工程名称:小湘一分站(改造)工程
编制单位:
1.计算参数
结构板厚120mm,层高4.20m, 结构表面考虑外露;模板材料为:夹板底模厚度18mm;板弹性模量E=6000N/mm2,木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2 ,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2.门式钢管脚手架间横向间距600mm, 门式钢管脚手架架间纵向间距600mm,门式钢管脚手架顶可调底座调节螺杆伸出长度200mm。
2.楼板底模验算
(1)底模及支架荷载计算
荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值
①底模自重 0.30 kN/m2 × 1.0 × 1.2 = 0.36 kN/m
②砼自重 24.00 kN/m3 × 1.0 × 0.12 × 1.2 = 3.46 kN/m
③钢筋荷载 1.10 kN/m3 × 1.0 × 0.12 × 1.2 = 0.16 kN/m
④施工人员及施工设备荷载 2.50 kN/m2 × 1.0 × 1.4 = 3.50 kN/m
底模和支架承载力计算组合①+②+③+④ q1 = 7.47 kN/m
底模和龙骨挠度验算计算组合(①+②+③) q2 = 3.97 kN/m
(2)楼板底模板验算
第一层龙骨间距L=350mm,计算跨数5跨。底模厚度18mm,板模宽度1000mm;
W=bh2 /6=1000×182/6=54000mm3;I=bh3/12=1000×183/12=486000mm4。
1)内力及挠度计算
a.①+②+③+④荷载
支座弯矩系数KM=-0.105
M1=KMq1L2 =-0.105×7.47×3502=-96083N.mm
剪力系数KV=0.606
V1=KVq1L=0.606×7.47×350=1584N
b.①+②+③荷载
支座弯矩系数KM=-0.105
M2=KMq2L2 =-0.105×3.97×3502=-510N.mm
跨中弯矩系数KM=0.078
M3=KMq2L2 =0.078×3.97×3502=37933N.mm
剪力系数KV=0.606
V2=KVq2L=0.606×3.97×350=842N
挠度系数Kυ=0.4
υ2=Kυq2L4/(100EI)=0.4×(3.97/1.2)×3504/(100×6000×486000)=0.11mm
c.施工人员及施工设备荷载按2.50kN(按作用在边跨跨中计算)
计算荷载P=1.4×2.50=3.50kN ,计算简图如下:
跨中弯矩系数KM=0.200
M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×350=245000N.mm
支座弯矩系数KM=-0.100
M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×350=-122500N.mm
剪力系数KV=0.600
V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN
挠度系数Kυ=1.456
υ3=KυPL3/(100EI)=1.456×(3.50/1.4)×1000×3503/(100×6000×486000)=0.54mm
2)抗弯强度验算
M1=-96083N.mm
M2+M5=-1735N.mm
M3+M4=282933N.mm
比较M1、M2+M5、M3+M4,取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。
Mmax=282933N.mm=0.28kN.m
σ=Mmax/W=282933/54000=5.24N/mm2
楼板底模抗弯强度σ=5.24N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
3)抗剪强度验算
V1=1584N
V2+ V3=842+2100=2942N
比较V1、V2+V3,取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力:
Vmax=2942N=2.94kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2942/(2×600×18)=0.41N/mm2
楼板底模抗剪强度τ=0.41N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
4)挠度验算
υmax=υ2+υ3=0.11+0.54=0.65mm
[υ]=350/400=0.88mm
楼板底模挠度υmax=0.mm<[υ]=0.88mm,满足要求。
内力图如下图:
(3)第一层龙骨验算
门架宽度1200mm,门架间横向间距600mm,计算跨数2跨;第一层龙骨间距350mm,第一层龙骨采用木枋b=100mm,h=100mm;W=bh2/6=100×1002/6=166667mm3;I=bh3/12=100×1003/12=8333333mm4。
1)抗弯强度验算
第一层龙骨受均布荷载:q=q1×第一层龙骨间距/计算宽度=7.47×350/1000=2.61kN/m
弯矩系数KM=0.094
Mmax=KMqL2=0.094×2.61×12002=353290N.mm=0.35kN.m
σ=Mmax/W =353290/166667=2.12N/mm2
第一层龙骨抗弯强度σ=2.12N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数Kv=0.594
