现浇梁满堂支架设计计算一、面板计算模板面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板按照三跨连续梁计算,取最不得荷载位置进行验算,计算宽度取0.3m。
面板所受荷载有:新浇混凝土及钢筋自重;施工人员及施工设备荷载;倾倒和振捣混凝土产生的荷载。
计算荷载取箱梁实体混凝土计算。
1. 面板荷载计算1.1恒荷载计算1.1.1钢筋混凝土自重q11=Q2V=26×1.6×0.3=12.48kN/m式中:Q2—混凝土自重标准值按26KN/m3计;V—每米钢筋混凝土梁体积;1.1.2模板自重:q12=8×0.015×0.3=0.036kN/m1.1.3恒荷载:q1=q11+q12=12.516kN/m1.2活荷载计算q2=(Q3+Q4)×b=(2.5+2)×0.3=1.35kN/m式中:Q3—施工人员及设备荷载;取2.5KN/m2;Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值,取2.0 KN/m2;b—面板计算宽度。
1.3面板荷载设计值:q=1.2q1+1.4q2=16.909kN/m。
2.面板计算2.1强度计算16.909KN/m强度计算简图2.1.1 抗弯强度计算:σw = M/W < f式中:σw—面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M—面板的最大弯距(KN.m);W—面板的净截面抵抗矩,W=1/6×bh2=30×1.52/6=11.25cm3;弯矩图M=0.1ql2=0.1×16.909×0.32=0.152KN.m式中:q—模板荷载设计值(kN/m),l—面板跨度,即横梁间距。
经计算得到面板抗弯强度计算值σw = 0. 152×106/(11.25×103)=13.511N/mm 2;截面抗弯强度允许设计值 f=105N/mm 2。
面板的抗弯强度验算σw < f ,满足要求!2.1.2抗剪强度计算 0.4ql 0.5ql 0.6ql 0.4ql 0.5ql 0.6ql剪力图τ=3Q/2bh<[τ]式中: Q —面板最大剪力, Q=0.6ql=0.6×16.909×0.3=3.044KN ;截面抗剪强度计算值:τ=3×3044/(2×300×15)=1.015N/mm 2; 截面抗剪强度允许设计值 [τ]=3.40N/mm 2。
抗剪强度验算τ< [τ],满足要求!2.2挠度计算:挠度图 v= 0.677q1L 4/100EI<[f]=l/400其中: q1-恒荷载标准值,q1=12.516kN/m ;L-面板跨度,即横梁间距,取0.3m ;E-面板的弹性模量,取13000N/mm2;I为面板惯性矩,I= bh3/12=30×1.53/12 =8.438cm4;面板最大挠度计算:f=0.677×12.516×304/(100×13000×8.438)=0.6mm面板的最大挠度小于300/400 mm,满足要求!二、次梁(横向)计算次梁为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,次梁按照三跨连续梁计算,取最不利荷载位置进行验算。
次梁所受荷载有:新浇混凝土及钢筋自重,面板自重;施工人员及施工设备荷载;倾倒和振捣混凝土产生的荷载。
腹板下计算宽度取次梁的间距0.3m。
1.荷载的计算1.1 钢筋混凝土自重:q11=26×1.6×0.3=12.48kN/m1.2 模板面板的自重线荷载:q12=8×0.015×0.3=0.036kN/m;1.3次梁自重(松木):q13=6×0.1×0.1=0.06kN/m;强度计算永久荷载设计值q1=1.2(q11+q12+ q13)=15.091kN/m;变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m;1.4可变荷载标准值q2=1.4(Q3+Q4)×0.3=1.4×4.5×0.3=1.89kN/m;2.次梁的强度计算2.1 荷载计算及组合按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算及组合如下:15.091KN/m强度计算恒荷载简图注:此图中最大支座力为:P1=1.1q1l=1.1×15.091×0.6=9.96kN。
强度计算活荷载组合简图注:此图中最大支座力为:P2=1.2q2l=1.2×1.89×0.6=1.361kN;组合以后最大支座力为P=9.96+1.361=11.321kN(此值即为计算托梁强度的集中力)。
2.2 次梁抗弯强度计算2.2.1、恒荷载最大弯矩恒荷载弯矩图恒荷载最大弯矩:M1=0.1q1l2 =0.1×15.091×0.62=0.543kN.m2.2.2活荷载最大弯矩活荷载弯矩图活荷载最大弯矩M2=0.117q2l2=0.117×1.89×0.62=0.08kN.m次梁最大弯矩M=M1+M2=0.543+0.08=0.623kN.m2.2.3抗弯强度σw =M/W=0.623×106/167000=3.738N/mm2W =bh2/6=10×102/6=167cm3式中:W—次梁截面抵抗矩;b h—木方截面宽度、高度。
