扣件式钢管梁支撑系统计算500X900复习进程.docx
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扣件式钢管梁支撑系统计算500X900复习进程.docx
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扣件式钢管梁支撑系统计算500X900复习进程
梁模板支撑计算书
工程名称:
123
工程单位:
1.计算参数
结构楼板厚300mm,梁宽b=500mm,梁高h=900mm,层高4.10m,结构表面考虑隐蔽;模板材料为:
夹板底模厚度18mm,侧模厚度18mm;梁边至板支撑的距离0.80m;板材弹性模量E=6000N/mm2,枋材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,抗剪强度fv=1.40N/mm2;支撑采用两根扣件式钢管支撑,横向间距900mm,纵向间距900mm,支架立杆的步距h=1.50m;钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm;钢管重量0.0326kN/m。
钢材弹性模量E=206000N/mm2,抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=120.00N/mm2。
2.梁底模验算
(1)梁底模及支架荷载计算
荷载类型标准值单位梁宽(m)梁高(m)系数设计值
①底侧模自重0.3kN/m2×(0.50+1.20)×1.2=0.61kN/m
②砼自重24.0kN/m3×0.50×0.90×1.2=12.96kN/m
③钢筋荷载1.5kN/m3×0.50×0.90×1.2=0.81kN/m
④振捣砼荷载2.0kN/m2×0.50×1.4=1.40kN/m
梁底模和支架承载力计算组合①+②+③+④q1=15.78kN/m
梁底模和龙骨挠度验算计算组合(①+②+③)/1.2q2=11.99kN/m
(2)底模板验算
第一层龙骨(次楞)间距L=300mm,计算跨数5跨;底模厚度h=18mm,板模宽度b=500mm。
W=bh2/6=500×182/6=27000mm3,I=bh3/12=500×183/12=243000mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,Mmax=KMq1L2=-0.105×15.78×3002=-149121N·mm=-0.15kN·m
σ=Mmax/W=149121/27000=5.52N/mm2
梁底模抗弯强度σ=5.52N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.606,Vmax=KVq1L=0.606×15.78×300=2869N
τ=3Vmax/(2bh)=3×2869/(2×500×18)=0.48N/mm2
梁底模抗剪强度τ=0.48N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q2=11.99kN/m
υmax=Kυq2L4/(100EI)=0.644×11.99×3004/(100×6000×243000)=0.43mm
[υ]=L/250=300/250=1.20mm
梁底模挠度υmax=0.43mm<[υ]=1.20mm,满足要求。
内力图如下图
(3)第一层龙骨(次楞)验算
钢管横向间距L=900mm,C=500mm、γ=500/900=0.56。
第一层龙骨(次楞)采用木枋b=50mm,h=100mm;W=bh2/6=50×1002/6=83333mm3
I=bh3/12=50×1003/12=4166667mm4。
1)抗弯强度验算
a、梁传荷载计算
q=q1×第一层龙骨(次楞)间距/梁宽=15.78×300/500=9.47kN/m
Mq=qcL(2-γ)/8=9.47×500/1000×900/1000×(2-0.56)/8=0.77kN·m
b、板传荷载计算
P板重量=1.2×(板厚度×25+模板重)+1.4×活载=1.2×(0.30×25+0.30)+1.4×2.50=12.86kN/m2
板传递到第一层龙骨的荷载P=400/1000×300/1000×12.86=1.54kN
a=0.5×(L-c)=0.5×(900-500)=200mm,Mp=P×a=1.54×0.20=0.31kN·m
Mmax=Mq+Mp=(0.77+0.31)×106=1080000N·mm
σ=Mmax/W=1080000/83333=12.96N/mm2
第一层龙骨(次楞)抗弯强度σ=12.96N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
Vmax=0.5×q×梁宽+P=0.5×9.47×500/1000+1.54=3.91kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×3.91×1000/(2×50×100)=1.17N/mm2
第一层龙骨(次楞)抗剪强度τ=1.17N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q’=q2×第一层龙骨(次楞)间距/梁宽=11.99×300/500=7.19N/mm
υq=q'cL3×(8-4γ2+γ3)/(384EI)
=7.19×500×9003×(8-4×0.562+0.563)/(384×9000×4166667)=1.26mm
υp=PaL2×(3-4×(a/L)2)/(24EI)
=1.54×1000×200×9002×(3-4×0.222)/(24×9000×4166667)=0.78mm
υmax=υq+υp=1.26+0.78=2.04mm
[υ]=L/250=900/250=3.60mm
