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合肥京东方医院项目高大模板支撑施工方案变形计算受力图
变形图(mm)
JGJ 149-2017 混凝土异形柱结构技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.492kN
N2=1.628kN
N3=1.628kN
N4=0.492kN
最大弯矩 M = 0.013kN.m
最大变形 V = 0.002mm
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.013×1000×1000/43200=0.301N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
截面抗剪强度计算值 T=3Q/2bh=3×824.0/(2×800.000×18.000)=0.086N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
面板最大挠度计算值 v = 0.002mm
面板的最大挠度小于83.3/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载 q = P/l = 1.628/0.800=2.036kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.04×0.80×0.80=0.130kN.m
最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.800×2.036=0.977kN
最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.800×2.036=1.791kN
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩 W = 32.00cm3;
截面惯性矩 I = 128.00cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.130×106/32000.0=4.07N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×977.08/(2×30.00×80.00)=0.611N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=1.467kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.467×800.04/(100×9000.00×1280000.0)=0.353mm
龙骨的最大挠度小于800.0/400(木方时取250),满足要求!
(一) 梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取次龙骨支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
最大变形 vmax=1.191mm
最大支座力 Qmax=2.120kN
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于750.0/150与10mm,满足要求!
(二) 梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
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:
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
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=2.12kN
选用双扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N —— 立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力 N1=2.120kN (已经包括组合系数)
支撑架体钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.115×26.800=3.751kN
N = 2.120+3.751=5.871kN
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A —— 立杆净截面面积,A=4.241cm2;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;
h —— 最大步距,h=1.50m;
l0 —— 计算长度,取1.500+2×0.200=1.900m;
λ —— 长细比,为1900/16.0=119 <150 长细比验算满足要求!
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.458;
经计算得到σ=5871/(0.458×424)=30.227N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×us×w0 = 0.250×1.390×0.126=0.044kN/m2
h —— 立杆的步距,1.50m;
la —— 立杆迎风面的间距,0.75m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.044×0.750×1.500×1.500/10=0.008kN.m;
Nw=2.120+0.9×1.2×3.087+0.9×0.9×1.4×0.008/0.800=5.883kN
经计算得到σ=5883/(0.458×424)+8000/4493=32.153N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求!
7.4.2.3 400X800梁模板扣件钢管支撑架计算书
钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为26.8m,
梁截面 B×D=400mm×800mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.80m,立杆的步距 h=1.50m,
梁底增加1道承重立杆。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。
内龙骨采用40.×80.mm木方。
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁两侧立杆间距0.80m。
梁底按照均匀布置承重杆3根计算。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重30.00kN/m3。
振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。
图1 梁模板支撑架立面简图
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(30.00×0.80+0.20)+1.40×2.00=31.840kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×30.00×0.80+0.7×1.40×2.00=34.360kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98
采用的钢管类型为φ48×3.0。
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = 30.000×0.800×0.800=19.200kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.200×0.800×(2×0.800+0.400)/0.400=0.800kN/m
(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值 P1 = 2.000×0.400×0.800=0.640kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载 q = 0.9×(1.35×19.200+1.35×0.800)=24.300kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载 P = 0.9×0.98×0.640=0.565kN
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:
截面抵抗矩 W = 43.20cm3;
截面惯性矩 I = 38.88cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.254kN
N2=3.889kN
N3=3.889kN
N4=1.254kN
最大弯矩 M = 0.048kN.m
最大变形 V = 0.018mm
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.048×1000×1000/43200=1.111N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
截面抗剪强度计算值 T=3Q/2bh=3×1986.0/(2×800.000×18.000)=0.207N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
面板最大挠度计算值 v = 0.018mm
面板的最大挠度小于133.3/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载 q = P/l = 3.889/0.800=4.861kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×4.86×0.80×0.80=0.311kN.m
最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.800×4.861=2.333kN
最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.800×4.861=4.277kN
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩 W = 42.67cm3;
截面惯性矩 I = 170.67cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×2333.15/(2×40.00×80.00)=1.094N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=3.667kN/m
龙骨的最大挠度小于800.0/400(木方时取250),满足要求!
(一) 梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取次龙骨支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
最大弯矩 Mmax=0.292kN.m
最大变形 vmax=0.045mm
最大支座力 Qmax=9.195kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.292×106/4493.0=65.00N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
(二) 梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
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:
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
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=9.20kN
选用双扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N —— 立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力 N1=9.195kN (已经包括组合系数)
支撑架体钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.115×26.800=3.751kN
N = 9.195+3.751=12.946kN
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A —— 立杆净截面面积,A=4.241cm2;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;
h —— 最大步距,h=1.50m;
l0 —— 计算长度,取1.500+2×0.200=1.900m;
λ —— 长细比,为1900/16.0=119 <150 长细比验算满足要求!
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.458;
经计算得到σ=12946/(0.458×424)=66.648N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×us×w0 = 0.250×1.390×0.126=0.044kN/m2
h —— 立杆的步距,1.50m;
la —— 立杆迎风面的间距JT/T 1343-2020标准下载,0.80m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.044×0.800×1.500×1.500/10=0.009kN.m;
Nw=9.195+0.9×1.2×3.087+0.9×0.9×1.4×0.009/0.800=12.959kN
经计算得到σ=12959/(0.458×424)+9000/4493=68.702N/mm2;
GB 19761-2020 通风机能效限定值及能效等级考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求!