柳州至武宣公路工程
K1+700天橋現澆箱梁
滿堂支架及門洞方案計算書
目
錄
1編制依據1
2工程概況1
3現澆箱梁滿堂支架布置及搭設要求1
4現澆箱梁支架驗算1
4.1荷載計算2
4.1.1荷載分析2
4.1.2荷載組合2
4.1.3荷載計算2
4.2結構檢算4
4.2.1扣件式鋼管支架立桿強度及穩定性驗算4
4.2.2箱梁底模下橫橋向方木驗算6
4.2.3扣件式鋼管支架立桿頂托上順橋向方木驗算7
4.2.4底模板計算8
4.2.5跨中工字鋼平臺支架體系驗算9
1
K1+700天橋現澆箱梁模板及滿堂支架方案計算書
1編制依據
(1)國家及地方政府、相關部委的法律法規、規章制度,建設單位的相關規定和要求;
(2)項目施工承包合同;
(3)本項目采用的標準、規范、規程等相關技術要求;
(4)我部對項目策劃和與本項目相關的管理規定;
(5)我部對該項目的施工調查情況;
(6)我公司現有或可協調、組織、解決的施工裝備和技術工藝。
2工程概況
K1+700天橋,設計汽車荷載為公路-II級。上部結構為17+34+17米預應力砼連續梁,橋面凈寬7米,箱梁頂寬8米,底寬4.45米,梁高1.5米,采用滿堂支架施工;下構橋臺均為柱式臺,鉆孔樁基礎;橋墩為實體方墩,鉆孔樁基礎。
3現澆箱梁滿堂支架布置及搭設要求
采用WDJ碗扣式多功能腳手桿搭設,使用與立桿配套的橫桿及立桿可調底座、立桿可調托撐。立桿頂設二層方木,立桿頂托上縱向設10×15cm方木;縱向方木上設10×10cm的橫向方木,其中在墩頂端橫梁和跨中橫隔梁下間距不大于0.25m(凈間距0.15m)、在跨中其他部位間距不大于0.3m(凈間距0.2m)。模板宜用厚15mm的優質竹膠合板,橫板邊角宜用4cm厚木板進行加強,防止轉角漏漿或出現波浪形,影響外觀。
底板腹板位置處采用立桿橫橋向間距×縱橋向間距×橫桿步距為60cm×60cm×90cm支架結構體系;翼緣板位置處采用立桿橫橋向間距×縱橋向間距×橫桿步距為60cm×60cm×90cm支架結構體系。支架縱橫均設置剪刀撐,其中橫橋向斜撐每1.8m設一道,縱橋向斜撐沿橫橋每1.8m設一道。
門洞采用C30基礎,基礎形式為50cm×50cm×950cm,基礎頂預埋1cm厚鋼板與鋼管連接;基礎用426×8mm鋼管作為立柱,鋼管間距為1.5米,鋼管柱頂焊接1cm后50cm×50cm鋼板,鋼板上焊接雙拼I40b工字鋼作為橫梁;橫梁上采用I40b工字鋼作為縱梁,縱梁間距為60cm。
4現澆箱梁支架驗算
本計算書分別以跨中和跨端處為例,對荷載進行計算,并對其支架和門洞體系進行檢算。
4.1荷載計算
4.1.1荷載分析
根據本橋現澆箱梁的結構特點,在施工過程中將涉及到以下荷載形式:
⑴
q1——
箱梁自重荷載,新澆混凝土密度取2600kg/m3。
⑵
q2——
箱梁內模、底模、內模支撐及外模支撐荷載,按均布荷載計算,經計算取q2=1.0kPa(偏于安全)。
⑶
q3——
施工人員、施工材料和機具荷載,按均布荷載計算,當計算模板及其下肋條時取2.5kPa;當計算肋條下的梁時取1.5kPa;當計算支架立柱及替他承載構件時取1.0kPa。
⑷
q4——
振搗混凝土產生的荷載,對底板取2.0kPa,對側板取4.0kPa。
⑸
q5——
新澆混凝土對側模的壓力。
⑹
q6——
傾倒混凝土產生的水平荷載,取2.0kPa。
⑺
q7——
支架自重,經計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示:
滿堂鋼管支架自重
立桿橫橋向間距×立桿縱橋向間距×橫桿步距
支架自重q7的計算值(kPa)
60cm×60cm×90cm
3.38
4.1.2荷載組合
模板、支架設計計算荷載組合
模板結構名稱
荷載組合
強度計算
剛度檢算
底模及支架系統計算
⑴+⑵+⑶+⑷+⑺
⑴+⑵+⑺
側模計算
⑸+⑹
⑸
4.1.3荷載計算
⑴
箱梁自重——q1計算
根據設計圖紙取跨中和跨端兩個代表截面進行箱梁自重計算,并對兩個代表截面下的支架體系進行檢算,首先分別進行自重計算。
①
跨中截面處q1計算
根據橫斷面圖,用CAD算得該處梁體截面積A=4.299m2則:
q1
===
取1.2的安全系數,則q1=25.12×1.2=30.14kPa
注:B——
箱梁底寬,取4.45m,將箱梁全部重量平均到底寬范圍內計算偏于安全。
②
跨端截面處q1計算
