jù)1、中華人民共和國行業(yè)標準,《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ130-2011)。2、《建筑施工安全手冊》(杜榮軍主編)。3、建設部《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59-2011)。4、本工程相關圖紙,設計文件。5、國家有關模板支撐架設計、施工的其它規(guī)范、規(guī)程和文件。二、搭設方案(一)基本搭設參數(shù)模板支架高H為3.8m,立桿步距h(上下水平桿軸線間的距離)取1.2m,立桿縱距l(xiāng)a取0.9m,橫距l(xiāng)b取1.2m。立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的自由長度a取0.1m。整個支架的簡圖如下所示。模板底部的方木,截面寬50mm,高100mm,布設間距0.3m。(二)材料及荷載取值說明本支撐架使用Φ48×3.5鋼管,鋼管壁厚不得小于3mm,鋼管上嚴禁打孔;采用的扣件,應經試驗,在螺栓擰緊扭力矩達65N·m時,不得發(fā)生破壞。模板支架承受的荷載包括模板及支架自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重,以及施工人員及設備荷載、振搗混凝土時產生的荷載等。三、板模板支架的強度、剛度及穩(wěn)定性驗算荷載首先作用在板底模板上,按照"底?!啄7侥?鋼管→橫向水平鋼管→可調托座→立桿→基礎"的傳力順序,分別進行強度、剛度和穩(wěn)定性驗算。其中,取與底模方木平行的方向為縱向。(一)板底模板的強度和剛度驗算模板按三跨連續(xù)梁計算,如圖所示:(1)荷載計算模板的截面抵抗矩為:W=900×182/6=1.86×104mm3;模板自重標準值:x1=0.3×0.9=0.27kN/m;新澆混凝土自重標準值:x2=0.15×24×0.9=3.24kN/m;板中鋼筋自重標準值:x3=0.15×1.1×0.9=0.149kN/m;施工人員及設備活荷載標準值:x4=1×0.9=0.9kN/m;振搗混凝土時產生的荷載標準值:x5=2×0.9=1.8kN/m。以上1、2、3項為恒載,取分項系數(shù)1.35,4、5項為活載,取分項系數(shù)1.4,則底模的荷載設計值為:g1=(x1+x2+x3)×1.35=(0.27+3.24+0.149)×1.35=1.939kN/m;q1=(x4+x5)×1.4=(0.9+1.8)×1.4=3.78kN/m;對荷載分布進行最不利布置,最大彎矩取跨中彎矩和支座彎矩的較大值。跨中最大彎矩計算簡圖跨中最大彎矩計算公式如下:M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×1.939×0.32+0.1×3.78×0.32=0.07kN·m支座最大彎矩計算簡圖支座最大彎矩計算公式如下:M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×1.939×0.32-0.117×3.78×0.32=-0.084kN·m;經比較可知,荷載按照圖2進行組合,產生的支座彎矩最大。Mmax=0.084kN·m;(2)底??箯潖姸闰炈闳ax(M1max,M2max)進行底??箯濖炈?,即σ=M/W<fσ=0.084×106/(1.86×104)=1.734N/mm2底模面板的受彎強度計算值σ=1.734N/mm2小于抗彎強度設計值fm=15N/mm2,滿足要求。(3)底??辜魪姸扔嬎?。荷載對模板產生的剪力為Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×1.939×0.3+0.617×3.78×0.3=1.589kN;按照下面的公式對底模進行抗剪強度驗算:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1588.694/(2×900×18)=0.147N/mm2;所以,底模的抗剪強度τ=0.147N/mm2小于抗剪強度設計值fv=1.4N/mm2滿足要求。(4)底模撓度驗算模板彈性模量E=6000N/mm2;模板慣性矩I=900×183/12=1.374×105mm4;根據(jù)JGJ130-2011,剛度驗算時采用荷載短期效應組合,取荷載標準值計算,不乘分項系數(shù),因此,底模的總的變形按照下面的公式計算:νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)<min(lc/150,10)νmax=0.159mm;底模面板的撓度計算值νmax=0.159mm小于撓度設計值[ν]=min(300/150,10)mm,滿足要求。(二)底模方木的強度和剛度驗算按三跨連續(xù)梁計算(1)荷載計算模板自重標準值:x1=0.3×0.3=0.09kN/m;新澆混凝土自重標準值:x2=0.15×24×0.3=1.08kN/m;板中鋼筋自重標準值:x3=0.15×1.1×0.3=0.05kN/m;施工人員及設備活荷載標準值:x4=1×0.3=0.3kN/m;振搗混凝土時產生的荷載標準值:x5=2×0.3=0.6kN/m;以上1、2、3項為恒載,取分項系數(shù)1.35,4、5項為活載,取分項系數(shù)1.4,則底模的荷載設計值為:g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0.09+1.08+0.05)×1.35=1.646kN/m;q2=(x4+x5)×1.4=(0.3+0.6)×1.4=1.26kN/m;支座最大彎矩計算簡圖支座最大彎矩計算公式如下:Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×1.646×0.92-0.117×1.26×0.92=-0.253kN·m;(2)方木抗彎強度驗算方木截面抵抗矩W=bh2/6=50×1002/6=8.333×104mm3;σ=M/W<fσ=0.253×106/(8.333×104)=3.033N/mm2;底模方木的受彎強度計算值σ=3.033N/mm2小于抗彎強度設計值fm=13N/mm2,滿足要求。(3)底模方木抗剪強度計算荷載對方木產生的剪力為Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.646×0.9+0.617×1.26×0.9=1.589kN;按照下面的公式對底模方木進行抗剪強度驗算:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1588.694/(2×50×100)=0.477N/mm2;所以,底模方木的抗剪強度τ=0.477N/mm2小于抗剪強度設計值fv=1.3N/mm2滿足要求。