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1、宁波市体育中心健身楼模板及支撑系统计算本工程为4层框架结构,底层层高4.50m,二、三层为4.20m,顶层7.20m,现计算底层楼面模板及其支撑体系,包括板底模,板底内外楞及顶撑,二层、三层楼面结构与底层楼面相同,仅层高由4.50m降为4.2Om,顶撑高度减少0.30m无须另行计算,其承重体系可参照底楼楼面相关数据采用。计算依据:1、本工程施工图;2、木结构设计规范GB50005-202*;3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001;4、扣件式钢管模板高支撑设计和使用安全施工技术2002第3期;5、建筑施工扣件式钢管脚手架构造与设计刘群主编;6、高层建筑结构工程施工某志缙、
2、某帆编著;7、建筑结构静力计算手册中国建筑工业公版社。二、荷载:位自重:24KNm3;钢筋自重:板LlKN/in?,梁LSKN/n?;施工荷载:2.SKN/tf;振捣荷载:水平面2.OKN/m2;垂直面:4.0KN11模板:0.35KNm2,其余见各计算单体。三、钢管及其附件力学性能:截面抵抗矩W=5.08cn?,截面惯性矩1=12.19Cn1,弹性模量E=2.06*10%1112钢材强度设计值f11F205Nmm2,fv=125Nmm2,自重38.4Nm,回转半径i=l.58cm,直角扣件自重13.2N/个,对接扣件自重18.4N/楼面厚度120模板及支撑体系计算(底层,支撑高度=4.50m
3、+0.30m)参照以往同类工程经验,决定采用:碎板底模为18厚胶合板,内楞(方木50*70)300,外楞及支撑体系采用巾48*3.5钢管,立杆柱距La=900mm,立杆横距Lb=900mm,步距h=1456mm,以此验算模板及支撑体系的安全性。结构设计简图见图(一)。一、碎楼板底模计算:按三跨连续梁计算,梁高h=18,梁宽900,跨度300,见图(二)。静均布荷载标准值:q=(24+l.l)*0.12*0.9+0.35*0.9=3.026KN/m活均布荷载标准值:q2=2.5*0.9=2.25KNm(只计施工荷载,不计振捣荷载,参见资料6)W=bh26=90*1.826=48.6cm3I=bh
4、3l2=90*1.83l2=43.74cm4(1)抗弯强度计算:6=MWfm,fm=15Nmm2不考虑荷载的不利分布(跨度小,仅为300),则:M=OJOOqL2=0.100*(1.2*3.026+1.4*2.25)*0.32=0.061KN.m6=0.061*10648.6*103=1.26Nmm2l5Nmm2=fm满足要求。(2)抗剪强度计算:=3Q2bhfv,fv=1.4Nmm2Q=0.6qL=0.6*(1.2*3.026+1.4*2.25)*0.3=1.221KN=3*1.513*103/(2*900*18)=0.11Nmm21.4Nun2=fv满足要求。(3)刚度计算此时荷载仅取静荷
5、载标准值q,最大挠度V为:V=0.677qL4lOOEIVIV=125O,E=6000Nmm2。V=O.677*3.026*30()4/(100*6000*43.74*IO4)=0.063mml.2un=300250=L250满足要求。二、模板内楞(50*70方木)计算:按三跨连续梁计算,梁宽b=50,梁高h=70,跨度900,见图(三)。q产RbJL=1.1*1.2*3.026*0.3/0.9=1.331KN/mqss=Rb2L=1.1*1.4*2.25*0.3/0.9=1.155KNMW=bh26=5*726=40.83cm3I=bh3l2=5*7212=142.92cm4(1)抗弯强度计
6、算:=MWfm,木材强度等级采用TC15fm=15Nm2M=0.100qwL2+0.117q?AL2=0.100*1.331*0.920.92=0.217KN.m0.92=0.217N.mo=0.217*10740.83*103=5.31Nmm215Nmm2=fm满足要求。(2)抗剪强度计算:=3Q2bhfv,fv=l.6Nmm2Q=0.6q.L+0.617q活L=0.6*1.331*0.9+0.617*1.155*0.9=1.360KN=3*l.360*107(2*50*70)=0.58Nmm2l.6Nmm2=fv满足要求。(3)刚度计算此时仅采用q梆标准值:q=l.331/1.2=1.10
