门式钢管脚手架梁支撑系统计算250X700新.docx
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门式钢管脚手架梁支撑系统计算250X700新.docx
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门式钢管脚手架梁支撑系统计算250X700新
梁模板支撑计算书
工程名称:
高要市莲塘镇初级中学教师宿舍楼、学生宿舍楼1号、学生宿舍楼2号、食堂
工程单位:
高要市第四建筑工程公司
1.计算参数
结构楼板厚110mm,梁宽b=250mm,梁高h=700mm,层高4.80m;结构表面考虑隐蔽;模板材料为:
夹板底模厚度18mm,侧模厚度18mm;板弹性模量E=6000N/mm2,木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,抗剪强度fv=1.40N/mm2;支撑采用门式钢管脚手架宽度L=1200mm,门式钢管脚手架纵向间距1200mm,梁边至板支撑的距离0.80m;门式钢管脚手架顶可调底座调节螺杆伸出长度150mm。
2.梁底模验算
(1)梁底模及支撑荷载计算
荷载类型标准值单位梁宽(m)梁高(m)系数设计值
①底侧模自重0.3kN/m2×(0.25+1.18)×1.2=0.51kN/m
②砼自重24.0kN/m3×0.25×0.70×1.2=5.04kN/m
③钢筋荷载1.5kN/m3×0.25×0.70×1.2=0.32kN/m
④振捣砼荷载2.0kN/m2×0.25×1.4=0.70kN/m
梁底模和支撑承载力计算组合①+②+③+④q1=6.57kN/m
梁底模和龙骨挠度验算计算组合(①+②+③)/1.2q2=4.89kN/m
(2)梁底模板验算
第一层龙骨间距L=350mm,计算跨数5跨;底模厚度h=18mm,板模宽度b=250mm;
W=bh2/6=250×182/6=13500mm3;I=bh3/12=250×183/12=121500mm4;
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105
Mmax=KMq1L2=-0.105×6.57×3502=-84507N.mm=-0.08kN.m
σ=Mmax/W=84507/13500=6.26N/mm2
梁底模抗弯强度σ=6.26N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.606
Vmax=KVq1L=0.606×6.57×350=1393N=1.39kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×1393/(2×250×18)=0.46N/mm2
梁底模抗剪强度τ=0.46N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q2=4.89kN/m;挠度系数Kυ=0.644;
υmax=Kυq2L4/(100EI)=0.644×4.89×3504/(100×6000×121500)=0.65mm
[υ]=350/250=1.40mm
梁底模挠度υmax=0.65mm<[υ]=1.40mm,满足要求。
计算简图和内力图如下图:
(3)第一层龙骨验算
门式钢管脚手架宽度L=1200mm,梁宽C=250mm,γ=250/1200=0.21;第一层龙骨采用木枋b=80mm,h=80mm;
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3,I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4。
1)抗弯强度验算
a、梁传荷载计算
q=q1×第一层龙骨间距/梁宽=6.57×350/250=9.20kN/m
Mq=qcL(2-γ)/8=9.20×250/1000×1200/1000×(2-0.21)/8=0.62kN.m
b、板传荷载计算
P板重量=1.2×(板厚度×25+模板重)+1.4×活载
=1.2×(0.11×25+0.30)+1.4×2.50=7.16kN/m2
板传递到第一层龙骨的荷载P=400/1000×350/1000×7.16=1.00kN
a=0.5×(L-c)=0.5×(1200-250)=475mm,Mp=P×a=1.00×0.48=0.48kN.m
Mmax=Mq+Mp=(0.62+0.48)×106=1100000N.mm=1.10kN.m
σ=Mmax/W=1100000/85333=12.89N/mm2
第一层龙骨抗弯强度σ=12.89N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
Vmax=0.5×q×梁宽+P=0.5×9.20×250/1000+1.00/1000=2.15kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2.15×1000/(2×80×80)=0.50N/mm2