根據橫斷面圖,用CAD算得梁體截面積A=8.098m2則:
q1===
取1.2的安全系數,則q1=47.31×1.2=56.77kPa
注:B——
箱梁底寬,取4.45m,將箱梁全部重量平均到底寬范圍內計算偏于安全。
4.2結構檢算
4.2.1扣件式鋼管支架立桿強度及穩定性驗算
碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣,同屬于桿式結構,以立桿承受豎向荷載作用為主,但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接,且橫桿的“├”型插頭被立桿的上、下碗扣緊固,對立桿受壓后的側向變形具有較強的約束能力,因而碗扣式鋼管架穩定承載能力顯著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超過35%)。
本工程現澆箱梁支架按φ48×3.5mm鋼管扣件架進行立桿內力計算,計算結果同樣也使用于WDJ多功能碗扣架(偏于安全)。
⑴
梁底截面處
在中支點橫隔板,鋼管扣件式支架體系采用60×60×90cm的布置結構,如圖:
因為跨中處荷載小于跨端處,因此只需對跨端處進行驗算。
①、立桿強度驗算
根據立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為90cm,立桿可承受的最大允許豎直荷載為〔N〕=35kN(參見公路橋涵施工手冊中表13-5碗口式構件設計荷載〔N〕=35kN、路橋施工計算手冊中表13-5鋼管支架容許荷載〔N〕=35.7kN)。
立桿實際承受的荷載為:N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK(組合風荷載時)
NG1K—支架結構自重標準值產生的軸向力;
NG2K—構配件自重標準值產生的軸向力
∑NQK—施工荷載標準值;
于是,有:NG1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×56.77=20.44KN
NG2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KN
∑NQK=0.6×0.6×0.6(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+3.38)=2.296KN
則:N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK=1.2×(20.44+0.36)+0.85×1.4×2.296=27.69KN<〔N〕=35kN,強度滿足要求。
②、立桿穩定性驗算
根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》有關模板支架立桿的穩定性計算公式:N/ΦA+MW/W≤f
N—鋼管所受的垂直荷載,N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK(組合風荷載時),同前計算所得;
f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205N/mm2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》表5.1.6得。
A—φ48mm×3.5㎜鋼管的截面積A=489mm2。
Φ—軸心受壓桿件的穩定系數,根據長細比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回轉半徑,查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》附錄B得i=15.8㎜。
長細比λ=L/i。
L—水平步距,L=0.9m。
于是,λ=L/i=57,參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》查附錄C得Φ=0.829。
MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距;
MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10
