文档内容
梁模板(盘扣式,梁板立柱不共用)计算书
计算依据:
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
5、《钢结构设计标准》GB 50017-2017
6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
一、工程属性
新浇混凝土梁名称 KL14 混凝土梁截面尺寸(mm×mm) 1000×2750
模板支架高度H(m) 2.9 模板支架横向长度B(m) 10.1
模板支架纵向长度L(m) 19.4 支架外侧模板高度Hm(mm) 36
梁侧楼板厚度(mm) 200
二、荷载设计
面板 0.1
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m 2 ) 面板及小梁 0.3
楼板模板 0.5
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m 3 ) 26
混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m 3 ) 1.5 混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m 3 ) 1.1
施工荷载标准值Q1k(kN/m 2 ) 3
支撑脚手架计算单元上集中堆放的物
1
料自重标准值Gjk(kN)
模板支拆环境是否考虑风荷载 是
风荷载参数:省份 广东
基本风压
0.7
2
ω0(kN/m )
地区 深圳市
A类(近海或湖岸
地面粗糙度
风荷载高度变化系
区)
ωk=ω0μzμst=0.21
2.378
风荷载标准值
数μz
模板支架顶部离建
ωk(kN/m 2 ) 筑物地面高度(m) 132.13
单榀模板支架μst 0.126
风荷载体型系数μs 整体模板支架μstw 1.068 ωfk=ω0μzμstw=1.778
支架外侧模板μs 1.3 ωmk=ω0μzμs=2.164
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0 1.1
脚手架安全等级 I级
新浇混凝土梁支撑方式 梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立杆纵距是否相等 是
梁跨度方向立杆间距la(mm) 600
梁底两侧立杆横向间距lb(mm) 900
最大步距h(mm) 1500
顶层步距h'(mm) 500
可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度a(mm) 400
新浇混凝土楼板立杆间距l ' a(mm)、l ' b(mm) 1200、1200
混凝土梁距梁底两侧立杆中的位置 居中
梁底左侧立杆距梁中心线距离(mm) 450
板底左侧立杆距梁中心线距离s1(mm) 750
板底右侧立杆距梁中心线距离s2(mm) 750
梁底增加立杆根数 2
梁底增加立杆布置方式 按梁两侧立杆间距均分梁底增加立杆依次距梁底左侧立杆距离(mm) 300,600
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm) 300
梁底支撑小梁根数 10
梁底支撑小梁间距 111
每纵距内附加梁底支撑主梁根数 0
梁底支撑主梁左侧悬挑长度a1(mm) 50
梁底支撑主梁右侧悬挑长度a2(mm) 50
荷载系数参数表:
正常使用极限状态 承载能力极限状态
可变荷载调整系数γL 1 0.9
可变荷载的分项系数γQ 1 1.5
永久荷载的分项系数γG 1 1.3
结构重要性系数γ0 1.1
设计简图如下:平面图立面图
四、面板验算
面板类型 覆面木胶合板 面板厚度t(mm) 15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm 2 ) 15 面板抗剪强度设计值[τ](N/mm 2 ) 1.4
面板弹性模量E(N/mm 2 ) 10000
取单位宽度b=1000mm,按四等跨连续梁计算:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q =γ ×[1.3(G +(G +G )×h)
1 0 1k 2k 3k
+1.5×γ ×Q ]×b=1.1×[1.3×(0.1+(24+1.5)×2.75)+1.5×0.9×3]×1=104.877kN/m
L 1k
q =γ ×1.3×[G +(G +G )×h]×b=1.1×1.3×[0.1+(24+1.5)×2.75]×1=100.422kN/m
1静 0 1k 2k 3k
q =γ ×1.5×γ ×Q ×b=1.1×1.5×0.9×3×1=4.455kN/m
1活 0 L 1kq =[1×(G +(G +G )×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×2.75)]×1=70.225kN/m
2 1k 2k 3k
计算简图如下:
1、强度验算
M =0.107q L2+0.121q L2=0.107×100.422×0.1112+0.121×4.455×0.1112=
max 1静 1活
0.139kN·m
σ=M /W=0.139×106/37500=3.715N/mm2≤[f]=15N/mm2
max
满足要求!
