西藏博物馆改扩建项目超限构件模板支撑架专项施工方案.docx

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西藏博物馆改扩建项目超限构件模板支撑架专项施工方案.docx

MT=3×1.000×0.468 = 1.405kN.m

模板支架整体抗倾覆验算 MT < MR,满足整体稳定性要求!

风吹雪施工交底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2.5m,

梁截面 B×D=800mm×1500mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.45m,立杆的步距 h=1.20m,

梁底增加2道承重立杆。

面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。

内龙骨采用40.×90.mm木方。

木方剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。

梁两侧立杆间距 1.20m。

梁底按照均匀布置承重杆4根计算。

模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。

扣件计算折减系数取1.10。

图1 梁模板支撑架立面简图

按照GB51210规范6.1.11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×(25.50×1.50+0.20)+1.40×2.50=49.640kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×1.50+0.7×1.40×2.50=54.088kN/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φ48×2.7。

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,施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1 = 25.500×1.500×0.450=17.213kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.200×0.450×(2×1.500+0.800)/0.800=0.428kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):

经计算得到,活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)×0.800×0.450=1.620kN

均布荷载 q = 1.35×17.213+1.35×0.428=23.814kN/m

集中荷载 P = 0.98×1.620=1.588kN

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 = 16.88cm3;

截面惯性矩 I = 12.66cm4;

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=1.535kN

N2=4.124kN

N3=4.660kN

N4=4.660kN

N5=4.124kN

N6=1.535kN

最大弯矩 M = 0.071kN.m

最大变形 V = 0.066mm

经计算得到面板抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.071×1000×1000/16875=4.207N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f],取17.00N/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 γ0T = 3γ0Q/2bh = 3×1.00×2698.0/(2×450.000×15.000)=0.600N/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 = 0.066mm

面板的最大挠度小于160.0/250,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 = 4.660/0.450=10.357kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×10.36×0.45×0.45=0.210kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.450×10.357=2.796kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.450×10.357=5.126kN

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 = 54.00cm3;

截面惯性矩 I = 243.00cm4;

(1)龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.210×106/54000.0=3.88N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/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:

γ0T = 3γ0Q/2bh < [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×2796.27/(2×40.00×90.00)=1.165N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.70N/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=7.097kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×7.097×450.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.090mm

龙骨的最大挠度小于450.0/400(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=0.321kN.m

最大变形 vmax=0.132mm

最大支座力 Qmax=9.188kN

抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.321×106/5262.3=61.02N/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466.7/150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:

γ0R ≤ 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,γ0R= 1.00×9.19=9.19kN

选用双扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!

1、按扣件脚手架规范计算立杆稳定性:

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,它包括:

横杆的最大支座反力 N1=9.19kN (已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.00×1.35×0.399=0.539kN

顶部立杆段,脚手架钢管的自重 N2 = 1.00×1.35×0.240=0.324kN

非顶部立杆段 N = 9.188+0.539=9.727kN

顶部立杆段 N = 9.188+0.324=9.511kN

0034 轨道施工方案 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.59

A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 5.06

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.26

σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;

DB4107/T 448-2020 大中型沼气工程安全管理操作规程.pdf l0 —— 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》2011,由公式计算

顶部立杆段:l0 = ku1(h+2a) (1)

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