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梁模板支撑架的设计计算(梁模板扣件钢管支撑架计算书忘记的可以复习下)

   日期:2023-01-25 18:36:56     浏览:1    

相信目前有好多人对于梁模板支撑架的设计计算都比较感兴趣,现在林女士也是在网络上收集了一些关于梁模板扣件钢管支撑架计算书忘记的可以复习下方面的知识分享给大家,希望大家会喜欢哦。

计算梁模板紧固件钢管支架

依据规范:

施工脚手架安全技术统一标准GB51210-2016

《建筑紧固件钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011

《建筑模板安全技术规范》JGJ 162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑基础设计规范》GB50007-2011

《建筑木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2.钢管强度折减系数取1.00。

模板支架的搭设高度为6.0m,

梁截面 B×D=300mm×600mm,立杆纵距(跨度方向) l=1.20m,立杆的步距h=1.50m,

梁底增加3根承重立杆。

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60.×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。

梁底支撑龙骨长度 1.20m。

顶托采用木方: 100×100mm。

梁底按三根承重杆均匀布置计算。

模板自重0.20kN/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。

扣件计算折扣系数1.00。

图1 梁模板支撑架立面简图

按照GB51210规范6.1.第十一条确定荷载组合分项系数的规定如下:

由可变载荷效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.60 0.20) 1.40×2.50=22.100kN/m2

由永久载荷效应控制的组合S=1.35×25.50×0.60 0.7×1.40×2.50=23.105kN/m2

由于永久载荷效应控制的组合S最大,

永久荷载分项系数为1.35可变载荷分项系数为0.7×1.40=0.98

使用的钢管类型为φ48.3×3.6。

采用钢管惯性矩计算 I=π(D4-d4)/64采用抵抗距计算 W=π(D4-d4)/32D。

一、计算模板面板

面板为弯曲结构,需要检查其弯曲强度和刚度。模板面板按三跨连续梁计算。

静载荷标准值 q1 = 25.500×0.600×0.300 0.200×0.300=4.650kN/m

活负荷标准值 q2 = (2.000 2.500)×0.300=1.350kN/m

截面惯性矩I和截面阻力矩W分别为:

在本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 405px3;

截面惯性矩 I = 364.5px4;

(1)计算抗弯强度

f = γ0M / W < [f]< [f]

其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2);

γ0 —— 结构重要性系数;

M —— 面板的最大弯距(N.mm);

W —— 面板的净截面抗矩;

[f] —— 面板的抗弯强度设计值为15.00N/mm2;

M = 0.100ql2

其中 q —— 荷载设计值(kN/m);

经计算得到 M = 0.100×(1.35×4.650 0.98×1.350)×0.400×0.400=0.122kN.m

计算出面板的抗弯强度 f = γ0M/W = 1.00×0.122×1000×1000/16200=7.507N/mm2

验算面板的抗弯强度 f < [f],满足要求!< [f],满足要求!

(2)抗剪计算

γ0γT= 3γ0γQ/2bh< [T]< [T]

最大剪力之一 Q=0.600×(1.35×4.650 0.98×1.350)×0.400=1.824kN

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×1824.0/(2×300.000×18.000)=0.507N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度小于 [T],满足要求!

(3)挠度计算

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250< [v] = l / 250

计算面板最大挠度的值 v = 0.677×4.650×4004/(100×6000×145800)=0.921mm

面板的最大挠度小于400.0/250,满足要求!

