1、说明:本计算书针对梁截面尺寸450900mm、200800mm、200 厚板和 300mm 厚板分别计算。450mm900mm梁支架验算基本参数本工程梁模板侧面采用木方和双钢管背杠起固定作用,内楞为木方竖向摆放,间距为 250mm;外楞为双钢管纵向摆放,沿梁高方向采用对拉拉杆,设 2 道,拉杆设置在距梁下口 200mm、500mm 处,沿梁长方向方向距离 500mm。梁下木方间距 100mm。梁底模和侧模面板均采用木模板,弹性模量 E=9103N/mm2,抗弯强度f=11N/mm 2。荷载标准值取值1、模板及其支架自重标准值:当计算小楞及面板时取 0.3kN/m2,当计算大楞时取 0.5kN/
2、m2, 当计算立杆支架时取 0.75kN/m2;2、商品混凝土自重=24.00kN/m 3;3、钢筋自重(手工清理)1.5kN/m 3;200mm、300mm 厚板钢筋自重(手工清理)=2.5 kN/m 3)4、施工荷载标准值=2.500kN/m 2;5、振捣荷载标准值2.000kN/m 26、新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中 混凝土的重力密度,取 25. 00kN/m3;t 新浇混凝土的初凝时间,取 4.00h;T 混凝土的入模温度,取 20.000;V 混凝土的浇筑速度,取 2.500m/h;H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取 0.90m;1 外加剂影响修正
3、系数,取 1.200;2 混凝土坍落度影响修正系数,取 1.15。根据公式计算:第一次浇筑时新浇混凝土侧压力标准值 F1=22.5kN/m 27、振捣混凝土时产生的荷载标准值 F2:水平面模板取2kN/m2 ,垂直面模板取 4.000kN/m2。梁底模板计算1)强度验算计算时模板两端按简支板考虑,计算单元 l 取 1.0m。(1) 均布线荷载设计值可变荷载控制的效应组合:q1 = 0.91.2(0.3+25.50.9)+1.42.01.0=27.63kN/m永久荷载控制的效应组合:q1 = 0.91.35(0.3+25.50.9)+1.40.72.01.0= 30.39kN/m根据以上两者比较
4、应取 q1 =30.39kN/m 作为设计依据。(2)强度验算M1 = =0.125303900.12=379.85N.m821lq则 = M1/Wn = 379850/54000 =7.034N/mm2 f= 11N/mm2,满足要求。2)挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载设计值如下:q=1.0(0.3+25.50.9)=23.25kN/m故实际设计挠度值为:5ql4/384EIx =523.251004/3846000486000= 0.01mm v = l/400L=0.875mm,满足要求。梁侧模板计算强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝
5、土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。在梁侧面方向竖向摆放木枋内楞,沿梁间距 250mm,计算时模板两端按简支板考虑,计算单元 l 取 1.0m。1)强度验算(1)荷载设计值可变荷载控制的效应组合:q = 0.91.222. 5+1.34.01.0= 28.98kN/m永久荷载控制的效应组合:q = 0.91.3526.25+1.30.74.01.0 =30.61kN/m根据以上两者比较应取 q=30.61kN/m 作为设计依据。(2)强度验算M1 = ql2/8=306100.252 /8 = 239.14N.m则 = M/Wn =239140/54000 =4.43N/mm2 f
6、= 11N/mm2,满足要求。2)挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载设计值如下:Q=1.022.5= 22.5kN/m故实际设计挠度值为:0.677ql4/100EIx 0.67722.52504/1006000486000=0.204mmv =1/400L=1.11mm,满足要求。内楞计算内楞采用木枋,竖向排列,沿梁长方向间距 250mm。因为内楞直接承受模板传来的荷载,取其所受荷载,按照所承受的梯形线荷载的多跨连续结构进行计算。 (内楞所受荷载从梁下部至梁上部递减,应对每个节点处的荷载进行清理,节点间的荷载近似地按线性递减,不同高度模板所受线荷载
7、计算按浇注混凝土侧压力公式进行清理)15.70.220.734( ) ( )8梁侧内楞计算简图1)强度验算抗弯强度计算公式要求:f = M/W f其中 f 木枋的抗弯强度计算值(N/mm 2)M 计算的最大弯矩 (kNm);W 木方截面模量 W=83.333cm3;yx14( ) ( )-0.8.梁侧内楞弯矩图f=M/W=0.38106/83333=4.56N/mm2 f= 11N/mm2,满足要求。2)挠度验算梁侧内楞变形图v =0.31mmv = 1.5mm,满足要求!外楞计算外楞为双钢管纵向摆放,沿梁高方向采用对拉拉杆,设置两道,沿梁长方向方向距离 400mm, 沿高度方向第一道布置在粱
8、底以上200mm 处,第二道设在 500mm 处。外楞承受内楞传递的荷载,且外楞受到的集中荷载均在其支座处故外楞无需计算。集中荷载 P 取木方传递力。根据内楞剪力图:P=6.26KN对拉拉干的计算拟采用对拉拉杆,丝杆直径为 12mm。 计算公式:N N = fA其中 N 对拉拉杆所受的拉力,外楞最大支座力,N=6.26kNN对拉拉片最大容许拉力值;取 12.92kNA 对拉拉杆有效面积为 76mm2;f 对拉拉杆的抗拉强度设计值,取 170N/mm2;N =6.26kN N=fA=1707612.92kN对拉拉杆强度满足要求!板底支撑木方计算方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。(1)荷载的计算钢
