高层住宅楼消防连廊模板支架力学计算

1消防连廊模板支架力学计算4.1梁模板支撑架计算（按最不利工况梁的截面200mm×500mm计算）梁模板支架剖面图梁模板支架平面图A、参数信息1、模板支撑及构造参数(1)梁截面宽度B(m)：0.20；梁截面高度D(m)：0.50；(2)(3)(4)(5)立杆步距h(m)：1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：0.90；(6)(7)采用的钢管类型为Φ48×3.5；(8)立杆承重连接方式：单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减2系数：0.85；2、荷载参数(1)新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；(2)模板自重(kN/m2)：0.35；(3)(4)振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；(5)振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；3、材料参数4、5、6、7、梁底模板参数(1)梁底方木截面宽度b(mm)：40.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；(2)梁底纵向支撑根数：2；8、梁侧模板参数B、梁侧模板荷载计算按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。分别计算得37.183kN/m2、14.400kN/m2，取较小值14.400kN/m2作为本工程计算荷载。3C、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。面板计算简图(单位：mm)1、强度计算材料抗弯强度验算公式如下：其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.7×14.4=12.096kN/m；振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.7×4=3.92kN/m；2、3、4、5、挠度验算ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:q=q1=12.096N/mm；l--计算跨度:l=[(500-120)/(3-1)]=190mm；E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=70×1.8×1.8×1.8/12=34.02cm4；D、梁侧模板支撑的计算1、次楞计算4次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=3.804/0.700=5.434kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度40mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=1×4×8×8/6=42.67cm3；I=1×4×8×8×8/12=170.67cm4；E=9000.00N/mm2；计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.266kN·m，最大支座反力R=4.184kN，最大变形ν=0.585mm（1）次楞强度验算（2）次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值:[ν]=700/400=1.75mm；次楞的最大挠度计算值ν=0.585mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.75mm，满足5要求！2、主楞计算主楞计算简图主楞弯矩图(kN·m)主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.282kN·m，最大支座反力R=6.489kN，最大变形ν=0.061mm（1）主楞抗弯强度验算（2）主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.061mm主楞的最大容许挠度值:[ν]=245/400=0.612mm；主楞的最大挠度计算值ν=0.061mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.612mm，满足要求！E、梁底模板计算I=900×18×18×18/12=4.37×105mm4；6底模面板计算简图1、抗弯强度验算2、3、4、挠度验算根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下：ν=5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的压力线荷载:q=q1/1.2=11.790kN/m；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=200.00mm；E--面板的弹性模量:E=9500.0N/mm2；面板的最大允许挠度值:[ν]=200.00/250=0.800mm；面板的最大挠度计算值:ν=5×14.148×2004/(384×9500×4.37×105)=0.071mm；面板的最大挠度计算值:ν=0.071mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=0.8mm，满足要求！F、梁底支撑的计算1、2、荷载的计算：梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=1.59/0.7=2.272kN/m3、方木的支撑力验算方木计算简图(1)(2)方木强度验算:计算公式如下:7(3)(4)方木抗剪验算：截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bh0)其中最大剪力:V=0.6×2.272×0.9=1.227kN；方木受剪应力计算值τ=3×1.227×1000/(2×40×80)=0.575N/mm2；方木抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2；方木的受剪应力计算值0.575N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.5N/mm2,满足要求!(5)方木挠度验算:4、5、6、支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力：P1=RA=2.045kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：P2=(0.700-0.200)/4×0.900×(1.2×0.120×24.000+1.4×3.000)+1.2×2×0.900×(0.500-0.120)×0.350=1.149kN简图(kN·m)剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)8经过连续梁的计算得到：支座力:G、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。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≤RcH、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]梁两侧立杆稳定性验算：根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即:lo=Max[1.155×1.7×1.2,1.2+2×0.05]=2.356m；k--计算长度附加系数，取值为：1.155；μ--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，μ=1.7；a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.05m;得到计算结果:立杆的计算长度lo/i=2356.2/15.8=149；详细资料请见更多资料请见94.2板模板支撑架计算A、参数信息:1、模板支架参数横向间距或排距(m):0.70；纵距(m):0.90；步距(m):1.20；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.05；模板支架搭设高度(m):2.42；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；板底支撑连接方式:方木支撑；立杆承重连接方式:单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.85；2、荷载参数3、4、5、材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.500；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):80.00；板模板支架立面图板支架荷载计算单元B、模板面板计算:模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=90×1.82/6=48.6cm3；I=90×1.83/12=43.74cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。10面板计算简图1、荷载计算2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.2×3.015+1.4×2.7=7.398kN/m最大弯矩M=0.1×7.398×3002=66582N·mm；面板最大应力计算值σ=M/W=66582/48600=1.37N/mm2；面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；面板的最大应力计算值为1.37N/mm2﹤[f]=13N/mm2,满足要求!3、挠度计算C、模板支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=b×h2/6=4×8×8/6=42.67cm3；I=b×h3/12=4×8×8×8/12=170.67cm4；方木楞计算简图（mm）1、荷载的计算：2、强度验算:计算公式如下:11M=0.1ql2均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×1.005+1.4×0.9=2.466kN/m；最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.466×0.92=0.2kN·m；方木最大应力计算值σ=M/W=0.2×106/42666.67=4.682N/mm2；方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；方木的最大应力计算值为4.682N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!3、抗剪验算：4、挠度验算:计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250均布荷载q=q1=1.005kN/m；最大挠度计算值ν=0.677×1.005×9004/(100×9000×1706666.667)=0.291mm；最大允许挠度[ν]=900/250=3.6mm；方木的最大挠度计算值0.291mm小于方木的最大允许挠度3.6mm,满足要求!D、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＝1.726kN;支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN·m)12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=0.37kN·m；E、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。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6.80kN；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=4.357kN；R6.80kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!F、模板支架立杆荷载设计值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1、静荷载标准值包括以下内容：2、3、活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。活荷载标准值NQ=(3+2)×0.7×0.9=3.15kN；4、立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=7.375kN；G、立杆的稳定性计算:根据《扣件式规范》，立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即L0=max[1.155×1.7×1.2，1.2+2×0.05]=2.356；k----计算长度附加系数，取1.155；μ----考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取1.7；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.05m；得到计算结果：立杆计算长度L0=2.356；13L0/i=2356.2/15.8=149；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=0.312；钢管立杆受压应力计算值；σ=7375.006/(0.312×489)=48.339N/mm2；立杆稳定性计算σ=48.339N/mm2﹤[f]=174.25N/mm2，满足要求！4.3施工脚手架计算A、参数信息:1、脚手架参数