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1、梁模板(轮扣式,梁板立柱共用)计算书计算依据:1、建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程T/CCIAT0003-20192、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20083、混凝土结构设计规范GB 50010-20104、建筑结构荷载规范GB 50009-20125、钢结构设计标准GB 50017-20176、建筑结构可靠性设计统一标准GB50068-2018一、工程属性新浇混凝土梁名称KL14混凝土梁截面尺寸(mmxmm)300x700模板支架高度H(m)3.6模板支架横向长度B(m)4模板支架纵向长度L(m)7.8支架外侧模板高度Hm(mm)1000梁侧楼板厚度(mm)160二、荷载设计
2、模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板0.1面板及小梁0.3楼板模板0.45新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m3)1.5混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m3)1.1施工荷载标准值Q1k(kN/m2)3支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk(kN)1模板支拆环境是否考虑风荷载是风荷载参数:风荷载标准值k(kN/m2)基本风压0(kN/m2)省份湖南0.3k=0zst=0-021地区长沙风荷载高度变化系数此地面粗糙度D类(有密集建筑群且房屋较高市区)0.51模板支架顶部离建筑物地面高度(m)6风荷载体型系数四单棉模板支架四t
3、0.139整体模板支架向tw0.63fk=0zstw=0-096支架外侧模板四1.3mk=0zs=0-199三、模板体系设计结构重要性系数Y01脚手架安全等级II级新浇混凝土梁支撑方式梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向梁跨度方向立杆纵距是否相等是梁跨度方向立杆间距la(mm)900梁两侧立杆横向间距lb(mm)900最大步距h(mm)1800顶层步距h(mm)1200立杆伸出顶层水平杆的悬臂高度h2(mm)500新浇混凝土楼板立杆间距la(mm)、lb(mm)900、 900混凝土梁距梁两侧立杆中的位置居中梁左侧立杆距梁中心线距离(mm)450梁底增加立杆根数3梁底增加立杆布置方式按梁两侧立杆间
4、距均分梁底增加立杆依次距梁左侧立杆距离(mm)225,450,675梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)200梁底支撑小梁根数3梁底支撑小梁间距150每纵距内附加梁底支撑主梁根数0承载力设计值调整系数YR1扣件传递的荷载偏心距e(mm)50结构表面的要求结构表面隐蔽模板及支架计算依据建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程T/CCIAT0003-2019荷载系数参数表:正常使用极限状态承载能力极限状态可变荷载调整系数YL10.9可变荷载的分项系数YQ11.5永久荷载的分项系数YG11.3结构重要性系数Y01设计简图如下:平面图本图桀侧支捍构造惧作示意,具体详见脚Its粳设计4M 碰4H167E立面
5、图四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度t(mm)15面板抗弯强度设计值f(N/mnft15面板抗剪强度设计值W(N/mm)1.4面板弹性模量E(N/mm 2)10000取单位宽度b=1000mm,按二等跨连续梁计算:W =bh2/6=100015xL5/6=37500mm 3,I=bh3/12=100015xL5x15/12=281250mm 4qi= Y5x1.3(gk+(G2k+G 3k)xh)+1.5IoYikb=1x1.3 知.1+(24+1.5)0x7)+1.5(k9:3x1 = 27.385kN/mq1 静=Y0x1.3xG1k+(G2k+G3k)xhxb=1x1.3x0.1+
6、(24+1.5)x0.7x1 = 23.335kN/m4活=Y0x1.5xYLxQ1kxb = 1x1.5x0.9x3x1 =4.05kN/mq2=1x(G1k+(G2k+G3k)xh)+1x1xQ1kxb = 1x(0.1+(24+1.5)x0.7)+1x1x3x1=20.95kN/ mIK计算简图如下:L5&1、强度验算Mmax=0.125q1L2=0.125x27.385x0.152=0.077kNmo=Mmax/W=0.077x 106/37500=2.054N/mm2f/yR=15/1 = 15N/mm2满足要求!2、挠度验算vmax=0.521q2L4/(100EI)=0.521x
7、20.95x1504/(100x10000x281250) = 0.02mmv=L/25 0= 150/250 = 0.6mm满足要求!3、支座反力计算设计值(承载能力极限状态)R1=R3=0.375q 1 静 L+0.437q1 L=0.375x23.335x0.15+0.437x4.05x0.15 = 1.578kNR2=1.25q1L=1.25x27.385x0.15 = 5.135kN标准值(正常使用极限状态)R=R3=0.375q2L=0.375x20.95x0.15 = 1.178kNR2=1.25q2L=1.25x20.95x0.15 = 3.928kN五、小梁验算小梁类型方木小
8、梁截面类型(mm)60x80小梁抗弯强度设计值f(N/mm2)15.444小梁抗剪强度设计值T(N/m2i)1.782小梁截面抵抗矩W(cm3)64小梁弹性模量E(N/mm2)9350小梁截面惯性矩I( cm4)256小梁计算方式二等跨连续梁承载能力极限状态:梁底面板传递给左边小梁线荷载:qi左=R1/b=1.578/1 = 1.578kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:中=MaxR2/b = Max5.135/1=5.135kN/m梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右=R3/b=1.578/1 = 1.578kN/m小梁自重:q2=1x1.3x(0.3-0.1)x0.3/2 =0.03
