PC施工计算书和相关图纸

第十章计算书和相关图纸 110.1计算书 110.1.1地下室临时支撑设计计算书 110.1.2叠合梁板支撑架体受力计算书 410.2图纸 15PAGE第十章计算书和相关图纸10.1计算书10.1.1地下室临时支撑设计计算书计算依据：1、《钢结构设计标准》GB50017-20172、《建筑结构荷载规范》GB50009-20123、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20184、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-20215、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、建筑结构静力计算手册一、参数信息1、基本参数地下室顶板支承工况临时堆场是否设置回顶架体设置回顶支撑回顶支撑架体计算原理除结构自重外的所有荷载均由支撑承担地下室层数n15回顶支撑层数n5设计覆土厚度hs（m）0楼板钢筋混凝土自重G1k（kN/m3）25.1回顶支撑每米高度自重标准值G2k（kN/m2）0.15建筑结构考虑结构设计使用年限的荷载调整系数γL1结构重要性系数γ０1.12、荷载参数覆土前材料堆场总重Tc1（t）80覆土前材料堆场总受力面积A1(m2)1003、楼板参数（1）地下室顶板：顶板厚度h0(mm)180砼强度等级C35顶板作为临时堆场时混凝土是否达到设计强度是（2）地下室-1层板：楼板厚度h(-1)(mm)200砼强度等级C35层高H(-1)(m)6.55（3）地下室-2层板：楼板厚度h(-2)(mm)150砼强度等级C35层高H(-2)(m)5.4（4）地下室-3层板：楼板厚度h(-3)(mm)150砼强度等级C35层高H(-3)(m)5.95（5）地下室-4层板：楼板厚度h(-4)(mm)300砼强度等级C35层高H(-4)(m)4.25（6）地下室底板：地下室底板厚度hd(mm)1800砼强度等级C35层高Hd(m)4.85二、设计简图钢管支撑立面图三、荷载计算由于顶板作为临时堆场时混凝土达到设计强度，结构板自重由本身承担，施工荷载由架体承担，覆土前回顶架体所受总荷载设计值：工况：覆土前Q1=γ0[γG[G2k×(H(-1)+H(-2)+H(-3)+H(-4)+Hd)]+γQγL(9.8×Tc1/A1)]=1.1×[1.3×[0.15×(6.55+5.4+5.95+4.25+4.85)]+1.5×1×(9.8×80/100)]=18.728kN/m2四、支撑结构验算支撑类型承插型盘扣式钢管支撑架支架计算依据《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021立杆纵向间距la(mm)1200立杆横向间距lb(mm)1200步距h0(mm)1500顶部步距hd(mm)1000扫地杆高度h2(mm)350立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a1(mm)：500支架立杆计算长度修正系数η1.2支撑钢管类型Φ48×2.7抗压强度设计值[f](N/mm2)290可调托座承载力容许值[N](kN)100回顶架体承担荷载由荷载计算章节可知：覆土前：Q1=18.728kN/m2Qmax=Q1=18.728kN/m2设梁板下Φ48×2.7mm×1.2m支承上部施工荷载，可得：N=Qmax×la×lb=18.728×1.2×1.2=26.968kN1、可调托座承载力验算【N】=100kN≥N=26.968kN满足要求！2、长细比验算根据JGJ/T231-2021第5.3.2条规定可知，立杆计算长度：l0＝max[ηh0，(hd+2ka1)]=max[1.2×1500，(1000+2×0.7×500)]=1800mmη支架立杆计算长度修正系数；k悬臂端计算长度折减系数，可取0.7；λ=l0/i=1800/16=112.5≤[λ]=150满足要求！3、立杆稳定性验算λ=112.5，查JGJ/T231-2021附录D表D-2，取φ=0.392f＝N/(φA)=26968/(0.392×384)=179.156N/mm2≤[f]=290N/mm2满足要求！10.1.2叠合梁板支撑架体受力计算书此计算书适用于非标准层的叠合板支撑，标准层支撑体系详见铝模板施工方案。计算依据：1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20082、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-20213、《混凝土结构设计规范》GB50010-20104、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计标准》GB50017-2017一、工程属性叠合楼板名称2F，标高4.15m现浇楼板厚度h1(mm)70预制楼板厚度h2(mm)60叠合楼板支架搭设高度H(m)4.6支架纵向长度L(m)50支架横向长度B(m)23二、荷载设计预制楼板自重标准值G1k(kN/m2)1.5混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24钢筋自重标准值G3k(kN/m3)1.1施工人员及设备产生的荷载标准值Q1k(kN/m2)4泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m2)1风荷载标准值ωk(kN/m2)基本风压ω0