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模板钢管计算书

2023-05-22 来源:钮旅网
模板〔扣件式钢管支架〕计算书

一、工程概况 二、参数信息 1.脚手架参数 立杆横距(m): ; 立杆纵距(m): ; 横杆步距(m): ; 支模架类型: 程度钢管; 板底支撑材料: 方木; 板底支撑间距(mm) : 40;

模板支架立杆伸出顶层横向程度杆中心线至模板支撑点的长度(m):1; 模板支架计算高度(m): ; 采用的钢管(mm): Ф48×3; 扣件抗滑力系数: 6; 2.荷载参数

模板自重(kN/m2): ; 钢筋自重(kN/m3) : 1; 混凝土自重(kN/m3): 24; 施工均布荷载标准值(kN/m2): 2; 3.楼板参数

钢筋级别: 三级钢HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi); 楼板混凝土强度等级: C30; 每层标准施工天数: 8;

每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):; 楼板的计算宽度(m): ; 楼板的计算跨度(m): 4; 楼板的计算厚度(mm): 110;

施工平均温度(℃): 15; 4.材料参数

面板类型:胶合面板; 面板厚度(mm):15;

面板弹性模量E(N/mm2):9500; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13; 木材品种:松木;

木材弹性模量E(N/mm2):10000; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):;

三、板模板面板的验算

面板为受弯构造,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑混凝土、钢筋、模板的自重及施工均布荷载;挠度验算只考虑混凝土、钢筋、模板的自重荷载。计算的原那么是按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图

1.抗弯验算 公式:σ = M/W < f

σ --面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M --面板的最大弯距(N.mm); W --面板的净截面抵抗矩, 公式:W=bh2/6

b:面板截面宽度,h:面板截面厚度 计算式:W= 1100×152/6=41250 mm3; [f] --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩: 公式:M ×q×l2

q --作用在模板上的压力线,包括: (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= (24+1)××≈ kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= ×≈0.38 kN/m ;

(3)活荷载为施工荷载标准值 (kN): q3 = 2× kN/m;

q = 1.2×(q1+q2)+1.4×q3 = 1.2×(+ )+1.4× ≈ kN/m 计算跨度(板底支撑间距): l = 40 mm; 面板的最大弯距 M= 0.1××40 2;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ =/ 41250≈ N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

结论:面板的受弯应力计算值 σ = 0.03 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值[f]= 13 N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

最大挠度按以下公式计算: 公式:ω = 0.677×q×l4/(100×E×I)

q --作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = q1+q2 = + kN/m;

l --计算跨度(板底支撑间距): l = 40 mm; E --面板材质的弹性模量: E = 9500 N/mm2; I --面板的截面惯性矩:

公式:I =bh3/12

计算式:I = 40×153/12=11250 mm4; 面板的最大挠度计算值:

ω = 0.677××40 4/(100×9500×11250)=0 mm;

面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 = 40 /250 mm;

结论:面板的最大挠度计算值 ω = 0 mm 小于面板的最大容许挠度值 [ω]= 0.16 mm,满足要求!

四、板底支撑的计算

本工程板底支撑采用方木,按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

公式:W =BbBh2/6

计算式:W = 40×902/6=54000 mm3; 公式:I = BbBh3/12

计算式:I = 40×90 3/12=2430000 mm4;

板底支撑楞计算简图

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= (24+1)×× kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= ×≈ kN/m ;

(3)活荷载为施工荷载标准值 (kN): q3 = 2× kN;

q = 1.2×(q1+q2)+1.4×q3 = 1.2×(+ )+1.4× ≈ kN/m 2.强度验算:

最大弯矩计算公式如下: 公式:M = q×l2/8

2最大弯距 M = ql2/8 = × /8≈;

最大支座力 N = ql = ×≈ kN ;

梁底支撑最大应力计算值 σ= M /W = 39446 / 54000≈ N/mm2; 梁底支撑的抗弯强度设计值 [f]= 17 N/mm2;

