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支架自重: 2.60kN/m2 钢筋自重: 0.5kN/m2 施工人员及施工设备荷载: 1kN/m2 振捣混凝土时产生的荷载: 2kN/m2 2)所用公式 不组合风载。 所用公式:N/φA≤f
式中 N——计算立杆段的轴向力设计值,N=1.2∑Ngk+1.4∑Nqk,其中∑Ngk表示模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总 和,∑Nqk表示施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载 标准值产生的轴向力总和;
Φ——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录C查表得出,当λ>250时,=7320/λ2;
λ——长细比, λ=l0/I;
l0——计算长度,l0=h+2a,其中h为支架立杆步距,a为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度;
i——截面回转半径,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 附录B表B得出该值;
A——立杆的截面面积,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B表B得出该值;
f——钢材的抗压强度设计值; 3)立杆稳定性计算:
Q=(2.88+0.5+0.5+2.60)×1.2+(2+1)×1.4=11.98kN/m2 查表,i=15.8mm,A=4.89cm2 l0=1500mm,a取500mm。 λ=L/i=(1500+500)/15.8=126.59 查表得φ=0.417 立杆间距900×900mm
N/φA=11.984×0.9×0.9×103/(0.417×4.89×102)=407.58/mm2<f=205N/mm2
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符合要求!
5、楼板抗冲切验算 楼板抗冲切公式为Fl≤0.6ftumh0 其中:Fl为设计荷载
ft为砼轴心抗拉强度设计值 C30砼为1.5N/mm2 um为距局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处的周长 h0有效高度 h0=90mm 0.6ftumh0=0.6×1.5×360×90=29.16KN 由上面计算可知:单根立杆传到楼板上的力 立杆间距900×900mm N=11.98 4×0.9×0.9=9.71KN 则 N<0.6ftumh0=17.496 符合要求! 二、梁模板计算过程
梁模板的计算主要包括:
? 模板底板、底板下内楞、底板下外楞和底板下支撑。
? 梁侧模板、侧模板内楞、梁侧模板外楞和对拉螺杆。 1、梁模板底板及内、外楞和钢管支撑计算 1)底板计算 a) 强度验算 底板承受标准荷载:
恒荷载: 混凝土自重力 24kN/ m3×0.30m×0.80m×1.2=6.912kN/m 底板自重力 5kN/ m3×0.018m×0.30m×1.2=0.032kN/m 钢筋自重力 1.5kN/ m3×0.30m×0.80m×1.2=0.432kN/m 活荷载: 振捣混凝土荷载 2.0kN/ m2×0.30m×1.2=0.72kN/m
施工人员及机械荷载 2.5kN/ m2×0.30m×1.2=0.90kN/m
合计: q1=8.99kN/m
木模板需乘以折减系数0.9: 则q=q1×0.9=8.99×0.9=8.99kN/m 梁底板下内楞的间距相等,设为L,是一个等跨多跨连续梁,可按四等跨连续梁来计算:
所用公式: б= M/W≤fm (1—1)
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M=Km*qL2 (1—2) W=bh2/6 б—计算最大应力 M—计算最大应力 Km—弯距系数 W—截面抵抗矩 fm—木材抗弯强度设计值 b*h—模板横截面的宽度与厚度 L—内楞间距
一般按4跨连续梁计算,按最不利荷载布置,查表得:Km=0.107 б=0.107×8.99×L2×6/550×182≤13N/mm2 解得: L≤498mm (2)剪应力验算
所用公式: τ=3V/2bh≤fv (1—3) V=KvqL τ—剪应力 V—计算最大剪力
b—b*h—模板横截面的宽度与厚度 Kv—剪力系数
同上,查表得:Km=1.143