Vmax=KVqL=0.594×2.61×1200=1860N=1.86kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×1860/(2×100×100)=0.28N/mm2
第一层龙骨抗剪强度τ=0.28N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q’=q2×第一层龙骨间距/计算宽度=3.97/1.2×350/1000=1.16kN/m=1.16N/mm
挠度系数Kυ=1.612
υ max=Kυq’L4/(100EI)=1.612×1.16×12004/(100×9000×8333333)=0.52mm
[υ]=1200/400=3.00mm
第一层龙骨挠度υmax=0.52mm<[υ]=3.00mm,满足要求。
计算简图及内力图如下图:
(4)第二层龙骨验算
门架纵向间距600mm,计算跨数3跨,第二层龙骨采用单枋b=80mm,h=100mm;
W=1×80×1002/6=133333mm3;I=1×80×1003/12=6666667mm4;
1)抗弯强度验算
P=7.47×0.35×(0.6+0.60/2)×1000=2353kN
弯矩系数KM=0.195
Mmax=KMPL=0.195×2353×600=275301N.mm=0.28kN.m
σ=Mmax/W=275301/133333=2.06N/mm2
第二层龙骨抗弯强度σ=2.06N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=1.155
Vmax=KVP=1.155×2.35×1000=2714N=2.71kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2714/(1×2×80×100)=0.51N/mm2
第二层龙骨抗剪强度τ=0.51N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
(3)挠度验算
挠度系数Kυ=1.173
P,=3.97/1.2×0.35×(0.6+0.60/2)×1000=1042kN
υmax=KυP,L3/(100EI)
=1.173×1042×6003/(100×9000×6666667)=0.04mm
[υ]=600/400=1.50mm
第二层龙骨挠度υmax=0.04mm<[υ]=1.50mm,满足要求。
计算简图及内力图如下图:
3.支撑强度验算
(1)荷载计算
传至每个门式钢管脚手架立柱的最大支座力的系数1.5
传至每个门式钢管脚手架立柱的力NQK1 =1.5×2353/1000=4.46kN
每个门式钢管脚手架立柱的活荷载(1.0kN/m2):
NQK2=(0.6+0.30)×0.60×1=0.54kN
每个门式钢管脚手架立柱荷载NQK =NQK1+NQK2 =4.46+1.4×0.54=5.22kN
单MF1219榀门式钢管脚手架与交叉支撑重量0.1600kN
每个门式钢管脚手架立杆沿高度重量
NGK=(4.20-0.12-1.90)×0.08+(1.2+0.60)×0.0384=0.24kN
门式钢管脚手架总承载力为1.2×NGK+NQK=1.2×0.24+5.22=5.51kN
(2)门式钢管脚手架稳定性验算
每个门式钢管脚手架立柱的稳定承载力设计值40.16/2=20.08kN
门式钢管脚手架轴向力设计值N=5.51kN<门架稳定承载力20.08kN,满足要求。
4.支撑支承面验算
立杆设配套底座100×100mm,支承面为混凝土楼板(按C30考虑),楼板厚=120mm;上部荷载为:F=5.51+1.90×0.08+[(1.2+0.60)×0.0384]×1.2=5.74kN
(1)支承面受冲切承载力验算
βs=2.00,ft=1.43N/mm2,hO=120-20=100mm,η=0.4+1.2/βs=1.00,
σpc,m=1.00 N/mm2, Um=4×100=400mm,βh=1.00
(0.7βhft+0.15σpc,m)ηUmhO
=[(0.7×1×1.43+0.15×1)×1.00×400×100]/1000=46.04kN
受冲切承载力46.04kN>F=5.74kN,满足要求。
(2)地基承载力验算
立杆基础底面的平均压力必须符合下式要求
P≤fg
P=N/A=5.74/0.20=28.70kN/m2
其中 P-立杆基础地面的平均压力(kN/m2);
A-基础底面面积(m2),A=0.20m2;
N-上部结构传至基础顶面的轴向压力设计值(kN),N=5.74kN;
fg-地基承载力设计值(kN/m2);
fg=kcfgk=0.40×160.00=.00kN/m2
其中: kc-地基承载力调整系数,kc=0.40;
fgk-混凝土抗压强度设计值(C30砼受压fc=14300kN/m2,
因截面长边小于300mm)
fgk=14300×0.8=11440kN/m2;
地基承载力P=28.70kN/m2<.00kN/m2,满足要求。
4.计算结果
底模楼模板18mm,第一层龙骨采用单枋b=100mm,h=100mm,间距350mm;第二层龙骨采用单枋b=80mm,h=100mm;门架横向间距600mm,门架纵向间距600mm。门架顶可调底座调节螺杆伸出长度200mm。
1、模板面积19.20(㎡)
2、木龙骨长度58.13(m)
钢管龙骨0(m)
3、顶托个数41(个)
2、门架计算
大门架41(个)
500小门架=0.5×N2=21
5、长杆计算
钢管布置层数:4
长管总长度379.73(米)
6、直角扣件数394(个)
7、对接扣件数(个)
8、旋转扣件数20(个)
注:1.长杆总长度包括立杆、纵横向水平和剪力撑。
2.长杆的平均长度取6m。
3.材料用量放大系数为1.2倍。