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文档简介
宁波市体育中心健身楼
模板及支撑系统计算
本工程为4层框架结构,底层层高4.50m,二、三层为4.20m,顶层7.20m,现计算底
层楼面模板及其支撑体系,包括板底模,板底内外楞及顶撑,二层、三层楼面结构与底层
楼面相同,仅层高由4.50m降为4.20m,顶撑高度减少0.30m无须另行计算,其承重体系可
参照底楼楼面相关数据采用。
计算依据:
1、本工程施工图;
2、《木结构设计规范》GB50005-202*;
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;
4、《扣件式钢管模板高支撑设计和使用安全》施工技术2002第3期;
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与设计》刘群主编;
6、《高层建筑结构工程施工》某志缙、某帆编著;
7、《建筑结构静力计算手册》中国建筑工业公版社。
二、荷载:
碎自重:24KN/m3;钢筋自重:板1.lKN/n?,梁1.SKN/n?;施工荷载:2.5KN/m2;
振捣荷载:水平面2.OKN/m2;垂直面:4.OKN/m2;模板:0.35KN/m2,其余见各计算
单体。
三、钢管及其附件力学性能:
截面抵抗矩W=5.08cm3,截面惯性矩1=12.19cm4,弹性模量E=2.06*105N/m2
钢材强度设计值fm=205N/mm2,fv=125N/mm2,自重38.4N/m,回转半径i=l.58cm,
直角扣件自重13.2N/个,对接扣件自重18.4N/
楼面厚度120模板及支撑体系计算
(底层,支撑高度=4.50m+0.30m)
参照以往同类工程经验,决定采用:
碎板底模为18厚胶合板,内楞(方木50*70)@300,外楞及支撑体系采用曲48*3.5
钢管,立杆柱距La=900mm,立杆横距Lb=900mm,步距h=1456mm,以此验算模板及
支撑体系的安全性。结构设计简图见图(一)。
一、碎楼板底模计算:
按三跨连续梁计算,梁高h=18,梁宽900,
跨度300,见图(二)。
静均布荷载标准值:
qi=(24+l.l)*0.12*0.9+0.35*0.9=3.026KN/m
活均布荷载标准值:
q2=2.5*0.9=2.25KN/m(只计施工荷载,不计
振捣荷载,参见资料6)
W=bh2/6=90*1,82/6=48.6cm3
I=bh3/12=90*1.83/12=43.74cm4
(1)抗弯强度计算:
6=M/WWfm,fm=15N/nini2
不考虑荷载的不利分布(跨度小,仅
为300),则:
M=0.100qL2
=0.100*(1.2*3.026+1.4*2.25)*0.32
=0.061KN.m
6=0.061*106/48,6*103
=1.26N/mm2<l5N/nini2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=1.4N/mm2
Q=0.6qL=0.6*(1.2*3.026+1.4*2.25)*0.3=1.221KN
T=3*1.513*103/(2*900*18)=0.11N/mm2<l.4N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅取静荷载标准值qi,最大挠度V为:
V=0.677qiL4/100EI<[V][V]=L/250,E=6000N/mm2o
V=0.677*3.026*3004/(100*6000*43.74*104)
=0.063mm<l.2mm=300/250=L/250
满足要求。
二、模板内楞(50*70方木)计算:
按三跨连续梁计算,梁宽b=50,梁高h=70,
跨度900,见图(三)。
q»=Rbi/L
=l.l*1.2*3.026*0.3/0.9=1.331KN/m
q活=Rb2/L
=1.1*1.4*2.25*0.3/0.9=1.155KN/M
W=bh2/6=5*72/6=40.83cm3
I=bh3/12=5*72/12=142.92cm4
(1)抗弯强度计算:
2
o=M/WWfm,木材强度等级采用TC15Afm=15N/nini
M=0.100q静L2+0.117q活L?
