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一、编制依据…………………………………………………………….4
二、工程概况…………………………………………………………….4 三、模板工程概况……………………………………………………….5 四、施工准备…………………………………………………………….5 五、模板设计…………………………………………………………….6 六、模板安装…………………………………………………………….10 七、安全注意事项……………………………………………………….12 八、其他措施…………………………………………………………….13 九、模板及支撑系统验算书...................................14
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一、编制依据
廊坊开发区AA小区3#、4#、7#楼工程施工图纸 廊坊开发区AA小区3#、4#、7#楼工程施工组织设计 主要标准、规程 序号 1 2 3 二、工程概况 序号 项 目 内 容 .6m(18F)规范、规程名称 混凝土结构工程施工质量验收规范 建筑工程施工手册 钢筋混凝土工程施工工艺标准 规范编号 GB50204-2002 ZJQ00-SG-002-2003 1 建筑面积及高度 总建筑面积 23218.3m2 建筑高度 33.1m(11F) 51.7m(17F) 18F/11F/17F 2 3 4 5 层数(层) 标准层层高(m) 结构形式 地下防水 地上 地下 1层 2.90 基础结构形式 主体结构形式 混凝土自防水 柔性防水 外墙厚度(㎜) 内墙厚度(㎜) 筏板基础 现浇剪力墙结构 C30P6(3#、4#)/ C35P6(7#) 3+3厚SBS防水卷材 250/200厚 200厚 同墙厚 见结施 见结施 6 结构断面尺寸 柱断面尺寸(㎜) 梁断面尺寸(㎜) 楼板厚度(㎜) 第 3 页 共 37 页
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7 楼梯结构形式 现浇钢筋混凝土 三、模板工程概况 3.1建筑物层高及结构形式
3#楼:地下一层、地上十八层; 4#楼:地下一层、地上十一层;7#楼:地下一层、地上十七层。
地下室层高:3#楼为3.9m; 4#、7#楼为2.9m。标准层:2.9m。 结构形式:钢筋混凝土剪力墙结构 3.2混凝土构件截面尺寸
砼墙:250 、200;其他墙体:200、100
剪力墙暗柱、端柱截面: 250X450、250X400、200X450、200X400 楼板厚度(mm):180、 120、110、100、80 3.3模板形式 3.3.1地下室模板
剪力墙体模板:清水木模板
基础筏板模板:外模采用砖模(120墙),比筏板厚度高出6cm,砖模砌筑完后及时将周边的土回填,增强砖模的强度。
基础梁模板:清水木模板
3.3.2地上结构模板全部采用清水木模板。 四、施工准备 4.1 技术准备:
本工程技术负责人组织专业工程生产人员熟悉图纸,认真学习掌握施工图的内容,要求和特点,同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录,通过会审,对图纸中存在的问题与设计、建设、监理共同协商解决,取得一致意见后,办理图纸会审记录,作为施工图的变更依据和施工操作依据熟悉各部位截面尺寸、标高、制定模板初步设计方案。 4.2 机具准备:
本工程项目部提供分包队伍主要大型机具见施工组织设计,小型工具如扳手、线坠等由工人自行购买。所用大型机具由项目经理按施工组织设计及时组织进场。(见下表)
序 号 名 称 数 量 序 号 名 称 数 量 第 4 页 共 37 页 荣盛建设工程有限公司
1 3 5 7 圆盘锯 电焊机 吹风机 手用电钻 3台 3台 4台 6台 2 4 6 台钻 手提锯 手钻 2台 6台 8台
4.3 材料准备:
本工程模板全部采用15mm厚清水胶合模板,支撑采用ф48×3.5钢管及扣件,隔离剂选用水性脱模剂。根据进度提前15日提出各种材料需求计划交材料员采购并按计划日期及时组织进场。 五、模板设计:
5.1垫层模板:垫层厚度为100mm,垫层模采用50×100木方沿垫层边线放臵,支撑利用短钢筋两侧固定。
5.2基础梁模板:基础梁模板采用清水模板支设,见下图:
钢钉固定木方模板ф12穿墙螺杆间距600与梁筋焊接固定,端部焊钢筋卡住木方木楔挤紧
5.3墙模板:墙模采用1220×2440×15mm厚清水板,50×100方木作竖楞,两根并排ф48×3.5钢管作横楞,ф14对拉止水螺栓和钢管支撑加固。
1)地下室墙模板:直段墙模板内竖楞50×100mm方木间距250mm,外横楞用ф48×3.5钢管2根布臵,并用ф14对拉止水螺栓与钢管间距布臵,上下间距为500,左右横向间距均为500,与山型扣件配套使用。在其上、下部分各加一排ф48×3.5mm钢管斜箍,间距3m左右,斜箍与顶板满堂架体相连(外侧支撑在槽帮或与埋地钢管用转卡固定)。