二、计算梁底支撑龙骨的计算

(一)计算梁底龙骨

工作荷载包括梁和模板的自重荷载、施工活荷载等。

1.负荷计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1 = 25.500×0.600×0.400=6.120kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.200×0.400×(2×0.600 0.300)/0.300=0.400kN/m

(3)活荷载是施工荷载标准值和振动混凝土时产生的荷载(kN):

活荷载标准值经计算得到 P1 =(2.500 2.000)×0.300×0.400=0.540kN

均布荷载 q = 1.35×6.120 1.35×0.400=8.802kN/m

集中荷载 P = 0.98×0.540=0.529kN

龙骨计算简图

龙骨弯矩图(kN.m)

龙骨剪力图(kN)

静载荷标准值按规范计算变形,受力图和计算结果如下:

变形计算受力图

龙骨变形图(mm)

计算后,从左到右分别得到支座力

N1=0.039kN

N2=3.092kN

N3=0.039kN

通过计算得到最大弯矩 M= 0.075kN.m

最大支座通过计算得到最大支座 F= 3.092kN

通过计算得到最大变形 V= 0.013mm

龙骨截面力学参数为

在本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 1600px3;

截面惯性矩 I = 6400px4;

(1)龙骨抗弯强度计算

计算抗弯强度 f = γ0M/W = 1.00×0.075×106/64000.0=1.17N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2.满足要求!

(2)龙骨抗剪计算

必须满足截面抗剪强度:

γ0T= 3γ0Q/2bh< [T]< [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×1.281/(2×60.00×80.00)=0.400N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

龙骨抗剪强度计算符合要求!

(3)龙骨挠度计算

最大变形 v =0.013mm

龙骨最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!

(二)计算梁底顶梁

多跨连续梁按集中均布荷载计算。

均布荷载取决于支撑梁的自重 q= 0.108kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图(kN.m)

托梁剪力图(kN)

静载荷标准值按规范计算变形,受力图和计算结果如下:

托梁变形计算受力图

托梁变形图(mm)

通过计算得到最大弯矩 M= 0.989kN.m

最大支座通过计算得到最大支座 F= 10.102kN

通过计算得到最大变形 V= 0.837mm

顶梁截面力学参数为

在本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 4166.75px3;

截面惯性矩 I = 20833.25px4;

(1)计算顶梁的抗弯强度

计算抗弯强度 f = γ0M/W = 1.00×0.989×106/166666.7=5.93N/mm2

顶梁的弯曲计算强度小于15.0N/mm2.满足要求!

(2)顶梁抗剪计算

必须满足截面抗剪强度:

γ0T= 3γ0Q/2bh< [T]< [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×3917/(2×100×100)=0.588N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

顶梁抗剪强度计算符合要求!

(3)计算顶梁的挠度

最大变形 v =0.837mm

顶梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!

三、立杆的稳定性计算

立杆稳定性按扣件脚手架规范计算:

立杆的稳定性计算公式不考虑风荷载

其中 N —— 立杆的轴向压力设计值包括:

横杆最大支撑反力 N1=10.10kN(已包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.00×1.35×1.094=1.477kN

脚手架钢管的顶部立杆段和自重 N2 = 1.00×1.35×0.310=0.418kN

非顶部立杆段 N = 10.102 1.477=11.579kN

顶部立杆段 N = 10.102 0.418=10.520kN

φ —— 轴受压立杆的稳定系数由长细比决定l0/i 查表得到;

i —— 计算立杆截面旋转半径 (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;

l0 —— 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》2011,公式计算

顶部立杆段:l0 = ku1(h 2a) (1)

非顶部立杆段:l0 = ku2h (2)

k —— 按表5计算长度附加系数.4.6取值为1.当允许长细比验算时,k取1;

u1,u2 —— 参照扣件式规范附录C表计算长度系数;

a —— 从顶部横杆中心线延伸到模板支撑点的长度;a = 0.20m;

顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.649,l0=3.619m;

λ=3619/15.9=228.239

允许长细比(k取1) λ0=228.239/1.155=197.610<210 长细比验算符合要求!<210 长细比验算满足要求!

φ=0.140

σ=1.00×10520/(0.140×505.5)=148.407N/mm2

a=0.5m时,u1=1.298,l0=3.748m;

λ=3748/15.9=236.391

允许长细比(k取1) λ0=236.391/1.155=204.668<210 长细比验算满足要求!

φ=0.131

σ=1.00×10520/(0.131×505.5)=158.451N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=148.407N/mm2,立杆的稳定性计算 σ<[f],满足要求!