=0.100*1.331*0.920.92=0.217KN.m0.92=0.217N.m
o=0.217*106/40.83*103=5.3IN/mni2<15N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.6N/mm2
Q=0.6q静L+0.617qi活L
=0.6*1.331*0.9+0.617*1.155*0.9=1.360KN
T=3*1.360*1()3/(2*50*70)=0.58N/mni2<l,6N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时仅采用q静标准值:q=l.331/1.2=1.109KN/m
V=0.677qL4/100EI<L/250,E=10000N/mm2
V=0,677*1.109*9007(100*10000*142.92*10,
=0.34mm<3.6mm=900/250=L/250
满足要求。
三、模板外楞(也48*3.5横向钢管)计算
按三跨连续梁计算,跨度900,计算简图
见图(四),其上集中力分静载和活载,其值即为图
(三)中的支座反力。
Rb静=1.1*1.331*0.9=1.318KN
Rb活=1.2*1.155*0,9=1.247KN
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=205N/mm2
M=0.267Rb静L+0.31IRbgL
=0.267*1.318*0.9+0.311*1.247*0.9=0.666KN.m
o=0.666*106/5.08*103=131N/mm2<205N/mni2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
T=2Q/3.1416d0t<fv,fv=125N/mm2(d。为钢管中径)
=1.267*1.318+1,311*1.247=3.30KN
T=2*3.30*103/[K*(48-3.5)*3.5]=13.5N/mm2<125N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅为静载标准值:P=Pb静2=1.318/1.2=1.098KN
V=l.883PL7100EI
=1.883*1.098*103*9007(100*2.06*105*12.19*104)
=0.60mm<6mm=900/150=L/150,且小于10mm
满足要求。
四、扣件抗滑移计算:
图(四)中支座反力L即为本支撑体系主扣件受力值。
Rb=2.26714静+2.533Rb活+(Rb静+Rb活)
=2.267*1.318+2.533*1.247+(1.318+1.247)=8.71KN
注:R静、区活取自图(四)中的集中荷载,括号内数量为支座上方集中力直接传
下而得。
采用双扣件:
满足要求。Rb=8.71KNV12.8KN=0.8*2*8(双扣件抗滑移设计值)。
满足要求。
五、立杆的稳定性计算:
单根立杆复盖面积为La*Lb=900*900mm2,其中活载按最不利分布在各种荷载(碎+
钢筋自重+模板自重+施工荷载+振捣荷载)作用下,立杆顶端轴向力设计值RL8.71KN。
(1)、立杆底脚处轴力N计算:
脚手架钢管及配件自重:
立杆以及纵向、横向钢管自重:
Nj=(4.662+0,9*4*2)*38.4=11.86*38.4=455N=0.455KN
(立杆L=4800T20-18=4662,步距3步,纵向、横向钢管=900*4*2)
立杆计算单元内扣件自重:
N2=13.2*9+18.4*(11.86/6.5)=152N=0.152KN
(除顶端3个直角扣件外,其余每个节点2个直角扣件,共计9个,对接扣件按每
6.5m采用1个)。
剪刀撑自重:
按最不利情况考虑,计算立杆处于双向剪刀撑交叉处,剪刀撑与地面夹角为
a
tga=h/La=1456/900=l.618,得a=58.3°
查资料(5),剪刀撑单位面积自重:
Gj=[6,3432/(cosa*sina)+2.2462/(Lesina)]*10-3KN/m2
2
以a=58.3°,La=0.9m代入,Gj=17.12*1(PKN/m
从而立杆受剪刀撑自重引起的1为:
1=17.12*10-3*(4.8-0.12-0.018)*0.9*2=0.144KN
脚手架自重引起立杆底部轴向力N。为:
NO=N1+N2+N3=O.455+0.152+0.144=0.751KN
立杆底部总轴向力N为:
N=Rb+N0=8.71+0.751=9.46KN
(2)、计算长度L。及稳定折减系数巾:
目前,计算长度1。取值有三种方法:
L0=KuhK=1.155、u=l.70详见资料(3)............①
L0=h+2aa=24+70=94mni详见资料(3)............②
L0=KIK2(h+2a)、K尸1.167、K2=l.00详见资料(4)............③
①式仅用于计算外脚手架立杆L。时采用,于本例不太适合,但用此式计算,L。
最大,为偏于安全,本计算书采用之。
L0=KPh=l.155*1.70*1.456=2.86m
(D=120,a=24+70=94,步距h=(4800-120-18-94-200)/3=4368/3=1456)
长细比入=1。/口2.86*103/15.8=181
查资料(3)得稳定折减系数6=0.218
(3)、立杆的稳定性计算:
6=N/4A=9.46*103/(0.218M89)=88.7N/mm2<205N/mni2=fm
满足要求。
楼面厚度120模板及支撑体系计算(高支撑)
(顶层,支撑高度=7.20m)
高支撑架因其支撑高度原因,在架设构造上除必须满足一般支撑架的各项构造要
求外,尚应强调以下各点:
1、立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两个方向有足够的设计刚度,尤其是
立杆顶节点处非承重水平杆一定不要遗漏。
