XXXX电脑城模板支撑系统施工方案
1、梁模板计算(梁断面250×700),板厚250mm
模板面板采用15mm高强度多层板E=4.5×103N/mm2,[α]=9.68 N/mm2;g=0.034k N/mm2
次木龙骨采用40×90mm,梁底设置四道@100;E=9000N/mm2;[α]=13 N/mm2;[ζ]=1.2 N/mm2
梁底小横杆采用A48×2.8钢管,小横杆纵向@400;对拉螺栓Φ14@400
梁底横向设单立杆,间距1100;梁底立杆纵向最大间距800mm;侧模木楞竖向间距205mm;
(一)荷载计算 (顶板按250mm厚考虑)
①梁模板自重 0.5kN/㎡×(0.25+0.7×2)×0.4÷0.25=1.32 kN/m
②梁混凝土荷重 25 kN/m3×0.4×0.7=7kN/m
③钢筋荷重 1.524×0.40×0.7=0.427 kN/m
④施工人员设备荷载 2.5 kN/㎡
⑤振捣混凝土荷载4kN/㎡×0.7=2.8 kN/m(垂直); 2 kN/㎡×0.40=0.80 kN/m(水平)
⑥新浇混凝土测压力 25N/m3×0.7=17.5N/㎡
⑦混凝土倾倒荷载; 2 kN/㎡
(二)梁底面模板验算
(1)面模板承载能力强度验算
1)均布荷载设计值:
可变荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.2+⑤×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F1=(1.32+7+0.427)×1.2+0.80×1.4=11.62kN/m
永久荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.35+⑤×0.7×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F2=(1.32+7+0.427)×1.35+0.80×0.7×1.4=12.59kN/m
以上F1、F2;两者取大值,F2=12.59kN/m
2)抗弯强度验算:
面模板可视为梁:取梁宽0.4m,跨度0.063m,次木龙骨作为梁支点按简支梁验算。
线荷载设计值转换:q1=F2×0.4m÷0.25m=12.59kN/m×0.4m÷0.25m=20.144kN/m
施工荷载为均布荷载弯矩值:M1=q1l2/8=20.144×632/8=9993.9N·mm
W=1/6bh2=1/6×400×152=15000mm3
σ=M1/W=9993.9/15000=0.666 N/mm2<【σ】=9.68 N/mm2 满足要求
3)均布荷载设计值抗剪验算:
面模板剪力设计值:V= q1l/2=20.144×63/2=634.54N
τ=3V/2bh=3×634.54/(2×400×15)=0.159 N/mm2<【τ】=1.2 N/mm2 满足要求
(2)面模板承载能力挠度验算
挠度验算荷载组合标准:①+②+③
荷载标准值:F3=(1.32+7+0.427)=8.747kN/m
线荷载设计值转换:q2=F3×0.4m÷0.25m=8.747kN/m×0.4m÷0.25m=13.995kN/m
I= bh3/12=400×153/12=1.125×105㎜4
ω=5q2l4/(384EI)= 5×13.995×1004/(384×4500×112500)=0.036=l/400=63/400=0.158
满足要求
(三)计算次木龙骨(40×90木楞)承载能力验算
(1)木楞承载力强度验算
1)均布荷载设计值:
可变荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.2+⑤×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F1=(1.32+7+0.427)×1.2+0.80×1.4=11.62kN/m
永久荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.35+⑤×0.7×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F2=(1.32+7+0.427)×1.35+0.80×0.7×1.4=12.59kN/m
以上F1、F2;两者取大值,F2=12.59kN/m
次木龙骨视为二跨连续梁,跨度0.4,钢管小横杆作为梁支点。取荷载取值宽0.063m。
线荷载设计值:q3= F2=12.59kN/m(梁底设四根木楞,受力按三根验算)
2)木楞强度验算:
按二跨最不利条件:M2=0.125 q3l2=0.125×12.59×4002=251800N·m
单根木楞截面模量:W=1/6bh2=1/6×40×902=54000mm3
σ=M2/W=251800/(54000×3)=1.554N/mm2<【σ】=13 N/mm2 满足要求
(2)木楞承载能力抗剪验算
1)均布荷载设计值:
可变荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.2+⑤×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F1=(1.32+7+0.427)×1.2+0.80×1.4=11.62kN/m
永久荷载效应控制组合:(①+②+③)×1.35+⑤×0.7×1.4 (⑤水平振捣荷载)
F2=(1.32+7+0.427)×1.35+0.80×0.7×1.4=12.59kN/m
以上F1、F2;两者取大值,F2=12.59kN/m
线荷载设计值:q3= F2=12.59kN/m(梁底设四根木楞,受力按三根验算)
木楞剪力设计值:V=ql/2=12.59×400÷2=2518N
2)均布荷载设计值抗剪验算:
τ=3V/2bh=3×2518/(2×40×90×3)=0.35 N/mm2<【τ】=1.2 N/mm2 满足要求
(3)木楞承载能力挠度验算:
挠度验算荷载组合标准:①+②+③
荷载标准值:F3=(1.32+7+0.427)=8.747kN/m
线荷载设计值转换:q4= F3=8.747kN/m
单根木楞惯性距:I=bh3/12=40×903/12=2.43×106㎜4
按二跨最不利条件:ω=0.912q4l4/(100EI)= 0.912×8.747×4004/(100×9000×2430000)=0.093<l/400=400/400=1
(四)主龙骨(钢管小横杆)承载能力强度验算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算,
集中荷载P取木方支撑传递力;
根据软件计算,得
0.71kN 2.07kN 550 550 2.07kN 2.69kN 0.71kN 0.81kN 0.81kN A B
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
0.38 0.38 0.43 0.43 1.15 1.15 3.21 3.21 3.21 3.21 1.15 1.15 0.43 0.43 0.38 0.38
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.330kN.m
最大变形 vmax=0.154mm
最大支座力 Qmax=6.42kN
Wn= 4248 mm3(Ф48×2.8钢管)
抗弯计算强度σ= Mmax /Wn=330000/4248=77.68N/mm2<【f】=205N/mm2 满足要求
支撑钢管的最大挠度ωmax=0.154mm<l/400=1100/400=2.75㎜ 满足要求
(五)梁底钢管大横杆验算
梁底大横杆起水平牵引作用,不承受小横杆传来的集中荷载,所以不再验算!
