模板支架计算.doc
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安全管理检查验收表
箱梁模板支架计算书
弄广分离立交桥为3-22m 等宽截面,根据箱梁截面特点,即取:
一、横梁及实腹板段底模板支架计算
计算参数 :
模板支架搭设高度为7.0m,
立杆的纵距b=0.60m ,立杆的横距l=0.90m,立杆的步距h=1.20m。
面板厚度 12mm,剪切强度 1.6N/mm2,抗弯强度 18.0N/mm2,弹性模量 9000.0N/mm2 。
木方 100×100mm,间距 200mm ,剪切强度 1.3N/mm2,抗弯强度 13.0N/mm2,弹性模量 9000.0N/mm2 。
梁顶托采用 100×150mm 木方。
模板自重 0.50kN/m2,混凝土钢筋自重26.00kN/m3,施工活荷载
2.50kN/m2。
采用的钢管类型为48×2.9。
1、模板面板计算
面板为受弯结构 ,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1 = 26.000×1.400×0.600+0.500 ×0.600=22.140kN/m
活荷载标准值q2 = (0.000+2.500)×0.600=1.500kN/m
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 :
W = 60.00×1.20×1.20/6 = 14.40cm3;
I = 60.00×1.20×1.20×1.20/12 = 8.64cm4;
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f ——面板的抗弯强度计算值(N/mm2) ;
M ——面板的最大弯距 (N.mm) ;
W ——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取 18.00N/mm2;
M = 0.100ql2
其中 q ——荷载设计值 (kN/m) ;
经计算得到 M = 0.100× (1.20× 22.140+1.40× 1.500)× 0.200 ×
0.200=0.115kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.115× 1000 ×
1000/14400=7.963N/mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f], 满足要求 !
(2)抗剪计算[ 可以不计算 ]
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力Q=0.600×(1.20×22.140+1.4×1.500)×0.200=3.440kN
截面抗剪强度计算值 T=3 × 3440.0/(2 × 600.000 ×
12.000)=0.717N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
抗剪强度验算T < [T],满足要求 !
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值v = 0.677×22.140×2004/(100×9000
×
86400)=0.308mm
面板的最大挠度小于200.0/400,满足要求 !
2、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重 (kN/m) :
q11 = 26.000×1.400×0.200=7.280kN/m
(2)模板的自重线荷载 (kN/m) :
q12 = 0.500×0.200=0.100kN/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/m) :
经计算得到,活荷载标准值q2 = (2.500+0.000)×0.200=0.500kN/m
静荷载q1 = 1.20×7.280+1.20×0.100=8.856kN/m
活荷载q2 = 1.40×0.500=0.700kN/m
计算单元内的木方集中力为(0.700+8.856) ×0.600=5.734kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下 :
均布荷载q = 5.734/0.600=9.556kN/m
最大弯矩M = 0.1ql2=0.1×9.56×0.60×0.60=0.344kN.m
最大剪力Q=0.6×0.600 ×9.556=3.440kN
最大支座力N=1.1×0.600 ×9.556=6.307kN
木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为 :
W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3;
I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.344×106/166666.7=2.06N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 !
(2)木方抗剪计算[ 可以不计算 ]
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪强度必须满足 :
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值T=3×3440/(2×100×100)=0.516N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到7.380kN/m
最大变形v =0.677×7.380×600.04/(100×9000.00 ×
8333333.5)=0.086mm
木方的最大挠度小于600.0/400, 满足要求 !
3、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力P= 6.307kN
均布荷载取托梁的自重q= 0.144kN/m。
6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN
6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN
0.14kN/m
A
900 B
900 900
托梁计算简图
2.582
2.035
托梁弯矩图 (kN.m)
1818.70.69
1212.96.9612.6812.6612.3912.36
6.656.62 6.356.32 6.056.02
0.310.280.01
6.026.05 0.01 0.280.31
6.326.35 6.626.65
12.3612.39 12.6612.68 1212.96.96
1818.69.70
托梁剪力图 (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:
4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN
4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN
0.14kN/m
A
900 B
900 900
托梁变形计算受力图
0.030
0.441
托梁变形图 (mm)
经过计算得到最大弯矩M= 2.581kN.m
经过计算得到最大支座F= 31.380kN
经过计算得到最大变形V= 0.441mm
顶托梁的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为 : W = 10.00×15.00×15.00/6 = 375.00cm3;
I = 10.00×15.00×15.00×15.00/12 = 2812.50cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=2.581×106/375000.0=6.88N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 !
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v =0.441mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求 !
4、模板支架荷载标准值(立杆轴力 )
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重 (kN):
NG1 = 0.123×7.000=0.864kN
(2)模板的自重 (kN) :
NG2 = 0.500×0.600 × 0.900=0.270kN
(3)钢筋混凝土楼板自重 (kN) :
NG3 = 26.000×1.400× 0.600 ×0.900=19.656kN
经计算得到,静荷载标准值NG = (NG1+NG2+NG3)= 20.790kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ = (2.500+0.000)× 0.600 ×0.900=1.350kN
3.不考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.20NG + 1.40NQ
5、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时 ,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N = 26.84kN
i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A ——立杆净截面面积, A=4.107cm2;
W ——立杆净截面模量 (抵抗矩 ),W=4.372cm3;
[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=0.30m;
h ——最大步距, h=1.20m;
l0 ——计算长度,取 1.200+2×0.300=1.800m;
——由长细比,为 1800/16=113;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 查表得到 0.503;
经计算得到=26838/(0.503×411)=129.884N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [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=1.4Wklal02/8-Prl0/4
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr 计算公式
Pr=5×1.4Wklal0/16
其中Wk ——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=0.7×0.300×1.200×0.240=0.086kN/m2
h ——立杆的步距, 1.20m;
la ——立杆迎风面的间距, 0.60m ;
lb ——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m ;
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr=5 × 1.4× 0.086 ×
0.600 ×
1.800/16=0.041kN.m;
风荷载产生的弯矩Mw=1.4×0.086 ×0.600 × 1.800× 1.800/8-
0.041×
1.800/4=0.011kN.m;
Nw ——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
Nw=1.2×20.790+0.9× 1.4× 1.350+0.9× 1.4×
0.011/0.900=26.664kN
经计算得到=26664/(0.503×411)+11000/4372=131.313N/mm2;
页脚内容 12
考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [f], 满足要求 !
