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楼板模板支架计算书

来源:东饰资讯网
楼板模板支架计算书

模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。

模板支架搭设高度为2.7米,

搭设尺寸为:立杆的纵距 b=1.00米,立杆的横距 l=1.00米,立杆的步距 h=1.20

米。

图1 楼板支撑架立面简图

图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为 48×3.5。

一、模板支撑方木的计算

方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为 本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3; I = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4;

方木楞计算简图

1.荷载的计算

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):

q1 = 25.000×0.120×0.300=0.900kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 1.500×0.300=0.450kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):

经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×1.000×0.300=0.900kN

2.强度计算

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 = 1.2×0.900+1.2×0.450=1.620kN/m

集中荷载 P = 1.4×0.900=1.260kN

最大弯矩 M = 1.260×1.00/4+1.62×1.00×1.00/8=0.518kN.m

最大支座力 N = 1.260/2+1.62×1.00/2=1.440kN 截面应力 =0.518×106/53333.3=9.70N/mm2

方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

3.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = ql/2 + P/2

截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=1.000×1.620/2+1.260/2=1.440kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1440/(2×50×80)=0.540N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

方木的抗剪强度计算满足要求!

4.挠度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

均布荷载 q = 0.900+0.450=1.350kN/m

集中荷载 P = 0.900kN

最大变形 v =5×1.350×1000.04/(384×9500.00×2133333.5)+900.0

×1000.03/(48×9500.00×2133333.5)=1.793mm

方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!

二、板底支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算

集中荷载P取纵向方木传递力,P=2.88kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.969kN.m

最大变形 vmax=2.476mm

最大支座力 Qmax=10.473kN

截面应力 =0.97×106/5080.0=190.83N/mm2

支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑移的计算:

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

计算中R取最大支座反力,R=10.47kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,

其抗滑承载力可取8.0kN;

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、模板支架荷载标准值(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 = 0.149×2.700=0.402kN

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 1.500×1.000×1.000=1.500kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25.000×0.120×1.000×1.000=3.000kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.902kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×1.000×1.000=3.000kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ

五、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

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值 (kN);N = 10.08 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58

A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08 —— 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);

如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算

l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 —— 计算长度附加系数,取值为1.155;

u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.10m;

公式(1)的计算结果: = 66.09N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 30.63N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

六、楼板强度的计算:

1.计算楼板强度说明

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m,楼板承受的荷载按照线均

布考虑。

宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积As=1134.0mm2,fy=300.0N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=3150mm×120mm,截面有效高度 h0=100mm。

按照楼板每2天浇筑一层,所以需要验算2天、4天、6天...的

承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:

2.计算楼板混凝土2天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m,短边4.50×0.70=3.15m,

楼板计算范围内摆放5×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第2层楼板所需承受的荷载为 q=2×1.2×(1.50+25.00×0.12)+ 1×1.2×(0.40×5×4/4.50/3.15)+ 1.4×(2.00+1.00)=15.68kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=3.15×15.68=49.40kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0735×ql2=0.0735×49.39×3.152=36.02kN.m

验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响

曲线

得到2天后混凝土强度达到20.80%,C30.0混凝土强度近似等效为C6.2。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ= Asfy/bh0fcm = 1134.00×300.00/(3150.00×100.00×7.20)=0.15

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

s=0.139

此层楼板所能承受的最大弯矩为:

M1= sbh02fcm = 0.139×3150.000×100.0002×7.2×10-6=31.5kN.m

结论:由于ΣMi = 31.53=31.53 < Mmax=36.02

所以第2天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑必须保存。

3.计算楼板混凝土4天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m,短边4.50×0.70=3.15m,

楼板计算范围内摆放5×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第3层楼板所需承受的荷载为 q=3×1.2×(1.50+25.00×0.12)+ 2×1.2×(0.40×5×4/4.50/3.15)+ 1.4×(2.00+1.00)=21.76kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=3.15×21.76=68.55kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0735×ql2=0.0735×68.55×3.152=49.99kN.m

验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响

曲线

得到4天后混凝土强度达到41.60%,C30.0混凝土强度近似等效为C12.5。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ= Asfy/bh0fcm = 1134.00×300.00/(3150.00×100.00×7.20)=0.15

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

s=0.139

此层楼板所能承受的最大弯矩为:

M2= sbh02fcm = 0.139×3150.000×100.0002×7.2×10-6=31.5kN.m

结论:由于ΣMi = 31.53+31.53=63.05 > Mmax=49.99

所以第4天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第3层以下的模板支撑可以拆除。

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