人防地下车库工程模板计算
1、概述
2
万振逍遥苑人防车库总建筑面积13959m,净高4.35m,最大梁550×1000 mm,顶板厚250mm,柱截面尺寸为600×600 mm,模板为15 mm厚900×1800木模,木方为50×100 mm,本工程的钢管采用ф48×3.5规格,但因目前市场上该规格的钢管采购较困难等多种原因,目前市场上的钢管有以下几种规格ф48×2.75、ф48×3.0、ф48×3.25、ф48×3.5,为保证支撑安全及稳定,所有模板支撑体系均按最小规格钢管ф48×2.75重新进行设计计算。该规格钢管的计算参数为:净截面面积S=π×
222
(24-21.25)=391mm,
443
截面抵抗弯矩W=π/32×(48-42.5)/48=4490mm,
4444
惯性矩I=π/64×(48-42.5)=10.04×10 mm,
2
弹性模量E=206KN/ mm。
2、框架柱支撑受力计算 2.1柱支撑:柱箍采用钢管搭成,柱截面尺寸为600×600,柱最大高度4.35米,柱支模如下图;箍间距:从上往下:第1道距梁底150-200,第2-4道间距450,以下为350,最后一道距地面150-200
2.2柱箍受力计算
取本工程截面尺寸为600×600mm的柱子进行计算(柱子大于500的都增设了对拉螺杆,螺杆间距不大于500mm),且只验算层高为4.35m的柱子,其它高度的柱模均可以此为依据根据现场的需要作适当调整。 2.3.1荷载计算
2
振捣砼产生的荷载标准值F1,取F1=4.0kN/m。 新浇砼对模板侧压力标准值F2按下式计算:
1/2
F2=min(0.22γct0β1β2V,γcH)
3
式中:γc——砼的重力密度,γc=24kN/m t0——新浇砼的初凝时间,取t0=5.71
V——砼的浇筑速度,取V=2.5m/h
H——砼侧压力计算位置处新至浇砼顶面总高度H=4.35m β1——外加剂修正系数,取β1=1.0
β2——砼坍落度影响修正系数,本工程砼入模度控制在150左右,取β2=1.15
1/2
则:F2=min[0.22×24×5.71×1.0×1.15×(2.5)]
2
=54.82N/m
2 倾倒砼时产生的荷载标准值取F3=4.0kN/m。(对泵送砼按容3
积为0.2-0.8m的运输器具取值) qNN 2.3.2柱箍钢管受力计算
计算简图如右图,将它看成一简支梁承受均RR 柱箍受力图布荷载作用。
AABB
q=F×l1×0.85
式中q——柱箍AB所承受的均布荷载设计值 F——砼侧压力及倾斜荷载
2
F=1.2F2+1.4F3=1.2×54.82+1.4×4=71.38kN/m l1——柱箍间距l1=0. 5m
q=71.38×0. 5×0.85=21.24kN/m=30.34N/mm
验算强度按下式:N/An+Mx/(γxWnx)≤f
N——柱箍承受轴向拉力设计值,N=1/2ql=1/2×(30.34×600)=9102N
2
A——柱箍杆件净截面面积A=391mm
M——杆件最大弯矩设计值,
2
Mx=1/8ql=1/8×(30.34×600/722)
25
× (600+122)=16.43×10N·mm
γx——弯矩作用平面内,截面塑性发展系数,因受振动荷载,取γx=1.2
3
W——截面抵抗矩,W=4490mm
2
f——抗拉强度设计值,f=350N/mm
5
则: N/A+M/(γxW)= 9102/391+16.43×10/(1.2×4.49×3210)=328.22<350N/mm 满足要求。
2.3.3柱箍钢管挠度计算
4
挠度验算按下式:ω=5q’l/(384EI)≤[ω] 式中[ω]——柱箍杆件允许挠度,取[ω]=5mm。
2
E——杆件弹性模量,E=206kN/mm
44
I——杆件的惯性矩,I= 10.04*10mm