2、挠度验算
ν =0.632q L4/(100EI)=0.632×70.225×111.1114/(100×10000×281250)=0.024mm≤[ν]=
max 2
min[L/150,10]=min[111.111/150,10]=0.741mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R =R =0.393q L+0.446q L=0.393×100.422×0.111+0.446×4.455×0.111=4.606kN
1 5 1静 1活
R =R =1.143q L+1.223q L=1.143×100.422×0.111+1.223×4.455×0.111=13.359kN
2 4 1静 1活
R =0.928q L+1.142q L=0.928×100.422×0.111+1.142×4.455×0.111=10.92kN
3 1静 1活
标准值(正常使用极限状态)
R '=R '=0.393q L=0.393×70.225×0.111=3.066kN
1 5 2
R '=R '=1.143q L=1.143×70.225×0.111=8.919kN
2 4 2
R '=0.928q L=0.928×70.225×0.111=7.241kN
3 2
五、小梁验算小梁类型 方木 小梁截面类型(mm) 48×98
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm 2 ) 15.44 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm 2 ) 1.78
小梁截面抵抗矩W(cm 3 ) 76.832 小梁弹性模量E(N/mm 2 ) 9350
小梁截面惯性矩I(cm 4 ) 376.477 小梁计算方式 简支梁
承载能力极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:q =R /b=4.606/1=4.606kN/m
1左 1
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q =
1中
Max[R ,R ,R ]/b=Max[13.359,10.92,13.359]/1=13.359kN/m
2 3 4
梁底面板传递给右边小梁线荷载:q =R /b=4.606/1=4.606kN/m
1右 5
小梁自重:q =1.1×1.3×(0.3-0.1)×1/9 =0.032kN/m
2
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q =1.1×1.3×0.5×(2.75-0.2)=1.823kN/m
3左
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q =1.1×1.3×0.5×(2.75-0.2)=1.823kN/m
3右
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q =
4左
1.1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.2)+1.5×0.9×3]×(0.75-1/2)/2×1=1.544kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q =
4右
1.1×[1.3×(0.5+(24+1.1)×0.2)+1.5×0.9×3]×(0.75-1/2)/2×1=1.544kN/m
左侧小梁荷载q =q +q +q +q =4.606+0.032+1.823+1.544=8.004kN/m
左 1左 2 3左 4左
中间小梁荷载q = q + q =13.359+0.032=13.391kN/m
中 1中 2
右侧小梁荷载q =q +q +q +q =4.606+0.032+1.823+1.544=8.004kN/m
右 1右 2 3右 4右
小梁最大荷载q=Max[q ,q ,q ]=Max[8.004,13.391,8.004]=13.391kN/m
左 中 右
正常使用极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:q '=R '/b=3.066/1=3.066kN/m
1左 1
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q '=
1中
Max[R ',R ',R ']/b=Max[8.919,7.241,8.919]/1=8.919kN/m
2 3 4
梁底面板传递给右边小梁线荷载:q '=R '/b=3.066/1=3.066kN/m
1右 5
小梁自重:q '=1×(0.3-0.1)×1/9 =0.022kN/m
2
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q '=1×0.5×(2.75-0.2)=1.275kN/m
3左梁右侧模板传递给右边小梁荷载q '=1×0.5×(2.75-0.2)=1.275kN/m
3右
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q
4
'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.2)]×(0.75-1/2)/2×1=0.69kN/m
左
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q
4
'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.2)]×(0.75-1/2)/2×1=0.69kN/m
右
左侧小梁荷载q '=q '+q '+q '+q '=3.066+0.022+1.275+0.69=5.054kN/m
左 1左 2 3左 4左
中间小梁荷载q '= q '+ q '=8.919+0.022=8.941kN/m
中 1中 2
右侧小梁荷载q '=q '+q '+q '+q ' =3.066+0.022+1.275+0.69=5.054kN/m
右 1右 2 3右 4右
小梁最大荷载q'=Max[q ',q ',q ']=Max[5.054,8.941,5.054]=8.941kN/m
左 中 右
为简化计算,按简支梁和悬臂梁分别计算,如下图:
1、抗弯验算
M =max[0.125ql 2,0.5ql 2]=max[0.125×13.391×0.62,0.5×13.391×0.32]=
max 1 2
0.603kN·m
σ=M /W=0.603×106/76832=7.843N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
max满足要求!
2、抗剪验算
V =max[0.5ql ,ql ]=max[0.5×13.391×0.6,13.391×0.3]=4.017kN
max 1 2
τ =3V /(2bh )=3×4.017×1000/(2×48×98)=1.281N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
max max 0
满足要求!
