阳光三川水岸高支模工程专项施工方案

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阳光三川水岸高支模工程专项施工方案

托梁材料为:钢管(双钢管) :Ф48×3.5;

楼板的计算厚度(mm):160.00;

【书签版】GB 51348-2019:民用建筑电气设计标准 图2 楼板支撑架荷载计算单元

(二)、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 = 48.60 cm3;

I = 90×1.83/12 = 43.74 cm4;

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1 =25.000×0.180×0.900+0.350×0.900=4.365 kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2 = (2.000+1.000)×0.900=2.700 kN/m;

其中:q=1.2×4.365+1.4×2.700= 9.018kN/m

最大弯矩 M=0.1×9.018×0.45×0.45= 0.183KN·m;

面板最大应力计算值 σ =M/W= 0.183×1000×1000/48600=3.758N/mm2;

面板的抗弯强度设计值 [f]=15 N/mm2;

面板的最大应力计算值为3.758 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 15 N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

面板最大挠度计算值v = 0.677×4.365×4504/(100×4500×437400)=0.616mm;

面板最大允许挠度 [ν]=450/ 250=1.8 mm;

面板的最大挠度计算值 0.616 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.8 mm,满足要求!

(三)、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=5×10×10/6 = 83.33 cm3;

I=b×h3/12=5×10×10×10/12 = 416.67cm4;

1.荷载的计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1= 25×0.45×0.18+0.35×0.45 = 2.183 kN/m ;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2 = 3×0.45 = 1.35 kN/m;

均布荷载 q = 1.2 × q1 + 1.4 ×q2 = 1.2×2.183+1.4×1.35 = 4.509 kN/m;

最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×4.509×0.9×0.9 = 0.365 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.365×106/83.33 =4.643 N/mm2;

方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;

方木的最大应力计算值为 4.643 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

τ = 3V/2bh < [τ]

其中最大剪力: V = 0.6×4.509×0.9 = 2.435 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×2435/(2 ×50×100) = 0.73 N/mm2;

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.73 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.6 N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载 q = q1 = 2.183 kN/m;

最大挠度计算值 ν= 0.677×2.183×9004 /(100×9000×8333333.3)= 0.129 mm;

最大允许挠度 [ν]=900/ 250=3.6 mm;

方木的最大挠度计算值 0.129 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.6 mm,满足要求!

(四)、托梁材料计算

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;

托梁采用:钢管(双钢管) :Ф48×3.5;

W=83.3 cm3;

I=41.667 cm4;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=4.464kN;

托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN·m)

托梁计算变形图(mm)

最大弯矩 Mmax = 0.911 kN·m ;

最大变形 Vmax = 0.7 mm ;

最大支座力 Qmax = 10.027kN ;

最大应力 σ=911000/8333 =109.324 N/mm2;

托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

托梁的最大应力计算值 109.324 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为 0.7mm 小于 900/250与10 mm,满足要求!

(五)、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

(1)脚手架的自重(kN):

NG1 = 0.129×4.150=0.535kN;

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.35×0.9×0.9 = 0.284 kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25×0.16×0.9×0.9 = 3.24 kN;

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.219 kN;

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×0.9×0.9 = 2.43 kN;

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.465 kN;

(六)、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

σ =N/(φA)≤[f]

l0 = h+2a = 1.5+0.2×2 = 1.9 m;

l0/i = 1900 / 15.9 = 119.50 ;

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= 0.58 ;

钢管立杆的最大应力计算值 ;σ= 8465/(0.58×508) = 28.73 N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值 σ= 28.73 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

(七)、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg

fg = fgk×kc = 120×1=120 kpa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kpa ;

脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =8.465/0.25=33.86kpa ;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 8.465 kN;

基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=33.86≤ fg=120 kpa 。地基承载力满足要求!

十六、高支模(梁)计算

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

现以大截面框架梁(500mm×900mm)计算:

计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

  集中力大小为 F = 1.2×25.000×0.150×0.500×0.150=0.338kN。

      采用的钢管类型为48×3.5。

   (一)、模板面板计算

   面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。

     静荷载标准值 q1 = 25.000×0.900×0.600+0.350×0.600=13.71kN/m

        活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.600=1.800kN/m

        面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

        本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

         W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3;

         I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4;

       (1)抗弯强度计算   f = M / W < [f]

      其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2);

           M —— 面板的最大弯距(N.mm);

           W —— 面板的净截面抵抗矩;

          [f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;

       M = 0.100ql2

     其中 q —— 荷载设计值(kN/m);

     经计算得到 M = 0.100×(1.2×13.71+1.4×1.800)×0.150×0.150=0.0427kN.m

     经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.0427×1000×1000/37800=1.129N/mm2

        面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

   (2)抗剪计算 [可以不计算] T = 3Q/2bh < [T]

    其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×13.71+1.4×1.800)×0.150=1.707kN

     截面抗剪强度计算值 T=3×1707/(2×600.000×18.000)=0.237N/mm2

     截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

     抗剪强度验算 T < [T],满足要求!