9、筋混凝土梁自重线荷载(kN/m):q11 = 25.50.90.10=2.295kN/m模板的自重线荷载(kN/m):q12 = 0.50.10=0.05kN/m活荷载为施工荷载标准值 (kN/m):经计算得到,活荷载标准值 q2 = 20.1=0.2kN/mq = 0.91.2(2.295+0.05)+1.40.2=2.785 kN/mq = 0.91.35(2.295+0.05)+1.40.70.2=3.026 kN/m根据以上两者比较应取 q =3.026 kN/m 作为设计依据。(2)方木的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均
10、布荷载 q = 3.026 kN/m最大弯矩 M = 0.1ql 2=0.13.0260.452=0.061kN.m最大剪力 Q=0.60.453.026=0.817kN最大支座力 N=1.10.453.026=1.498kN方木的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3;I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4;(3)方木抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.06110 6/83333.3=0.73N/mm2方木的抗弯计算强度小于11.0N/mm 2,满足要求!(4)方木挠度计算q
11、=0.10(0.5+25.50.9)=2.345kN/m最大变形 v =0.6772.345900 4/(1009000.004166666.8)=0.28mm。方木的最大挠度小于 1/400L=2.25mm,满足要求!梁支撑架的计算梁模板支架搭设高度为 4.3m,基本尺寸为:梁截面 BD=450mm900mm,梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.9m,木方下支撑小横杆间距 0.45m,立杆的步距 h=1.5m。该支撑架在横向总共设置 3 道立杆。立杆间距为 0.45mm。梁底支撑小横杆验算由模板下木方计算可知最大支座力 N=1.10.453.026=1.498kN 1.49823( )(
12、)05小横杆计算简图yx123( )( )0.6-9.40.-6小横杆剪力图yx123( )( )0.3-.1小横杆弯矩图yx( )( )小横杆变形图经过计算得到:最大弯矩 Mmax=0.24kNm最大变形 Vmax=0.018mm最大支座力 Qmax=4.8kN抗弯计算强度 f=M/W=0.2410 6/5080=47.24N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于 400/400 与 10mm,满足要求!梁底支撑大横杆验算由木方下支撑小横杆计算可知最大支座力 N=4.8kN,按三跨连续梁对支撑大横杆进行验算 4.8.4.8123( ) (
13、)0909大横杆计算简图yx1234( ) ( ).68-.40-.168.大横杆剪力图yx1234( ) ( )0.76-5.0.76大横杆弯矩图yx1234( ) ( )大横杆变形图经过计算得到:最大弯矩 Mmax0.65kNm最大变形 Vmax=0.04mm最大支座力 Qmax=5.52kN抗弯计算强度 f=M/W=0.6510 6/5080=127.95N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于 400/400 与 10mm,满足要求!扣件抗滑移计算梁下钢管中间立杆采用顶托支撑,允许支撑力较大,故扣件抗滑移无需计算。立杆的稳定性计算立杆
14、的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值,它包括:小横杆的最大支座反力 N1=4.8 kN,大横杆的最大支座反力 N2=5.52kN脚手架钢管的自重 N3 = 1.20.129(4.3-0.9)=0.526kN,故 N= N1+N2+N2=10.846 kN。 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到;i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58A 立杆净截面面积 (cm 2); A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm 3);W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm 2;l0 计算长度
15、 (m),由公式 l0=h 计算 计算结果: =97.18N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求。200mm800mm 梁支架验算基本尺寸为:梁截面 200800,梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.9m, 沿梁截面方向设置 2 根立杆,间距 0.60m,立杆的步距 h=1.50 米。沿梁跨度方向在梁截面两边布置两个木方进行支撑。架子搭设高度为 4.3m。1.荷载的计算:作用在小横杆上的集中力设计值q1 = 0.91.2(0.75+25.50.8)+1.42.00.10.9=2.28 kN/mq1=0.91.35(0.75+25.50.8)+1.40.72.00.10.9=2.47 kN
16、/m根据以上两者比较应取 q1 =2.47 kN/m 作为设计依据。2、梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照简支梁计算。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(kN)支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.49kN.m最大支座力 Qmax=2.47kN抗弯计算强度 f=0.4910 6/5080.0=96.46N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度 0.37mm 小于 600/400mm 与 10mm,满足要求!3、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范 5.