(4)底模方木撓度驗算方木彈性模量E=9000N/mm2;方木慣性矩I=50×1003/12=1.167×106mm4;根據(jù)JGJ130-2011,剛度驗算時采用荷載短期效應組合,取荷載標準值計算,不乘分項系數(shù),因此,方木的總的變形按照下面的公式計算:νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.141mm;底模方木的撓度計算值νmax=0.141mm小于撓度設計值[ν]=min(900/150,10)mm,滿足要求。(三)托梁材料計算根據(jù)JGJ130-2001,板底托梁按三跨連續(xù)梁驗算,承受本身自重及上部方木小楞傳來的雙重荷載,如圖所示。(1)荷載計算材料自重:0.0384kN/m;(材料自重,近似取鋼管的自重,此時,偏于保守)方木所傳集中荷載:?。ǘ┲蟹侥緝攘τ嬎愕闹虚g支座反力值,即p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.646×0.9+1.2×1.26×0.9=2.991kN;按疊加原理簡化計算,托梁的內力和撓度為上述兩荷載分別作用之和。(2)強度與剛度驗算托梁計算簡圖、內力圖、變形圖如下:托梁采用:木方:100×100mm;W=166.667×103mm3;I=833.333×104mm4;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)中間支座的最大支座力Rmax=13.135kN;托梁的最大應力計算值σ=1.352×106/166.667×103=8.109N/mm2;托梁的最大撓度νmax=1.828mm;托梁的抗彎強度設計值fm=13N/mm2;托梁的最大應力計算值σ=8.109N/mm2小于方木抗彎強度設計值fm=13N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度計算值νmax=1.828小于最大允許撓度[ν]=min(1200/150,10)mm,滿足要求!(四)立桿穩(wěn)定性驗算立桿計算簡圖1、不組合風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算(1)立桿荷載作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1.靜荷載標準值包括以下內容:(1)支架的自重(kN):NG1=3.84×3.8=11.592kN;(2)模板的自重(kN):NG2=0.09×0.9×1.2=0.097kN;NG3=24×0.15×0.9×1.2=3.888kN;靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3=18.577kN;2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載:(1)活荷載標準值:NQ=(0.3+0.6)×0.9×1.2=0.972kN3.立桿的軸向壓力設計值計算公式:N=1.2NG+1.4NQ=1.2×18.577+1.4×0.972=23.653kN(2)立桿穩(wěn)定性驗算。按下式驗算σ=1.05N/(φAKH)≤fφ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)長細比λ按《規(guī)程》附錄C采用;A--立桿的截面面積,取1.89×102mm2;KH--高度調整系數(shù),建筑物層高超過4m時,按《規(guī)程》5.3.4采用;計算長度l0按下式計算的結果取大值:l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.4m;l0=kμh=1.185×1.789×1.2=2.544m;式中:h-支架立桿的步距,取1.2m;a--模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度,取0.1m;μ--模板支架等效計算長度系數(shù),參照《規(guī)程》附表D-1,取1.789;k--計算長度附加系數(shù),按《規(guī)程》附表D-2取值為1.185;故l0取2.544m;λ=l0/i=2.544×103/15.8=162;查《規(guī)程》附錄C得φ=0.268;KH=1;σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×23.653×103/(0.268×1.89×102×1)=189.513N/mm2;立桿的受壓強度計算值σ=189.513N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值f=205N/mm2,滿足要求。2、組合風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算(1)立桿荷載。根據(jù)《規(guī)程》,支架立桿的軸向力設計值Nut取不組合風荷載時立桿受壓荷載總設計值計算。由前面的計算可知:Nut=1.2NG+0.85×1.4NQ=23.449kN;風荷載標準值按下式計算:Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.45=0.064kN/m2;其中w0--基本風壓(kN/m2),按照《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用:w0=0.45kN/m2;μz--風荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用:μz=0.74;μs--風荷載體型系數(shù):取值為0.273;Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.064×0.9×1.22/10=0.01kN·m;(2)立桿穩(wěn)定性驗算σ=1.05Nut/(φAKH)+Mw/W≤fσ=1.05×Nut/(φAKH)+Mw/W=1.05×23.449×103/(0.268×1.89×102×1)+0.01×106/(5.08×103)=189.81N/mm2;立桿的受壓強度計算值σ=189.81N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值f=205N/mm2,滿足要求。(六)拆模時間計算參考《建筑施工安全手冊》(杜榮軍主編,工業(yè)出版社出版社出版),各樓層層高、樓面設計荷載、樓板板厚均按相同計。