(kN/m2)0.30.39地基粗糙程度B类(城市郊区)风荷载计算高度(m)4.73风压高度变化系数μz1风荷载体型系数μs1.3风荷载作用方向沿模板支架横向作用三、支撑体系设计结构重要性系数γ01脚手架安全等级II级主梁布置方向平行立杆纵向方向立杆纵向间距la(mm)900立杆横向间距lb(mm)900步距h(mm)1500顶层步距hˊ(mm)1000支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a(mm)500预制楼板最大悬挑长度l1(mm)150主梁最大悬挑长度l2(mm)100承载力设计值调整系数γR1荷载系数参数表：正常使用极限状态承载能力极限状态抗倾覆可变荷载的组合值系数φc10.90.9可变荷载的分项系数γQ11.51.5永久荷载的分项系数γG11.30.9结构重要性系数γ01设计简图如下：叠合楼板平面图叠合楼板剖面图(支架纵向)叠合楼板剖面图(支架横向)叠合楼板的预制部分楼板上进行现浇部分楼板施工，预制楼板需要承担现浇楼板重量及施工荷载，预制楼板下有支撑架，故预制楼板可看成受弯构件计算。本例以简支梁，取1m单位宽度计算。承载能力极限状态q1＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h1)+1.5×φc×Q1k]×b=1×[1.3×(1.5+(24+1.1)×0.07)+1.5×0.9×4]×1=9.634kN/m正常使用极限状态q＝(γG(G1k+(G2k+G3k)×h1)+γQ×φc×Q1k)×b=(1×(1.5+(24+1.1)×0.07)+1×1×4)×1＝7.257kN/m计算简图如下：预制楼板计算简图一1、强度验算弯矩图一(kN·m)Mmax＝0.867kN·m单位宽度1m，根据弯矩计算配筋：h0＝h2-15＝60-15＝45mmαs=Mmax/(α1fcbh02)=0.867×106/(1×16.7×1000×452)=0.026γs=0.5×[1+(1-2αs)0.5]=0.5×[1+(1-2×0.026)0.5]=0.987As=Mmax/(γsfyh0)=0.867×106/(0.987×360×45)=54.227mm2AS2=392.699mm2≥As=54.227mm2满足要求！2、挠度验算变形图(mm)νmax＝0.095mmν＝0.095mm≤[ν]＝L/200＝900/200＝4.5mm满足要求！五、主梁验算主梁类型钢管主梁截面类型(mm)Φ48.3×3.6主梁计算截面类型(mm)Ф48×3主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)200主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)115主梁截面抵抗矩W(cm3)4.49主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁截面惯性矩I(cm4)10.78主梁计算方式二等跨连续梁主梁自重标准值gk(kN/m)0.033可调托座内主梁根数11、荷载设计承载能力极限状态：预制楼板传递给单根主梁的荷载设计值q1q1＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h1)+1.5×φc×Q1k]×b=1×[1.3×(1.5+(24+1.1)×0.07)+1.5×0.9×4]×0.9＝8.671kN/m主梁自重设计值g=γ0×γG×gk=1×1.3×0.033=0.043kN/m主梁承受的荷载设计值q=q1+g=8.671+0.043=8.714kN/m正常使用极限状态：预制楼板传递给单根主梁的荷载标准值q2q2＝(γG(G1k+(G2k+G3k)×h1)+γQ×φc×Q1k)×b=(1×(1.5+(24+1.1)×0.07)+1×1×4)×0.9＝6.531kN/m主梁自重标准值g，=γG×gk=1×0.033=0.033kN/m主梁承受的荷载标准值q，=q2+g，=6.531+0.033=6.565kN/m计算简图如下：主梁计算简图一2、抗弯验算主梁弯矩图一(kN·m)σ=Mmax/W=0.861×106/4490=191.65N/mm2≤[f]/γR=200/1=200N/mm2满足要求！3、抗剪验算主梁剪力图一(kN)τmax=2Vmax/A=2×4.829×1000/424＝22.778N/mm2≤[τ]/γR=115/1=115N/mm2满足要求！4、挠度验算主梁变形图一(mm)跨中νmax=1.008mm≤[ν]=min{900/150，10}=6mm悬挑段νmax＝0.412mm≤[ν]=min(2×100/150,10)=1.333mm满足要求！5、支座反力计算承载能力极限状态图一支座反力依次为R1=3.885kN，R2=9.658kN，R3=3.885kN六、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设计值[N](kN)100按上节计算可知，可调托座受力N＝9.658kN≤[N]/γR=100/1＝100kN满足要求！七、立杆验算立杆钢管截面类型(mm)Φ48.3×3.2立杆钢管计算截面类型(mm)Φ48×2.7钢材等级Q345立杆截面面积(mm2)384立杆截面回转半径i(mm)16立杆截面抵抗矩W(cm3)4.12抗压强度设计值[f](N/mm2)290支架自重标准值q(kN/m)0.15支架立杆计算长度修正系数η1.05悬臂端计算长度折减系数k0.6支撑架搭设高度调整系数βH1架体顶层步距修正系数γ0.91、长细比验算l01=βHγhˊ+2ka=1×0.9×1000+2×0.6×500=1500mml0=βHηh=1×1.05×1500=1575mmλ=max[l01，l0]/i=1575/16=98.438≤[λ]=150满足要求！