9、9kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左= 1x1.3x0.45x(0.7-0.16)=0.316kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右= 1x1.3x0.45x(0.7-0.16)=0.316kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载 q4 左= 1x1.3x(0.45+(24+1.1)x0.16)+1.5x0.9x3x(0.4 5-0.3/2)/2x1=1.478kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载 q4 右= 1x1.3x(0.45+(24+1.1)x0.16)+1.5x0.9x3x(0.9-0.45)-0.3/2)/2x1=1.478kN/m左侧小梁荷载 q 左=q1 左+q2+q3
10、 左+q4 左=1.578+0.039+0.316+1.478=3.411kN/m中间小梁荷载勺中=qi 中+ q2=5.135+0.039=5.174kN/m右侧小梁荷载 q 右=q1 右+q2+q3 右+q4 右=1.578+0.039+0.316+1.478=3.411kN/m小梁最大荷载 q=Maxq 左,q 中,q 右=Max3.411,5.174,3.411=5.174kN/m正常使用极限状态:梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左=R7b=1.178/1 = 1.178kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:中=MaxR2/b = Max3.928/1=3.928kN/m梁底面板
11、传递给右边小梁线荷载:q1右=R3/b=1.178/1 = 1.178kN/m小梁自重:q2=1x(0.3-0.1)x0.3/2 =0.03kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=1x0.45x(0.7-0.16)=0.243kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=1x0.45x(0.7-0.16)=0.243kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载 q4 左= 1x(0.45+(24+1.1)x0.16)+1x1x3x(0.45-0.3/2)/2x1=1.12kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载 q4 右= 1x(0.45+(24+1.1)x0.16)+1x1x3x(0.9-0.45)-
12、0.3/2)/2x1=1.12kN/m左侧小梁荷载 q 左 = q1 左+q2+q3 左+% 左=1.178+0.03+0.243+1.12=2.571kN/m中间小梁荷载 q 中qi 中+ q2=3.928+0.03=3.958kN/m右侧小梁荷载 q 右 = q1 右+q2+q3 右+% 右=1.178+0.03+0.243+1.12=2.571kN/m小梁最大荷载 q=Maxq 左,q 中,q 右=Max2.571,3.958,2.571=3.958kN/m为简化计算,按二等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:5.174kl4/ml l l l l l l l l l l l l l l
13、l l l l l l l l I I I I I I I I n J J J J J J J J J J J J J J I5.17Wm:f 4 4 v 4 v 4 v 4 T 4 4 4 4 4 4 4 4 41 11111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 j 111 j 111 j 111 j 111 j 11 i1.ff JfI111 、11141.-脚2771、抗弯验算Mmax=max0.125ql2, 0.5ql22=max0.125x5.174x0.92 , 0.5x5.174x0.22 =0.524kN mo=Mmax/W=0.524x 106/64000=8.185N/m
14、m2f/YR=15.444/1=15.444N/mm2 满足要求!2、抗剪验算Vmax=max0.625ql1,ql2=max0.625x5.174x0.9, 5.174x0.2 = 2.91kNTmax=3Vmax/(2bh0)=3x2.91x1000/(2x60x80) = 0.909N/mm2T/YR=1.782/1=1.782N/mm2 满足要求!3、挠度验算v1 = 0.521ql14/(100EI) = 0.521x3.958x9004/(100x9350x256x104) = O.565mmv=l1/25 0=900/250 = 3.6mmv2 = ql24/(8EI) = 3.
15、958x2004/(8x9350x256x104) = O.O33mmv = 2l2/250=2x200/250=1.6mm满足要求!4、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=max1.25qL1,0.375qL1+qL2=max1.25x5.174x0.9,0.375x5.174x0.9+5.174x0.2=5.821kN同理可得:梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=3.837kN,R2=5.821kN,R3=3.837kN正常使用极限状态Rmax=max1.25qL1,0.375qL1+qL2=max1.25x3.958x0.9,0.375x3.958x0.9+3.958x0.2=4.