1、支架所受各類荷載的取值:附加在每根立桿上的樓蓋自重荷載為:N板i=1.35×0.15×1.2×0.9×(24+1.1)=5.489kN;模板自重為:N模i=1.35×0.3×0.9×1.2=0.437kN;支架自重為:N支gi=1.35×0.15×3.8=0.77kN;混凝土澆筑施工荷載為:N澆i=1.4×(1+2)×0.9×1.2=1.536kN;樓蓋總的設計荷載為:NQ=1.4×2.5×0.9×1.2+5.489=9.269kN;2、澆筑層的荷載計算(設當前澆筑層為第i層):澆筑層荷載強度達到0.000/11.300×100%=0%設計強度,N支i=N板i+N模i+N支gi+N澆i=5.489+0.437+0.77+1.536=11.232kN;3、下一層立桿的荷載計算:下一層荷載強度達到10.000/11.300×100%=69.93%設計強度,N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i=11.232+0.437+0.77+1×5.489=17.929kN;其中,α為樓蓋荷載計入比例,α=1。4、下二層立桿的荷載計算:下二層荷載強度達到15.000/11.300×100%=101.895%設計強度,N支i-2=N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=17.929+0.77+0.15×5.489-9.269=10.252kN;其中,α為樓蓋荷載計入比例,α=0.15。0.4N支i-2<NQ,下三層的模板支架可以試拆除。拆除后下二層的立桿荷載由下三層的樓蓋分擔60%,分擔后的下三層樓蓋承擔的荷載為0.6N支i-2<NQ,可以拆除1.3.4梁模板驗算當hw(梁高-板厚)≤450mm時支撐架的計算依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ130-2011)、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)、《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2013)等規(guī)范編制。梁段:L15(2)(屋面層)一、參數(shù)信息1.模板支撐及構造參數(shù)梁截面寬度B(m):0.25;梁截面高度D(m):0.50;混凝土板厚度(mm):120.00;立桿沿梁跨度方向間距La(m):1.00;立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.10;立桿步距h(m):1.50;板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m):1.50;梁支撐架搭設高度H(m):3.80;梁兩側立桿間距(m):0.70;承重架支撐形式:梁底支撐小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立桿根數(shù):1;采用的鋼管類型為Φ48×3.5;立桿承重連接方式:雙扣件,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):0.75;2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3):21.00;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):2.0;新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2):12.0;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):1.0;3.材料參數(shù)木材品種:柏木;木材彈性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗壓強度設計值fc(N/mm):16.0;木材抗彎強度設計值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪強度設計值fv(N/mm2):1.7;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;1.梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底縱向支撐根數(shù):2;5.梁側模板參數(shù)主楞間距(mm):1000;次楞根數(shù):2;主楞材料:圓鋼管;直徑(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;主楞合并根數(shù):2;次楞材料:木方;寬度(mm):50.00;高度(mm):100.00;斜撐類型:設主楞,設次楞,不設穿梁螺栓;斜撐材料類型:方木;斜撐截面寬度b1(mm):60;斜撐截面高度h1(mm):80;斜撐腳點與頂點的水平距離(m):0.15;斜撐腳點與頂點的豎向距離(m):0.30;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21.000kN/m3;t--新澆混凝土的初凝時間,取2.000h;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0.500m;β1--外加劑影響修正系數(shù),取1.200;β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù),取1.150。分別計算得17.848kN/m2、12.000kN/m2,取較小值12.000kN/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。次楞的根數(shù)為2根。面板按照均布荷載作用下的簡支梁計算。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=100×1.8×1.8/6=54cm3;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簡支梁計算:M=0.125ql2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=1.2×1×12=11.4kN/m;振搗混凝土荷載設計值:q2=1.4×1×4=5.6kN/m;計算跨度:l=(500-120)/(2-1)=380mm;面板的最大彎矩M=0.125×(11.4+5.6)×[(500-120)/(2-1)]2=3.61×105N·mm;面板的最大支座反力為:N=0.5ql=0.5×(11.400+5.600)×[(500-120)/(2-1)]/1000=3.800kN;經計算得到,面板的受彎應力計算值:σ=3.61×105/5.40×104=6.7N/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=6.7N/