2、当梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距,
而另一个方向不变,以使梁下立杆和板下立杆可以通过水平杆连接成一体,从而增强
支撑的整体刚度;
3、步距以0.9m~L5m为宜,不宜超过1.5m;
4、立杆可以采用单立杆或双立杆,当调整柱距和排距后双立杆仍不能满足强度和稳
定条件时,应排除钢管扣件式支撑方法,采用其他支撑方式;
5、当采用变步距时可采用上大下小设置,但变化不要过多、过大,宜采用等步距;
6、当支撑架高度>20m或横向高宽比26时,需设置双向或单向水平加强层;
7、单向水平加强层可以每4~6m沿水平结构层设置水平斜撑杆或剪刀撑,且须与立杆
连接,设置斜杆层数大于水平框格总数的1/3;
8、双向水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10~15m设置,四周和中部每10~15m
设置竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
9、在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层;
10、沿支架四周外立面应满设垂直剪力撑;
11、立杆顶节点(立杆与承重横杆)的连接扣件系关键扣件,其连结偏心距及扣件抗
滑力必须满足规范要求;
12、钢管、扣件要有复试报告,经合格后方可使用,扣件拧紧力距要控制在45-60N.m
的范围内;
13、地基支座的设计要满足承载力的要求;
14、精心设计碎浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,宜采用由中部向两边
扩展的浇筑方式;
15、严格控制施工荷载不超过设计荷载,对可能出现超过最大荷载的要有相应的预控
措施,钢筋等建筑材料不能在支架上集中堆放;
16、施工过程中应随时注意支承情况,发现支撑下沉、扣件松动、杆件变形等要及时
处理解决。
结合本工程实况,本支撑体系决定采用单立杆支撑,柱距La=900,排距Lb=900,
步星巨h=(7200-120-18-94-200)/5=1354m(5步)。
本部分支撑体系同底层楼面,其底模、内、外楞及立杆间距均作相同布置,因此楼板
底模及内、外楞均无须再作计算,但支撑高度由4.80m增大至7.20m,属高支撑体系,需
对立杆的稳定性作重新核算。
立杆的稳定性计算:
2
单根立杆复盖面积为La*Lb=900*900mni,其中活载按最不利分布在各种荷载(碎+
钢筋自重+模板自重+施工荷载+振捣荷载)作用下,立杆顶端轴向力设计值Rb=8.71KN。
(1)、立杆底脚处轴力N计算:
脚手架钢管及配件自重:
立杆以及纵向、横向钢管自重:
N产(7.062+0.9*6*2)*38.4=17.86*38.4=686N=0.686KN
(立杆L=7200-120T8=7062,步距5步,纵向、横向钢管=900*6*2)
立杆计算单元内扣件自重:
1=13.2*13+18.4*(17.86/6.5)=222N=0.222KN
(除顶端3个直角扣件外,其余每个节点2个直角扣件,共计13个,对接扣件按
每6.5m采用1个)。
剪刀撑自重:
按最不利情况考虑,计算立杆处于双向剪刀撑交叉处,剪刀撑与地面夹角为
a
tga=h/L=1456/900=l.618,得a=58.3°
查资料(5),剪刀撑单位面积自重:
Gj=[6,3432/(cosa*sina)+2.2462/(Iosina)]*10-3KN/m2
2
以a=58.3°,La=0.9m代入,Gj=17.12*1(PKN/m
从而立杆受剪刀撑自重引起的Ns为:
N3=17.12*10^(7.2-0.12-0.018)*0.9*2=0.218KN
脚手架自重引起立杆底部轴向力N。为:
NO=N1+N2+N3=O.686+0.222+0.218=1.126KN
立杆底部总轴向力N为:
N=Rb+N0=8.71+1.126=9.84KN
(2)、计算长度L。及稳定折减系数6:
目前,计算长度1。取值有三种方法:
L0=KUhK=1.155、u=l.70详见资料(3)........①
L0=h+2aa=24+70=94mm详见资料(3)........②
L0=KIK2(h+2a)、Ki=l.167、K2=l.021详见资料(4)........③
①式仅用于计算外脚手架立杆L。时采用,于本例不太适合,但用此式计算,L。
最大,为偏于安全,本计算书采用之。
L0=KUh=l.155*1.70*1.354=2.66m
(D=120,a=24+70=94,步距h=(7200-120-18-94-200)/5=1354)
长细比入=。/正2.66*103/15.8=168
查资料(3)得稳定折减系数”=0.251
(3)、立杆的稳定性计算:
6=N/<1>A=9.84*103/(0.251*489)=80N/mm2<205N/mni2=fm
满足要求。
二层檐口梁kLIO(3)梁模板支撑计算
(b*h=250*870)
梁宽b=250,梁高h=870,与梁相连接处
板厚120,支撑板的立杆间距为900X900。梁
模板采用18厚胶合板,内楞方木50*70,木材
强度等级为TC15A,外楞钢管为a48*3.5,梁
底立杆纵距(沿梁跨)La=700,立杆横距Lb=750,
步距h=1600,详见图(一)。
一、梁底模(18厚胶合板)计算:
按简支梁计算,取梁宽b=700,梁高h=18,
梁跨L=250,结构计算简图见图(二)
梁碎、钢筋+板碎、钢筋自重标准值;
qn=[(24+1.5)*0.87*0.7*0.25
+(24+1.1)*0.12*0.7*0.25]/0.25=17.64KN/m
模板自重标准值:
qi2=0.35*0.7*(2*0.75+0.25+0.25)/0.25=1.96KN/m
静均布荷载设计值:
qi=1.2*(qn+qi2)=1.2*(17.64+1.96)=23.52KN/m
活均布荷载设计值(不计施工荷载,只计振捣荷载,
参见资料6):
q2=1.4*2.0*0.7=1.96KN/m(振捣荷载取Z.OKN/n?)
