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
新浇混凝土楼板名称 新浇混凝土楼板边长L(m) 地下室柱帽 2.8 新浇混凝土楼板板厚(mm) 新浇混凝土楼板边宽B(m) 1160 2.6 二、荷载设计 当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算面板和小梁时的集中荷载(kN) 施工人员及设备荷载标准值Q1k 当计算主梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m) 面板自重标准值 22222.5 2.5 1.5 1 0.1 0.3 0.5 0.75 3面板及小梁自重标准值 楼板模板自重标准值 模板及其支架自重标准值 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 基本23钢筋自重标准值G3k(kN/m) 风压0.25 1.1 ω0(kN/m) 风荷载标准值ωk(kN/m) 2风压高度变化系数μz 0.65 0.081 风荷载体型系数μs 0.5 三、模板体系设计 模板支架高度(m) 立柱纵向间距la(mm) 立柱横向间距lb(mm) 水平拉杆步距h(mm) 立柱布置在混凝土板域中的位置 立柱距混凝土板短边的距离(mm) 立柱距混凝土板长边的距离(mm) 主梁布置方向 小梁间距(mm) 小梁最大悬挑长度(mm) 主梁最大悬挑长度(mm) 结构表面的要求 5.05 600 400 1600 中心对称 200 100 平行楼板长边 200 150 0 结构表面隐蔽 设计简图如下: 模板设计平面图 模板设计剖面图(楼板长向) 模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型 面板抗弯强度设计值[f](N/mm) 面板验算方式 2覆面木胶合板 15 简支梁 面板厚度(mm) 面板弹性模量E(N/mm) 218 10000 根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1\"面板可按简支跨计算\"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。计算简图如下:
W=bh2/6=1000×18×18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×18×18×18/12=486000mm4 1、强度验算 q1
=
0.9max[1.2(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k
,
1.35(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×1.16)+1.4×2.51.35×(0.1+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×2.5] ×1=37.702kN/m q2=0.9×1.35×G1K×b=0.9×1.35×0.1×1=0.122kN/m p=0.9×1.4×0.7×Q1K=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN
,
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[37.702×0.22/8,0.122×0.22/8+2.205×0.2/4]= 0.189kN·m
σ=Mmax/W=0.189×106/54000=3.491N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×1.16)×1=29.216kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×29.216×2004/(384×10000×486000)=0.125mm≤[ν]=l/250=200/250=0.8mm 满足要求!
五、小梁验算
小梁类型 小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm) 小梁截面惯性矩I(cm) 432方木 15.44 64 256 小梁材料规格(mm) 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 2260×80 1.78 9350 因小梁较大悬挑长度为150mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下: 1、强度验算 q1
=
0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k
,,
1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×1.16)+1.4×2.51.35×(0.3+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×2.5]×0.2=7.589kN/m
因此,q1静=0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.3+(1.1+24)×1.16)×0.2=7.148kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q1k×b=0.9×1.4×0.7×2.5×0.2=0.441kN/m M1=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×7.148×0.42+0.117×0.441×0.42=0.123kN·m
q2=0.9×1.35×G1k×b=0.9×1.35×0.3×0.2=0.073kN/m p=0.9×1.4×0.7×Q1k=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN M2
=
max[0.08q2L2+0.213pL
,
,
0.1q2L2+0.175pL]
==
max[0.08×0.073×0.42+0.213×2.205×0.40.189kN·m
0.1×0.073×0.42+0.175×2.205×0.4]
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[7.589×0.152/2,0.073×0.152/2+2.205×0.15]=0.332kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.123,0.189,0.332]=0.332kN·m σ=Mmax/W=0.332×106/64000=5.181N/mm2≤[f]=15.44N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
V1=0.6q1静L+0.617q1活L=0.6×7.148×0.4+0.617×0.441×0.4=1.824kN V2=0.6q2L+0.675p=0.6×0.073×0.4+0.675×2.205=1.506kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[7.589×0.15,0.073×0.15+2.205]=2.216kN Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.824,1.506,2.216]=2.216kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.216×1000/(2×60×80)=0.692N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×1.16)×0.2=5.883kN/m 跨中
νmax=0.677qL4/(100EI)=0.677×5.883×4004/(100×9350×2560000)=
0.043mm≤[ν]=l/250=400/250=1.6mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=5.883×1504/(8×9350×2560000)=0.016mm≤[ν]=l1×2/250=300/250=1.2mm 满足要求!
六、主梁验算
主梁类型 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 2钢管 205 主梁材料规格(mm) 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 2Ф48×3 125 主梁截面抵抗矩W(cm) 主梁截面惯性矩I(cm) 434.49 10.78 主梁弹性模量E(N/mm) 2206000 1、小梁最大支座反力计算 Q1k=1.5kN/m2 q1
=
0.9max[1.2(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k
,,
1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×1.16)+1.4×1.51.35×(0.5+(1.1+24)×1.16)+1.4×0.7×1.5]×0.2=7.461kN/m q1
静
=0.9×1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×1.16)×0.2=
7.197kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.2=0.378kN/m
q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×1.16)×0.2=5.923kN/m 承载能力极限状态
按三跨连续梁,Rmax=(1.1q15.022kN
按悬臂梁,R1=q1l=7.461×0.15=1.119kN R=max[Rmax,R1]=5.022kN; 正常使用极限状态
按三跨连续梁,Rmax=1.1q2L=1.1×5.923×0.6=3.909kN 按悬臂梁,R1=q2l=5.923×0.15=0.888kN R=max[Rmax,R1]=3.909kN; 2、抗弯验算 计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.803kN·m
σ=Mmax/W=0.803×106/4490=178.878N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
静
+1.2q1
活
)L=1.1×7.197×0.6+1.2×0.378×0.6=
Vmax=8.705kN
τmax=2Vmax/A=2×8.705×1000/424=41.063N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.727mm
νmax=0.727mm≤[ν]=2.4mm 满足要求!
七、立柱验算
钢管类型 立柱截面面积A(mm) 立柱截面抵抗矩W(cm) 32Ф48×3 424 4.49 钢材等级 立柱截面回转半径i(mm) Q235 15.9 λ=h/i=1600/15.9=101≤[λ]=150 满足要求! 查表得,φ=0.588
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.081×0.6×1.62/10=0.014kN·m Nw
=
0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4ΣNQik+Mw/lb]=0.9×[(1.2×(0.75+(24+1.1)×1.16)+0.9×1.4×1)×0.6×0.4+0.014/0.4]=8.045kN
f= Nw/(φA)+ Mw/W=8045.172/(0.588×424)+0.014×106/4490=35.412N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
八、扣件抗滑移验算
荷载传递至立杆方式 双扣件 扣件抗滑移折减系数kc 1 按上节计算可知,扣件受力N=8.045kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN 满足要求!
九、立柱地基基础验算
地基土类型 立柱垫木地基土承载力折减系数mf 钢筋砼 1 地基承载力特征值fak(kPa) 垫板底面面积A(m) 2115 0.1 立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=8.045/(1×0.1)=80.452kPa≤fak=115kPa
满足要求!
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