【任務說明】
1、模板支架參數(shù)
梁截面寬度:0.3m;梁截面高度:0.75m;模板支架高度H:3.6m;樓板厚度:0.12m;
立桿梁跨度方向間距l(xiāng)a:0.6m;梁兩側立柱間距l(xiāng)b:0.6m,梁下增加1根立柱;水平桿最大步距: 0.85m;
梁底面板下次楞采用:方木支撐;鋼管按φ48×3.0計算;面板采用:15mm厚竹膠合板,
梁模板單項計算書
。 2、側模板參數(shù)
主楞龍骨材料:鋼楞,截面類型為:圓鋼管φ48×3.0 ;
次楞龍骨材料:木楞,寬度:50mm 高度:70mm;
主楞間距:500mm;次楞間距:210mm;
穿梁螺栓水平間距:500mm;穿梁螺栓豎向間距:400mm;穿梁螺栓直徑:12mm。
3、荷載參數(shù)
永久荷載標準值:模板與小楞自重(G1k):0.35kN/m2;每米立桿承受結構自重:0.094kN/m;新澆筑砼自重(G2k):24kN/m3;鋼筋自重(G3k):1.5kN/m3;
可變荷載標準值:施工人員及設備荷載(Q1k):1kN/m2;振搗砼對水平面模板荷載(Q2k):2kN/m2;振搗砼對垂直面模板荷載(Q2k):4kN/m2;傾倒砼對梁側模板產(chǎn)生水平荷載(Q3k):3kN/m2。
【任務計算】
一.新澆砼對模板側壓力標準值計算
新澆筑的混凝土作用于模板的側壓力標準值,按下列公式計算,并取其中的較小值:
F=0.22γct0β1β2
V
=0.22×24×5.7×1.2×0.85×1.58=48.50kN/m2
F=γcH=24×0.75=18.00kN/m2
其中γc--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t0-- 新澆混凝土的初凝時間,按200/(T+15)計算,取初凝時間為5.7小時。T:混凝土的入模溫度,經(jīng)現(xiàn)場測試,為20℃;
V -- 混凝土的澆筑速度,取2.5m/h;
H -- 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度,取0.75m;
β1-- 外加劑影響修正系數(shù),取1.2;
β2-- 混凝土坍落度影響修正系數(shù),取0.85;
根據(jù)以上兩個公式計算,新澆筑混凝土對模板的側壓力標準值取較小值18.00kN/m2。
二、梁側模板面板計算
面板采用竹膠合板,厚度為15mm,按簡支跨計算,驗算跨中最不利抗彎強度和撓度。取主楞間距0.50m作為計算單元。
面板的截面抵抗矩W=50.00×1.5×1.5/6=18.75cm3;
截面慣性矩I=50.00×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4;
1、強度驗算
(1)、計算時兩端按簡支板考慮,其計算跨度取支承面板的次楞間距,L=0.21m。
(2)、荷載計算
新澆筑混凝土對模板的側壓力標準值G4k=18.00kN/m2,振搗砼對側模板產(chǎn)生的荷載標準值Q2K=3kN/m2。
均布線荷載設計值為:
q=0.9×[1.2×18000+1.4×3000]×0.50=11.61KN/m
(3)、強度驗算
施工荷載為均布線荷載:
M=
ql2
=
11.61×0.212
= 0.051KN·m
10
10
面板抗彎強度設計值f=35N/mm2;
σ=
M
=
51.20×103
=2.73N/mm2< f=35N/mm2
W
18.75×103
面板強度滿足要求!
2、抗剪驗算
Vmax=0.6ql=0.6×11.61×0.21 = 1.46KN
3V
=
3×1.46×103
=0.70N/mm2< f=1.5N/mm2
2bh
2×15×210
3、撓度驗算
驗算撓度時不考慮可變荷載值,僅考慮永久荷載標準值,故其作用效應的線荷載計算如下:
q = 0.5×18000=9000N/m=9.0N/mm;
面板最大容許撓度值: 210/250=0.84mm;
面板彈性模量: E = 6000N/mm2;
ν=
0.677ql4
=
0.677×9.00×2104
=0.14mm < 0.84mm
100EI
100×6000×14.06×104
滿足要求!