截面抵抗距W=bh7b=70*l,876=37.80cm3
截面惯性矩I=bh712=70*l,8712=34.02cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/nini2
22
M=(qi+q2)L/8=(23.52+1.96)*0.25/8=0.199KN.m
o=0.199*10737.80*10=5.26N/nini2<15N/nini2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.4N/mni2
Q=(qi+q2)L/2=(23.52+1.96)*0.25/2=3.185KN
t=3*3.185*l(y/(2*700*18)=0.38N/mni2<l.4N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅取静均布荷载标准值q=qi/1.2=23.52/1.2=19.6KN/m
V=5ql?/384EIW[V],E=6000N/mm2,[V]=L/250
V=5*19.3*2507(384*6000*34.02*10”)
=0.48mm<lmm=250/250=L/250
满足要求
二、梁底内楞(50*70方木)计算:
按三跨连续梁计算,梁宽b=50,梁高
h=70,跨度L=700,结构计算简图见图
(三),其上作用的均布荷载可由图
(二)中支座仅力降、%转化而得。
Rbi=qiL/2=23.52*0.25/2=2.940KN
Rb2=q2L/2=1.96*0.25/2=0.245KN
q静=氏心2.940/0.7=4.2003/111
q}s=Rb2/L=0.245/0.7=0.350KN/m
截面抵抗抗矩W=bh2/6=5*72/6=40.83cm3
截面惯性I=bh,/12=5*7712=142.92cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/mm2
M=0.lOOq静L2+0.117q活L?
=0.100*4.200*0.72+0.117*0.350*0.72=0.226KN.m
o=0.226*106/40.83*103=5.54N/mni2<15N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.6N/mm2
Q=0.6q静L+0.617qi活L
=0.6*4.200*0.7+0.617*0.350*0.7=1.92KN
T=3*1.92*103/(2*50*70)=0.82N/mm2<1.6N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时仅采用q静标准值:q=4.200/1.2=3.500KN/m
V=0.677qL4/100EI<L/250,E=10000N/mm2
V=0.677*3.500*7007(100*10000*142.92*10,
=0.40mm<2.8mm=700/250=L/250
满足要求。
三、梁底横楞(山48*3.5钢管)计算:
按简支梁计算,其上作用二个集中力,其值即为图(三)中B支座仅力,结构计算
简图见图(四)。
Rbi=l.lq静L=l.l*4.200*0.7=3.234KN
Rb2=1.2q活L=1.2*0.350*0.7=0.294KN
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=205N/nini2
M=(Rbl+Rb2)L/3
=(3.234+0.294)*0.75/3=0.882KN.m
o=0.882*106/5.08*103=173N/mm2<205N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
2
T=2Q/3.1416d0tWfv,fv=125N/mm(d。为钢管中径)
Q=Rbi+Rb2=3.234+0.294=3.528KN
T=2*3,528*107[3.1416*(48-3.5)*3.5]=14N/mni2<125N/nini2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅为静载标准值:P=Rbl/l.2=3.234/1.2=2.695KN
V=(5n-4)PL7384nELn=3,L=750mm,(参见资料7)
V=(5*3-4)*2.695*103*7507(384*3*2.06*105*12.19*104)