第一层龙骨抗剪强度τ=0.50N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q’=q2×第一层龙骨间距/梁宽=4.89×350/250=6.85N/mm
υq=q'cL3×(8-4γ2+γ3)/(384EI)
=6.85×250×12003×(8-4×0.212+0.213)/(384×9000×3413333)=1.96mm
υp=PaL2×(3-4×(a/L)2)/(24EI)
=1.00×1000×475×12002×(3-4×0.402)/(24×9000×3413333)=2.20mm
υmax=υq+υp=1.96+2.20=4.16mm
[υ]=1200/250=4.80mm
第一层龙骨挠度υmax=4.16mm<[υ]=4.80mm,满足要求。
计算简图和内力图如下图:
(4)第二层龙骨验算
门式钢管脚手架纵向间距1200mm,计算跨数3跨;第二层龙骨采用Φ48×3.0双钢管:
W=8980mm3,I=215600mm4A=4.240cm2;
1)抗弯强度验算
P=V=1/2×q×梁宽+P=0.5×9.20×250/1000+1.00=2.15N
弯矩系数KM=0.347
Mmax=KMPL=0.347×2.15×1000×1200=895260N.mm=0.90kN.m
σ=Mmax/W=895260/(1.15×8980)=99.69N/mm2
第二层龙骨抗弯强度σ=99.69N/mm2<f=205.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=2.264
Vmax=KVP=2.264×2.15×1000=4868N
τ=3Vmax/(2bh)=3×4.87×1000/(2×2×424.00)=8.61N/mm2
第二层龙骨抗剪强度τ=8.61N/mm2<fv=125.00N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
P=V=1/2×q×梁宽+P板传=0.5×6.85×250/1000+1.00=1.86kN
挠度系数Kυ=2.644
υmax=KυPL3/(100EI)=2.644×1.86×1000×12003/(100×206000×215600)=1.91mm
[υ]=L/250=1200/250=4.80mm
第二层龙骨挠度υmax=1.91mm<[υ]=4.80mm,满足要求。
计算简图和内力图如下图:
3.支撑承载力验算
(1)荷载计算
传至每个门式钢管脚手架立柱的最大支座力的系数=3.764
传至每个门式钢管脚手架立柱的力NQK1=3.764×2.15=8.09kN
每个门式钢管脚手架立柱的活载(1.0kN/m2):
NQK2=1.4×0.6×1.20×1=1.01kN
每个门式钢管脚手架立柱荷载NQK=NQK1+NQK2=8.09+1.01=9.10kN
单榀MF1219门式钢管脚手架与交叉支撑等配件沿高度重量=0.304/1.9=0.16kN/m
每个门式钢管脚手架立柱沿高度重量=0.08kN/m,钢管重量=0.0376kN/m
门式钢管脚手架和水平拉杆重量
NGK=(4.80-0.70-1.9)×0.08+2×2.40×0.0376=0.36kN
门式钢管脚手架总承载力=1.2×NGK+NQK=1.2×0.36+9.10=9.53kN
(2)门式钢管脚手架稳定性验算
每个门式钢管脚手架立柱的稳定承载力设计值为40.16/2=20.08kN
门式钢管脚手架轴向力设计值N=9.53kN<门架稳定承载力20.08kN,满足要求。
4.支撑支承面验算
门式钢管脚手架立杆设配套底座200×100mm,支承面为(按C15考虑)混凝土楼板,楼板厚=120mm,上部荷载为:
F=9.53+[0.08×1.90+(1.2+1.20)×0.0376]×1.2=9.82kN
(1)支承面受冲切承载力验算
βS=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-15=105mm,η=0.4+1.2/βS=1.00
σpc,m=0N/mm2,Um=2×(200+105)+2×(100+105)=1020mm,βh=1.00
(0.7βhft+0.15σpc,m)ηUmhO
=(0.7×1×0.91+0.15×0)×1.00×1020×105/1000=68.22kN
门架支承面受冲切承载力68.22kN>上部荷载F=9.82kN,满足要求。
(2)支承面局部受压承载力验算
Ab=(0.20+0.10×2)×(0.10×3)=0.12m2,Al=0.20×0.10=0.02m2
βl=(Ab/Al)0.5=2.45,fcc=0.85×7200=6120kN/m2,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×2×6120×0.02=183.60kN
支承面局部受压承载力F=183.60kN>上部荷载F=9.82kN,满足要求。
5.侧模板验算
(1)荷载计算
1)新浇砼的侧压力
F1=0.22γ×200/(T+15)β1β2V1/2
