碗扣式樓板模板支撐架計算書.doc

_碗扣式樓板模板支撐架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工腳手架安全技術統(tǒng)一標準GB51210-2016建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ166-2016建筑施工模板安全技術規(guī)范JGJ 162-2008建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ130-2011計算參數(shù):碗扣式支架立桿鋼管強度為205.00N/mm2，水平桿鋼管強度為205.00 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取1.00。架體結構重要性系數(shù)取1.00。模板支架搭設高度為6.0m，立桿的縱距 b=0.90m，立桿的橫距 l=0.90m，腳手架步距 h=1.20m。立桿鋼管類型選擇：LG-A-120(48.33.51200);橫向水平桿鋼管類型選擇：SPG-90(48.33.5900);縱向水平桿鋼管類型選擇：SPG-90(48.33.5900);面板厚度15mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。內龍骨采用方鋼管40.40.3.mm，間距300mm，頂托梁采用方鋼管40.60.3.mm。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.10kN/m3。振搗混凝土荷載標準值0.00kN/m2，施工均布荷載標準值2.00kN/m2。地基承載力標準值170kN/m2，基礎底面擴展面積0.250m2，地基承載力調整系數(shù)0.40。 圖 碗扣式樓板支撐架立面簡圖 圖 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計算單元按照碗扣新規(guī)范4.3條規(guī)定確定荷載組合分項系數(shù)如下：由可變荷載效應控制的組合S=1.2(25.100.40+0.20)+1.402.00=15.088kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.3525.100.40+0.71.402.00=15.514kN/m2由于永久荷載效應控制的組合S最大，永久荷載分項系數(shù)取1.35，可變荷載分項系數(shù)取0.71.40=0.98鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照簡支梁計算。靜荷載標準值 q1 = 25.1000.4001.000+0.2001.000=10.240kN/m活荷載標準值 q2 = (0.000+2.000)1.000=2.000kN/m面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=37.500cm3 I=28.125cm4(1)抗彎強度計算 f = 0M / W f其中 f 面板的抗彎強度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強度設計值，取15.00N/mm2； M = 0.125ql2其中 q 荷載設計值(kN/m)；經(jīng)計算得到 M = 0.125(1.3510.240+0.982.000)0.3000.300=0.178kN.m經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f = 1.000037500=4.735N/mm2面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求!(2)撓度計算 v = 5ql4 / 384EI v = l / 400面板最大撓度計算值 v = 510.2403004/(3846000281250)=0.640mm面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!二、支撐次龍骨的計算龍骨按照均布荷載計算。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1000.4000.300=3.012kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2000.300=0.060kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載(kN/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標準值 q2 = (2.000+0.000)0.300=0.600kN/m靜荷載 q1 = 1.353.012+1.350.060=4.147kN/m活荷載 q2 = 0.980.600=0.588kN/m計算單元內的龍骨集中力為(0.588+4.147)0.900=4.262kN2.龍骨的計算按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = P/l = 4.262/0.900=4.735kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.14.740.900.90=0.384kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.9004.735=2.557kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.9004.735=4.688kN龍骨的截面力學參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩 W = 5.10cm3；截面慣性矩 I = 10.20cm4；(1)龍骨抗彎強度計算抗彎計算強度 f =0M/W =1.00.384106/5098.6=75.23N/mm2龍骨的抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計算最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=32557.01/(240.0040.00)=2.397N/mm2截面抗剪強度設計值 T=125.00N/mm2龍骨的抗剪強度計算滿足要求!(3)龍骨撓度計算撓度計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，均布荷載通過變形受力計算的最大支座力除以龍骨計算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=3.072kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6773.072900.04/(100206000.00101972.0)=0.650mm龍骨的最大撓度小于900.0/400(木方時取250),滿足要求!三、托梁的計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。集中荷載取次龍骨的支座力 P= 4.688kN均布荷載取托梁的自重 q= 0.060kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下： 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 1.340kN.m經(jīng)過計算得到最大支座 F= 15.607kN經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.849mm頂托梁的截面力學參數(shù)為截面抵抗矩 W = 9.13cm3；截面慣性矩 I = 27.39cm4；(1)頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f =0M/W =1.01.340106/1.05/9128.4=139.80N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計算最大變形 v = 0.849mm頂托梁的最大撓度小于900.0/400,滿足要求!四、立桿的穩(wěn)定性計算荷載標準值作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1.靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.1206.000=0.722kN鋼管的自重計算參照碗扣式規(guī)范JGJ166-2017。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.2000.9000.900=0.162kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.1000.4000.9000.900=8.132kN經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = (NG1+NG2) = 9.016kN。2.活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載。經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = (2.000+0.000)0.9000.900=1.620kN3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ五、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N = 13.76kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 查表得到； i 計算立桿的截面回轉半徑 (cm)；i = 1.59 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.93 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 5.15 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； l0 計算長度 (m)；參照碗扣式規(guī)范，由公式計算 立桿計算長度：l0 = ku(h+2a) k 立桿計算長度附加系數(shù)，依據(jù)規(guī)范根據(jù)架體高度取值為1.155； u 立桿計算長度系數(shù)，依據(jù)規(guī)范根據(jù)架體步距可取值為1.100； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.20m；根據(jù)規(guī)范規(guī)定：立桿計算長度計算時，a可按0.65m取值，再根據(jù)實際a值采用承載力線性插值得到。承載力線性插值系數(shù) k0 = (1.0-1.2)/(0.65-0.2) (0.20-0.2) + 1.2 =1.20l0=3.176m；=3176/15.9=199.922, =0.182根據(jù)承載力線性插值得到: =1.20(1.0013759)/(0.182492.6)=184.163N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW=1.40.6Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3001.2000.240=0.086kN/m2 h 立桿的步距，1.20m； la 立桿縱向間距(架體寬度較短方向)，0.90m； lb 立桿橫向間距，0.90m； Nw 考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值；風荷載產生的彎矩 Mw=1.40.60.0860.9001.2001.200/10=0.009kN.m；風荷載設計值產生的立桿段軸力 Nwk計算公式 Nwk=(6n/(n+1)(n+2)*MTk/B其中 MTk 模板支撐架計算單元在風荷載作用下的傾覆力矩標準值(kN.m)，由公式計算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk B 模板支撐架橫向寬度(m)； n 模板支撐架計算單元立桿橫向跨數(shù)； Hm 模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。 MTk = 0.0866.00.90(0.56.0+0.60)=1.680kN.m Nwk = 68/(8+1)/(8+2)(1.680/8.00)=0.112kN 立桿Nw = 1.3509.016+0.9801.620+1.40.60.112=13.853kN根據(jù)承載力線性插值得到: =1.201.00(13853/(0.182492.6)+9000/5149)=187.614N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!六、碗扣式模板支架整體穩(wěn)定性計算依據(jù)規(guī)范JGJ166-2016,碗扣式模板支架應進行整體抗傾覆驗算。支架的抗傾覆驗算應滿足下式要求： MTMR式中： MT支架的傾覆力矩設計值； MR支架的抗傾覆力矩設計值。 抗傾覆力矩 MR=8.00020.900(0.891+0.200)+2(0.2008.0000.900)8.000/2=74.347kN.m傾覆力矩 MT=31.0001.680 = 5.039kN.m 碗扣支架整體抗傾覆驗算 MT MR，滿足整體穩(wěn)定性要求！七、基礎承載力計算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 pk=N/Ag ufa其中 pk 腳手架立桿基礎底面處的平均壓力設計值，pk =N/Ag=55.04 (kPa)