=1.6lnnn<5nini=750/150=L/150,且小于10mm。
满足要求。
四、扣件抗滑力计算;
图(四)中简支梁A、D支座反力&、旦即为主扣件受力,从图中可见
RA=RD=Rbi+Rb2=3.234+0.294=3.53KN,因而:
RA=3,53KN<6.4KN=0.8*8KN(0.8为扣件抗滑力折减系数)
单扣体抗滑即能满足要求。
五、立杆稳定性计算:
(1)立杆底脚处轴向力N计算:
a、支撑体系自重设计值M
立杆、纵向系杆,小横杆引起的自重:
1.2*(4.662+0.7*5+0.75/2*4)*38.4*1(T=1.2*9.662*38.4*103=0.445KN
直角扣件+对接扣件自重:
1.2*(13.2*10-3*10+9.662/6,5*18.4*10-3)=0.191KN
NFO.445+0.191=0.636KN
b、立杆受梁底外楞(梁底小横杆)传下荷载:
N2=RA=3.53KN
C、立杆顶端受楼板传来的各种作用力N3计算
立杆受荷载范围A:
A=(0.25/2+0.9/2)*0.9=0.518m2
板(碎+钢筋)自重:
1.2*(24+1.1)*0.18*0.518=2.808KN
模板自重:
1.2*0.35*0.518=0.218KN
振捣荷载重(取LOKN/W,施工荷载不计,参见资料6)
1,4*1.0*0.518=0.725KN
N3=2.808+0.218+0.725=3.751KN
因而立杆低脚轴向力N为:
N=N1+N2+N3=o.445+3.53+3.751=7.73KN
(2)计算长度L。及稳定系数中的计算:
L°=KMh=l.155*1.7*1.6=3,14m(采用资料3计算)
入=。△=3.14*1()3/15.8=199,查表得少=0.182
(3)立杆的稳定性计算:
o=N/①AWfm,fm=205N/mm2
o=7.73*107(0.182M89)=87N/mni2<205N/mm2=fm
满足要求。
六、梁侧模设计:
梁侧模水平内楞采用50*70方木,间距W300,外楞采用双钢管(@48*3.5),间距
W700,用扇形卡子连结,穿梁拉筋采用一道,曲14螺栓连结,螺栓强度计算:
少14拉杆受力计算:
新浇砂对模板的侧向压力F1:
1/21/22
Fn=0.22rct0BiB2V=0.22*24*4.44*1.2*1.0*1.5=34.45KN/m
(to=2OO/(T+15)=200/(30+15)=4.44,V=l.5m/h,商品混凝土,掺外
加剂,Bx=l.2,塌落度5090mm,B2=l.0)
2
F12=rcH=24*0.87=20.88KN/m
2
Fi=min{Fn、F12}={34.45,20.88}=20.88KN/m
振捣碎对模板的侧向压力F2:
2
F2=4KN/m
拉杆螺栓受力F:
F=(1.2E+1.4F2)*梁高*外楞间距
=(1.2*20.88+1.4*4)*0.87*0.70=18.67KN
2
o=F/A<fm,fm=170N/mni(设计应力)
222
A=7id0/4=7i*ll.6/4=106mm((b14拉杆有效直径d0=ll.6mm)
22
o=18.67*107106=176N/mm>170N/mm=fm
但超差仅为(176-170)/170=3.5%<5%
满足要求。
WKL2⑶梁模板支撑计算
(b*h=250*1200)
梁宽b=250,梁高h=1200,与梁相连接处
板厚120,支撑板的立杆间距为900X900。梁
模板采用18厚胶合板,内楞方木50*70,木材
强度等级为TC15A,外楞钢管为巾48*3.5,梁
底立杆纵距(沿梁跨)La=650,立杆横距Lb=750,
步距h=1600,详见图(一)。
一、梁底模(18厚胶合板)计算:
按简支梁计算,取梁宽b=650,梁高h=18,
梁跨L=250,结构计算简图见图(二)
梁碎、钢筋+板碎、钢筋自重标准值;
qn=[(24+1.5)*1.20*0.65*0.25
+(24+1.1)*0.12*0.65*0.25]/0.25=2L85KN/m
模板自重标准值:
qi2=0.35*0.65*(2*1.08+0.25+0.25)/0.25=2.42KN/m
静均布荷载设计值:
qi=1.2*(qn+qi2)=1.2*(21.85+2.42)=24.27KN/m
活均布荷载设计值(不计施工荷载,只计振捣荷载,
参见资料6):
q2=1.4*2.0*0.65=1.82KN/m(振捣荷载取2.0KN/n?)
