中天瑞景住宅小区1#、2#栋工程 模板工程施工方案
均布荷载 q = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(1.125 + 0.105) = 1.476 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.900=1.260 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.260×1.000 /4 + 1.476×1.0002/8 = 0.500 kN; 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.260/2 +1.476×1.000/2 = 1.368 kN ; 方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.500×106/83333.33 = 5.994 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 5.994 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: Q = 1.476×1.000/2+1.260/2 = 1.368 kN;
方木受剪应力计算值 T = 3 ×1.368×103/(2 ×50.000×100.000) = 0.410 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.410 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 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 = 1.230 kN/m; 集中荷载 p = 0.900 kN;
最大挠度计算值 V= 5×1.230×1000.04 /(384×9500.000×4166666.667) +900.000×1000.03 /( 48×9500.000×4166666.7) = 0.878 mm;
最大允许挠度 [V]=1000.000/ 250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 0.878 mm 小于 方木的最大允许挠度 4.000 mm,满足要求!
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3、板底支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.476×1.000 + 1.260 = 2.736 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.657 kN.m ; 最大变形 Vmax = 1.718 mm ;
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最大支座力 Qmax = 8.938 kN ; 最大应力 σ= 146.282 N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 146.282 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10 mm,满足要求!
4、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;
R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 8.938 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5、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、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.125×2.650 = 0.331 kN; (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×1.000×0.900 = 0.315 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.150×1.000×0.900 = 3.375 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.021 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 = (1.000+2.000 ) ×0.900×1.000 = 2.700 kN;
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3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.605 kN; 6、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(kN) :N = 8.605 kN; σ---- 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 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] =205.000 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 = 0.100 m; 得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.600+2×0.100 = 1.800 m ; L0 / i = 1800.000 / 15.900=113.000 ;
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= 0.496 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=8604.864/(0.496×424.000) = 40.916 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 40.916 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205.000 N/mm2,满足要求! 7、楼板强度的计算:
1. 楼板强度计算说明
验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取4.5M,楼板承受的荷载按照线荷
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载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,配置面积As=1440 mm2,fy=300 N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=4000mm×150mm,截面有效高度 ho=130 mm。 按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15天...的 承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.验算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4.0 m;
q = 2× 1.2 × ( 0.350 + 25.000×0.150 ) + 1× 1.2 × ( 0.331×6×5/4.500/4.000 ) + 1.4 ×(1.000 + 2.000) = 14.700 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 4.500×14.701 = 66.156 kN/m; 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0596×66.160×4.000 = 63.087 kN.m;
因平均气温为35℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到5天龄期混凝土强度达到48.30%,C25混凝土强度在5天龄期近似等效为C12.070。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=5.794N/mm2; 则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As× fy/ ( b × ho × fcm ) = 1440.000×300.000 / ( 4000.000×130.000×5.794 )= 0.143
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