结论:板底支撑的最大应力计算值为 0.73 N/mm2 小于板底支撑的抗弯强度设计值 17 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算:

最大剪力的计算公式如下:

公式:V = q×l/2

最大剪力: V = × /2≈ kN; 截面抗剪强度必须满足: 公式:τ = 3×V/(2×b×hn) ≤ fv b --板底支撑方木截面宽度 hn --板底支撑方木截面高度 板底支撑受剪应力计算值: τ = 3 ×/(2 ×40×90)≈ N/mm2;

梁底支撑抗剪强度设计值 [T] = N/mm2;

结论:板底支撑的受剪应力计算值 0.06 N/mm2 小于板底支撑的抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!

4.挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: 公式:ω = 5×q×l4/(384×E×I) 最大挠度计算值:

ω= 5××1100 4 /(384×10000×2430000)≈ mm; 最大允许挠度 [ω]= 1100 / 250 mm;

结论:板底支撑的最大挠度计算值 0.2 mm 小于板底支撑的最大允许挠度 4.4 mm,满足要求!

五、程度支撑钢管计算〔支撑板底支撑〕

程度支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取板底支撑传递力,P = kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算剪力图(kN)

支撑钢管计算变形图(mm)

最大弯矩 Mmax = kN.m ; 最大剪力 Vmax = kN ; 最大变形 ωmax = mm ; 最大支座力 Rmax = kN ;

最大应力 σ= M/W= / 4490≈ N/mm2;

程度支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

程度支撑钢管的最大受弯应力计算值 193.31 N/mm2 小于程度支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

程度支撑钢管最大剪应力按以下公式计算: 公式:τ = 2×V/[π×r2-π×(r-d)2] ≤ fv r --程度支撑钢管截面半径

t --程度支撑钢管截面壁厚 程度支撑最大剪应力计算值:

τ = 2 ×/(3.14 ×242-3.14×(24-3)2)≈ N/mm2;

结论:程度支撑钢管的最大受剪应力 22.35 N/mm2,小于程度支撑钢管允许抗剪强度 125 N/mm2,满足要求!

程度支撑钢管允许挠度:[ω] = 1100/150≈ 与10mm;

程度支撑钢管的最大挠度 3.2508 mm,小于程度支撑钢管允许挠度与10 mm,满足要求!

六、扣件抗滑移的计算:

按标准表,直角、旋转单扣件承载力取值为,该工程实际的扣件承载力取值为6 kN。

程度杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(标准): R ≤ Rc

Rc --扣件抗滑承载力设计值,取6 kN;

R --程度杆传给扣件的最大竖向作用力计算值;

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R= kN; 扣件数量计算:/6≈2

七、模板支架立杆承受的荷载标准值(轴力)

立杆承受的荷载包括扣件传递的荷载以及模板支架的自重荷载。 (1) 扣件传递的荷载(kN): NG1 = R = kN;

(2) 模板支架的自重(kN):

NG2 = {+ (/2+/2)×[(\\)+1 ]}×+ 5≈ kN; N = NG1+1.2×NG2 = +1.2 ×≈ kN ; 八、立杆的稳定性计算 按下式计算其稳定性: 公式:σ = N/(φ×A0)

N --立杆的轴心压力设计值:N= kN;

φ --轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i --计算立杆的截面回转半径 (cm):i = ; A0 --立杆净截面面积 (cm2): A0 = ; W --立杆净截面抵抗矩(mm3):W = 4490; σ --钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] --钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm2;

lo --计算长度 (m),支架高度未超过4米参照?扣件式标准?不考虑高支撑架,按下式计算 lo=h+2a

h --立杆步距 (m);

a --模板支架立杆伸出顶层横向程度杆中心线至模板支撑点的长度,由于模板的搭设方式决定了该值为0;

上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = 1800mm; 长细比λ= Lo/i = 1800 / ≈113 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ= /(×424)≈ N/mm2;

结论:钢管立杆稳定性计算 σ = 43.09 N/mm2 小于钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/mm2,满足要求!

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