截面抵抗距W=bh7b=65*l.876=35.10cm3
截面惯性矩I=bh712=65*l.8712=31.59cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/mni2
22
M=(qi+q2)L/8=(24.27+1.82)*0.25/8=0.204KN.m
o=0.204*10735.10*10=5.81N/mni2<15N/nini2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.4N/mni2
Q=(qi+q2)L/2=(24.27+1.82)*0.25/2=3.260KN
t=3*3.260*l()3/(2*650*18)=0.42N/mm2<l.4N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅取静均布荷载标准值q=qi/1.2=24.27/1.2=20.23KN/m
V=5qL4/384EI<[V],E=6000N/mm2,[V]=L/250
V=5*20.23*2507(384*6000*31.59*10,)
=0.54mm<lmm=250/250=L/250
满足要求。
二、梁底内楞(50*70方木)计算:
按三跨连续梁计算,梁宽b=50,梁高
h=70,跨度L=650,结构计算简图见图
(三),其上作用的均布荷载可由图
(二)中支座仅力电、电转化而得。
Rbi=qiL/2=24.27*0.25/2=3.030KN
Rb2=q2L/2=1.82*0.25/2=0.228KN
qu=Rbi/L=3.030/0.65=4.662KN/m
q活=氏2/1尸0.228/0.65=0.3511™/]!!
截面抵抗抗矩W=bh2/6=5*72/6=40.83cm3
截面惯性I=bh3/12=5*7712=142.92cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/mm2
M=0.100q静L2+0.117q活L?
=0.100*4.662*0.652+0.117*0.351*0.652=0.214KN.m
o=0.214*1()6/40.83*103=5.24N/mm2<15N/mni2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.6N/mni2
Q=0.6q静L+0.617qi活L
=0.6*4.662*0.65+0.617*0.351*0.65=1.96KN
T=3*1.96*103/(2*50*70)=0.84N/mm2<1.6N/mm2-fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时仅采用q静标准值:q=4.662/1.2=3.885KN/m
V=0.677qL4/100EI^L/250,E=10000N/mm2
V=0.677*3.885*6507(100*10000*142.92*10,
=0.32nlm〈2.6mm=650/250=L/250
满足要求。
三、梁底横楞(S48*3.5钢管)计算:
按简支梁计算,其上作用二个集中力,其值即为图(三)中B支座仅力,结构计算
简图见图(四)。
Rbi=l.lq静L=l.l*4.662*0.65=3.333KN
Rb2=l.2q活L=1.2*0.351*0.65=0.274KN
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=205N/mni2
M=(Rbl+Rb2)L/3
=(3.333+0.274)*0.75/3=0.902KN.m
o=0.902*106/5.08*103=l78N/mm2<205N/mni2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
T=2Q/nd0tWfv,fv=125N/mm2(do为钢管中径)
Q=Rbi+Rb2=3.333+0.274=3.607KN
T=2*3.607*107[K*(48-3.5)*3,5]=14.7N/mm2<125N/mni2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅为静载标准值:P=Rbl/l.2=3.333/1.2=2.778KN
V=(5n-4)PL7384nELn=3,L=750mm,(参见资料7)
V=(5*3-4)*2.778*1()3*7507(384*3*2.06*105*12.19*104)
=1.66nun<5mm=750/150=L/150,且小于10mm。
满足要求。
四、扣件抗滑力计算;
图(四)中简支梁A、D支座反力RA、RD即为主扣件受力,从图中可见
RA=RD=Rbl+Rb2=3.333+0.274=3.61KN,因而:
RA=3.61KN<6.4KN=0.8*8KN(0.8为扣件抗滑力折减系数)
单扣体抗滑即能满足要求。
五、立杆稳定性计算:
(1)立杆底脚处轴向力N计算:
a、支撑体系自重设计值Ni
立杆、纵向系杆,小横杆引起的自重:
1.2*(7.062+0.65*6+0.75/2*5)*38.4*10告=1.2*12.84*38.4*l(T=0.592KN
直角扣件+对接扣件自重:
1.2*(13.2*10-3*12+12.84/6.5*18.4*10-3)=0.234KN
NFO.592+0.234=0.826KN
b、立杆受梁底外楞(梁底小横杆)传下荷载:
N2=RA=3.61KN
C、立杆顶端受楼板传来的各种作用力1计算
