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1、(1) 板模板扣件钢管高支撑架计算书一、参数信息1.模板支架参数横向间距或排距(m):1.05;纵距(m):1.05;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.20;模板支架搭设高度(m):16.48;采用的钢管(mm):483.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:可调托座;2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.100;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;施工集中荷载(KN):2.500;3.材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;面板弹性模量E(N/mm2):6000;面板
2、抗弯强度设计值(N/mm2):13;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.500;木方的间隔距离(mm):300.000;木方弹性模量E(N/mm2):10000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方的截面宽度(mm):70.00;木方的截面高度(mm):70.00;托梁材料为:钢管(双钢管) :483.5;4.楼板参数钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;每层标准施工天数:10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):397.600;楼板的计算长度(m):4.00;施工平均温度():20.000;楼板的计算宽度(m):4.40;楼板的
3、计算厚度(mm):120.00;二、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 105.001.801.80/6 = 56.70cm3;I = 105.001.801.801.80/12 = 51.03cm4; 图2 楼板支撑架荷载计算单元 面板计算简图11.荷载计算木模板自重标准值 0.500 kN/m2;120mm厚新浇砼标准值 24.0000.120=2.88kN/m2;钢筋自重标准值 1.1000.120=0.132 kN/m2;施工活荷载标准值4.000
4、 kN/m2及跨中集中荷载2.5kN考虑两种情况分别作用;(布料机上料活荷载标准值:4kN/m2)均布线荷载设计值:q1=0.91.2(500+2880+132)+1.440001.05 =9275 N/mq1=0.91.35(500+2880+132)+1.40.740001.05 =8185 N/m根据以上两者比较取q1=9275 N/m作为设计依据。集中荷载设计值: 模板自重线荷载设计值 q2=0.91.25001.05=567 N/m 跨中集中荷载设计值 P=0.91.42500=3150 N2.抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M
5、面板的最大弯距(N.mm); W 面板的净截面抵抗矩; f 面板的抗弯强度设计值,取13.00N/mm2;施工荷载为均布荷载:M = 0.10092750.3000.300=83.48Nm以施工集中荷载进行验算:P 面板计算简图2M = 0.1005670.3000.300+0.17531500.300=170.478N.m施工均布荷载与施工集中荷载二者取较大值:M=170.478N.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=170.4781000/56700=3.007N/mm2截面抗弯强度设计值 f=13N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!3.抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大
6、剪力 Q=0.60092750.300=1669.5N截面抗剪强度计算值 T=31669.5/(21050.00018.000)=0.1325N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.50N/mm2抗剪强度验算 T T,满足要求!4.挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.6773.5123004/(1006000510300)=0.063mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!三、模板支撑方木的计算1.荷载的计算按模板面板荷载计算;施工活荷载标准值4.000 kN/m2及跨中集中荷载2.5kN考虑两种情况分别作用;(布
7、料机上料活荷载标准值:4kN/m2)均布线荷载设计值:q1=0.91.2(500+2880+132)+1.440000.3 =2650 N/m2q1=0.91.35(500+2880+132)+1.40.740000.3 =2339 N/m2根据以上两者比较取q1=2650 N/m2作为支撑方木设计依据。集中荷载设计值: 支撑方木自重线荷载设计值 q2=0.91.25000.3=162 N/m 跨中集中荷载设计值 P=0.91.42500=3150 N 方木楞计算简图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,验算分两种情况,一种以施工均布荷载计算,一种以施工集
8、中荷载组合计算(集中荷载2.5KN),计算公式如下:施工荷载为均布线荷载:最大弯矩 M = 0.1ql2=0.126501.051.05=292.16N.m最大剪力 Q=0.6171.0502650=1716.8kN最大支座力 N=1.21.0502650=3339kN施工荷载为集中荷载最大弯矩 M = 0.1q2l2+0.175Pl=0.11621.051.05+0.17531501.05=596.67N.m最大剪力 Q=0.6171.050162+0.53150=1680.0kN最大支座力 N=1.21.050162+0.5753150=2015.4kN弯矩取均布荷载和集中荷载较大值,即取
9、集中荷载作用力计算;2.木方的计算本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 7.007.007.00/6 = 57.17cm3; I = 7.007.007.007.00/12 = 200.08cm4;(1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=596.67103/57166.7=10.437N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31716.8/(27070)=0.526N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算 v
10、 = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250最大变形 v =0.6773.15210504/(10010000.002000833.4)=1.296mm最大允许挠度 =1050/ 250=4.2 mm;木方的最大挠度小于1050.0/250,满足要求!四、托梁材料计算托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:钢管(双钢管) :483;W=10.16 cm3;I=21.56 cm4;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P3.092kN; 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kNm) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1.151 kNm ;最大
11、变形 Vmax = 1.979 mm ;最大支座力 Qmax = 11.993 kN ;最大应力 = 1150849.729/10160 = 113.273 N/mm2;托梁的抗压强度设计值 f=205 N/mm2;托梁的最大应力计算值 113.273 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度为 1.979mm 小于 1050/150与10 mm,满足要求!五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容(1)脚手架的自重(kN):NG1 = 0.167816.48 = 2.765 kN;钢管的自
12、重计算参照扣件式规范附录A.0.3。(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.51.051.05 = 0.551 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 25.10.121.051.05 = 3.321 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.637 kN;2.活荷载为施工荷载标准值:经计算得到,活荷载标准值 NQ = 1.0 1.051.05 = 1.103 kN;3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算设计值组合一N = 0.9(1.2NG + 1.4NQ )= 8.558 kN;设计值组合二N = 0.9(1.35NG + 1.40.7N
13、Q ) = 9.037 kN;根据上述比较,采用组合二为设计验算依据。六、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式: =N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9.037 kN; - 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 = 1.58 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; l0- 计算长度 (m);满堂支撑架立杆的计算长度按下式计算,取整体稳定计算结果最不利值:顶部立杆段: l0 = k1(h+2a);非顶部立杆段:l0 = k2h; k- 满堂支撑架立杆计算长度附加系数,按扣件式规范表5.4.6采用:K=1.217; h-