WK=0.7uz×us×w0
uz—風壓高度變化系數,參考《建筑結構荷載規范》表7.2.1得uz=1.38
us—風荷載腳手架體型系數,查《建筑結構荷載規范》表6.3.1第36項得:us=1.2
w0—基本風壓,查〈〈建筑結構荷載規范〉〉附表D.4
w0=0.8KN/m2
故:WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN
La—立桿縱距0.6m;
h—立桿步距0.9m,
故:MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.0536KN
W—
截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術規范〉〉附表B得:
W=5.08×103mm3
則,N/ΦA+MW/W=27.69×103/(0.829×489)+0.0536×106/(5.08×103)=78.857
KN/mm2≤f=205KN/mm2
計算結果說明支架是安全穩定的。
4.2.2箱梁底模下橫橋向方木驗算
本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10×10cm方木,方木橫橋向跨端截面處按L=60cm進行受力計算,實際布置跨距均不超過上述兩值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結構(偏于安全),木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算,實際施工時如油松、廣東松等力學性能優于杉木的木材均可使用。
按跨端處3米范圍內進行受力分析,按方木橫橋向跨度L=60cm進行驗算。
①
方木間距計算
q=(q1+
q2+
q3+
q4)=(47.31+1.0+2.5+2)×3=158.43kN/m
M=(1/8)
qL2=(1/8)×158.43×0.62=7.1kN·m
W=(bh2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m3
則:
n=
M/(
W×〔δw〕)=7.1/(0.000167×11000×0.9)=4.3(取整數n=5根)
d=B/(n-1)=3/4=0.75m
注:0.9為方木的不均勻折減系數。
經計算,方木間距小于0.75m均可滿足要求,實際施工中為滿足底模板受力要求,方木間距d取0.3m,則n=3/0.3=10。
②
每根方木撓度計算
方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m4
則方木最大撓度:
fma*=(5/384)×〔(qL4)/(EI)〕=(5/384)×〔(158.43×0.64)/(12×9×106×8.33×10-6×0.9)〕=3.3×10-4m<l/400=0.6/400=1.5×10-3m
(撓度滿足要求)
③
每根方木抗剪計算
τ=
MPa<〔τ〕=1.7MPa
符合要求。
4.2.3扣件式鋼管支架立桿頂托上順橋向方木驗算
本施工方案中WDJ多功能碗扣架頂托上順橋向采用10×15cm方木,方木在順橋向的跨距在箱梁跨中按L=60cm(橫向間隔l=60cm布置)進行驗算,橫橋向方木順橋向布置間距在中支點橋墩兩側均按0.25m(中對中間距)布設,在箱梁跨中部位均按30cm布設,如下圖布置,將方木簡化為如圖的簡支結構(偏于安全)。木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算,實際施工時如油松、廣東松等力學性能優于杉木的木材均可使用。
①
方木抗彎計算
q=(56.77+1.4×5.5)×0.6=38.68kN/m
Mma*=38.68×0.62/8=1.7kN·m
W=(bh2)/6=(0.1×0.152)/6=3.75×10-4m3
δ=
Mma*/
W=1.7/(3.75×10-4)=4.53MPa<0.9〔δw〕=9.9MPa(符合要求)
注:0.9為方木的不均勻折減系數。
②
方木抗剪計算
跨端最大剪力:τma*=(qL/2)/A=(38.68*0.6/2)/(0.1*0.15)KN/m2=0.73N/mm2