非顶部立杆段:u2=2.089,l0=3.619m;

λ=3619/15.9=228.268

允许长细比(k取1) λ0=228.268/1.155=197.635<210 长细比验算满足要求!

φ=0.140

σ=1.00×11579/(0.140×505.5)=163.335N/mm2,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:

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

MW=1.4×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2

h —— 立杆的步距,1.50m;

la —— 立杆纵向间距(梁截面方向),1.20m;

lb —— 立杆横向间距,1.20m;

Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

风荷载产生的弯矩 Mw=1.4×0.6×0.225×1.200×1.500×1.500/10=0.051kN.m;

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n 1)(n 2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m),由公式计算:MTk = 0.5H2lawfk HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m);

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数;

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.225×6.0×1.20×(0.5×6.0 0.60)=5.832kN.m

Nwk = 6×8/(8 1)/(8 2)×(5.832/8.00)=0.389kN

Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

顶部立杆Nw=10.102 1.350×0.310 1.4×0.6×0.389=10.847kN

非顶部立杆Nw=10.102 1.350×1.094 1.4×0.6×0.389=11.905kN

顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.649,l0=3.619m;

λ=3619/15.9=228.239

允许长细比(k取1) λ0=228.239/1.155=197.610<210 长细比验算满足要求!

φ=0.140

σ=1.00×10847/(0.140×505.5) 1.00×51000/5262=162.711N/mm2

a=0.5m时,u1=1.298,l0=3.748m;

λ=3748/15.9=236.391

允许长细比(k取1) λ0=236.391/1.155=204.668<210 长细比验算满足要求!

φ=0.131

σ=1.00×10847/(0.131×505.5) 1.00×51000/5262=173.067N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=162.711N/mm2,立杆的稳定性计算 σ<[f],满足要求!

非顶部立杆段:u2=2.089,l0=3.619m;

λ=3619/15.9=228.268

允许长细比(k取1) λ0=228.268/1.155=197.635<210 长细比验算满足要求!

φ=0.140

σ=1.00×11905/(0.140×505.5) 1.00×51000/5262=177.639N/mm2

立杆的稳定性计算σ< [f],满足要求!

2、按模板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=10.102kN(已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.00×1.35×0.182×6.000=1.477kN

N = 10.102 1.477=11.579kN

i —— 计算立杆的截面回转半径,i=39.75px;

A —— 立杆净截面面积,A=126.375px2;

W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=131.54999999999998px3;

[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1900/15.9=120 <150 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=1.00×11579/(0.458×505.5)=50.007N/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:

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

MW=1.4×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2

h —— 立杆的步距,1.50m;

la —— 立杆纵向间距(梁截面方向),1.20m;

lb —— 立杆横向间距,1.20m;

风荷载产生的弯矩 Mw=1.4×0.6×0.225×1.200×1.500×1.500/10=0.051kN.m;

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n 1)(n 2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m),由公式计算:MTk = 0.5H2lawfk HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m);

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数;

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.225×6.0×1.20×(0.5×6.0 0.60)=5.832kN.m

Nwk = 6×8/(8 1)/(8 2)×(5.832/8.00)=0.389kN

Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

Nw = 10.102 1.350×1.094 1.4×0.6×0.389=11.905kN

经计算得到σ=1.00×11905/(0.458×505.5) 1.00×51000/5262=61.115N/mm2

考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

四、模板支架整体稳定性计算

依据规范GB51210-2016,模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应满足下式要求:

MT

式中: MT-支架的倾覆力矩设计值;

MR-支架的抗倾覆力矩设计值。

抗倾覆力矩:

MR=8.0002×1.200×(0.760 0.200) 2×(0.000×8.000×1.200)×8.000/2=73.696kN.m

倾覆力矩:

MT=3×1.000×5.832 = 17.496kN.m

模板支架整体抗倾覆验算 MT < MR,满足整体稳定性要求!


特别提示:本信息由相关企业自行提供,真实性未证实,仅供参考。请谨慎采用,风险自负。


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