=0.22×24.00×4.44×1.20×1.15×2.000.5=45.75kN/m2
(γ=24.0β1=1.20β2=1.15V=2.0T=30.0℃)
F2=γH=24×梁高=24×0.70=16.80kN/m2
比较F1、F2取小值F=16.80kN/m2,有效压头高度为F/γ=0.70m。
2)荷载计算
荷载类型 标准值 单位分项系数设计值单位
①新浇混凝土的侧压力F 16.80 kN/m2 γG=1.2 20.16 kN/m2
②振捣混凝土产生的荷载Q2K 4.00 kN/m2 γQ=1.4 5.60 kN/m2
梁侧模和侧肋强度荷载组合①+② 25.76kN/m2
梁底模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2 16.80kN/m2
(2)模板强度验算
取竖肋间距L=300mm,计算跨数5跨,木模板厚度h=18mm;
W=bh2/6=590×182/6=31860mm3;I=bh3/12=590×183/12=286740mm4。
1)抗弯强度验算
q=25.76×(700-110)/1000=15.20kN/m=15.20N/mm;弯矩系数KM=-0.105。
Mmax=KqL2=-0.105×15.20×3002=-143640N.mm=-0.14kN.m
σ=Mmax/W=143640/31860=4.51N/mm2
侧模抗弯强度σ=4.51N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
抗剪系数KV=0.606
Vmax=KVqL=0.606×15.20×300/1000=2.76kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2.76×1000/(2×18×590)=0.39N/mm2
侧模抗剪强度τ=0.39N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q,=16.80×(700-110)/1000=9.91kN/m=9.91N/mm,挠度系数Kυ=0.644
υmax=Kυq,L4/100EI=0.644×9.91×3004/(100×6000×286740)=0.30mm
[υ]=300/250=1.20mm
侧模挠度υmax=0.30mm<[υ]=1.20mm,满足要求。
计算简图和内力图如下图:
(3)对拉螺栓计算
Fs=0.95×(γGF+γQQ2k)=0.95×25.76=24.47kN/m2;设2排对拉螺栓,螺栓横向间距a=600mm=0.60m,竖向间距b=(700-110)/3=197mm=0.20m,N=abFs=0.60×0.20×24.47=2.94kN;对拉螺栓φ14,容许拉力[Ntb]=17.80kN
对拉螺栓受力2.94kN<容许拉力17.80kN,满足要求。
(4)侧肋强度验算
计算跨度197mm;跨数3跨;木枋尺寸b=80mm,h=80mm。
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3,I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4,
1)抗弯强度验算
q=25.76×300/1000=7.73kN/m=7.73N/mm;
弯矩系数KM=-0.100;Mmax=KMqL2=-0.100×7.73×1972=-29898N.mm=-0.03kN.m
σ=Mmax/W=29898/85333=0.35N/mm2
侧肋抗弯强度σ=0.35N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪验算
剪力系数KV=0.600
Vmax=KVqL=0.600×7.73×197/1000=0.91kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×0.91×1000/(2×80×80)=0.21N/mm2
侧肋抗剪强度τ=0.21N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q,=16.80×300/1000=5.04kN/m=5.04N/mm;挠度系数Kυ=0.677
υmax=Kυq,L4/100EI=0.677×5.04×1974/(100×9000×3413333)=0mm
[υ]=197/250=0.79mm
侧肋挠度υmax=0mm<[υ]=0.79mm,满足要求。
计算简图和内力图如下图:
6.计算结果
第一层龙骨80×80mm单木枋@350mm,第二层龙骨Φ48×3.0双钢管@1200mm;门式钢管脚手架纵向@1200mm,底模厚度18mm,侧模厚度18mm;竖肋80×80mm木枋@300mm,对拉螺栓2排φ14,横向间距600mm,采用双钢管作为横檩,用蝴蝶扣与对拉螺栓联结,配架:
2个1930门架。
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