立杆受荷载范围A:
A=(0.25/2+0.9/2)*0.9=0.518m2
板(碎+钢筋)自重:
1.2*(24+1.1)*0.18*0.518=2.808KN
模板自重:
1.2*0.35*0.518=0.218KN
振捣荷载重(取l.OKN/m:施工荷载不计,参见资料6)
1.4*1.0*0.518=0.725KN
N3=2.808+0.218+0.725=3.751KN
因而立杆低脚轴向力N为:
N=N1+N2+N3=o.826+3.61+3.751=8.19KN
(2)计算长度L。及稳定系数①的计算:
L°=K曲=1.155*1.7*1.6=3.14m(采用资料3计算)
入=葭分=3.14*103/15.8=199,查表得<t>=0.182
(3)立杆的稳定性计算:
o=N/①AWfm,fm=205N/mm2
o=8.19*10,/(0.182*489)=92N/mm2<205N/mm2=fm
满足要求。
六、梁侧模设计:
梁侧模水平内楞采用50*70方木,间距W300,外楞采用双钢管(@48*3.5),间距
W700,用扇形卡子连结,穿梁拉筋采用二道,曲14螺栓连结,螺栓强度计算:
e14拉杆受力计算:
新浇碎侧压力标准值F1:
1/21/22
Fn=0.22rct0B102V=0.22*24*4.44*1.2*1.0*1.5=34.45KN/m
(to=2OO/(T+15)=200/(30+15)=4.44,V=l.5m/h,商品混凝土,掺外
加剂,6=1.2,塌落度5090mm,B2=l.0)
F12=rcH=24*l.20=28.80KN/m\
2
Fi=min{Fn>F12}={34.45,28.80}=28.80KN/m
振捣碎侧压力标准值F2:
2
F2=4KN/m
梁受侧压力设计值F:
F=(1.2F1+1.4F2)*梁高*外楞间距
=(1.2*28.80+1,4*4)*1.20*0.70=33.73KN
2
o=F/A<£,fm=170N/mni(设计应力)
A=2*;rd;/4=2*7i*ll.674=2llmm,(拉杆有效直径do=11.6mm,2个拉杆)
22
o=33.73*10721l=160N/nun<170N/mm=fm
满足要求。
二层纵向梁KL11(4)梁模板支撑计算
(b*h=350*700)
梁宽b=350,梁高H=700,与梁相连接处
板厚120,支撑板的立杆间距为900X900。梁
模板采用18厚胶合板,内楞方木50*70,木材
强度等级为TC15A,外楞钢管为小48*3.5,梁
底立杆纵距(沿梁跨)La=700,立杆横距Lb=850,
步距h=1600,详见图(一)。
一、梁底模(18厚胶合板)计算:
按简支梁计算,取梁宽b=700,梁高h=18,
梁跨L=350,结构计算简图见图(二)
梁碎、钢筋+板碎、钢筋自重标准值;
qn=[(24+1.5)*0.7*0.7*0.35
+(24+1.1)*0.12*0.7*0.25]/0.35=14.00KN/m
模板自重标准值:
qi2=0.35*0.7*(2*0.58+0.35+0.25)/0.35=1.23KN/m
静均布荷载设计值:
qi=1.2*(qn+qi2)=1.2*(14.00+1.23)=18.28KN/m
活均布荷载设计值(不计施工荷载,只计振捣荷载,
参见资料6):
q2=1.4*2.0*0.7=1.96KN/m(振捣荷载取Z.OKN/n?)
截面抵抗距W=bh7b=70*l,876=37.80cm3
截面惯性矩I=bh712=70*l.8712=34.02cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/nini2
22
M=(qi+q2)L/8=(18.28+1.96)*0.35/8=0.310KN.m
o=0.310*1()6/37.80*103=8.20N/mni2<15N/mni2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.4N/mni2
Q=(qi+q2)L/2=(18.28+1.96)*0.35/2=3.542KN
t=3*3.542*l(y/(2*700*18)=0.42N/mni2<l.4N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算:
此时荷载仅取静均布荷载标准值q=qi/1.2=18.28/1.2=15.23KN/m
V=5ql?/384EIW[V],E=6000N/mm2,[V]=L/250
V=5*15.23*3507(384*6000*34.02*10,)
=1.46mm>1.40mm=350/250=L/250
(176-170)/170=3.5%<5%
但超差仅为(1.467.40)/440=4.3%<5%
满足要求。
二、梁底内楞(50*70方木)计算:
按三跨连续梁计算,梁宽b=50,梁
高h=70,跨度L=700,结构计算简图见
图(三),其上作用的均布荷载可由图
(二)中支座仅力降、%转化而得。
Rbi=qiL/2=18.28*0.35/2=3.20KN
Rb2=q2L/2=1.96*0.35/2=0.343KN
q静=风心3.20/0.7=4.5710/111
q活=1^2/1=0.343/0.7=0.4903/!11
截面抵抗抗矩W=bh2/6=5*72/6=40.83cm3
截面惯性I=bh712=5*73/12=142.92cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/mm2
M=0.100q静L2+0.117q活L?