第一层龙骨(次楞)挠度υmax=2.04mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
内力图如下图
(4)第二层龙骨(主楞)验算
钢管纵向间距900mm,计算跨数5跨;第二层龙骨(主楞)采用双钢管,Φ48×3.0
W=8980.00mm3,I=215600.00mm4,A=4.24cm2
1)抗弯强度验算
P=V=1/2×q×梁宽+P=0.5×9.47×500/1000+1.54=3908N=3.91kN
弯矩系数KM=-0.281,Mmax=KmPL=-0.281×3.91×1000×900=-988839N·mm
σ=Mmax/W=988839/8980=110.12N/mm2
第二层龙骨(主楞)抗弯强度σ=110.12N/mm2<f=205.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=1.281,Vmax=KVP=1.281×3.91=5.01kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×5.01×1000/(2×2×424.00)=8.86N/mm2
第二层龙骨(主楞)抗剪强度τ=8.86N/mm2<fv=120.00N/mm2,满足要求。
3)挠度强度验算
挠度系数Kυ=1.795,P'=V=1/2×q×梁宽+P板传=0.5×7.19×500/1000+1.54=3.34kN
υmax=KυP’L3/(100EI)=1.795×3.34×1000×9003/(100×206000×215600)=0.98mm
[υ]=L/250=900/250=3.60mm
第二层龙骨(主楞)挠度υmax=0.98mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
内力图如下图
3.支撑强度验算
(1)荷载计算
传至每根钢管立柱最大支座力的系数为3.351,每根钢管承载NQK1=3.351×3910=13102N
每根钢管承载活荷载(1.0kN/m2):
NQK2=1.4×0.90×0.90×1000=1134N
每根钢管承载荷载NQK=NQK1+NQK1=13102+1134=14236N
钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=0.0326×3.2×1000=104N
水平拉杆3层,拉杆重量=3×1.80×0.0326=176N
扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=14.60×3=44N
支架重量NGk=立杆重量+水平拉杆重量+扣件重量=104+176+44=324N
钢管轴向力N=1.2NGK+NQK=1.2×324+14236=14625N
(2)钢管立杆长细比验算
L0=h=1.50m,钢管的i=1.59cm,λ=L0/i=150.00/1.59=94.34
钢管立杆长细比94.34<150,满足要求。
(3)钢管立杆稳定性验算
=0.634,P=N/(A)=14625/(0.634×424.00)=54.40N/mm2
钢管立杆稳定性计算54.40N/mm2<205.00N/mm2,满足要求。
4.支撑支承面验算
钢管立杆设配套底座200×200mm,支承面为(按C30考虑)混凝土楼板,楼板厚=180mm,上部荷载为:
F=14.62kN
(1)支承面受冲切承载力验算
βS=2.00,ft=1.43N/mm2,hO=180-15=165mm,η=0.4+1.2/βS=1.00
σpc,m=0N/mm2,Um=2×(200+165)+2×(200+165)=1460mm,βh=1.00
(0.7βhft+0.25σpc,m)ηUmhO=[(0.7×1×1.43+0.25×0)×1.00×1460×165]/1000=241.14kN
钢管支承面受冲切承载力241.14kN>14.62kN,满足要求。
(2)支承面局部受压承载力验算
Ab=(0.20+2×0.20)×(0.20×3)=0.36m2,Al=0.20×0.20=0.04m2
βl=(Ab/Al)0.5=3.00,fcc=0.85×14300=12155kN/m2,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×3×12155×0.04=1093.95kN
支承面局部受压承载力F=1093.95kN>14.62kN,满足要求。
5.侧模板验算
(1)荷载计算
1)新浇砼的侧压力
F1=0.22γ×200/(T+15)β1β2V1/2
=0.22×24.00×4.44×1.20×1.15×2.000.5=45.75kN/m2
(γ=24.0β1=1.20β2=1.15V=2.0T=30.0℃)
F2=γH=24×梁高=24×0.90=21.60kN/m2
F1、F2两者取小值F=21.60kN/m2,有效压头高度=F/γ=0.90m。
2)荷载计算
荷载类型 标准值 单位分项系数设计值单位
①新浇混凝土的侧压力F 21.60 kN/m2 γG=1.2 25.92 kN/m2
②振捣混凝土产生的荷载Q2K 4.00 kN/m2 γQ=1.4 5.60 kN/m2
梁侧模和侧肋强度荷载组合①+② 31.52kN/m2
梁底模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2 21.60kN/m2
(2)侧模板强度验算
取竖肋间距L=200mm,计算跨数5跨;木模板厚度h=18mm
W=bh2/6=600×182/6=32400mm3,I=bh3/12=600×183/12=291600mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,q=31.52×(900-300)/1000=18.91kN/m=18.91N/mm