6、立杆底座和地基承载力计算
⑴ 立杆承受荷载计算
端横梁及实腹板支架立杆纵距、横距采用 60cm×90cm 的布置形式,取各种布置情况下最不利位置进行受力分析,并对受力结构进行简化(偏于安全)
每根立杆上荷载为: N=a×b×q=a×b×q
=0.6×0.9×26.664=14.399kN
⑴立杆底托承载力计算
立杆底托验算: N≤R d
通过前面立杆承受荷载计算,每根立杆上荷载为14.399kN:
底托承载力(抗压)设计值取R d =35KN;
得: 14.399KN<35KN
计算结果说明立杆底托符合要求。
⑵ 立杆地基承载力验算
跟据现场地质情况,按《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》地基承载力调整
系数取 0.4,根据对地基初探试验报告地基承载力为
300-400kPa 。
N
立杆地基承载力验算:
A
d ≤K · f
k
式中: N —— 为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值;
A d —— 为立杆底座面积 2
A d =15cm ×15cm=225cm ;
按照最不利荷载考虑,底托坐落在
15cm 砼层上,按照力传递面积计算:
2
0.2025m 2
A (2 0.15 tg 45 15)
K 调整系数;混凝土基础系数为 1.0
按照最不利荷载考虑:
N
≤K ·[ f
k
A d
=
26.664KN
131.67
KPa ×
2
]=1.0 300KPa
0.2025m
经过地基处理后,可以满足要求。
二、 空腹板翼缘板段底模板支架计算
计算参数 :
模板支架搭设高度为 7.0m,
立杆的纵距b=1.20m,立杆的横距l=0.90m,立杆的步距h=1.20m。
面板厚度 12mm,剪切强度 1.6N/mm2,抗弯强度 18.0N/mm2,弹性
模量 9000.0N/mm 2。
木方 100×100mm,间距 300mm,剪切强度 1.6N/mm 2
,抗弯强
度16.0N/mm 2
,弹性模量 9000.0N/mm
2
。
梁顶托采用 100×100mm木方。
模板自重 0.50kN/m 2,混凝土钢筋自重 26.00kN/m3,施工活荷载
4.50kN/m 2。
采用的钢管类型为48×2.9。
1、模板面板计算
面板为受弯结构 ,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1 = 26.000×0.450×1.200+0.500×1.200=14.640kN/m
活荷载标准值q2 = (2.000+2.500)×1.200=5.400kN/m
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 :
W = 120.00×1.20×1.20/6 = 28.80cm 3
;
××× 4
; I = 120.00 1.20 1.20
1.20/12 = 17.28cm
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值 (N/mm 2
);
M —— 面板的最大弯距 (N.mm) ;
W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取 18.00N/mm 2
;
M = 0.100ql
2
其中 q —— 荷载设计值 (kN/m) ;
经计算得到M = 0.100×(1.20×14.640+1.40×5.400)×0.300×0.300=0.226kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.226×1000×
1000/28800=7.853N/mm
2
面板的抗弯强度验算 f < [f], 满足要求 !
(2)抗剪计算[ 可以不计算 ]
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力Q=0.600×(1.20×14.640+1.4×5.400)×
0.300=4.523kN
截面抗剪强度计算值T=3×4523.0/(2×1200.000×
2
12.000)=0.471N/mm
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm
2
抗剪强度验算T < [T],满足要求 !
(3)挠度计算
v = 0.677ql 4
/ 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值v = 0.677×14.640×3004
/(100×9000 ×
172800)=0.516mm
面板的最大挠度小于300.0/400,满足要求 !
2、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重 (kN/m) :
q11 = 26.000×0.450×0.300=3.510kN/m
(2)模板的自重线荷载 (kN/m) :
q12 = 0.500×0.300=0.150kN/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/m) :
经计算得到,活荷载标准值q2 = (2.500+2.000)×0.300=1.350kN/m
静荷载 q1 = 1.20×3.510+1.20×0.150=4.392kN/m
活荷载 q2 = 1.40×1.350=1.890kN/m
计算单元内的木方集中力为
(1.890+4.392)×1.200=7.538kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值
最不利分配的弯矩和,计算公式如下 :
均布荷载 q = 7.538/1.200=6.282kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql 2
=0.1×6.28×1.20×1.20=0.905kN.m
最大剪力 Q=0.6×1.200×6.282=4.523kN
最大支座力 N=1.1×1.200×6.282=8.292kN
木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 :
3
;
W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm
××× 4
; I = 10.00 10.00 10.00 10.00/12 = 833.33cm