三、梁側模板次楞計算
次楞采用木楞,寬度:50mm高度:70mm 間距:0.21m 截面抵抗矩W和截面慣性矩I分別為:
截面抵抗矩W =5.0×7.0×7.0/6=40.80cm3;
截面慣性矩I =5.0×7.0×7.0×7.0/12=142.92cm4;
1、強度驗算
(1)、次楞承受模板傳遞的荷載,按均布荷載作用下三跨連續(xù)梁計算,其計算跨度取主楞間距,L=0.5m。
次楞計算簡圖l=0.5m
(2)、荷載計算
新澆筑混凝土對模板的側壓力標準值G4k=18.00kN/m2,振搗砼對側模板產(chǎn)生的荷載標準值Q2K=3kN/m2。
均布線荷載設計值為:
q=0.9×[1.2×18000+1.4×3000]×0.21=4.876KN/m
(3)、強度驗算
計算最大彎矩:
Mmax=0.1ql2=0.1×4.876×0.52=0.122kN·m
最大支座力:1.1ql=1.1×4.876×0.5=2.68kN
次楞抗彎強度設計值[f]=17N/mm2。
σ=
Mmax
=
0.122×106
=
2.99N/mm2< 13N/mm2
W
40.80×103
滿足要求!
2、抗剪驗算
Vmax=0.6ql=0.6×4.876×0.5 = 1.46KN
3V
=
3×1.46×103
=0.63N/mm2< f=15N/mm2
2bh
2×50×70
3、撓度驗算
驗算撓度時不考慮可變荷載值,僅考慮永久荷載標準值,故其作用效應的線荷載計算如下:
q = 18000×0.21=3780N/m=3.78N/mm;
次楞最大容許撓度值:l/250 =500/250 = 2mm;
次楞彈性模量: E = 6000N/mm2;
ν=
0.677ql4
=
0.677×3.78×5004
= 0.187mm < 2.0mm
100EI
100×6000×142.92×104
滿足要求!
四、梁側模板主楞計算
主楞采用鋼楞雙根,截面類型為:圓鋼管φ48×3.0間距:0.50m 截面抵抗矩W和截面慣性矩I分別為:
截面抵抗矩W =4.49cm3;
截面慣性矩I =10.78cm4;
1、強度驗算
(1)、主楞承受次楞傳遞的集中荷載P=2.68kN,按集中荷載作用下三跨連續(xù)梁計算,其計算跨度取穿梁螺栓間距,L=0.4m,
工程
《梁模板單項計算書》(http://www.oriental01.com)。
2.682.682.682.682.682.682.68
(2)、強度驗算
最大彎矩Mmax=0.188kN·m
主楞抗彎強度設計值[f]=215N/mm2。
σ=
Mmax
=
0.188×106
=
20.94N/mm2< 215N/mm2
W×2
4.49×103×2
滿足要求!
2、撓度驗算
驗算撓度時不考慮可變荷載值,僅考慮永久荷載標準值,其作用效應下次楞傳遞的集中荷載:P=2.079kN ;
主楞彈性模量: E = 206000N/mm2;
主楞最大容許撓度值:l/250 =400/250 = 1.6mm;
經(jīng)計算主楞最大撓度Vmax=0.687mm< 1.6mm。滿足要求!
五、對拉螺栓計算
對拉螺栓軸力設計值:
N=abFs
a——對拉螺栓橫向間距;b——對拉螺栓豎向間距;
Fs——新澆混凝土作用于模板上的側壓力、振搗混凝土對垂直模板產(chǎn)生的水平荷載或傾倒混凝土時作用于模板上的側壓力設計值:
Fs=0.95(rGG4k+rQQ2k)=0.95×(1.2×18.00+1.4×3)=24.51kN。
N=0.5×0.4×24.51=4.90 kN。
對拉螺栓可承受的最大軸向拉力設計值Ntb:
Ntb=AnFtb
An——對拉螺栓凈截面面積
Ftb——螺栓的抗拉強度設計值
本工程對拉螺栓采用M12,其有效截面面積An=76.0mm2,可承受的最大軸向拉力設計值Ntb=12.92kN > N=4.90kN。
滿足要求!
六、梁底模板面板計算
面板采用竹膠合板,厚度為15mm。 取梁底橫向水平桿間距1.0m作為計算單元。
面板的截面抵抗矩W=60.0×1.5×1.5/6=22.50cm3;
截面慣性矩I=60.0×1.5×1.5×1.5/12=16.88cm4;
1、強度驗算
(1)、梁底次楞為3根,面板按連續(xù)梁計算,其計算跨度取梁底次楞間距,L=0.15m。
(2)、荷載計算
作用于梁底模板的均布線荷載設計值為:
q= 0.9×[1.2×(24×0.75+1.5×0.75+0.35)+1.4×2]×1.0 = 22.18kN/m
最大彎矩:Mmax=0.035kN·m
梁底模板抗彎強度設計值[f] (N/mm2) =13 N/mm2;
梁底模板的彎曲應力按下式計算:
σ=
Mmax
=
0.035×106
=
1.55N/mm2< 13N/mm2
W
22.50×103
滿足要求!
