十字梁节点模板支架计算书万利通电镀集控区(二期工程)工程;工程建设地点:九江出口加工区;属于框架结构;地上2层;地下0层;建筑高度:15.3m;标准层层高:7m;总建筑面积:38000平方米;总工期:180天。本工程由万利通金属表面处理技术有限公司投资建设,江西匡正工程设计咨询有限公司设计,地质勘察,江西匡正工程设计咨询有限公司监理,九江市广安建设工程公司组织施工;由骆训堤担任项目经理,李火生担任技术负责人。主次梁模板支架的计算依据有:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001);《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。一、参数信息1、结构参数:结构层高(m):7;板厚(mm):100;2、主梁支模架体构造参数:梁截面高度(mm):900;梁截面宽度(mm):300;承重架支撑形式:小楞平行于梁截面;梁底增设承重杆数量:1;立杆沿梁跨度方向间距(m):1;梁两侧立杆间距(m):0.9;立杆步距(m):1.6;支撑小楞的间距(mm):300;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.25;立杆承重连接方式:双扣件连接;3、次梁支模架体构造参数:梁截面高度(mm):500;梁截面宽度(mm):200;承重架支撑形式:小楞平行于梁截面;梁底增设承重杆数量:0;立杆沿梁跨度方向间距(m):1;梁两侧立杆间距(m):1;立杆步距(m):1.6;支撑小楞的间距(mm):200;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.25;立杆承重连接方式:单扣件连接;4、荷载参数:模板和方木的自重荷载(kN/m2):0.15;砼倾倒振捣荷载(kN/m2):2;砼与钢筋自重荷载(kN/m2):25;施工均布荷载(kN/m2):1;5、材料参数:钢管直径(mm):Ф48×3.5;面板类型:胶合面板;面板弹性模量值(N/mm2):6000;面板厚度(mm):15;抗弯强度设计值(N/mm2):13;方木截面宽度(mm):50;方木截面高度(mm):80;抗压强度设计值(N/mm2):16;抗弯强度设计值(N/mm2):17;方木弹性模量值(N/mm2):9000;抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;6、结构示意图:主梁截面示意图次梁截面示意图平面示意图二、主梁节点计算(一)底模计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。梁底模板采用胶合面板,厚度:15mm,则有:截面惯性矩I=300×153/12=84375mm4;截面抵抗矩W=300×152/6=11250mm3;1、荷载的计算钢筋混凝土荷载:g1=25×0.3×0.9=6.75kN/m;模板方木荷载:g2=0.15×0.3=0.045kN/m;砼倾倒荷载:q1=2×0.3=0.6kN/m;施工荷载:q2=1×0.3=0.3kN/m;作用在底模上的荷载P=1.2×(6.75+0.045)+1.4×(0.6+0.3)=9.414kN/m;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)根据计算,得到:最大弯矩:Mmax=0.085kN·m;最大剪力:Vmax=1.695kN;最大支座反力:Rmax=3.107kN;计算得出支座反力从左到右分别为:R1=1.13kN,R2=3.107kN,R3=3.107kN,R4=1.13kN;2、模板强度验算⑴模板抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.085×106/11250=7.531N/mm2;抗弯计算强度7.531N/mm2小于模板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!⑵模板挠度计算ω=0.677qkl4/100EI≤[ω]=min(l/150,10)最大变形ν=0.677×9.414×3004/(100×6000×84375)=1.02mm模板的最大挠度小于容许挠度min(300/150,10),满足要求!(二)梁底支撑验算本算例中,梁底支撑采用方木,支撑截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=50×80×80/6=53333.333mm3;I=50×80×80×80/12=2133333.3333mm4;按2跨连续梁计算,横向支撑承受由面板支座反力传递的荷载。1、梁底横向支撑荷载计算钢筋混凝土荷载:g1=25×0.3×0.9=6.75kN/m;模板方木荷载:g2=0.15×0.3=0.045kN/m;砼倾倒荷载:q1=2×0.3=0.6kN/m;施工荷载:q2=1×0.3=0.3kN/m;作用在底模上的荷载Q=1.2×(6.75+0.045)+1.4×(0.6+0.3)=9.414kN/m;梁底两侧传递到支撑的集中荷载:F=1.2×[25×0.1×0.3×(1-0.3)/2]=0.315kN;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)最大弯矩:Mmax=0.1kN·m;最大剪力:Vmax=1.609kN;支座反力:R1=0.119kN,R2=3.217kN,R3=0.119kN⑴抗弯强度验算σ=M/Wfm;最大受弯应力σ=0.1×106/53333.333=1.871N/mm2;纵向支撑的最大应力计算值σ=1.871N/mm2小于方木抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求!⑵抗剪强度验算截面抗剪强度必须满足:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1.609×103/(2×50×80)=0.603N/mm2;纵向支撑的剪应力计算值0.603N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2,满足要求!⑶挠度计算ω=0.521qkl4/100EI≤[ω]=min(l/150,10)最大变形ν=0.521×9.414×4504/(100×9000×2133333.333)=0.105mm纵向支撑的最大挠度计算值ν=0.105mm小于支撑小楞的最大允许挠度[ν]=min(450/150,10)mm,满足要求!2、梁底纵向支撑荷载计算本工程中,梁底纵向支撑承受梁底纵向支撑传递的集中荷载。