Mmax=KMqL2=-0.105×18.91×2002=-79422N·mm
σ=Mmax/W=79422/32400=2.45N/mm2
侧模抗弯强度σ=2.45N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
抗剪系数KV=0.606,Vmax=KVqL=0.606×18.91×200/1000=2.29kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2.29×1000/(2×18×600)=0.32N/mm2
侧模抗剪强度τ=0.32N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q,=21.60×(900-300)/1000=12.96kN/m=12.96N/mm
挠度υmax=Kυq,L4/100EI=0.644×12.96×2004/(100×6000×291600)=0.08mm
[υ]=L/250=200/250=0.80mm
侧模挠度υmax=0.08mm<[υ]=0.80mm,满足要求。
内力图如下图
(3)对拉螺栓计算
Fs=0.95×(γGF+γQQ2k)=0.95×31.52=29.94kN/m2;设1排对拉螺栓,螺栓横向间距a=400mm=0.40m,竖向间距b=(900-300)/2=300mm=0.30m,N=abFs=0.40×0.30×29.94=3.59kN;对拉螺栓φ12,容许拉力[Ntb]=12.90kN
对拉螺栓受力3.59kN<容许拉力12.90kN,满足要求。
(4)侧肋强度验算
计算跨度300mm;跨数2跨。
木枋尺寸b=50mm,h=100mm
W=bh2/6=50×1002/6=83333mm3,I=bh3/12=50×1003/12=4166667mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.125,q=31.52×200/1000=6.30N/mm
Mmax=KMqL2=0.125×6.30×3002=70875N·mm
σ=Mmax/W=70875/83333=0.85N/mm2
侧肋抗弯强度σ=0.85N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.625,Vmax=KVqL=0.625×6.30×300/1000=1.18kN
τ=3Vmax/(2A)=3×1.18×1000/(2×50×100)=0.35N/mm2
侧肋抗剪强度τ=0.35N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.521,q,=21.60×200/1000=4.32N/mm
υmax=Kυq,L4/100EI=0.521×4.32×3004/(100×9000×4166667)=0mm
[υ]=L/250=300/250=1.20mm
侧肋挠度υmax=0mm<[υ]=1.20mm,满足要求。
内力图如下图
6.梁侧檩梁验算
对拉螺杆横向间距400mm,侧肋间距200mm,计算跨数5跨;梁侧檩梁采用Φ48×3.0双钢管,W=4490mm3,I=107800mm4,A=424mm2;
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.171,P=1.25qL=1.25×6.30×0.30=2.36kN;
Mmax=KmPL=0.171×2.36×0.40×106=161424N·mm
σ=Mmax/W=161424/(2×4490)=17.98N/mm2
檩梁抗弯强度σ=17.98N/mm2<fm=205.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.658,Vmax=KVP=0.658×2.36=1.56kN
τ=3Vmax/(2A)=3×1556/(2×2×424)=2.75N/mm2
檩梁抗剪强度τ=2.75N/mm2<fv=120.00N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=1.097,P,=1.25qL=1.25×4.32×0.30=1.62kN;
υmax=KυP,L3/(100EI)=1.097×1620×4003/(100×206000×2×107800)=0.03mm
[υ]=L/250=400/250=1.60mm
檩梁挠度υmax=0.03mm<[υ]=1.60mm,满足要求。
7.计算结果
底模、侧模厚度18mm;第一层龙骨(次楞)50×100mm木枋@300mm,第二层龙骨(主楞)双钢管Φ48×3.0@900mm;钢管纵向间距@900mm,钢管横向间距@900mm;竖肋50×100mm木枋@200mm,对拉螺栓1排φ12,横向间距400mm,采用Φ48×3.0双钢管作为横檩梁。
在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。
所有水平拉杆的端部均应与周围建筑物顶紧顶牢。
无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
在外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑;中间在纵横向应每隔10m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑,其宽度宜为4-6m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。
剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜为45°-60°。
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