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=5ql4/(384EI)≤[ν]=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=q1=11.4N/mm;l--計算跨度:l=[(500-120)/(2-1)]=380mm;E--面板材質的彈性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面慣性矩:I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;面板的最大撓度計算值:ν=5×11.4×[(500-120)/(2-1)]4/(384×6000×1.86×105)=1.341mm;面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=[(500-120)/(2-1)]/250=1.52mm;面板的最大撓度計算值ν=1.341mm小于面板的最大容許撓度值[ν]=1.52mm,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=3.800/1.000=3.800kN/m本工程中,次楞采用木方,寬度50mm,高度100mm,截面慣性矩I,截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W=1×5×10×10/6=83.33cm3;I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4;E=9000.00N/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=0.380kN·m,最大支座反力R=1.180kN,最大變形ν=0.698mm(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=3.80×105/8.33×104=1.6N/mm2;次楞的抗彎強度設計值:[f]=17N/mm2;次楞最大受彎應力計算值σ=1.6N/mm2小于次楞的抗彎強度設計值[f]=17N/mm2,滿足要求?。?)次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:[ν]=1000/400=2.5mm;次楞的最大撓度計算值ν=0.698mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=2.5mm,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1.18kN,按照集中荷載作用下的簡支梁計算。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=21.37cm4;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=0.000kN·m,斜撐作用處支座反力R=1.180kN,最大變形ν=0.000mm(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=1.18×101/1.02×104=0N/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=0N/mm2小于主楞的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2,滿足要求?。?)主楞的撓度驗算根據(jù)連續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為0.000mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=300/400=0.75mm;主楞的最大撓度計算值ν=0mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=0.75mm,滿足要求!3.斜撐驗算(1)斜撐(軸力)計算斜撐的軸力Rx按下式計算:Rx=R/sinα其中R-斜撐對梁頂側支撐的支座反力,??;R=1.18kN;Rx-斜撐的軸力;α-斜撐與梁側面板的夾角;sinα=sin{arctan[0.15/0.3]}=0.447;斜撐的軸力:Rx=R/sinα=1.18/0.447=9.346kN(2)斜撐穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定性計算公式如下:σ=Rx/(φA0)≤fc其中,Rx--作用在斜撐的軸力,9.346kNσ--斜撐受壓應力計算值;fc--斜撐抗壓強度設計值;16N/mm2A0--斜撐截面的計算面積A0=60×80=4800mm2;φ--軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù),由長細比λ=l0/i結果確定;軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)按下式計算:φ=1/(1+(λ/80)2)i--斜撐的回轉半徑;i=0.289×80=23.12mm;l0--斜撐的計算長度,l0=[0.32+0.152]0.5=0.34m;λ=l0/i=11.51;φ=1/(1+(λ/80)2)=0.97經計算得到:σ=N/(φ×A)=9.35×103/(0.97×4800)=2.01N/mm2;根據(jù)規(guī)范規(guī)定,用于施工和維修時木材的強度設計值應乘1.2調整系數(shù);[f]=1.2×16=19.2N/mm2;斜撐受壓應力計算值為2.01N/mm2,小于斜撐抗壓強度設計值19.2N/mm2,滿足要求!五、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。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的簡支梁計算。