遠小于木料最大橫紋剪切應力[τ]=3.2-3.5N/mm2的要求,故剪應力合格。
③
每根方木撓度計算
截面慣性矩:I=bh3/12=0.1*3.375*10-3/12=2.81*10-5m4;
撓度驗算:
f=5qL4/(384EI)=(5*38.68*0.64/(384*9*103*2.81*10-5))mm=0.3mm<[f0]=600/400=1.5mm
撓度驗算合格
4.2.4底模板計算
箱梁底模采用竹膠板,取各種布置情況下最不利位置進行受力分析,并對受力結構進行簡化(偏于安全)如下圖:
通過前面計算,橫橋向方木布置間距分別為0.3m和0.25m時最不利位置,則有:
竹膠板彈性模量E=5000MPa
方木的慣性矩I=(bh3)/12=(1.0×0.0153)/12=2.8125×10-7m4
⑴
5-5截面處底模板計算
①
模板厚度計算
q=(
q1+
q2+
q3+
q4)l=(56.77+1.0+2.5+2)×0.25=15.57kN/m
則:Mma*=
模板需要的截面模量:W=m2
模板的寬度為1.0m,根據W、b得h為:
h=
因此模板采用1220×2440×15mm規格的竹膠板。
②
模板剛度驗算
fma*=<0.6×0.25/400m=3.75×10-4m
故,撓度滿足要求
4.2.5跨中工字鋼平臺支架體系驗算
門洞搭設在34米的跨中位置,門洞形式為4.5×5米。門洞采用C30基礎,基礎形式為50cm×50cm×950cm,基礎頂預埋1cm厚鋼板與鋼管連接;基礎用426×8mm鋼管作為立柱長度4.1米,鋼管間距為2米,鋼管柱頂焊接1cm厚50cm×50cm鋼板,鋼板上焊接雙拼I40b工字鋼作為橫梁;橫梁上采用I40b工字鋼作為縱梁,縱梁間距為60cm。
(1)工字鋼縱梁計算
根據設計圖紙,門洞處現澆箱梁每延米混凝土方量為4.299m3,鋼筋混凝土重度取26KN/m3,模板、施工人員設備及混凝土振搗產生的荷載值每延米取45KN,因此門洞支架上方每延米荷載值為4.299×26×1.2+45×1.4=197.1(kN),門洞縱梁長為4.5m,門洞上方荷載總值為197.1×4.5=886.95(kN)
縱梁受力驗算
門洞縱梁整體受力的有15根,梁自重為0.738KN/m,縱梁跨徑為4.5m.
縱梁單位長度上的荷載值為q=886.95/(15×4.5)+0.738=13.9KN/m
受力簡圖如下:
梁跨中最大彎矩為:
Mma*=1/8qL2=1/8×13.9×4.52=35.2(kN·m)
支座處最大剪力值為:
Qma*=1/2qL=1/2×13.9×4.5=31.3(kN)
I40b型工字鋼:截面慣性矩I*=22781cm4,截面地抗拒W*=1139cm3,半截面面積S*=671.2cm3,腹板厚度d=12.5mm.縱梁所受的彎曲應力為:
σma*=
Mma*/W*=(35.2/1139)×103=30.9(Mpa)〈[σw]=145Mpa
抗彎強度滿足要求。
縱梁所受的剪應力為:
τma*=
Qma*·S*/I*·d=31.3×671.2×102/22781×12.5=7.4(Mpa)〈[τ]=85Mpa
抗剪強度滿足要求。
跨中撓度驗算:
fma*=<4500/400m=11.25m
容許值
剛度滿足要求
(2)鋼結構門架橫梁I40b工字鋼計算
①受力簡圖
計算跨徑取2m,因橫梁為I40b工字鋼,為簡化計算將工字鋼上的荷載化為均布線荷載,按簡支梁計算。
②荷載計算
P1=(886.95+4.5×15×0.738)/2=468.38KN
則每排工字鋼集中力為:
P2=468.38/15=31.3KN
跨中最大彎矩:Qma*=31.3×1.286=40.2KN〈[Fw]
查工具書,得到厚度大于16-40的抗剪強度fv=120N/mm2
抗拉、抗壓和抗彎f=205
N/mm2
破壞時荷載[Fw]=fv(抗剪強度)×A(截面積)=205
N/mm2×94.07cm2=1928.4KN
③剛度驗算
按四等跨連續梁撓度系數計算:
在均布荷載作用下:M=系數×ql2,Q=系數×ql,f=系數×ql4/100EI
在集中荷載作用下:M=系數×ql,Q=系數×P,f=系數×ql3/100EI
只考慮集中荷載作用下撓度:f=1.079·PL3/(100×EI)=〈L/400=5mm容許值)單根40b滿足要求!
未考慮連續對力和彎矩的分配,計算時取最不利情況驗算.