对支撑的计算按照集中荷载作用下的三跨梁进行计算。梁截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=50×80×80/6=53333.333mm3;I=50×80×80×80/12=2133333.3333mm4;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=1.083kN.m最大支座力Rmax=11.699kN最大变形νmax=3.62mm3、扣件抗滑移计算扣件所受到的竖向力为小横杆传递的支座反力,R=3.217kNRc=12kN,满足要求。(三)立杆稳定性计算支架立杆的轴向力设计值Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重,显然,梁底部立杆所受的轴压力最大。上部模板所传竖向荷载包括以下部分:通过支撑梁的顶部扣件的滑移力(或可调托座传力)。根据前面的计算:F1=11.699kN;F2=1.2×0.129×6.1=0.944kN;立杆受压荷载总设计值为:Nut=11.699+0.944=12.643kN;立杆稳定性验算σ=Nut/φA≤fφ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;A--立杆的截面面积。计算长度lo按下式计算取值:lo=kμh=1.155×1.7×1.6=3.142m;k--计算长度附加系数,取值为:1.155;u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7;故lo取3.142m;λ=lo/i=3.142×103/15.8=198.835;查《扣件式脚手架规范》附录得=0.182;σ=12.643×103/(0.182×489)=142.1N/mm2;立杆的受压强度计算值σ=142.1N/mm2小于立杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求。三、次梁节点计算(一)底模计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。梁底模板采用胶合面板,厚度:15mm,则有:截面惯性矩I=200×153/12=56250mm4;截面抵抗矩W=200×152/6=7500mm3;1、荷载的计算钢筋混凝土荷载:g1=25×0.2×0.5=2.5kN/m;模板方木荷载:g2=0.15×0.2=0.03kN/m;砼倾倒荷载:q1=2×0.2=0.4kN/m;施工荷载:q2=1×0.2=0.2kN/m;作用在底模上的荷载P=1.2×(2.5+0.03)+1.4×(0.4+0.2)=3.876kN/m;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)根据计算,得到:最大弯矩:Mmax=0.016kN·m;最大剪力:Vmax=0.465kN;最大支座反力:Rmax=0.853kN;计算得出支座反力从左到右分别为:R1=0.31kN,R2=0.853kN,R3=0.853kN,R4=0.31kN;2、模板强度验算⑴模板抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.016×106/7500=2.067N/mm2;抗弯计算强度2.067N/mm2小于模板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!⑵模板挠度计算ω=0.677qkl4/100EI≤[ω]=min(l/150,10)最大变形ν=0.677×3.876×2004/(100×6000×56250)=0.124mm模板的最大挠度小于容许挠度min(200/150,10),满足要求!(二)梁底支撑验算本算例中,梁底支撑采用方木,支撑截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=50×80×80/6=53333.333mm3;I=50×80×80×80/12=2133333.3333mm4;按1跨连续梁计算,横向支撑承受由面板支座反力传递的荷载。1、梁底横向支撑荷载计算钢筋混凝土荷载:g1=25×0.2×0.5=2.5kN/m;模板方木荷载:g2=0.15×0.2=0.03kN/m;砼倾倒荷载:q1=2×0.2=0.4kN/m;施工荷载:q2=1×0.2=0.2kN/m;作用在底模上的荷载Q=1.2×(2.5+0.03)+1.4×(0.4+0.2)=3.876kN/m;梁底两侧传递到支撑的集中荷载:F=1.2×[25×0.1×0.2×(1-0.2)/2]=0.24kN;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)最大弯矩:Mmax=0.27kN·m;最大剪力:Vmax=0.628kN;支座反力:R1=0.628kN,R2=0.628kN⑴抗弯强度验算σ=M/Wfm;最大受弯应力σ=0.27×106/53333.333=5.056N/mm2;纵向支撑的最大应力计算值σ=5.056N/mm2小于横向支撑的抗弯强度设计值fm=17N/mm2,满足要求!⑵抗剪强度验算截面抗剪强度必须满足:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×0.628×103/(2×50×80)=0.235N/mm2;支撑的剪应力计算值0.235N/mm2小于支撑小楞的最大允许挠度fv=1.7N/mm2,满足要求!⑶挠度计算ω=5qkl4/384EI≤[ω]=min(l/150,10)最大变形ν=5×3.876×10004/(384×9000×2133333.333)=2.629mm纵向支撑的最大挠度计算值ν=2.629mm小于支撑小楞的最大允许挠度[ν]=min(1000/150,10)mm,满足要求!2、梁底纵向支撑荷载计算本工程中,梁底纵向支撑承受梁底纵向支撑传递的集中荷载。对支撑的计算按照集中荷载作用下的三跨梁进行计算。截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=0.322kN·m最大支座力Qmax=3.564kN最大变形νmax=0.79mm3、扣件抗滑移计算扣件所受到的竖向力为小横杆传递的支座反力,R=0.628kNRc=8kN,满足要求。(三)立杆稳定性计