16、453kN同理可得:梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=2.892kN,R2=4.453kN,R3=2.892kN六、主梁验算主梁类型钢管主梁截面类型(mm)48.3x3.0主梁计算截面类型(mm)48.3x3.0主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁抗剪强度设计值T(N/mm2)125主梁截面抵抗矩W(cm3)4.55主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁截面惯性矩I( cm4)11可调托座内主梁根数11、抗弯验算0.G550.10.055主梁弯矩图(kN-m)o=Mmax/W=0.122x106/4550=26.762N/mm2f/YR=205/1=205N/mm2满足要求
17、!2、抗剪验算L仙1.4B0.244-0.244-1.48-1.48;j(D.2+4-2357-Z.J57主梁剪力图(kN)max=2.357kNTmax=2Vmax/A=2x2.357x1000/427 = 11.039N/mm2T/YR=125/1=125N/mm2满足要求!3、挠度验算主梁变形图(mm)%ax=lmmMv=L/25=225/25 = .9mm满足要求!4、支座反力计算承载能力极限状态支座反力依次为R1=0.244kN, R2=2.6kN, R3=8.782kN, R4=2.601kN, R5=0.244kN七、可调托座验算荷载传递至立杆方式可调托座可调托座承载力设计值N(
18、kN)30扣件抗滑移折减系数kc0.851、扣件抗滑移验算两侧立杆最大受力 N=maxR1,R5=max0.244,0.244 = 0.244kNM0.85x8=6.8kN单扣件在扭矩达到4065Nm且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!2、可调托座验算可调托座最大受力N=maxR2,R3,R4 = 8.782kNN/yR=30/1=30kN满足要求!八、立杆验算立杆钢管截面类型(mm)48.3x3.6立杆钢管计算截面类型(mm)48.3x3.6钢材等级Q235立杆截面面积A(mm2)506回转半径i (mm)15.9立杆截面抵抗矩W(cm3)5.26立杆弹性模量E(N/mm2)206000
19、立杆截面惯性矩I(cm4)12.71抗压强度设计值f(N/mm2)205支架自重标准值q(kN/m)0.15水平杆钢管截面类型(mm)48.3x3.0水平杆钢管计算截面类型(mm)48.3x3.0剪刀撑设置有扫地杆高度h 1 (mm)200节点转动刚度(kN-m/rad)15竖向剪刀撑纵距跨数单(跨)3竖向剪刀撑横距跨数也(跨)3高度修正系数1扣件传递的竖向荷载偏心矩e(mm)501、长细比验算建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程T/CCIAT0003-2019条文说明5.1.5条,构件的允许长细比计算时构件的长度取节点间钢管的长度:hmax=h=1800mm冶、/=1800/15.9=1
20、13.208丑=150长细比满足要求!2、立杆稳定性验算立杆计算长度:10邛H6aph=1x1.014x1.845x1800=3367mm四-立杆计算长度系数,按规范附录G表G-2取值K-有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比,K=EI/(hk)+1y/(6h)I/I1=206000x12.71x104/(1800x15x106)+225/(6x1800)x12.71/11=0.994Pa-扫地杆高度与悬臂长度修正系数,按规范附录G表G-3取值a-扫地杆高度七与步距h之比与悬臂长度h2与步距h之比的较大值,a=max(h1/h,h2/h)= max(200/1800,500/1800)=0.278ax
21、-单元框架x向跨距与步距h之比,ax=( 1x/h) I/I1=(900/1800)x12.71/11=0.578PH-高度修正系数lo2=h5+2koh2=1200+2x0.7x500=1900mml0mdX(l0i,l02)mdX(336/,1900)336/mmA=l0/i=3367/15.9=211.761,查表得,9=0.163支撑脚手架风线荷载标准值:qwk-laX3fk-0.9x0.096-0.086kN/m:风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:FwklaxHmX3mk=0.9x 1x0.1990.179kN支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mk: OkM
22、ok=0.5H2qwk+HFwk=0.5x3.62x0.086+3.6x0.1791.205kN.m立杆考虑风荷载造成的立杆附加轴力Nwtk,计算如下:Nwtk6nxMok/(n+1)(n+2)B=6x4x1.205/(4+1)x(4+2)x4=0.241kNR = 0.244kN, R2=2.6kN, R3 = 8.782kN, R4 = 2.601kN, R5 = 0.244kN两侧立杆最大受力Nw=maxR1+N边R5+N边2+1x1.3x0.15x3.6=max0.244+1x1.3 x(0.45+(24+1.1)x0.16)+1.5x0.9x3x(0.9+0.45-0.3/2)/2x