2)标准层墙模板安装:
(1)剪力墙模板接缝处采用硬拼缝连接,接缝处加设海绵条。
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(2)剪力墙模板安装工艺流程:
搭设安装满堂脚手架→沿模板边线贴密封条→支设墙模→安装穿墙螺杆→安装竖楞及墙箍→校正墙模轴线位臵→加固调校墙模垂直和平整→全面检查校正→群体固定→办预检、验收
竖楞50×100mm方木@250,满足受力要求,采用Ф48×3.5钢管配合穿柱螺栓加固,穿柱螺栓采用Ф14高强螺杆。端部采用钢管加扣件固定(单个扣件容许荷载26KN),墙箍与满堂脚手架连接,整层形成一个整体,保证构件位臵及截面的正确性。
(3)施工时平口连接处贴海绵条,避免漏浆。
(4)在施工过程中,随时检查模板制作及加固质量,浇筑混凝土时设专人(木工)随时检查,发现问题及时报告给班组长并解决。
3)阴阳角处墙体模板采用拼接阴阳角模板的方法保证阴阳角的质量具体拼接如下图:
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2030020拼缝详见拼缝图直线段模板300此缝隙加海绵条20直线段模数阴角模配置方法图20300此缝隙加海绵条 5.4梁模板:
梁板先支梁模后支顶板模,梁模支设时,梁两侧立两排立管,两侧立杆间距600mm,用长管拉杆顺梁方向,将两排立管的中间部位锁住。梁底下用短管与梁垂直方向锁在两边立杆上,然后在其上铺拼装好的梁底模板,梁底模、侧模都用5×10cm的方木和15mm厚木模板组拼,采用梁梆夹梁底的支法,侧模用短立管锁住。靠墙边的次龙骨中间夹海棉条,以防漏浆。下层模板有承受上层荷载的承载能力。顶板模板硬拼缝缝宽<2mm,要求板面平整光滑,板缝用海棉条贴严。
梁底模,侧面模可提前配好,只将梁底铺设在已调好的满堂架水平杆上,支设梁侧面模板,用短钢管加固,梁模安装如下简图:
5.4顶板模板:
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300直线段模板20
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(1)采用50×100mm方木做封边龙骨,楼板跨度大于4m时按跨度的1.5%0起拱,主龙骨间距为1000~1200mm;次龙骨间距为250mm。钢管支撑立杆上下层在同一位臵,立杆底垫长度大于400mm的50×100mm方木;层高为2.9m,按规范要求设臵水平杆三道,其中扫地杆一道。封边龙骨靠墙和顶面要平直,另外再在木方侧面上加贴海绵条;主、次龙骨用木方上侧均需平整,跨度大于4m的顶板模板按要求起拱1.5‰,按50线调好模板顶标高。靠墙边的次龙骨中间夹海棉条,以防漏浆。下层模板有承受上层荷载的承载能力。顶板模板硬拼缝缝宽<2mm,要求板面平整光滑,板缝用海棉条贴严。起拱采用调整主龙骨顶托和背楔子的方法,顶板四周不起拱,要在一个水平线上。(见下图)
楼梯模板:
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楼梯间踏步及平台板与所在流水段的结构顶板同步施工。楼梯背楞用50×100mm木方,支撑用Φ48钢管,间距800~900mm (见下
140×30木板见详图反三角木次龙骨50×100木方主龙骨100×100木方80080016001000图七 图 〃
楼梯模板支模图 图十
六、模板安装:
6.1基础模板:垫层施工完毕后进行基础模板安装。梁模采用清水模板配制。 6.2标准层墙体模板安装顺序及技术要点:
1)墙体模板安装顺序:模板定位垂直调整 模板加固 验 收 混凝土浇筑。
2)技术要点:安装墙体模板前,要对墙体混凝土接茬处凿毛,用吹风机清除墙体内杂物,并焊好限位筋。限位筋采用Φ10钢筋,长度比墙体厚度小5-8mm,间距600mm,在高度方向上不得少于3道。为防止墙体模板根部出现漏浆“烂根”现象,墙体模板安装前在底板上根据放线尺寸贴海绵条,作到平整,准确,粘贴牢固并注意穿墙螺杆的安装质量。外墙外侧模板下部利用穿墙螺栓固定在外墙上,与墙体接触部位加设海绵条,外墙内模加固方法同内墙模板支设。顶板浇筑砼时,外墙外侧在顶板一下100预埋两根Φ14钢筋托住上层的墙的吊模用于加固
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模板,控制外墙外模与砼接触面拼缝较大而漏浆。
3)拼缝宽度不超过2mm,保证不漏浆、不跑模、不涨模。
6.3梁模板安装顺序及技术要点:
1)、模板安装顺序:
搭设和调平模板支架(包括安装水平拉杆和剪力撑) 按标高铺梁底模板 拉线找直 绑扎梁钢筋 安装垫块 安装两侧模板 调整梁模。 2)、技术要点:
按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱3‰),并注意梁的侧模包住底模,下面龙骨包住侧模。
3)、技术要点:板块与板块竖向接缝处理,作成企口连接,然后加柱箍支撑体系将柱固定。 6.4楼梯模板安装
楼梯板及踏步同样采用清水木模板和木方支设,每层施工缝可留在楼层梯段三分之一处。楼梯砼随楼层砼同时浇筑。
6.5模板安装允许偏差及检验方法: 项次 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 允许偏差(mm) 检查方法 轴线位臵 5 钢尺检查 底模上表面标高 ±5 水准仪或拉线、钢尺检查 基础 ±10 钢尺检查 截面内部尺寸 柱、墙、梁 +4,-5 钢尺检查 不大于5m 6 经纬仪或吊线、钢尺检查 层高垂直度 大于5m 8 经纬仪或吊线、钢尺检查 相邻两板表面高低差 2 钢尺检查 表面平整度 5 2m靠尺和塞尺检查 预埋铁中心线位移 3 拉线、尺量 中心线位臵 10 预留洞 尺寸 +10,0 6.6模板拆除:
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1)、墙柱模板拆除:在混凝土强度达到1.2Mpa能其表面棱角不因拆模而破损后,方可拆除,拆除顺序为先纵墙后横墙。在混凝土强度达到1.0Mpa后先松动穿墙螺杆,在拆除支撑体系,使模板与墙体脱开。脱模困难时,可用撬棍在模板底部撬动,严禁在上口撬动、晃动或用大锤砸模板,拆下的模板及时清理模板上的残渣刷好隔离剂,保证质量。模板拆除工艺流程
2)、梁、板模拆除,当设计无要求时,可按以下砼强度拆除底模板
现浇结构拆模时所需砼强度 构件跨度构件类型 (m) ≤2 板 >2,≤8 >8 梁、拱、壳 悬臂构件 ≤8 >8 -
注:本规定中“设计的砼强度标准值”系指与设计砼强度等级相应的砼。 3)、拆模注意事项:
①拆模时,混凝土强度必须达到上表强度要求方可拆除。 ②结构拆除底模后,其结构上部严格控制堆放料具及施工荷载。
③模板拆除时遵循先支后拆,后支先拆的原则,防止模板与硬物碰撞,严禁用撬棍撬和用大锤敲打。
④拆下的模板要及时维修保养,清理干净刷油或脱模剂,并分类整齐堆放。 七、安全注意事项:
7.1登高作业时各种工具和配件放在工具袋内,严禁放在模板或脚手架上。 7.2装拆模板施工时,上下有人接应,随拆随运转,并把活动部件固定牢固可靠,严禁堆放在脚手架上。
7.3安装墙柱模板时,随时支撑固定防止倾倒。
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达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%) ≥50 ≥75 ≥100 ≥75 ≥100 ≥100 荣盛建设工程有限公司
7.4拆除承重模板,应设临时支撑,防止突然整块塌落。
7.5预拼装模板的安装,边就位,边校正,边安放连接件,并加设临时支撑。 7.6安装整块柱模板,不得将柱子钢筋代替临时支撑。
7.7吊装模板时,必须在模板就位并连接牢固后,方可脱钩,严格遵守吊装机械使用安全有关规定。
7.8拆除模板时由专人指挥并有切实措施,操作人员佩带好安全带,禁止站在模板的横杆上操作,拆下的模板集中吊运,不准向下乱扔,拆模间歇时,将活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落,倒塌伤人。
7.9拆模前,划定拆模区域,专人指挥拆除,做好安全技术交底。拆模起吊前,复查穿墙螺杆是否拆干净,确定无遗漏且模板与墙体完全脱离后方可起吊。 7.10雨雪及五级大风天气禁止吊运模板。
7.11基础及地下室工程模板安装时,先检查基坑土壁,土壁边坡稳定情况,发现滑坡、塌方危险时,必须采取有效加固措施后方可施工。
7.12操作人员上、下基坑要设扶梯。基坑上口边缘1.5米以内不允许堆放模板构件和材料。
7.13模板放臵时,不得压有电线、气焊线管等。
7.14模板拆除时严禁使用重锤敲击,拆除后的模板及时清理混凝土渣块,由专人负责对模板的几何尺寸检验和修理。 八、其他措施
1、文明施工措施
8.1.1模板存放场地,设专人管理,文明施工,作到各种规格尺寸的模板单独码放,排列整齐。木工棚及高噪音设备实行封闭式隔音处理。
8.1.2木模板、木板、木方、扣件、支架等支模用的各种材料及工具,按品种、规格码放整齐,并设专人保管。
8.1.3木工在支模操作地点,做到工完料清、场地清。 8.1.4合理使用材料,严禁长料短用,节约使用木料。
8.1.5木工电锯棚设专人负责,每天下班前清扫干净,锯末、刨花送到指定地方堆放。
8.1.6模板场地、木料场地、木工操作场地等划片分区域,设专人管理,文明施工。
2、消防措施
8.2.1把消防工作纳入项目管理的正常工作日程,做好消防教育,提高全员
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消防意识,做到防患于未然。