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=1000×18×18/6=5.40×104mm3;I=1000×18×18×18/12=1.86×105mm4;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]鋼筋混凝土梁和模板自重設計值(kN/m):q1=1.2×[(21.00+1.50)×0.50+0.50]×1.00=15.900kN/m;施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設計值(kN/m):q2=1.4×(2.00+2.00)×1.00=5.600kN/m;q=15.900+5.600=21.500kN/m;最大彎矩及支座反力計算公式如下:Mmax=ql2/8=1/8×21.5×2502=1.68×105N·mm;RA=RB=0.5ql=0.5×21.5×0.25=2.688kNσ=Mmax/W=1.68×105/5.40×104=3.1N/mm2;梁底模面板計算應力σ=3.1N/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(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:ν=5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250其中,q--作用在模板上的壓力線荷載:q=q1/1.2=13.250kN/m;l--計算跨度(梁底支撐間距):l=250.00mm;E--面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2;面板的最大允許撓度值:[ν]=250.00/250=1.000mm;面板的最大撓度計算值:ν=5×15.9×2504/(384×6000×1.86×105)=0.277mm;面板的最大撓度計算值:ν=0.277mm小于面板的最大允許撓度值:[ν]=1mm,滿足要求!六、梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用方木。強度及抗剪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。1.荷載的計算梁底支撐小楞的均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到:q=2.688/1=2.688kN/m2.方木的支撐力驗算方木計算簡圖方木按照三跨連續(xù)梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5×10×10/6=83.33cm3;I=5×10×10×10/12=416.67cm4;方木強度驗算計算公式如下:最大彎矩M=0.1ql2=0.1×2.688×12=0.269kN·m;最大應力σ=M/W=0.269×106/83333.3=3.2N/mm2;抗彎強度設計值[f]=13N/mm2;方木的最大應力計算值3.2N/mm2小于方木抗彎強度設計值13N/mm2,滿足要求!方木抗剪驗算截面抗剪強度必須滿足:τ=3V/(2bh0)其中最大剪力:V=0.6×2.688×1=1.612kN;方木受剪應力計算值τ=3×1.612×1000/(2×50×100)=0.484N/mm2;方木抗剪強度設計值[τ]=1.7N/mm2;方木的受剪應力計算值0.484N/mm2小于方木抗剪強度設計值1.7N/mm2,滿足要求!方木撓度驗算計算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250方木最大撓度計算值ν=0.677×2.688×10004/(100×9000×416.667×104)=0.485mm;方木的最大允許撓度[ν]=1.000×1000/250=1.000mm;方木的最大撓度計算值ν=0.485mm小于方木的最大允許撓度[ν]=4mm,滿足要求!3.支撐小橫桿的強度驗算梁底模板邊支撐傳遞的集中力:P1=RA=2.688kN梁兩側部分樓板混凝土荷載及梁側模板自重傳遞的集中力:P2=(0.700-0.250)/4×1.000×(1.2×0.120×21.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.000×(0.500-0.120)×0.500=1.160kN斜撐傳遞集中力:N=1.180×0.300/0.150=8.360kN簡圖(kN·m)剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)經過連續(xù)梁的計算得到:支座力:N1=N3=6.365kN;N2=11.684kN;最大彎矩Mmax=0.553kN·m;最大撓度計算值Vmax=0.142mm;最大應力σ=0.553×106/5080=108.8N/mm2;支撐抗彎設計強度[f]=205N/mm2;支撐小橫桿的最大應力計算值108.8N/mm2小于支撐小橫桿的抗彎設計強度205N/mm2,滿足要求!七、梁跨度方向鋼管的計算梁底支撐縱向鋼管只起構造作用,無需要計算八、扣件抗滑移的計算按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座》劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.75,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.00kN??v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(規(guī)范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設計值,取12.00kN;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=11.684kN;R<12.00kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!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:橫向支撐鋼管的最大支座反力:N1=6.365kN;腳手架鋼管的自重:N2=1.2×0.129×3.8=0.589kN;樓板混凝土、模板及鋼筋的自重:N3=1.2×[(1.50/2+(0.70-0.25)/4)×1.00×0.50+(1.50/2+(0.70-0.25)/4)×1.00×0.120×(1.50+21.00)]=3.685kN;施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設計值:N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.500/2+(0.700-0.250)/4]×1.000=1.830kN;N=N1+N2+N3+N4=6.365+0.589+3.685+1.83=15.468kN;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=1.89;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]=205N/mm2;lo--計算長度(m);根據(jù)《扣件式規(guī)范