17、2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取 8.0kN;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中出现两种的扣件抗滑措施:R 取最大支座反力, R=2.47kN8 kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!4、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值,它包括:横杆的最大支座反力 N1=2.47kN (已经包括组合系数 1.4)脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.1299.3=1.44kNN = 2.47+1.44=3.91kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到;i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58A 立杆
18、净截面面积 (cm2); A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;l0 计算长度 (m);l0 = (h+2a)=1500+2100=1700mm = 1700/15.8=107.6 查表 =0.533计算结果: = 15.00N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!200mm厚板支架验算模板支架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。模板支架搭设高度为4.3m,搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.9m,立杆的横距 l=0.9m,立杆的
19、步距 h=1.5米。采用的钢管类型为 483.5。1、模板面板计算1)强度验算荷载计算按规范应取均布荷载和集中荷载两种作用效应分别考虑,计算结果取其大值。计算单元取1.0m。(1)均布线荷载设计值q1 = 0.91.2(0.3+26.50.2)+1.441.0= 11.088 kN/mq1 = 0.91.35(0.5+25.50.2)+1.40.741.0= 10.332 kN/m根据以上两者比较应取q1 = 11.088 kN/m作为设计依据。(2)集中荷载设计值模板自重线荷载设计值 q2 = 0.911.20.3 = 0.324kN/m跨中集中荷载设计值 P = 0.91.42.5= 3.
20、15kN(3)强度验算施工荷载为均布线荷载:M1 =0.125q2l2 = 0.125110880.22=55.44N.m施工荷载为集中荷载:M2 =0.125q2l2+0.25Pl = 0.1253240.22+0.2531500.2 = 159.12N.m由于M1 M2,故应采用M2验算强度。模板净截面抵抗矩Wn = 16667mm3则 = M2/Wn = 159120/16667 =9.55N/mm2 f,满足要求。2)挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载设计值如下:q=1(0.3+26.50.20)=5.6kN/m故实际设计挠度值为:v = 0
21、.677ql4 / 100EI v = l / 400L面板最大挠度计算值 v = 0.6775.62004/(100600083333)=0.12mm面板的最大挠度小于200.0/400,满足要求!2、模板支撑方木的计算方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。(1)荷载的计算钢筋混凝土板自重(kN/m):q11 = 0.226.50.200=1.06kN/m模板的自重线荷载(kN/m):q12 = 0.30.200=0.06kN/m活荷载为施工荷载标准值 (kN/m):经计算得到,活荷载标准值 q2 = 2.50.200=0.5kN/mq = 0.91.2(1.06+0.06)+1.40.5= 1
22、.84 kN/mq = 0.91.35(1.06+0.06)+1.40.70.5= 1.9 kN/m根据以上两者比较应取q = 1.9 kN/m作为设计依据。(2)方木的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载 q = 1.9kN/m最大弯矩 M = 0.125q 2l2=0.1251.90.90.9=0.192kN.m最大剪力 Q=0.60.91.9=1.026kN最大支座力 N=1.10.91.9=1.88kN方木的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33
23、cm3;I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4;(3)方木抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.19210 6/83333 =2.3N/mm2方木的抗弯计算强度小于11N/mm2,满足要求!(4)方木挠度计算q=0.2(0.3+26.50.200)= 1.12kN/m最大变形 v =0.6771.12900 4/(1009000.004166666.8)=0.133mm方木的最大挠度小于900.0/400,满足要求!3、板底支撑钢管计算集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.88kN1.8.1.8.234( )( )( )0909支撑钢管计算简图yx1234(
24、 )( )( )0.4856-.1-0.658支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)yx1234( )( )( ).04-65.89-.0516.-2 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.53kN.m最大变形 vmax=0.8mm最大支座力 Qmax=6.35kN抗弯计算强度 f=0.5310 6/5080.0=82.67N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/400与10mm,满足要求!4、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R Rc
25、其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,R=6.35kN Rc,满足要求。5、模板支架荷载标准值(立杆轴力)作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。(1)静荷载标准值包括以下内容:脚手架的自重(kN):NG1 = 0.1293.0 =0.387kN模板的自重(kN):NG2 = 0.750.90.9=0.608kN钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 26.50.2000.90.9=4.293kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.29kN。(2)活荷载为施工荷载标准值与振