8.2.2木工电锯、电刨机械房、木工操作棚、木材堆放场地,必须设专人负责防火,挂牌明示防火责任。明确防火责任人。
8.2.3在木工机械房、木工操作棚及木材堆放场地附近,每25m2必须设臵消防器材。木工棚内不准明火作业, 不允许吸烟。同时防止电气火灾。
8.2.4施工现场加强对电气焊的管理,操作人员必须持证上岗,严格按照规程进行操作。不具备明火作业条件的不签发动火证,无动火证的不准明火作业。
8.2.5安全员、木工工长必须经常对木作场地及材料堆放处进行防火预检,发现问题及时整改。
九、模板及支撑系统验算书
墙体模板计算书:
1 、墙模板荷载标准值计算
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取6.500h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取2.900m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得 74.885 kN/m2、69.600 kN/m2,取较小值69.600 kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=69.6kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。 2、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
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面板计算简图 1.抗弯强度验算 跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N〃mm); l--计算跨度(内楞间距): l =250.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×69.60×0.50×0.90=37.584kN/m; 其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; q = q1 + q2 =37.584+1.260=38.844 kN/m;
面板的最大弯距:M =0.1×38.844×250.0×250.0= 2.43×105N.mm; 按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯距(N〃mm); W --面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 500×15.0×15.0/6=1.88×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 2.43×105 / 1.88×104 = 12.948N/mm2;
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面板截面的最大应力计算值 σ =12.948N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算 计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =250.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×69.60×0.50×0.90=37.584kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; q = q1 + q2 =37.584+1.260=38.844 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×38.844×250.0 = 5826.600N; 截面抗剪强度必须满足:
其中, τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm); V--面板计算最大剪力(N):V = 5826.600N; b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 15.0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: T =3×5826.600/(2×500×15.0)=1.165N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 T=1.165N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [T]=1.5N/mm2,满足要求!
