布料机模板支撑计算书
说明:布料机整机重量1.3T,支承面积约8㎡,布料机放置于楼板模板上时,其等效受力约相当于10cm厚钢砼板浇筑时的受力状况。布料机的基座传力部分尽量做成在8㎡(基座支承范围内)内均匀传递整机重量所产生荷载的状况。
1.计算参数
结构板厚120mm,层高2.80m, 结构表面考虑隐蔽;模板材料为:夹板底模厚度15mm;板弹性模量E=6000N/mm,木材弹性模量E=9000N/mm,抗弯强度fm=13.00N/mm,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm.门式钢管脚手架间横向间距600mm, 门式钢管脚手架架间纵向间距900mm,门式钢管脚手架顶可调底座调节螺杆伸出长度150mm。
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2.楼板底模验算
(1)底模及支架荷载计算
荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值 ①底模自重 0.30 kN/m × 1.0 × 1.2 = 0.36 kN/m ②砼自重 24.00 kN/m × 1.0 × 0.12 × 1.2 = 3.46 kN/m ③钢筋荷载 1.10 kN/m × 1.0 × 0.12 × 1.2 = 0.16 kN/m ④施工人员及施工设备荷载
2.50 kN/m × 1.0 × 1.4 = 3.50 kN/m
底模和支架承载力计算组合①+②+③+④ q1 = 7.48 kN/m 底模和龙骨挠度验算计算组合(①+②+③) q2 = 3.98 kN/m
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(2)楼板底模板验算
第一层龙骨间距L=200mm,计算跨数5跨。底模厚度15mm,板模宽度1000mm; W=bh/6=1000×15/6=37500mm;I=bh/12=1000×15/12=282000mm。 1)内力及挠度计算 a.①+②+③+④荷载 支座弯矩系数KM=-0.105
M1=KMq1L=-0.105×7.48×200=-31412N.mm 剪力系数KV=0.606
V1=KVq1L=0.606×7.48×200=907N
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b.①+②+③荷载 支座弯矩系数KM=-0.105
M2=KMq2L=-0.105×3.98×200=-16716N.mm 跨中弯矩系数KM=0.078
M3=KMq2L=0.078×3.98×200=12417.mm 剪力系数KV=0.606
V2=KVq2L=0.606×3.98×200=482N 挠度系数Kυ=0.4
υ2=Kυq2L/(100EI)=0.4×(3.98/1.2)×200/(100×6000×282000)=0.02mm
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c.施工人员及施工设备荷载按2.50kN(按作用在边跨跨中计算) 计算荷载P=1.4×2.50=3.50kN ,计算简图如下:
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跨中弯矩系数KM=0.200
M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×200=140000N.mm 支座弯矩系数KM=-0.100
M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×200=-70000N.mm 剪力系数KV=0.600 V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN 挠度系数Kυ=1.456
υ3=KυPL/(100EI)=1.456×(3.50/1.4)×1000×200/(100×6000×282000)=0.17mm 2)抗弯强度验算 M1=-31412N.mm M2+M5=-86716N.mm M3+M4=152417N.mm
比较M1、M2+M5、M3+M4,取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。 Mmax=152417N.mm=0.15kN.m
σ=Mmax/W=152417/37500=4.07N/mm
楼板底模抗弯强度σ=4.07N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
3)抗剪强度验算 V1=907N
V2+ V3=613+2100=2582N
比较V1、V2+V3,取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力: Vmax=2582N=2.58kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×2582/(2×900×15)=0.28N/mm
楼板底模抗剪强度τ=0.28N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
4)挠度验算
υmax=υ2+υ3=0.02+0.17=0.19mm [υ]=200/250=0.80mm
楼板底模挠度υmax=0.19mm<[υ]=0.80mm,满足要求。
内力图如下图:
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(3)第一层龙骨验算
门架宽度1200mm,门架间横向间距600mm,计算跨数2跨;第一层龙骨间距200mm,第一层龙骨采用木枋b=80mm,h=80mm;W=bh/6=80×80/6=85333mm;I=bh/12=80×80/12=3413333mm。
1)抗弯强度验算
q=q1×第一层龙骨间距/计算宽度=7.48×200/1000=1.49kN/m 弯矩系数KM=0.094
Mmax=KMqL=0.094×1.49×1200=20491N.mm=0.21kN.m σ=Mmax/W =20491/85333=2.54N/mm