=0.100*4.571*0.72+0.117*0.490*0.72=0.252KN.m
o=0.252*1()6/40.83*103=6.17N/nini2<15N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.6N/mni2
Q=0.6q静L+0.617qi活L
=0.6*4.571*0.7+0.617*0.490*0.7=2.131KN
T=3*2.131*103/(2*50*70)=0.93N/mm2<1.6N/mni2=fv
满足要求。
(3)刚度计算:
此时仅采用q静标准值:q=3.678/1.2=3.065KN/m
V=0.677qL4/100EI^L/250,E=10000N/mm2
V=0.677*3.065*9007(100*10000*142.92*10,)
=0.91nun<2.8mm=700/250=L/250
满足要求。
三、梁底横楞(也48*3.5钢管)计算:
按简支梁计算,其上作用二个集中力,其值即为图(三)中B支座仅力,结构计算
简图见图(四)。
Rbi=l.lq静L=L1*4.571*O.7=3.52OKN
Rb2=1.2q活L=L2*0.490*0.7=0.412KN
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=205N/nini2
M=(Rbi+Rb2)-
=(3.520+0.412)*0.25=0.983KN.m
o=0.983*106/5.08*103=193N/mm2<205N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
2
T=2Q/7idotWfv,fv=125N/mm(do为钢管中径)
Q=Rbi+Rb2=3.520+0.412=3.932KN
T=2*3.932*107[兀*(48-3.5)*3.5>15.6N/mm2<125N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算:
此时荷载仅为静载标准值:P=Rbl/l.2=3.520/1.2=2.933KN
V=(5n-4)PL7384nELn=3,L=850mm,(参见资料7)
V=(5*3-4)*2.933*1()3*8507(384*3*2.06*105*12.19*104)
=2.89nlm〈5.67mm=850/150=L/150,且小于10mm。
满足要求。
注:为简单计,刚度计算采用近似计算,即将简支梁载作等距布置。
四、扣件抗滑力计算;
图(四)中简支梁A、D支座反力&、RD即为主扣件受力,从图中可见
RA=RD=Rbi+Rb2=3.520+0.412=3.932KN,因而:
RA=3.932KN<6.4KN=0.8*8KN(0.8为扣件抗滑力折减系数)
单扣体抗滑即能满足要求。
立杆的稳定性计算及拉杆螺栓计算可参考KL10(3)梁,此处略。
二层檐口梁kL27(5)梁模板支撑计算
(b*h=500*870)
梁宽b=500,梁高H=870,与梁相连接处板
厚120,支撑板的立杆间距为900X900。梁模
板采用18厚胶合板,内楞方木50*70,木材强
度等级为TC15A,外楞钢管为848*3.5,梁底
立杆纵距(沿梁跨)La=700,立杆横距卜=1000,
步距h=1600,详见图(一)。
一、梁底模(18厚胶合板)计算:
按二跨连续梁计算,取梁宽b=700,梁高
h=18,梁跨L=250,结构计算简图见图(二)
梁碎、钢筋+板碎、钢筋自重标准值;
qu=[(24+1.5)*0.87*0.7*0.50
+(24+1.1)*0.12*0.7*0.25]/0.50=16.58KN/m
模板自重标准值:
qi2=0.35*0.7*(2*0.75+0.50+0.25)/0.50=1.10KN/m
静均布荷载设计值:
qi=1.2*(qn+qn)=1.2*(16.58+1.10)=21.22KN/m
活均布荷载设计值(不计施工荷载,只计振捣荷载,
参见资料6):
q2=1.4*2.0*0.7=1.96KN/m(振捣荷载取2.0KN/n?)
截面抵抗距W=bh2/b=70*l.876=37.80cm3
截面惯性矩I=bh712=70*l.8712=34.02cm4
(1)抗弯强度计算:
o=M/WWfm,fm=15N/mm2
22
M=0.125(qi+q2)L=0.125*(21.22+1.96)*0.25=0.181KN.m
o=0.181*106/37.80*103=4.79N/mm2<15N/mm2=fm
满足要求。
(2)抗剪强度计算:
t=3Q/2bhWfv,fv=l.4N/mm2
Q=0.625(qi+qz)L
=0.625*(21.22+1.96)*0.25=3.62KN
T=3*3.62*103/(2*700*18)0.43N/mni2<l.4N/mm2=fv
满足要求。
(3)刚度计算
此时荷载仅取静均布荷载标准值q=qi/1.2=21.22/1.2=17.68KN/m
V=0.521qL7100EI=W[V],E=6000N/mni2,[V]=L/250
V=0.521*17.68*25()4/(100*6000*34.02*10,)
=0.18mm<lmni=250/250=L/250
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