计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB 50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
混凝土梁截面尺寸(mm×mm) 梁侧楼板厚度(mm)
JKZL13 600×1300 150
新浇混凝土梁计算跨度(m) 新浇混凝土结构层高(m)
7.8 4.5
二、荷载设计
面板 20.1 0.3 0.5 0.75 面板及小梁 模板面板 模板及其支架 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m) 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m) 24 混凝土梁钢筋自重标准值G3k(kN/m) 1.5 当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k(kN/m) 233混凝土板钢筋自重标准值G3k(kN/m) 231.1 1 对水平面模板取值Q2k(kN/m) 2 基本风压ω0(kN/m) 风荷载标准值ωk(kN/m) 220.3 风压高度变化系数μz 0.9 非自定义:0.22 风荷载体型系数μs 0.8 三、模板体系设计 新浇混凝土梁支撑方式 梁两侧有板,梁板立柱共用(A) 梁跨度方向立柱间距la(mm) 梁两侧立柱间距lb(mm) 步距h(mm) 新浇混凝土楼板立柱间距la(mm)、lb(mm) 混凝土梁居梁两侧立柱中的位置 梁左侧立柱距梁中心线距离(mm) 梁底增加立柱根数 梁底增加立柱布置方式 梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm) 梁底支撑小梁根数 每纵距内附加梁底支撑主梁根数 梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm) 结构表面的要求 模板及支架计算依据 ''1000 1000 1500 1000、1000 居中 500 2 按混凝土梁梁宽均分 400,600 5 0 300 结构表面隐蔽 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型 面板抗弯强度设计值[f](N/mm) 2覆面木胶合板 15 面板厚度(mm) 面板弹性模量E(N/mm) 215 10000 取单位宽度1000mm,按四等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q2k,1.35(G1k+
(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.3)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×1.3)+1.4×0.7×2]×1=42.163kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×1.3]×1=40.399kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.764kN/m q2=(G1k+ (G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×1.3]×1=33.25kN/m 1、强度验算
Mmax=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×40.399×0.152+0.121×1.764×0.152=0.102kN·m
σ=Mmax/W=0.102×106/37500=2.722N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
νmax=0.632q2L4/(100EI)=0.632×33.25×1504/(100×10000×281250)=0.038mm≤[ν]=l/250=150/250=0.6mm 满足要求! 3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R5=0.393 q1静l +0.446 q1活l=0.393×40.399×0.15+0.446×1.764×0.15=2.5kN R2=R4=1.143 q1静l +1.223 q1活l=1.143×40.399×0.15+1.223×1.764×0.15=7.25kN R3=0.928 q1静l +1.142 q1活l=0.928×40.399×0.15+1.142×1.764×0.15=5.926kN 标准值(正常使用极限状态)
R1'=R5'=0.393 q2l=0.393×33.25×0.15=1.96kN R2'=R4'=1.143 q2l=1.143×33.25×0.15=5.701kN R3'=0.928 q2l=0.928×33.25×0.15=4.628kN
五、小梁验算
小梁类型
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 小梁截面惯性矩I(cm)
42
2
方木 15.44 9350 256
小梁材料规格(mm)
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm)
3
2
60×80 1.78 64
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=
max{2.5+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.6/4+0.5×(1.3-0.15)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.15)+1.4×0.7×2]×max[0.5-0.6/2,(1-0.5)-0.6/2]/2×1,7.25+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.6/4}=7.286kN/m q2=
max[1.96+(0.3-0.1)×0.6/4+0.5×(1.3-0.15)+(0.5+(24+1.1)×0.15)×max[0.5-0.6/2,(1-0.5)-0.6/2]/2×1,5.701+(0.3-0.1)×0.6/4]=5.731kN/m 1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×7.286×12,0.5×7.286×0.32]=0.78kN·m
σ=Mmax/W=0.78×106/64000=12.182N/mm2≤[f]=15.44N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×7.286×1,7.286×0.3]=4.423kN τmax=3Vmax/(2bh0)=3×4.423×1000/(2×60×80)=1.382N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×5.731×10004/(100×9350×2560000)=1.513mm≤[ν]=l/250=1000/250=4mm
ν2=q2l24/(8EI)=5.731×3004/(8×9350×2560000)=0.242mm≤[ν]=l/250=300/250=1.2mm 满足要求! 4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部) 承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×7.286×1,0.393×7.286×1+7.286×0.3]=8.328kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R5=4.512kN,R2=R4=8.328kN,R3=6.815kN 正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×5.731×1,0.393×5.731×1+5.731×0.3]=6.55kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'5=3.895kN,R'2=R'4=6.55kN,R'3=5.332kN
六、主梁验算
主梁类型 可调托座内主梁根数 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁截面惯性矩I(cm) 42钢管 1 205 10.78 主梁材料规格(mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 主梁截面抵抗矩W(cm) 322Ф48×3 206000 125 4.49 主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.462×106/4490=102.801N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=10.697kN
τmax=2Vmax/A=2×10.697×1000/424=50.457N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.208mm≤[ν]=l/250=400/250=1.6mm 满足要求! 4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R4]=2.143kN≤1×8=8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求! 同理可知,右侧立柱扣件受力R=2.143kN≤1×8=8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
七、立柱验算
钢管类型 回转半径i(mm) 抗压强度设计值f(N/mm) 2Ф48×3 15.9 205 立柱截面面积A(mm) 立柱截面抵抗矩W(cm) 立杆自重q(kN/m) 32424 4.49 0.15 λ=h/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=150 长细比满足要求! 查表得,υ=0.634 1、风荷载计算
Mw=0.92×1.4×ωk×la×h2/10=0.92×1.4×0.22×1×1.52/10=0.056kN·m 2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14,荷载设计值q1有所不同: 1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.3)+0.9×1.4×2]×1=38.178kN/m 2)小梁验算 q1=
max{2.269+(0.3-0.1)×0.6/4+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.15)+0.9×1.4×1]×max[0.5-0.6/2,(1-0.5)-0.6/2]/2×1,6.573+(0.3-0.1)×0.6/4}=6.603kN/m 同上四~六计算过程,可得:
R1=2.004kN,R2=12.891kN,R3=12.891kN,R4=2.004kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+0.15×(4.5-1.3)+Mw/lb=max[2.004+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.15)+0.9×1.4×1]×(1+0.5-0.6/2)/2×1,12.891,12.891,
2.004+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.15)+0.9×1.4×1]×(1+1-0.5-0.6/2)/2×1]+0.48+0.056/1=13.427kN
f=N/(υA)+Mw/W=13426.653/(0.634×424)+0.056×106/4490=62.449N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
八、可调托座验算
荷载传递至立杆方式 可调托座2 可调托座承载力容许值[N](kN) 30 由\"主梁验算\"一节计算可知可调托座最大受力N=max[R2,R3]×1=14.104kN≤[N]=30kN 满足要求!
九、立柱地基基础计算
地基土类型 立柱垫木地基土承载力折减系数mf 粘性土 1 地基承载力设计值fak(kPa) 垫板底面面积A(m) 2140 0.15 立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=13.427/(1×0.15)=89.511kPa≤fak=140kPa
满足要求!
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