》,立桿計算長度lo有兩個計算公式lo=kμh和lo=h+2a,為安全計,取二者間的大值,即:lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m;k--計算長度附加系數(shù),取值為:1.155;μ--計算長度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3,μ=1.7;a--立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a=0.1m;得到計算結果:立桿的計算長度lo/i=2945.25/15.8=186;由長細比lo/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.207;鋼管立桿受壓應力計算值;σ=15468.257/(0.207×489)=152.8N/mm2;鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=152.8N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設計值[f]=205N/mm2,滿足要求!2.梁底受力最大的支撐立桿穩(wěn)定性驗算其中N--立桿的軸心壓力設計值,它包括:橫向鋼管的最大支座反力:N1=11.684kN;腳手架鋼管的自重:N2=1.2×0.129×(3.8-0.5)=0.589kN;N=N1+N2=11.684+0.511=12.195kN;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=1.89;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]=205N/mm2;lo--計算長度(m);根據(jù)《扣件式規(guī)范》,立桿計算長度lo有兩個計算公式lo=kμh和lo=h+2a,為安全計,取二者間的大值,即:lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m;k--計算長度附加系數(shù),取值為:1.155;μ--計算長度系數(shù),參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3,μ=1.7;a--立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a=0.1m;得到計算結果:立桿的計算長度lo/i=2945.25/15.8=186;由長細比lo/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.207;鋼管立桿受壓應力計算值;σ=12195.314/(0.207×489)=120.5N/mm2;鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=120.5N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設計值[f]=205N/mm2,滿足要求!當hw(梁高-板厚)>450且<600mm時支撐架的計算依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ130-2011)、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)、《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2013)等規(guī)范編制。梁段:KL8(2A)(屋面層)KL。一、參數(shù)信息1.模板支撐及構造參數(shù)梁截面寬度B(m):0.40;梁截面高度D(m):0.70;混凝土板厚度(mm):120.00;立桿沿梁跨度方向間距La(m):1.00;立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.10;立桿步距h(m):1.50;板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m):1.50;梁支撐架搭設高度H(m):3.80;梁兩側立桿間距(m):0.80;承重架支撐形式:梁底支撐小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立桿根數(shù):1;采用的鋼管類型為Φ48×3.5;立桿承重連接方式:雙扣件,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):0.75;2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3):21.00;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):2.0;新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2):12.0;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):1.0;3.材料參數(shù)木材品種:柏木;木材彈性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗壓強度設計值fc(N/mm):16.0;木材抗彎強度設計值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪強度設計值fv(N/mm2):1.7;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;1.梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底縱向支撐根數(shù):3;5.梁側模板參數(shù)主楞間距(mm):600;次楞根數(shù):3;主楞豎向支撐點數(shù)量:2;固定支撐水平間距(mm):600;豎向支撐點到梁底距離依次是:150mm,300mm;主楞材料:圓鋼管;直徑(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;主楞合并根數(shù):2;次楞材料:木方;寬度(mm):50.00;高度(mm):100.00;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21.000kN/m3;t--新澆混凝土的初凝時間,取2.000h;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0.500m;β1--外加劑影響修正系數(shù),取1.200;β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù),取1.150。