3、挠度验算
ν =5q'l 4/(384EI)=5×8.941×6004/(384×9350×376.477×104)=0.429mm≤[ν]=
1 1
min[l /150,10]=min[600/150,10]=4mm
1
ν =q'l 4/(8EI)=8.941×3004/(8×9350×376.477×104)=0.257mm≤[ν]=min[2l /150,
2 2 2
10]=min[600/150,10]=4mm
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
R =max[qL ,0.5qL +qL ]=max[13.391×0.6,0.5×13.391×0.6+13.391×0.3]=8.035kN
max 1 1 2
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为
R =4.802kN,R =8.035kN,R =6.571kN,R =6.571kN,R =6.571kN,R =6.571kN,R =6.571kN,R
1 2 3 4 5 6 7
=6.571kN,R =8.035kN,R =4.802kN
8 9 10
正常使用极限状态
R '=max[q'L ,0.5q'L +q'L ]=max[8.941×0.6,0.5×8.941×0.6+8.941×0.3]=5.365kN
max 1 1 2
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为
R '=3.032kN,R '=5.365kN,R '=4.358kN,R '=4.358kN,R '=4.358kN,R '=4.358kN,R '=4.358k
1 2 3 4 5 6 7
N,R '=4.358kN,R '=5.365kN,R '=3.032kN
8 9 10
六、主梁验算
主梁类型 钢管 主梁截面类型(mm) Φ48×3.5
主梁计算截面类型(mm) Ф48×3 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm 2 ) 205主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm 2 ) 125 主梁截面抵抗矩W(cm 3 ) 4.49
主梁弹性模量E(N/mm 2 ) 206000 主梁截面惯性矩I(cm 4 ) 10.78
可调托座内主梁根数 2 主梁受力不均匀系数 0.6
主梁自重忽略不计,主梁2根合并,其主梁受力不均匀系数=0.6,则单根主梁所受
集中力为Ks×Rn,Rn为各小梁所受最大支座反力
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=M /W=0.296×106/4490=65.981N/mm2≤[f]=205N/mm2
max
满足要求!
2、抗剪验算主梁剪力图(kN)
V =7.476kN
max
τ =2V /A=2×7.476×1000/424=35.266N/mm2≤[τ]=125N/mm2
max max
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
ν =0.05mm≤[ν]=min[L/150,10]=min[300/150,10]=2mm
max
满足要求!
4、支座反力计算
承载能力极限状态
支座反力依次为R =8.112kN,R =11.419kN,R =11.419kN,R =8.112kN
1 2 3 4
立杆所受主梁支座反力依次为P =8.112/0.6=13.519kN,P =11.419/0.6=19.032kN,
1 2
P =11.419/0.6=19.032kN,P =8.112/0.6=13.519kN
3 4
七、可调托座验算荷载传递至立杆方式 可调托座 可调托座承载力设计值[N](kN) 30
可调托座最大受力N=max[P ,P ,P ,P ]=19.032kN≤[N]=30kN
1 2 3 4
满足要求!
八、立杆验算
立杆钢管截面类型(mm) Ф48×3.2 立杆钢管计算截面类型(mm) Ф48×3
钢材等级 Q345 立杆截面面积A(mm 2 ) 424
回转半径i(mm) 15.9 立杆截面抵抗矩W(cm 3 ) 4.49
支架立杆计算长度修正系数η 1.2 悬臂端计算长度折减系数k 0.7
抗压强度设计值[f](N/mm 2 ) 300 支架自重标准值q(kN/m) 0.15
1、长细比验算
h =max(ηh,h'+2ka)=max(1.2×1500,500+2×0.7×400)=1800mm
max
λ=h /i=1800/15.9=113.208≤[λ]=150
max
长细比满足要求!
查表得:φ=0.386
2、风荷载计算
M =γ ×γ ×φ γ ×M =γ ×γ ×φ γ ×(ζ ×ω ×l ×h2/10)=
wd 0 L w Q ωk 0 L w Q 2 k a
1.1×0.9×0.6×1.5×(1×0.21×0.6×1.52/10)=0.025kN·m
3、稳定性计算
P =13.519kN,P =19.032kN,P =19.032kN,P =13.519kN
1 2 3 4
N =max[P ,P ,P ,P ]+1.1×1.3×0.15×(5.75-2.75)=max[13.519,19.032,19.032,
d 1 2 3 4
13.519]+0.644=19.676kN
f =N /(φA)+M /W=19675.682/(0.386×424)+0.025×106/4490
d d wd
=125.788N/mm2≤[f]=300N/mm2
满足要求!
九、高宽比验算根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 第8.3.2条: 支撑脚手架
独立架体高宽比不应大于3.0
H/B=5.75/10.1=0.569≤3
满足要求!
十、架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:q =l' ×ω =1.2×1.778=2.134kN/m:
wk a fk
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:
F = l' ×H ×ω =1.2×0.036×2.164=0.093kN
wk a m mk
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值M :
ok
M =0.5H2q +HF =0.5×5.752×2.134+5.75×0.093=35.809kN.m
ok wk wk
参考《规范》GB51210-2016 第6.2.17条:
B2l' (g + g )+2ΣG b ≥3γ M
a k1 k2 jk j 0 ok
g ——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
k1
g ——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
k2
G ——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
jk
b ——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
jB2l' (g + g )+2ΣG b =B2l' [qH/(l' ×l' )+G ]
a k1 k2 jk j a a b 1k
+2×G ×B/2=10.12×1.2×[0.15×5.75/(1.2×1.2)+0.5]+2×1×10.1/2=144.626kN.m≥3γ M
jk 0 ok
=3×1.1×35.809=118.168kN.M
满足要求!