  (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

      面板最大挠度计算值 v = 0.677×13.71×1504/(100×4500×340200)=0.031mm

      面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!

  (二)、梁底支撑木方的计算

     Ⅰ梁底木方计算: 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。

       1.荷载的计算:

        (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

         q1 = 25.000×0.900×0.15=3.375kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m):

        q2 = 0.350×0.150×(2×0.900+0.600)/0.600=0.21kN/m

       (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):

       经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×0.600×0.150=0.27kN

       均布荷载P1 = (1.000+2.000)×0.600×0.150=0.27

       集中荷载 P = 1.4×0.27=0.378kN

       经过计算得到从左到右各支座力分别为

                N1=1.190kN

                N2=6.150kN

                N3=1.190kN

    经过计算得到最大弯矩 M= 0.249kN.m

        经过计算得到最大支座 F= 6.150kN

        经过计算得到最大变形 V= 0.0mm

     木方的截面力学参数为

(一)、模板面板计算

    面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。

     静荷载标准值 q1 = 25.000×0.900×0.600+0.350×0.600=13.71kN/m

        活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.600=1.800kN/m

        面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

        本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3;

            I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4;

       (1)抗弯强度计算

           f = M / W < [f]

      其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2);

        M —— 面板的最大弯距(N.mm);

        W —— 面板的净截面抵抗矩;

       [f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;

            M = 0.100ql2

       其中 q —— 荷载设计值(kN/m);

    经计算得到 M = 0.100×(1.2×13.71+1.4×1.800)×0.150×0.150=0.0427kN.m

    经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.0427×1000×1000/37800=1.129N/mm2

        面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

       (2)抗剪计算 [可以不计算] T = 3Q/2bh < [T]

        其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×13.71+1.4×1.800)×0.150=1.707kN

          截面抗剪强度计算值 T=3×1707/(2×600.000×18.000)=0.237N/mm2

          截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

        抗剪强度验算 T < [T],满足要求!

    (3)挠度计算

            v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

      面板最大挠度计算值 v = 0.677×13.71×1504/(100×4500×340200)=0.049mm

      面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!

(三)、扣件抗滑移的计算

    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8.0kN;

        R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

        上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。

( 四)、立杆的稳定性计算

       立杆的稳定性计算公式

    其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,它包括:

          横杆的最大支座反力 N1=20.40kN (已经包括组合系数1.4)

           脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.156×5.5400=1.037kN

                N = 20.398+1.037=21.437kN

         —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L0/i 查表得到;

           i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58

           A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89

            W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08

            —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);

          [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;

           L0 —— 计算长度 (m);

    如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算

           L0 = k1uh                

           L0 = (h+2a)               

     k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.185;

     u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70

     a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.20m;

     如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算

     L0 = k1k2(h+2a)             

     k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;

     公式(3)的计算结果: 129.37N/mm2,立杆的稳定性计算结果 < [f],满足要求!

  (五)、梁模板侧模计算

   梁侧模板按照三跨连续梁计算

        1.抗弯强度计算

        抗弯强度计算公式要求: f = M/W < [f]

        其中 f —— 梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2);

           M —— 计算的最大弯矩 (kN.m);

           q —— 作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm);

           q=(1.2×28.80+1.4×6.00)×1.4=60.144N/mm

        最大弯矩计算公式如下:

        f=0.541×106/121500.0=4.453N/mm2

     梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!

     2.抗剪计算

        最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql

        截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T]

        其中最大剪力 Q=0.6×0.300×60.144=10.826kN

          截面抗剪强度计算值 T=3×10826/(2×1400×18)=0.644N/mm2

          截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

     面板的抗剪强度计算满足要求!

   (六)、穿梁螺栓计算

     计算公式: N < [N] = fA

        其中 N —— 穿梁螺栓所受的拉力;

           A —— 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

           f —— 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;

     穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.2×28.80+1.4×6.00)×2.25×0.60/4=9.022kN

        穿梁螺栓直径为12mm;

【冀】J16J160:农村用节能塑料窗(带书签)        穿梁螺栓有效直径为11.6mm;

        穿梁螺栓有效面积为 A=105.000mm2;

        穿梁螺栓最大容许拉力值为 [N]=17.850kN;

        穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=14.499kN;

        穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。

GB/T 37158-2018 无损检测 工业计算机层析成像(CT)检测最大可检测钢厚度测试方法        每个截面布置2道穿梁螺栓。

        穿梁螺栓强度满足要求!

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