(3)立柱受力驗算
門洞兩側由10根(實際承重的6根)直徑426mm的鋼管樁組成,立柱的荷載為1/2(門洞上方荷載+縱梁重量),縱梁重量為15×4.5×0.738KN/m
=49.8KN,因此立柱所受的荷載為:886.95+49.8+18×0.738=950.03KN,每根立柱所承受的荷載值可近似地取N=950.03/6=158.4KN,立柱高度為:4.1m
鋼管柱壁厚8mm。
鋼管凈截面積為:A==420**mm2
立柱所受壓力為:
立柱抗壓強度滿足要求
回旋半徑i=147.8
長細比=L/i=4100/147.8=27.7,查表得系數為0.9
穩定性:=158.4×103/(0.9×420**)=4.2MPa<140MPa
因此鋼管穩定性滿足要求
12
篇2:250扣件鋼管樓板模板支架計算書示例
250扣件鋼管樓板模板支架計算書示例
模板支架的計算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-20**)。
模板支架搭設高度為4.4米,
搭設尺寸為:立桿的縱距 b=0.80米,立桿的橫距 l=0.80米,立桿的步距 h=1.50米。
圖1樓板支撐架立面簡圖
圖2樓板支撐架荷載計算單元
采用的鋼管類型48×3.0。
一、模板面板計算
面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算。
靜荷載標準值 q1 = 25.000×0.250×0.800+0.350×0.800=5.280kN/m
活荷載標準值 q2 = (2.000+1.000)×0.800=2.400kN/m
面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W = 80.00×1.80×1.80/6 = 43.20cm3;
I = 80.00×1.80×1.80×1.80/12 = 38.88cm4;
(1)抗彎強度計算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗彎強度計算值(N/mm2);
M —— 面板的最大彎距(N.mm);
W —— 面板的凈截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗彎強度設計值,取15.00N/mm2;
M = 0.100ql2
其中 q —— 荷載設計值(kN/m);
經計算得到 M = 0.100×(1.2×5.280+1.4×2.400)×0.200×0.200=0.039kN.m
經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.039×1000×1000/43200=0.898N/mm2
面板的抗彎強度驗算 f < [f],滿足要求!
(2)抗剪計算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×5.280+1.4×2.400)×0.200=1.164kN
截面抗剪強度計算值 T=3×1164.0/(2×800.000×18.000)=0.121N/mm2
截面抗剪強度設計值 [T]=1.40N/mm2
抗剪強度驗算 T < [T],滿足要求!
(3)撓度計算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大撓度計算值 v = 0.677×7.680×20**/(100×6000×388800)=0.036mm
面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!
二、模板支撐方木的計算
方木按照均布荷載下三跨連續梁計算。
1.荷載的計算
(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 25.000×0.250×0.200=1.250kN/m
(2)模板的自重線荷載(kN/m):
q12 = 0.350×0.200=0.070kN/m
(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m):
經計算得到,活荷載標準值 q2 = (1.000+2.000)×0.200=0.600kN/m
靜荷載 q1 = 1.2×1.250+1.2×0.070=1.584kN/m
活荷載 q2 = 1.4×0.600=0.840kN/m
2.方木的計算
按照三跨連續梁計算,最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下:
均布荷載 q = 1.939/0.800=2.424kN/m
最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×2.42×0.80×0.80=0.155kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.800×2.424=1.164kN
最大支座力 N=1.1×0.800×2.424=2.133kN
方木的截面力學參數為
本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W = 6.00×8.00×8.00/6 = 64.00cm3;
I = 6.00×8.00×8.00×8.00/12 = 256.00cm4;
(1)方木抗彎強度計算
抗彎計算強度 f=0.155×106/64000.0=2.42N/mm2
方木的抗彎計算強度小于13.0N/mm2,滿足要求!
(2)方木抗剪計算
最大剪力的計算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪強度必須滿足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪強度計算值 T=3×1164/(2×60×80)=0.364N/mm2
截面抗剪強度設計值 [T]=1.30N/mm2
方木的抗剪強度計算滿足要求!