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第一层龙骨抗弯强度σ=2.54N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算 剪力系数Kv=0.594
Vmax=KVqL=0.594×1.49×1200=1083N=1.08kN τ=3Vmax/(2bh)=3×1083/(2×80×80)=0.25N/mm
第一层龙骨抗剪强度τ=0.25N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。 3)挠度验算
q=q2×第一层龙骨间距/计算宽度=3.97/1.2×200/1000=0.66kN/m=0.66N/mm 挠度系数Kυ=1.757
υ max=KυqL/(100EI)=1.757×0.66×1200/(100×9000×3413333)=0.79mm [υ]=1200/250=4.80mm
第一层龙骨挠度υmax=0.79mm<[υ]=4.80mm,满足要求。 计算简图及内力图如下图:
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(4)第二层龙骨验算
门架纵向间距900mm,计算跨数2跨,第二层龙骨采用单枋b=80mm,h=80mm; W=1×80×80/6=85333mm;I=1×80×80/12=3413333mm; 1)抗弯强度验算
P=7.48×0.20×(0.6+0.60/2)×1000=13kN 弯矩系数KM=-0.333
Mmax=KMPL=-0.333×13×900=-401515N.mm=-0.40kN.m σ=Mmax/W=401515/85333=6.20N/mm2)抗剪强度验算 剪力系数KV=1.333
Vmax=KVP=1.333×1.34×1000=1845N=1.85kN τ=3Vmax/(2bh)=3×1845/(1×2×80×80)=0.43N/mm
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第二层龙骨抗弯强度σ=6.20N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
第二层龙骨抗剪强度τ=0.43N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。 (3)挠度验算 挠度系数Kυ=1.466
P=3.98/1.2×0.20×(0.6+0.60/2)×1000=597kN υmax=KυPL/(100EI)
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=1.466×597×900/(100×9000×3413333)=0.19mm [υ]=900/250=3.60mm
第二层龙骨挠度υmax=0.19mm<[υ]=2.40mm,满足要求。 计算简图及内力图如下图:
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3.支撑强度验算 (1)荷载计算
传至每个门式钢管脚手架立柱的最大支座力的系数3.666
传至每个门式钢管脚手架立柱的力NQK1 =3.666×1365/1000=5.00kN 每个门式钢管脚手架立柱的活荷载(1.0kN/m): NQK2=(0.6+0.30)×0.90×1=0.81kN
每个门式钢管脚手架立柱荷载NQK =NQK1+NQK2 =5.0+1.4×0.81=6.13kN 单MF1219榀门式钢管脚手架与交叉支撑重量0.1600kN 每个门式钢管脚手架立杆沿高度重量
NGK=(6.20-0.10-1.90)×0.08+(1.2+0.90)×0.0376=0.41kN 门式钢管脚手架总承载力为1.2×NGK+NQK=1.2×0.41+6.13=6.62kN (2)门式钢管脚手架稳定性验算
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每个门式钢管脚手架立柱的稳定承载力设计值40.16/2=20.08kN
门式钢管脚手架轴向力设计值N=6.62kN<门架稳定承载力20.08kN,满足要求。 4.支撑支承面验算
门式钢管脚手架立杆设配套底座200×100mm,支承面为混凝土楼板(C30),楼板厚=180mm,上部荷载为:F=8.42+1.90×0.08+[(1.2+0.90)×0.0376]×1.2=8.67kN
(1)支承面受冲切承载力验算
βS=2.00,ft=1.43N/mm,hO=180-20=160mm,η=0.4+1.2/βS =1.00 σpc,m=0N/mm,Um=2×(200+160)+2×(100+160)=1240mm,βh =1.00 (0.7βh ft+0.15σpc,m)ηUmhO
=[(0.7×1×1.43+0.15×0)×1.00×1240×160]/1000=198.60kN 受冲切承载力198.60kN>F=8.67kN,满足要求。 (2) 支承面局部受压承载力验算
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Ab=(0.20+2×0.10)×(0.10×3)=0.12m,Al=0.20×0.10=0.02m βl=(Ab/Al)=2.45,fcc=0.85×14300=12155kN/m,ω=0.75 ωβlfccAl=0.75×2×12155×0.02=3.65kN
支承面局部受压承载力3.65kN>F=8.67kN,满足要求。 4.计算结果
底模楼模板15mm,第一层龙骨采用单枋b=30mm,h=80mm,间距200mm;第二层龙骨采用单枋b=80mm,h=80mm;门架横向间距600mm,门架纵向间距900mm。门架顶可调底座调节螺杆伸出长度不大于250mm。
经计算,以上门架搭设布置能满足布料机浇筑板面砼时的承载力需要。
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