即墨市生活垃圾焚烧发电工程 综合主厂房高大模板专项施工方案
(四)、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,N = 8.321kN
φ —— 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 = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 3.97 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm);W = 4.25 σ —— 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); 参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:l0 = ku1(h+2a) (1) 非顶部立杆段:l0 = ku2h (2)
k —— 计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1; u1,u2 —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.20m;
顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.574,l0=3.454m;
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λ=3454/16.0=215.614
允许长细比λ=186.679 <210 长细比验算满足要求! φ=0.157
σ=7505/(0.157×397.4)=120.030N/mm2 a=0.5m时,u1=1.241,l0=3.583m; λ=3583/16.0=223.682
允许长细比λ=193.664 <210 长细比验算满足要求! φ=0.146
σ=7505/(0.146×397.4)=129.052N/mm2
依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=120.030N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
非顶部立杆段:u2=1.993,l0=3.453m; λ=3453/16.0=215.535
允许长细比λ=186.610 <210 长细比验算满足要求! φ=0.157
σ=8321/(0.157×397.4)=133.090N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
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Wk=0.450×1.250×0.600=0.338kN/m h —— 立杆的步距,1.50m; la —— 立杆迎风面的间距,1.00m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.338×1.000×1.500×1.500/10=0.096kN.m; Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
顶部立杆Nw=1.350×4.906+0.980×0.900+0.9×0.980×0.096/0.900=7.599kN 非顶部立杆Nw=1.350×5.511+0.980×0.900+0.9×0.980×0.096/0.900=8.415kN 顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.574,l0=3.454m; λ=3454/16.0=215.614
允许长细比λ=186.679 <210 长细比验算满足要求! φ=0.157
σ=7599/(0.157×397.4)+96000/4248=144.053N/mm2 a=0.5m时,u1=1.241,l0=3.583m; λ=3583/16.0=223.682
允许长细比λ=193.664 <210 长细比验算满足要求! φ=0.146
σ=7599/(0.146×397.4)+96000/4248=153.188N/mm2
依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=144.053N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
非顶部立杆段:u2=1.993,l0=3.453m; λ=3453/16.0=215.535
允许长细比λ=186.610 <210 长细比验算满足要求! φ=0.157
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σ=8415/(0.157×397.4)+96000/4248=157.114N/mm,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
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(五)、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8.40m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。 宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=405.0mm2,fy=360.0N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=900mm×150mm,截面有效高度 h0=130mm。
按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、14天、21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7天的强度是否满足承载力要求
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楼板计算长边8.40m,短边8.40×0.46=3.86m,
楼板计算范围内摆放9×5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=1×1.35×(0.20+25.10×0.20)+ 1×1.35×(0.81×9×5/8.40/3.86)+ 0.98×(0.00+1.00)=9.55kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=0.90×9.55=8.59kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照两边固接单向板计算 Mmax=ql2/12=8.59×8.402/12=50.53kN.m
按照混凝土的强度换算
得到7天后混凝土强度达到58.40%,C30.0混凝土强度近似等效为C17.5。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.41N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= Asfy/bh0fcm = 405.00×360.00/(900.00×130.00×8.41)=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 αs=0.139
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αsbh02fcm = 0.139×900.000×130.0002×8.4×10-6=17.8kN.m
结论:由于∑Mi = 17.78=17.78 < Mmax=50.53
所以第7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。
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