(3)方木撓度計算
最大變形 v =0.677×1.920×800.04/(100×9500.00×2560000.0)=0.219mm
方木的最大撓度小于800.0/250,滿足要求!
三、板底支撐鋼管計算
橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續梁計算
集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力,P=2.13kN
支撐鋼管計算簡圖
支撐鋼管彎矩圖(kN.m)
支撐鋼管變形圖(mm)
支撐鋼管剪力圖(kN)
經過連續梁的計算得到
最大彎矩 Mma*=0.640kN.m
最大變形 vma*=1.30mm
最大支座力 Qma*=9.332kN
抗彎計算強度 f=0.64×106/4491.0=142.49N/mm2
支撐鋼管的抗彎
計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于800.0/150與10mm,滿足要求!
四、扣件抗滑移的計算
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
計算中R取最大支座反力,R=9.33kN
單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。
五、模板支架荷載標準值(立桿軸力)
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×4.400=0.568kN
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×0.800×0.800=0.224kN
(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.250×0.800×0.800=4.000kN
經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.792kN。
2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。
經計算得到,活荷載標準值 NQ = (1.000+2.000)×0.800×0.800=1.920kN
3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
六、立桿的穩定性計算
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式
其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值 (kN);N = 8.44
—— 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到;
i —— 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.60
A —— 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.24
W —— 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 4.49
—— 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2);
[f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
l0 —— 計算長度 (m);
如果完全參照《扣件式規范》,由公式(1)或(2)計算
l0 = k1uh(1)
l0 = (h+2a)(2)
k1 —— 計算長度附加系數,取值為1.155;
u —— 計算長度系數,參照《扣件式規范》表5.3.3;u = 1.70
a —— 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.00m;
公式(1)的計算結果: = 94.10N/mm2,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
公式(2)的計算結果: = 31.52N/mm2,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
七、樓板強度的計算
1.計算樓板強度說明
驗算樓板強度時按照最不利考慮,樓板的跨度取4.50m,樓板承受的荷載按照線均布考慮。
寬度范圍內配筋2級鋼筋,配筋面積As=3375.0mm2,fy=300.0N/mm2。
板的截面尺寸為 b×h=4500mm×250mm,截面有效高度 h0=230mm。
按照樓板每7天澆筑一層,所以需要驗算7天、14天、21天...的
承載能力是否滿足荷載要求,其計算簡圖如下:
2.計算樓板混凝土7天的強度是否滿足承載力要求
樓板計算長邊4.50m,短邊4.50×1.00=4.50m,
樓板計算范圍內擺放6×6排腳手架,將其荷載轉換為計算寬度內均布荷載。
第2層樓板所需承受的荷載為
q=1×1.2×(0.35+25.00×0.25)+
1×1.2×(0.57×6×6/4.50/4.50)+
1.4×(2.00+1.00)=29.17kN/m2
計算單元板帶所承受均布荷載q=4.50×29.17=131.27kN/m
板帶所需承擔的最大彎矩按照四邊固接雙向板計算
Mma*=0.0513×ql2=0.0513×131.27×4.502=136.37kN.m
驗算樓板混凝土強度的平均氣溫為15.00℃,查溫度、齡期對混凝土強度影響曲線
得到7天后混凝土強度達到58.40%,C35.0混凝土強度近似等效為C20.4。
混凝土彎曲抗壓強度設計值為fcm=9.80N/mm2
則可以得到矩形截面相對受壓區高度:
ξ= Asfy/bh0fcm = 3375.00×300.00/(4500.00×230.00×9.80)=0.10
查表得到鋼筋混凝土受彎構件正截面抗彎能力計算系數為
s=0.095
此層樓板所能承受的最大彎矩為:
M1= sbh02fcm = 0.095×4500.000×230.0002×9.8×10-6=221.7kN.m
結論:由于∑Mi = 221.67=221.67 > Mma*=136.37
所以第7天以后的各層樓板強度和足以承受以上樓層傳遞下來的荷載。
第2層以下的模板支撐可以拆除。