2、立杆稳定性验算顶部立杆段：λ1=l01/i=1500.000/16=93.75查表得，φ＝0.527不考虑风荷载:N1=Max[R1，R2，R3]=Max[3.885，9.658，3.885]=9.658kNf＝N1/(ΦA)＝9658/(0.527×384)＝47.725N/mm2≤[f]/γR=290/1＝290N/mm2满足要求！考虑风荷载:Mw＝γ0×γQφcωk×la×h2/10＝1×1.5×0.9×0.39×0.9×1.52/10＝0.107kN·mN1w=Max[R1,R2,R3]+Mw/lb=Max[3.885,9.658,3.885]+0.107/0.9=9.777kNf＝N1w/(φA)+Mw/W＝9777/(0.527×384)+0.107×106/4120＝74.284N/mm2≤[f]/γR=290/1＝290N/mm2满足要求！非顶部立杆段：λ=l0/i=1575.000/16=98.438查表得，φ1=0.489不考虑风荷载:N=Max[R1,R2,R3]+1×γG×q×H=Max[3.885,9.658,3.885]+1×1.3×0.15×4.6=10.555kNf=N/(φ1A)＝10.555×103/(0.489×384)=56.211N/mm2≤[σ]/γR=290/1=290N/mm2满足要求！考虑风荷载:Mw＝γ0×γQφcωk×la×h2/10＝1×1.5×0.9×0.39×0.9×1.52/10＝0.107kN·mNw=Max[R1,R2,R3]+1×γG×q×H+Mw/lb=Max[3.885,9.658,3.885]+1×1.3×0.15×4.6+0.107/0.9=10.674kNf=Nw/(φ1A)+Mw/W＝10.674×103/(0.489×384)+0.107×106/4120=82.815N/mm2≤[σ]/γR=290/1=290N/mm2满足要求！八、高宽比验算根据《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021第6.2.1:支撑架的高宽比宜控制在3以内H/B=4.6/23=0.2≤3满足要求！九、抗倾覆验算混凝土浇筑前，倾覆力矩主要由风荷载产生，抗倾覆力矩主要由预制楼板及支架自重产生MT=γ0×φcγQ(ωkL1H2/2)=1×0.9×1.5×(0.39×50×4.62/2)=472.27kN·mMR=γG(G1k+0.15H/(lalb))L1B12/2=0.9×(1.5+0.15×4.6/(0.9×0.9))×50×232/2=27992.917kN·mMT=472.27kN·m≤MR=27992.917kN·m满足要求！混凝土浇筑时，倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生，抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土、叠合楼板及支架自重产生MT=γ0×φcγQ(Q2kL1H2)=1×0.9×1.5×(1×50×4.62)=1428.3kN·mMR=γG[(G2k+G3k)×h1+(G1k+0.15H/(lalb))]L1B12/2=0.9×[(24+1.1)×0.07+(1.5+0.15×4.6/(0.9×0.9))]×50×232/2=48905.609kN·mMT=1428.3kN·m≤MR=48905.609kN·m满足要求！十、立杆支承面承载力验算支撑层楼板厚度h(mm)180混凝土强度等级C30混凝土的龄期(天)7混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)8.294混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)0.829立杆垫板长a(mm)200立杆垫板宽b(mm)100F1=N=10.674kN1、受冲切承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表公式参数剖析Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0F1局部荷载设计值或集中反力设计值βh截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。ft混凝土轴心抗拉强度设计值σpc,m临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内um临界截面周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。h0截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Umη1局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数η2临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数βs局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2as板柱结