2、撓度驗算
驗算撓度時不考慮可變荷載值,僅考慮永久荷載標準值,故其作用效應的線荷載計算如下:
q = 1.0×(24×0.75+1.5×0.75+0.35)= 19.48kN/m;
面板彈性模量: E = 6000N/mm2;
經(jīng)計算,最大變形V = 0.365mm;
梁底模板的最大容許撓度值: l/250 =150/250 =0.6 mm;
最大變形V =0.365mm < 0.6mm;
滿足要求!
七、梁底模板次楞計算
本工程梁底模板次楞采用方木,寬度60mm,高度60mm。
次楞的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W=6.0×6.0×6.0/6= 36.00cm3;
I=6.0×6.0×6.0×6.0/12= 108.00cm4;
1、強度驗算
最大彎矩考慮為永久荷載與可變荷載的計算值最不利分配的彎矩和,取受力最大的次楞,按照三跨連續(xù)梁進行計算,其計算跨度取次楞下水平橫桿的間距,L=1.0m。
荷載設計值q = 2.08/1.0= 2.08kN/m;
最大彎距Mmax=0.1ql2= 0.1×2.08×1.02= 0.21 kN.m;
次楞抗彎強度設計值[f]=15N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.21×106
= 5.83N/mm2< 15N/mm2
W
36.00×103
滿足要求!
2、撓度驗算
次楞最大容許撓度值:l/250 =1000/250 =4.0 mm;
驗算撓度時不考慮可變荷載值,只考慮永久荷載標準值:
q =1.826/1.0= 1.826N/mm;
次楞彈性模量: E = 6000N/mm2;
ν=
0.677ql4
=
0.677×1.826×10004
= 0.42mm < 4.0mm
100EI
100×6000×108.00×104
滿足要求!
八、梁底橫向水平桿計算
橫向水平桿按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計算。
集中荷載P取梁底面板下次楞傳遞力。
經(jīng)計算,從左到右各支座力分別為:
N1=0.832kN;N2=2.288kN;N3=2.288kN;N4=0.832kN
最大彎矩 Mmax=0.40kN·m;最大變形 Vmax=1.18mm。
1、強度驗算
支撐鋼管的抗彎強度設計值[f] (N/mm2) = 215N/mm2;
支撐鋼管的彎曲應力按下式計算:
σ=
Mmax
=
0.40×106
=89.09N/mm2< 215N/mm2
W
4.49×103
滿足要求!
2、撓度驗算
支撐鋼管的最大容許撓度值: l/150 =1000/150 = 4mm或10mm;
最大變形Vmax= 1.18mm < 4mm
滿足要求!
九、梁底縱向水平桿計算
縱向水平桿只起構造作用,無需計算。
十、扣件抗滑移計算
水平桿傳給立桿豎向力設計值R=2.288KN,由于采用頂托,不需要進行扣件抗滑移的計算。
十一、扣件式鋼管立柱計算
1、立柱軸心壓力設計值N計算
上部梁傳遞的最大荷載設計值:2.288kN ;
立柱承受支架自重:1.2×3.6×0.094=0.406kN
立柱軸心壓力設計值N:2.288+0.406=2.694kN;
2、立柱穩(wěn)定性計算
立柱的穩(wěn)定性計算公式:
σ=
N
≤f
jA
N ----軸心壓力設計值(kN):N=2.694kN;
φ----軸心受壓穩(wěn)定系數(shù),由長細比λ=Lo/i查表得到;
L0--- 立桿計算長度(m),L0=h,h為縱橫水平桿最大步距, L0=1.5m。
i ---- 立柱的截面回轉半徑(cm) ,i=1.59cm;
A ---- 立柱截面面積(cm2),A=4.24cm2;
f ---- 鋼材抗壓強度設計值N/mm2,f= 215N/mm2;
立柱長細比計算:
λ=Lo/i=150/1.59=94.34 <150,長細比滿足要求!。
按照長細比查表得到軸心受壓立柱的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.595;
N
=
2.694×103
=10.68N/mm2< f=215N/mm2
jA
0.595×4.24×102
立柱穩(wěn)定性滿足要求!