分別計算得17.848kN/m2、12.000kN/m2,取較小值12.000kN/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。次楞的根數(shù)為3根。面板按照均布荷載作用下的兩跨連續(xù)梁計算。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=60×1.8×1.8/6=32.4cm3;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兩跨連續(xù)梁計算:M=0.125ql2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=1.2×0.6×12=8.64kN/m;振搗混凝土荷載設計值:q2=1.4×0.6×4=3.36kN/m;計算跨度:l=(700-120)/(3-1)=290mm;面板的最大彎矩M=0.125×(8.64+3.36)×[(700-120)/(3-1)]2=1.26×105N·mm;面板的最大支座反力為:N=1.25ql=1.25×(8.640+3.360)×[(700-120)/(3-1)]/1000=1.350kN;經計算得到,面板的受彎應力計算值:σ=1.26×105/3.24×104=3.9N/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=3.9N/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=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=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=q1=8.64N/mm;l--計算跨度:l=[(700-120)/(3-1)]=290mm;E--面板材質的彈性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面慣性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;面板的最大撓度計算值:ν=0.521×8.64×[(700-120)/(3-1)]4/(100×6000×2.92×105)=0.182mm;面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=[(700-120)/(3-1)]/250=1.16mm;面板的最大撓度計算值ν=0.182mm小于面板的最大容許撓度值[ν]=1.16mm,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=1.350/0.600=7.250kN/m本工程中,次楞采用木方,寬度50mm,高度100mm,截面慣性矩I,截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W=1×5×10×10/6=83.33cm3;I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4;E=9000.00N/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=0.261kN·m,最大支座反力R=1.785kN,最大變形ν=0.172mm(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=2.61×105/8.33×104=3.1N/mm2;次楞的抗彎強度設計值:[f]=17N/mm2;次楞最大受彎應力計算值σ=3.1N/mm2小于次楞的抗彎強度設計值[f]=17N/mm2,滿足要求!(2)次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:[ν]=600/400=1.5mm;次楞的最大撓度計算值ν=0.172mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=1.5mm,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1.785kN,按照集中荷載作用下的簡支梁計算。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=21.37cm4;E=206000.00N/mm2;主楞計算簡圖主楞彎矩圖(kN·m)主楞變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩M=0.670kN·m,最大支座反力R=8.932kN,最大變形ν=0.573mm(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=6.70×105/1.02×104=66N/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=66N/mm2小于主楞的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2,滿足要求?。?)主楞的撓度驗算根據(jù)連續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為0.573mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=280/400=0.7mm;主楞的最大撓度計算值ν=0.573mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=0.7mm,滿足要求!五、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。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的兩跨連續(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=1000×18×18/6=5.40×104mm3;I=1000×18×18×18/12=1.86×105mm4;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]鋼筋混凝土梁和模板自重設計值(kN/m):q1=1.2×[(21.0
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