τ=3×1.143×8.99×L/(2×550×18)≤fv =1.4N/mm2 解得:L ≤453mm (3)挠度验算
所用公式:w=KwqL4/100EI≤L/250 (1—4) w—计算挠度 Kw—挠度系数
同上,查表得:Kw=0.632
w=0.632×8.99×12×L4/100×9000×550×183≤L/250 解得:L ≤743mm
综合以上三种情况, L=453mm,底板即满足要求,L可取400mm。
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2、梁底内楞验算 1)强度验算
小楞间距取400mm,按简支梁计算,在计算时,梁作用在小楞上的荷载可化为一个集中荷载计算。
所用公式同1—1、其中M=0.125PL1(2 –b/L1) P—作用在小楞上的集中荷载(N),P=qL L1—计算跨度,即梁底外楞间距。
б= 0.125×49.28×300×L1(2 –900/L1)×6/50×1002≤13 解得: L1 ≤668mm 2)挠度验算
所用公式: w=PL13/48EI≤L1/400 (1—5) 49.28×300×L12×12/48×9000×100×503≤1/250 解得: L1 ≤348mm
综合以上二种情况, L1=604mm,内楞即满足要求,L1可取500mm。 3、梁底外楞验算 1)强度验算
外楞下钢管的纵向间距设为L2,沿纵向为三排。按四跨连续梁计算,假设梁的全部重量均匀地作用在两外楞上。
则:q=49.28/3=16.43kN/m 所用公式同1—1、1—2,
б=-0.121×16.43×L22 ×6/100×502≤13N/mm2 解得: L2 ≤635mm 2)挠度验算 所用公式同1—4,
w=0.967×16.43×12 ×L24/100×9000×100×503≤L2/250 解得: L2≤1100mm
综合以上二种情况, L2=635mm,外楞即满足要求,L2可取600mm。 4、梁底钢管支撑验算
本计算不考虑偏心受压,建议竖向钢管不要采用对接或搭接连接。 1)强度验算
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所用公式: N/An≤fm (1—6) N—轴向压力,N=q1L2/3
An—Φ48×3.5钢管的截面积,An=489mm2 13.00×400/489×3=3.5N/ mm2 所用公式: N/ ?An≤fm N同上 ?—轴心受压稳定系数,根据钢管立柱长细比λ查得,λ=Lo/i,i为钢管回半径,i=15.78mm,Lo为横杆步距,取1550mm。 λ=1550/15.78=98.22 由附表3查得: ?=0.653 N/?A==13.00×400/489×3×0.653=5.4N/ mm259.1<215N/mm2 稳定性满足要求! 5、梁侧模板计算 1).梁侧模板所受的荷载设计值 a)新浇混凝土对模板侧面的压力标准值 所用公式: F1=0.22rct0β1β2v0.5 (1—7) F2=rcH (1—8) F—新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2) rc—混凝土的密度,取 24 KN/M3 t0—混凝土的初凝时间,取 200/(T+15),其中T为混凝土的温度 β1—混凝土外加剂的影响系数。不掺外加剂时取1.0,加具有缓凝作用的外加剂取1.2 β2—混凝土坍落度的影响系数。坍落度小于30mm时取0.85;50~90mm之间取1.0;110~150mm取1.15 V—混凝土每小时的浇注速度,单位M/h H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度。 F1=0.22rct0β1β2v0.5 = 0.22×24×200/(30+15) ×1.2×1.15×3.70.5 =62.23kN/m2 20 重庆钢铁集团建设工程有限公司 F2=rcH=24×1.5=36 kN/m2 取最小值:F2=36kN 混凝土的侧压力设计值 解得: L2≤706mm 综合以上二种情况, L2=600mm,外楞即满足要求,L2可取600mm。 5) .对拉螺杆验算 对拉螺栓间距250×600,采用M14,有效截面积A=105 mm2 a)对拉螺杆的设计拉力值 所用公式; N=F×螺杆纵向间距×外楞间距 解得: N=43.92×0.5×0.6=13.18kN b)强度验算 所用公式: б=N/A≤[б] 解得: б=13.18/105=125.5N/ mm2≤170 N/ mm2 所以采用M14对拉螺栓即可,选用M12也可。 墙柱模板计算同前,均能满足设计安全要求! 21