次梁的抗弯设计强度小于木方(松木)的容许应力12N/mm2,满足要求!2.3 次梁挠度计算变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m;12.576KN/m注:此图中最大支座力为:P=1.1ql =8.3kN(此值即为计算托梁挠度的集中力)变形图最大挠度:f=0.677×ql4/100EI=0.677×12.576×604/(100×9000×833)=0.1mm;式中:E—次梁的弹性模量,取9000N/mm2;I—次梁的惯性矩, I=bh3/12=10×103/12=833cm4。
次梁的最大挠度小于600/400,满足要求!三、托梁(纵向)计算托梁按照集中力作用下三跨连续梁计算,托梁所受荷载为次梁传下的集中力及主梁自重。
托梁强度计算集中荷载设计值:P=11.321kN托梁挠度计算集中荷载设计值:P=8.3kN1.强度计算1.1集中力产生的最大弯矩:Mpmax=0.175PlM Pmax=0.175×11.321×0.6=1.189kN.m;式中:l—托梁跨度,即立杆纵向间距;1.2 均布荷载产生的最大弯矩:M qmax=0.1ql2式中:q—托梁自重,q=2×0.0384= 0.077kN/m;M qmax=0.1×0.077×0.62=0.003kN.m;1.3托梁最大弯矩M=M Pmax+M qmax=1.192kN.m。
1.4托梁抗弯强度设计值:σw=M/W=1.192×106/10160=117N/mm2 W =5.08×2= 10.16cm3式中:W—托梁(钢管)截面抵抗矩,托梁的抗弯强度σw<f=205N/mm2,满足要求!2.托梁挠度计算2.1 集中荷载产生的最大挠度:(P=8.3kN)f pmax=1.146*(pl3/(100EI))f Pmax=1.146×8300×6003/(100×2.06×105×243800)=0.409mm;式中:E—托梁的弹性模量,取2.06×105N/mm2;I—托梁梁的惯性矩, I=12.19×2=24.38cm4。
2.2、均布荷载(托梁自重)产生的最大挠度:f qmax=0.677*(ql4/(100EI))f max=0.677×0.077×6004/(100×2.06×105×243800)=0.001;f=f Pmax+f qmax=0.41mm。
托梁的最大挠度小于600/400,满足要求!四、支撑架最不利单肢立杆计算底板下支架所承担的荷载最大,按梁高1.6m实体混凝土计算,最不利单肢承担荷载面积为0.6×0.6m。
(一)恒荷载标准值1.钢筋混凝土单位重:q11=Q2V=26×0.6×0.6×1.6=14.976kN式中:Q 2—混凝土自重标准值按26KN/m 3计;V —每根立杆承担钢筋混凝土体积;2. 模板及支撑梁单位重:q 12=(8×0.015×1+6×0.1×0.1/0.3+2×0.0384/0.6)×0.6×0.6=0.161kN3. 支撑架自重:q 13=t1+t2+t3 =1.117+0.371+0.371=1.858KN ; 式中:h—步距(m);t1—立杆重量(KN );t2—横向水平杆重量(KN ); t3—纵向水平杆重量(KN );d u nl nl l l l l t t t n t n t n t ++⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅=22111 =6×0.1648+0.0701+0.0582=1.117kN ; 式中 n il —立杆第i 类标准节数量; T il —立杆第i 类标准节自重; t u —可调托撑自重;t d —可调底座自重。
2()[1]y H a d t t h-+=+ =0.0247×[(18-0.3)/1.2+1]=0.371kN ;式中t y —单根横向水平杆自重,取0.0363kN ; H —模板支架搭设高度; a —立杆伸出顶层水平杆长度; d —可调底座外露长度;h —模板支架步距。
]1)([3++-=hd a H t t x =0.0247×[(18-0.3)/1.2+1]=0.371kN ; 式中t x ——单根纵向水平杆自重。
4.恒载标准值:q1=q 11+ q 12+ q 13=16.995kN (二)活荷载标准值q2=(Q3+Q4)×0.6×0.6=(2.5+2)×0.6×0.6=1.62kN/m 2式中:Q3—施工人员及设备荷载;取2.5KN/m 2;Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值,取2.0 KN/m 2; (三)风载标准值 1.水平风荷载挡风系数:100A (0.6+1.2)0.048 ==0.12A 0.6 1.2ϕ⨯=⨯ 2.体型系数:15s 01-1-0.971.2 =1.20.12=1.761-1-0.97n ημϕη=⨯⨯式中:η—修正系数,取0.97; n —相连立杆排数。