23、0.9, 0.244+1x1.3x(0.45+(24+ 1.1)x0.16)+1.5x0.9x3x(0.9+0.9-0.45-0.3/2)/2x0.9+0.702 = 6.268kN中间立杆最大受力Nw=maxR2, R3, R4+1x1.3x0.15x(3.6-0.7)=max2.6, 8.782, 2 .601+0.566=9.347kN梁两侧立柱扣件传递的偏心弯矩M1Fxe=(6.268-0.702)x0.050.278kN.m不考虑风荷载中间立杆稳定性验算:f= N/(9A) = 9347.121/(0.163x506)113.329N/mm2f/YR=205/1205N/mm2满足要
24、求!两侧立杆稳定性验算:f=N/(9A)+ M(W(1- 1.19N/Ne)=6267.783/(0.163x506)+0.278x106/(5.26x103x(1-1.1x0.163x6267.783/22941.695)131.625N/mm2f/YR=205/1205N/mm2满足要求!Ne-立杆的欧拉临界力(N), NE=n2EA/X2=3.142x206000x506/211.7612=22941.695N 考虑风荷载Mw=YQklah2/10=1.5x0.021x0.9x1.82/10=0.009kN.m中间立杆稳定性验算:f=(Nw+YLNwtK)/SA)+Mw/(W(1-1.1
25、8(Nw+YL8wYQNwtK)/NE)=(9347.121+0.9x0.6x1.5x240.926)/(0.163x506)+0 .009x106/(5.26x103x(1-1.1x0.163x(9347.121+0.9x0.6x1.5x240.926)/22941.695)=117.5 82N/mm2f/yR=205/1=205N/mm2满足要求!两侧立杆稳定性验算:f=(Nw+YLwYQNwtK)/(A)+(Mw+M)/(W(1-1.1饥Nw+YL8wYQNwtK)/NE)=(6267.783+O.9xO.6x1.5x240.926)/(0.163x5 06)+(0.009+0.278)
26、x106/(5.26x103x(1-1.1x0.163x(6267.783+0.9x0.6x1.5x240.926)/229 41.695)=135.92N/mm2f/YR=205/1=205N/mm2满足要求!Ne-立杆的欧拉临界力(N), NE=n2EA/X2=3.142x206000x506/211.7612=22941.695N九、高宽比验算根据建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程T/CCIAT0003-2019第5.4.1 条:当模板支架侧向无可靠连接且高度大于5m或者高宽比大于3时,需要进行支架 整体的抗倾覆验算H/B=3.6/4=0.93H=3.6m3y0Mok =3x1x1
27、.205=3.614kN.M满足要求!十一、立杆支承面承载力验算【本项简化计算了部分要点,建议采用“ 一般性楼盖验算”模块进行详细的楼板承载力复核计算】支撑层楼板厚度h(mm)350混凝土强度等级C30混凝土的龄期(天)7混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)8.294混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)0.829立杆垫板长a(mm)200立杆垫板宽b(mm)200F1=N=9.672kN1、受冲切承载力计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表公式参数剖析Fl(O.7phft+O.25opc,m)nUmh0F1局部荷载设计值或集中反力设计值Ph截面高度影响
28、系数:当h2000mm时,取Ph=0.9;中间线性插入取用。ft混凝土轴心抗拉强度设计值pc,m临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/mm2范围内um临界截面周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。h0截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值n=min(n1,n2)n1=O.4+1.2/ps,n2=0.5+asxh0/4Umn1局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数n2临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数Ps局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,Ps不宜大于4:当Ps2时取Ps
29、=2,当面积为圆形时,取Ps=2as板柱结构类型的影响系数:对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:对角柱,取as=20说明在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中apc,m之值,将其取 为0,作为板承载能力安全储备。可得:Ph=1, ft=0.829N/mm2, n=1, ho=h-20=330mm,um =2(a+h0)+(b+h0)=2120mmF=(0.70hft+0.25opc, m)numh0=(0.7x1x0.829+0.25x0)x1x2120x330/1000=405.978kNF1 =9.672kN满足要求!2、局部受压承载力计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表公式参数剖析FiF =9.672kN c l c ln1满足要求!