2
3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 69.6×0.5 = 34.8N/mm;
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l--计算跨度(内楞间距): l = 250mm; E--面板的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] = 1mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×34.8×2504/(100×9500×1.41×105) = 0.6 mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.6mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=1mm,满足要求!
3、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,内龙骨采用木楞,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50×100×100/6 = 83.33cm3; I = 50×100×100×100/12 = 416.67cm4;
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算 内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中, M--内楞跨中计算最大弯距(N〃mm); l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm; q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×69.60×0.25×0.90=18.792kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.25×0.90=0.630kN/m,其 中,0.90为折减系数。
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q =(18.792+0.630)/2=9.711 kN/m;
内楞的最大弯距:M =0.1×9.711×500.0×500.0= 2.43×105N.mm; 内楞的抗弯强度应满足下式:
其中, σ --内楞承受的应力(N/mm2); M --内楞计算最大弯距(N〃mm);
W --内楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104;
f --内楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 内楞的最大应力计算值:σ = 2.43×105/8.33×104 = 2.913 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
内楞的最大应力计算值 σ = 2.913 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中, V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm; q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×69.60×0.25×0.90=18.792kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.25×0.90=0.630kN/m,其 中,0.90为折减系数。
q =(18.792+0.630)/2=9.711 kN/m;
内楞的最大剪力:V = 0.6×9.711×500.0 = 2913.300N; 截面抗剪强度必须满足下式:
其中, τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--内楞计算最大剪力(N):V = 2913.300N; b--内楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ;
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hn--内楞的截面高度(mm):hn = 100.0mm ;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值: τ =3×2913.300/(2×50.0×100.0)=0.874N/mm2; 内楞截面的受剪应力计算值 τ =0.874N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!
3.内楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下:
其中, ν--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m): q = 69.60×0.25/2=8.70 kN/m; l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm ;
E--内楞弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I--内楞截面惯性矩(mm4),I=4.17×106;
内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×17.4/2×5004/(100×9500×4.17×106) = 0.093 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ν] = 2mm;
内楞的最大挠度计算值 ν=0.093mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求! (二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 5.08cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 12.19cm;
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外楞计算简图
1.外楞的抗弯强度验算 外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载: P = (1.2×69.6+1.4×2)×0.25×0.5/2=4.86kN; 外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 500mm;
外楞最大弯矩:M = 0.175×4855.50×500.00= 4.25×105 N〃mm; 强度验算公式:
其中, σ-- 外楞的最大应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞的最大弯距(N〃mm);M = 4.25×105 N〃mm W -- 外楞的净截面抵抗矩; W = 5.08×103 mm3; f --外楞的强度设计值(N/mm2),f =205.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值: σ = 4.25×105/5.08×103 = 83.633 N/mm2;
外楞的最大应力计算值 σ =83.633N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!
2.外楞的抗剪强度验算 公式如下:
其中,P--作用在外楞的荷载: P = (1.2×69.6+1.4×2)×0.25×0.5/2=4.855kN; V--外楞计算最大剪力(N);
外楞的最大剪力:V = 0.65×4855.500 = 1.58×103N; 外楞截面抗剪强度必须满足:
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其中, τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2); V--外楞计算最大剪力(N):V = 1.58×103N; A --钢管的截面面积(mm2):A = 500mm2;
fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 205N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值: τ =2×1.58×103/500.000=6.312N/mm2; 外楞截面的受剪应力计算值 τ =6.312N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 [fv]=205N/mm2,满足要求!
