立杆承重连接方式:单扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.75; 2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000; 3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木; 面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000; 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;
楼板支撑架荷载计算单元 (二)、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3; I = 100×1.53/12 = 28.125 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图 1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×1= 1 kN/m; 2、强度计算 计算公式如下: M=0.1ql2
其中:q=1.2×3.35+1.4×1= 5.42kN/m 最大弯矩M=0.1×5.42×3002= 48780 N·mm;
面板最大应力计算值 σ =M/W= 48780/37500 = 1.301 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.301 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1= 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 ν= 0.677×3.35×3004/(100×9500×28.125×104)=0.069 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.069 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求! (三)、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=b×h2/6=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=b×h3/12=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1= 25×0.3×0.12+0.35×0.3 = 1.005 kN/m ; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m; 2.强度验算 计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×1.005+1.4×0.3 = 1.626 kN/m; 最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.626×12 = 0.163 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.163×106/83333.33 = 1.951 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 1.951 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×1.626×1 = 0.976 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.976×103/(2 ×50×100) = 0.293 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.293 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求! 4.挠度验算 计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 均布荷载 q = q1 = 1.005 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×1.005×10004 /(100×9000×4166666.667)= 0.181 mm; 最大允许挠度 [ν]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值 0.181 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求! (四)、板底支撑钢管计算
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取纵向板底支撑传递力,P=1.626kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.547 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1.582 mm ; 最大支座力 Qmax = 5.913 kN ;
最大应力 σ= 547354.96/4490 = 121.905 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 121.905 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.582mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求! (五)、扣件抗滑移的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为0.75kN。 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6.00 kN;
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= 5.913 kN;
R < 6.00 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (六)、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 = 0.121×3.1 = 0.375 kN; (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.35×1×1 = 0.35 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×1×1 = 3 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.725 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.67 kN; (七)、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式 σ =N/(φA)≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 8.67 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.7×1.69,1.69+2×0.1]=3.318;
k ---- 计算长度附加系数,取1.155;
μ ---- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.7; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 得到计算结果:
立杆计算长度 L0=3.318; L0 / i = 3318.315 / 15.9=209 ;
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= 0.166 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=8669.748/(0.166×424) = 123.178 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 123.178 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
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