7、9KNmV=0.677qL4lOOEIL25O,E=10000Nmm2V=O.677*1.109*9007(100*10000*142.92*10,)二0.34mm3.6mm=900/250二L/250满足要求。三、模板外楞(。48*3.5横向钢管)计算按三跨连续梁计算,跨度900,计算简图见图(四),其上集中力分静载和活载,其值即为图(三)中的支座反力。Rb产1.1*1.331*0.9=1.318KNRb活=12*1.155*0.9=1.247KN(1)抗弯强度计算:o=MWfm,fm=205Nmm2M=O.267Rb静L+0.31IR活L=0.267*1.318*0.9+0.311*1.2
8、47*0.9=0.666KN.mo=0.666*1065.08*103=131Nmm2205Nun2=fm满足要求。(2)抗剪强度计算:=2Q3.1416d0tfv,2125”荷(d。为钢管中径)Q=1.267Pb+1.311Pb=1.267*1.318+1.311*1.247=3.30KN=2*3.30*107*(48-3.5)*3.5=13.5Nmm2125Nmm2=fv满足要求。(3)刚度计算此时荷载仅为静载标准值:P=PbML2=1.318/1.2=1.098KNV=l.883PL7100EI=1.883*1.098*103*9007(100*2.06*1012.19*10,)=0.6
9、0mm=2.267Rb静+2.533Rb活+(Rb龄+&活)=2.267*1.318+2.533*1.247+(1.318+1.247)=8.71KN注:Rb游、Rh活取自图(四)中的集中荷载,括号内数量为支座上方集中力直接传下而得。采用双扣件:满足要求。Rb=8.71KN=1.701.0=h+2aa=24+70=94mm1.0=KiK2(h+2a)、K1=L167.K2=L00式仅用于计算外脚手架立杆L。时采用,最大,为偏于安全,本计算书采用之。1.0=Kh=l.155*1.70*1.456=2.86m(D=120,a=24+70=94,步距h=(4800-120-18-94-200)/3=
10、4368/3=1456)长细比入=Li=2.86*10315.8=181查资料(3)得稳定折减系数。=0.218(3)、立杆的稳定性计算:6=NA=9.46*103/(0.218*489)=88.7Nmm2205Nmm2=fm满足要求。楼面厚度120模板及支撑体系计算(高支撑)(顶层,支撑高度=7.20m)高支撑架因其支撑高度原因,在架设构造上除必须满足一般支撑架的各项构造要求外,尚应强调以下各点:1、立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两个方向有足够的设计刚度,尤其是立杆顶节点处非承重水平杆一定不要遗漏。2、当梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距,而另一个方
11、向不变,以使梁下立杆和板下立杆可以通过水平杆连接成一体,从而增强支撑的整体刚度;3、步距以0.9mL5m为宜,不宜超过1.5m;4、立杆可以采用单立杆或双立杆,当调整柱距和排距后双立杆仍不能满足强度和稳定条件时,应排除钢管扣件式支撑方法,采用其他支撑方式;5、当采用变步距时可采用上大下小设置,但变化不要过多、过大,宜采用等步距;6、当支撑架高度220m或横向高宽比26时,需设置双向或单向水平加强层;7、单向水平加强层可以每46m沿水平结构层设置水平斜撑杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数大于水平框格总数的1/3;8、双向水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔1015m设置,四周和中部每1015
12、m设置竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;9、在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层;10、沿支架四周外立面应满设垂直剪力撑;11、立杆顶节点(立杆与承重横杆)的连接扣件系关键扣件,其连结偏心距及扣件抗滑力必须满足规范要求;12、钢管、扣件要有复试报告,经合格后方可使用,扣件拧紧力距要控制在4560N.m的范围内;13、地基支座的设计要满足承载力的要求;14、精心设计碎浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,宜采用由中部向两边扩展的浇筑方式;15、严格控制施工荷载不超过设计荷载,对可能出现超过最大荷载的要有相应的预控措施,钢筋等建筑材料不能在支架上集中堆放;16、施工过程中应随时注意支承情况,发现支撑下沉、扣件松动、杆件变形等要及时处理解决。结合本工程实况,本支撑体系决定采用单立杆支撑,柱距La=900,排距Lb=900,步距h=(7200-l20-18-94-200)/5=1354m(5步)。本部