(六)梁侧模板的验算
梁侧模板木楞间距0.228m。为单跨简支梁,钢管牵杠间距400mm
(1) 荷载验算:
1) 假设T=200C(混凝土温度);β1=1.2(外加剂修正系数);
β2=1.15(塌落度修正系数);V=2m/h(浇筑速度);t0=200/(T+15)
⑥F5=γch =24×1.2=28.8 kN/㎡ 取两者较小值
2) 振捣混凝土产生的荷载组合:⑤5.6kN/㎡
(2) 抗弯强度验算
1)侧模面板木楞间距0.228m,按单跨简支梁计算。
荷载组合:⑤×1.4+⑥min×1.2
荷载标准值:F=5.6×1.4+25×1.2×1.2=43.84kN/㎡
根据钢管竖挡400mm间距, q5=43.84kN/㎡×0.4m=17.536kN/m
M=1/8q5l2=0.125×17.536×0.2282=0.114kN·m
W=1/6bh2=1/6×400×152=15000mm3
δ=M/W=0.114kN·m/15000 mm3=7.6N/mm2<[δ]=9.68N/mm2
荷载组合:⑥ F=30kN/㎡
根据钢管竖挡400mm间距, q7=30kN/㎡×0.4m=12kN/m
I=bh3/12=400×153/12=1.125×105mm4
ωmax=5q7l4/(384EI)=5×12×2284/(384×4500×155000)=0.56<l/4=228/400=0.57
满足要求
2)侧模木楞,按四等跨梁计算(最不利条件),钢管竖挡间距400mm
取228mm宽为计算单元,q6=49.31 kN/㎡×0.228=11.24kN/m
抗弯:M=0.121q6l2=0.121×11.24×0.42=0.218kN·m
W=1/6bh2=1/6×40×902=54000mm3
抗剪:S1=1/2×bh2=0.5×40×902=1.62×105mm3(木楞)
S2=1/2×bh2=0.5×228×152=2.565×104mm3(面板)
S= S1+S2=1.8765×105mm3
I1=1/12×bh3=1/12×40×903=2.43×106mm4(木楞)
S2=1/12×bh2=1/12×228×153=64125mm4(面板)
I= I1+I2=3.07×106mm3
q6=11.24kN/m
V=0.620 q6l=0.620×11.24×0.4=2.788KN
τ=VS/Ib=2788×1.8765×105/(3.07×106×(40+228))=0.636N/㎜2<【τ】=1.4N/㎜2
满足要求
3)挠度验算:取侧压力⑥ F=28.8kN/㎡ q7=28.8kN/㎡×0.228=6.566kN/m
ωmax=0.967q7l4/(100EI)=0.967×6.566×4004/(100×9000×4160000)=0.0434<l/400
=400/400=1 满足要求
(七)梁模板抗拉螺栓计算
荷载组合:⑤×1.4+⑥min×1.2
荷载标准值:F=5.6×1.4+25×1.2×1.2=43.84kN/㎡
根据钢管横档400mm间距,Φ14双头对拉螺栓设一道
F=43.84kN/㎡×0.3×0.4=5.26kN<[N]= fA
=170N/mm2×105.000=17.850kN(Φ14双头对拉螺栓容许拉力)
Φ14双头对拉螺栓@400一道满足抗拉要求
(八)钢管支撑立杆(Ф48×2.8)承载能力强度验算
梁下支撑钢管采用(Ф48×2.8),顺梁方向间距为800
支座力按软件计算结果:
N边=0.6KN, N中=6.72KN;
所以梁底两根立杆用双扣件,梁侧立杆用单扣件
水平杆歩距不大于1.8米,查表得Ф48×2.8钢管回转半径i=1.6cm,截面积A=3.97cm2
λ=l0/i=1800/16=112.5<150,查b类截面轴心受压钢构件稳定系数表得稳定系数φ=0.481立杆的稳定性;
σ=N/φ/A=6720/0.481/397=35.19N/㎜2<f=205N/mm2,满足要求。
梁侧每根立杆承载力N均小于中间立杆,所以不必验算。
(九)扣件抗滑能力验算
查《扣件脚手架规范》表
根据以上验算,400×1200的梁支模系统承载能力能满足要求。