26、倒混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2.50.90.9=2.025kN(3)不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 1.4NQ=9.183 kN6、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值 (kN);N =9.183 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到;i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58A 立杆净截面面积 (cm 2); A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm 3);W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f =
27、 205.00N/mm2;l0 计算长度h (m);由公式计算结果: =9183/0.207489=90.72N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!300mm厚板支架验算模板支架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。模板支架搭设高度为3.4m,搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.8m,立杆的横距 l=0.8m,立杆的步距 h=1.5米。采用的钢管类型为 483.5。1、模板面板计算1)强度验算荷载计算按规范应取均布荷载和集中荷载两种作用效应分别考虑,计算结果取其大值。(1)均布线荷载设计值q1 = 0.91.2(0.3+26.50.3)+1.42.51.0
28、= 12.06 kN/mq1 = 0.91.35(0.3+26.50.3)+1.40.72.51.0= 12.23 kN/m根据以上两者比较应取q1 = 12.23 kN/m作为设计依据。(2)集中荷载设计值模板自重线荷载设计值 q2 = 0.911.20.3 = 0.324kN/m跨中集中荷载设计值 P = 0.91.42.5= 3.15kN(3)强度验算施工荷载为均布线荷载:M1 =0.125q2l2 = 0.125122300.22=61.15N.m施工荷载为集中荷载:M2 =0.125q2l2+0.25Pl = 0.1253240.22+0.2531500.2 = 159.12N.m由
29、于M1 M2,故应采用M2验算强度。模板净截面抵抗矩Wn = 16667mm3则 = M2/Wn = 159120/16667 =9.54N/mm2 f=11 N/mm2,满足要求。2)挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载设计值如下:q=1(0.3+26.50.30)=8.25kN/m故实际设计挠度值为:v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 400L面板最大挠度计算值 v = 0.6778.252004/(1006000486000)=0.03mm面板的最大挠度小于200.0/400,满足要求!2、模板支撑方木的计算方木按照均布荷载
30、下三跨连续梁计算。(1)荷载的计算钢筋混凝土板自重(kN/m):q11 = 26.50.3000.200=1.59kN/m模板的自重线荷载(kN/m):q12 = 0.30.200=0.06kN/m活荷载为施工荷载标准值 (kN/m):经计算得到,活荷载标准值 q2 = 2.50.200=0.5kN/mq = 0.91.2(1.59+0.06)+1.40.5= 2.412 kN/mq = 0.91.35(1.59+0.06)+1.40.70.5= 2.446 kN/m根据以上两者比较应取q = 2.446 kN/m作为设计依据。(2)方木的计算按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的
31、计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载 q = 2.446kN/m最大弯矩 M = 0.125q 2l2=0.1252.4460.80.8=0.195kN.m最大剪力 Q=0.60.82.446=1.17kN最大支座力 N=1.10.82.446=2.15kN方木的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3;I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4;(3)方木抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.19510 6/83333.3=2.34N/mm2方木的抗弯计算强度小于11N/
32、mm2,满足要求!(4)方木挠度计算q=0.2(0.3+26.50.3)= 1.65kN/m最大变形 v =0.6771.65800 4/(1009000.004166666.8)=0.122mm方木的最大挠度小于800.0/400,满足要求!3、板底支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.34kN2.34.2.34.1() ( )0808支撑钢管计算简图yx234( ) ( )0.59-7.10.59支撑钢管弯矩图(kN.m)1() ( )支撑钢管变形图(mm)yx1234( )( )( ).6309-5.471-.9052.-6 支撑钢
33、管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.7kN.m最大变形 vmax=0.94mm最大支座力 Qmax=7.9kN抗弯计算强度 f=0.710 6/5080.0=137.8N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.0/400与10mm,满足要求!4、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,R=7.9kN Rc,满足要求。5、模板支架荷载标
34、准值(立杆轴力)作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。(1)静荷载标准值包括以下内容:脚手架的自重(kN):NG1 = 0.1293.0=0.387kN模板的自重(kN):NG2 = 0.750.80.8=0.48kN钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 26.50.3000.80.8=5.088kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.955kN。(2)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2.50.80.8=1.6kN(3)不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 1.4NQ=9.386 kN6、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值 (kN);N =9.386 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到;i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58A 立杆净截面面积 (cm 2); A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm 3);W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;l0 计算长度h (m);由公式计算结果: =9386/0.207489=92.73N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!