计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB 50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称 | 350x750 | 新浇混凝土梁计算跨度(m) | 7.8 |
混凝土梁截面尺寸(mm×mm) | 350×750 | 新浇混凝土结构层高(m) | 17.1 |
梁侧楼板厚度(mm) | 140 |
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2) | 面板 | 0.1 | |
面板及小梁 | 0.3 | ||
模板面板 | 0.5 | ||
模板及其支架 | 0.75 | ||
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3) | 24 | ||
钢筋自重标准值G3k(kN/m3) | 梁 | 1.5 | |
板 | 1.1 | ||
施工人员及设备荷载标准值Q1k | 当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2) | 1 | |
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2) | 对水平面模板取值 | 2 | |
模板支拆环境不考虑风荷载 |
新浇混凝土梁支撑方式 | 梁两侧有板,梁板立柱共用(A) |
梁跨度方向立柱间距la(mm) | 800 |
梁两侧立柱间距lb(mm) | 1000 |
步距h(mm) | 1500 |
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm) | 800、800 |
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置 | 居中 |
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm) | 500 |
梁底增加立柱根数 | 1 |
梁底增加立柱布置方式 | 按混凝土梁梁宽均分 |
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm) | 500 |
梁底支撑小梁根数 | 3 |
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm) | 100 |
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型 | 覆面木胶合板 | 面板厚度(mm) | 15 |
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 15 | 面板弹性模量E(N/mm2) | 4500 |
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q2k,1.35(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.75)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.75)+1.4×0.7×2]×1=25.12kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.75]×1=23.36kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.76kN/m
q2=(G1k+ (G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×0.75]×1=19.22kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1L2=0.125q1l2=0.125×25.12×0.182=0.1kN·m
σ=Mmax/W=0.1×106/37500=2.56N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×19.22×1754/(100×4500×281250)=0.074mm≤[ν]=l/400=175/400=0.44mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375 q1静l +0.437 q1活l=0.375×23.36×0.18+0.437×1.76×0.18=1.67kN
R2=1.25q1l=1.25×25.12×0.18=5.5kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375 q2l=0.375×19.22×0.18=1.26kN
R2'=1.25q2l=1.25×19.22×0.18=4.21kN
五、小梁验算
小梁类型 | 方木 | 小梁材料规格(mm) | 40×80 |
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 12.87 | 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 1.39 |
小梁弹性模量E(N/mm2) | 7480 | 小梁截面抵抗矩W(cm3) | 42.67 |
小梁截面惯性矩I(cm4) | 170.67 |
q1=max{1.67+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.35/2+0.5×(0.75-0.14)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×0.7×2]×max[0.5-0.35/2,(1-0.5)-0.35/2]/2×1,5.5+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.35/2}=5.54kN/m
q2=max[1.26+(0.3-0.1)×0.35/2+0.5×(0.75-0.14)+(0.5+(24+1.1)×0.14)×max[0.5-0.35/2,(1-0.5)-0.35/2]/2×1,4.21+(0.3-0.1)×0.35/2]=4.24kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×5.54×0.82,0.5×5.54×0.12]=0.38kN·m
σ=Mmax/W=0.38×106/42670=8.N/mm2≤[f]=12.87N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×5.54×0.8,5.54×0.1]=2.6kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.6×1000/(2×40×80)=1.26N/mm2≤[τ]=1.39N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×4.24×8004/(100×7480×1706700)=0.86mm≤[ν]=l/400=800/400=2mm
ν2=q2l24/(8EI)=4.24×1004/(8×7480×1706700)=0mm≤[ν]=l/400=100/400=0.25mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×5.54×0.8,0.393×5.54×0.8+5.54×0.1]=5.06kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R3=2.92kN,R2=5.06kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×4.24×0.8,0.393×4.24×0.8+4.24×0.1]=3.88kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'3=2.55kN,R'2=3.88kN
六、主梁验算
主梁类型 | 钢管 | 主梁材料规格(mm) | Φ48×2.75 |
可调托座内主梁根数 | 1 | 主梁弹性模量E(N/mm2) | 206000 |
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 205 | 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 125 |
主梁截面惯性矩I(cm4) | 10.04 | 主梁截面抵抗矩W(cm3) | 4.18 |
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.274×106/4180=65.56N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.446kN
τmax=2Vmax/A=2×2.446×1000/391=12.51N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.1mm≤[ν]=l/400=500/400=1.25mm
满足要求!
4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R3]=0.47kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
同理可知,左侧立柱扣件受力R=0.47kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
七、立柱验算
立杆稳定性计算依据 | 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 | 剪刀撑设置 | 普通型 |
立杆顶部步距hd(mm) | 1500 | 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm) | 100 |
顶部立杆计算长度系数μ1 | 1.386 | 非顶部立杆计算长度系数μ2 | 1.755 |
钢管类型 | Φ48×2.75 | 立柱截面面积A(mm2) | 391 |
回转半径i(mm) | 16 | 立柱截面抵抗矩W(cm3) | 4.18 |
抗压强度设计值f(N/mm2) | 205 |
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×100)=2356.2mm
非顶部立杆段:l02=kμ2h =1×1.755×1500=2632.5mm
λ=l0/i=2632.5/16=1.53≤[λ]=210
长细比满足要求!
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1.217×1.386×(1500+2×100)=2867.495mm
λ1=l01/i=2867.495/16=179.218,查表得,φ1=0.223
立柱最大受力N=max[R1+N边1,R2,R3+N边2]=max[0.47+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×0.7×1]×(0.8+0.5-0.35/2)/2×0.8,9.95,0.47+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.14)+1.4×0.7×1]×(0.8+1-0.5-0.35/2)/2×0.8]=9.95kN
f=N/(φA)=9.95×103/(0.22×391)=114.14N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:l02=kμ2h =1.217×1.755×1500=3203.752mm
λ2=l02/i=3203.752/16=200.234,查表得,φ2=0.18
立柱最大受力N=max[R1+N边1,R2,R3+N边2]=max[0.47+0.9max[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.14)+1.4×1,1.35×(0.75+(24+1.1)×0.14)+1.4×0.7×1]×(0.8+0.5-0.35/2)/2×0.8,9.95,0.47+0.9max[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.14)+1.4×1,1.35×(0.75+(24+1.1)×0.14)+1.4×0.7×1]×(0.8+1-0.5-0.35/2)/2×0.8]=9.95kN
f=N/(φA)=9.95×103/(0.18×391)=141.41N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、梁底立柱扣件抗滑移验算
荷载传递至立杆方式 | 双扣件 | 扣件抗滑移折减系数kc | 0.85 |
满足要求!
九、立柱地基基础计算
地基土类型 | 碎石土 | 地基承载力设计值fak(kPa) | 300 |
立柱垫木地基土承载力折减系数mf | 0.4 | 垫板底面面积A(m2) | 0.1 |
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