3.外楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下:
其中,P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):P = 69.60×0.25×0.50/2=4.35 kN/m; ν--外楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(水平螺栓间距): l =500.0mm ; E--外楞弹性模量(N/mm2):E = 206000.00 N/mm2 ; I--外楞截面惯性矩(mm4),I=1.22×105;
外楞的最大挠度计算值: ν= 1.146×8.70×100/2×5003/(100×206000×1.22×105) = 0.248mm;
外楞的最大容许挠度值: [ν] = 2mm;
外楞的最大挠度计算值 ν=0.248mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求! 4、穿墙螺栓的计算 计算公式如下:
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力; A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:
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穿墙螺栓的型号: M14 ; 穿墙螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿墙螺栓有效面积: A = 105 mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×1.05×10-4 = 17.85 kN; 穿墙螺栓所受的最大拉力: N =69.6×0.5×0.5 = 17.4 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=17.4kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!
楼板模板验算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3; I = 100×1.5/12 = 28.125 cm; 模板面板的按照三跨连续梁计算。
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面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 1×1= 1 kN/m;
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:
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其中:q=1.2×3.35+1.4×1= 5.42kN/m 最大弯矩M=0.1×5.42×0.252= 0.034 kN〃m;
面板最大应力计算值 σ= 33875/37500 = 0.903 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 0.903 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×2504/(100×9500×28.125×104)=0.033 mm; 面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm;
面板的最大挠度计算值 0.033 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求! 三、模板支撑方木的计算:
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图(mm) 1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0.25×0.12 = 0.75 kN/m;
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(2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.25 = 0.088 kN/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/m): p1 = 1×0.25 = 0.25 kN/m; 2.强度验算:
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 × (q1 + q2)+ 1.4 ×p1 = 1.2×(0.75 + 0.088)+1.4×0.25 = 1.355 kN/m;
最大弯距 M = 0.1ql2 = 0.1×1.355×12 = 0.136 kN〃m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.136×106/83333.33 = 1.626 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 1.626 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×1.355×1 = 0.813 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.813×103/(2 ×50×100) = 0.244 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.244 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求! 4.挠度验算:
最大挠度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 = q1 + q2 = 0.838 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×0.838×10004 /(100×9500×4166666.667)= 0.143 mm; 最大允许挠度 [V]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值 0.143 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求! 四、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
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托梁采用:钢管(双钢管) :Φ48 × 3.5; W=10.16 cm3; I=24.38 cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.49 kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN〃m)
托梁计算变形图(mm)
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托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.878 kN〃m ; 最大变形 Vmax = 1.709 mm ; 最大支座力 Qmax = 7.8 kN ;
最大应力 σ= 877868.273/10160 = 86.404 N/mm2; 托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
托梁的最大应力计算值 86.404 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为 1.709mm 小于 1200/150与10 mm,满足要求! 五、模板支架立杆荷载标准值(轴力): 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.129×2.7 = 0.349 kN; (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×1×1.2 = 0.42 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×1×1.2 = 3.6 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.369 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1.2×1 = 3.6 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.282 kN; 六、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式
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其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.282 kN; φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4. cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算: l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ; L0 / i = 1700 / 15.8=108 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=10282.284/(0.53×4) = 39.674 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 39.674 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
梁模板验算:
梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取6.500h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
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H -- 混凝土侧压力计算位臵处至新浇混凝土顶面总高度,取0.400m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得 74.885 kN/m2、9.600 kN/m2,取较小值9.600 kN/m2作为本工程计算荷载。 梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 100×2.1×2.1/6=73.5cm3; M -- 面板的最大弯距(N〃mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×1×9.6×0.9=10.37kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
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q = q1+q2 = 10.368+2.520 = 12.888 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 350mm;
面板的最大弯距 M= 0.125×12.888×3502 = 1.97×105N〃mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.97×105 / 7.35×104=2.685N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =2.685N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=12.N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 350mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×12.×3504/(384×9500×4.86×105) = 0.5 mm; 面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =350/250 = 1.4mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.5mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.4mm,满足要求!
梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的简支梁计算。 本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 5×10×2/6 = 166.67cm; I = 5×103×2/12 = 833.33cm4;
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内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:
其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N〃mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×9.6×0.9+1.4×2×0.9)×1=12.kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 100mm;
内楞的最大弯距: M=1/8×12.×100.002= 1.61×104N〃mm; 最大支座力:R=1.1×12.888×0.1=4.962 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.61×104/1.67×105 = 0.097 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 0.097 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=12. N/mm;
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E -- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2; I -- 内楞的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×12.×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.065 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值 ν=0.065mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求! 2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力4.962kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N〃mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=0.902 kN〃m; 其中,F=1/2×q×h=2.578,h为梁高为0.4m,a为次楞间距为350mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 9.02×105/1.02×104 = 88.795 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =88.795N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E-外楞的弹性模量:206000N/mm2;
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F--作用在外楞上的集中力标准值:F=2.578kN; l--计算跨度:l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:I=243800mm4; 外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×2577.600×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.104mm; 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.104 mm 外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值 ν=0.104mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!
梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 200×18×18/6 = 1.08×104mm3; I = 200×18×18×18/12 = 9.72×10mm;
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1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN〃m);
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l--计算跨度(梁底支撑间距): l =600.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.20×0.40×0.90=2.20kN/m; 模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.20×0.90=0.08kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.20×0.90=0.50kN/m; q = q1 + q2 + q3=2.20+0.08+0.50=2.78kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×2.783×0.62=0.1kN〃m; σ =0.1×106/1.08×104=9.276N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =9.276 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×0.400+0.35)×0.20= 2.11KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =600.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =600.00/250 = 2.400mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×2.11×6004/(100×9500×9.72×104)=2.005mm; 面板的最大挠度计算值: ν=2.005mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 600 / 250 = 2.4mm,满足要求!
梁底支撑木方的计算 1.荷载的计算:
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(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1= (24+1.5)×0.4×0.6=6.12 kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.6×(2×0.4+0.2)/ 0.2=1.05 kN/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 P1 = (2.5+2)×0.6=2.7 kN/m; 2.木方的传递集中力验算:
静荷载设计值 q=1.2×6.120+1.2×1.050=8.604 kN/m; 活荷载设计值 P=1.4×2.700=3.780 kN/m; 荷载设计值 q = 8.604+3.780 = 12.384 kN/m。
本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 8.33×101 cm3; I=5×10×10×10/12 = 4.17×102 cm4; 3.支撑方木验算:
最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩,计算简图及内力、变形图如下:
弯矩图(kN〃m)
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剪力图(kN)
变形图(mm) 方木的支座力N1=N3=1.238 KN;
方木最大应力计算值 : σ=0.31×106 /83333.33=3.715 N/mm2; 方木最大剪力计算值 : T=3×1.238×1000/(2×50×100)=0.372N/mm; 方木的最大挠度:ω=0.2 mm;
方木的允许挠度: [ν]=0.600×1000/250=2.400 mm;
方木最大应力计算值 3.715 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=17.000 N/mm2,满足要求!
方木受剪应力计算值 0.372 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [T]=1.700 N/mm2,满足要求!
方木的最大挠度 ν=0.2 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2.400 mm,满足要求! 梁跨度方向托梁的计算
作用于托梁的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。 托梁采用:钢管(单钢管) :Φ48 × 3.5; W=5.08 cm3; I=13.08 cm4;
1.梁两侧托梁的强度计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 1.238 KN.
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托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN〃m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.834 kN〃m ;
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最大变形 Vmax = 7.945 mm ; 最大支座力 Rmax = 4.504 kN ;
最大应力 σ= 0.834×106 /(5.08×103 )=1.119 N/mm2; 托梁的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
托梁的最大应力计算值 1.119 N/mm2 小于 托梁的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度Vmax=7.945mm小于2000/150与10 mm,满足要求! 立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 纵向钢管的最大支座反力: N1 =4.504 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×2.8=0.434 kN; N =4.504+0.434=4.937 kN;
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/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.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh 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 =1.8; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.8×1.5 = 3.118 m; Lo/i = 3118.5 / 15.8 = 197 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.186 ;
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钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4937.441/(0.186×4) = .285 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = .285 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
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