q—砼侧压力F2产生的均布荷载值q=1.2F2l1*0.85=1.2*54.82*0.35*0.85=19.57N/mm
454
故: ω=(5*19.57*720)/(384*2.06*10*10.04*10)=3.31mm
因ω<[ω],所以挠度满足要求。 3、框架梁板支撑受力计算 3.1梁板模支法
3.1.1梁板模支法大样图如图4-3-2。
3.1.2板支撑立杆间距1000,横杆步距1500左右; 3.1.3框架主梁(与柱联成整体的梁)及高度大于800的梁,采用三根立杆:梁正中间设一根,两边700各设一根; 3.1.4梁高较小的梁采用两根立杆,立杆间距800; 3.1.5所有梁立杆步距均为1100。
3.16当梁高大于800时,必须设一排螺杆支撑梁侧模,螺杆位于梁中。
3.2梁模板支撑计算
框架大梁拼缝处木枋模板横杆立杆650650立杆间距1000钢管横楞@150板面标高次梁或小梁800图4-3-2:梁板模支撑立面示意图1500-1800 取550×1000大梁进行验算,其它尺寸梁根据此计算结果进行调整。取梁的1m区段进行计算。 3.2.1荷载计算
1)模板(底模及侧模)自重F1,模板厚度0.015m,取模板
3
重力密度为5.0kN/m,荷载计算:
F1=5.0×(0.5+1.8×2)×0.015=0.31kN/m
2)木枋自重F2,按10根木枋进行计算,木枋重力密度为
3
5.0kN/m:
F2=10*0.05*0.1*5.0=0.25kN/m
3)钢管自重F3,按12根钢管进行计算钢管比重,
-2
3.84*10kN/m:
-2
F3=12×3.84×10=0.461kN/m 4)梁混凝土自重F4
F4=25×0.55×1.0=13.75kN/m
2
5)振捣砼产生的荷载F5,标准值4.0kN/m。 F5=4.0×0.5=2.0 kN/m
2
6)施工活荷载F6,标准值4.0kN/m。 F6=4.0×0.5=2.0 kN/m
3.2.2梁底木枋(落叶松)承载力验算,按四跨连续梁计算。 荷载标准值F7:F7=0.85×[1.2×(F1+F2+F3+F4)+1.4×(F5+F6)] =0.85×[1.2×(0.31+0.25+0.461+13.75)+1.4×2+2)] =19.83kN/m 1)抗弯强度
22
Mmax=1/3×0.107ql=1/3×0.107×19830×1.1=856N·m
-562
σ=Mmax/w=856/(3.65×10)=23.45×10N/m
62
23.45×10N/m<[σ]=109.4MPa 2)抗剪强度
3
N=1/3×F7×l=1/3×19.83×10×1.1=7263.7N
6
τ=N/A=7263.7/(0.095×0.048)=1.59×10<[τ]=6.08 MPa(可)
3)挠度
4
1) 抗弯强度ωmax=1.764ql/(10EI)
210
=1.746×19830×1.1/(100×9×10×1/12×0.095×0.048)
39-4
=41.89×10/(3.42×10)=12.25×10m =1.2mm<[ω]=3mm(满足要求)。
3.2.3梁底支撑小楞承载力验算,按两跨连续梁计算,受力简图如图4-3-0。 300300450450 荷载标准值F8:
F8=19.83×1.0/0.5=39.66kN/m
2
Mmax=0.15ql
=0.15×39660×0.3×0.55=981.59N·m 图4-3-0 梁小楞受力图3
σ=Mmax/W=981590/(4.18*10)
=234N/mm<[σ]=109.4MPa(可) 2)抗剪强度
N=1/2*F7*l=1/2×2345×0.5=5862.5N
22
τ=N/A=5862.5/391=149.94N/mm<[τ]=205 N/mm (可) 3)挠度
3
ωmax=0.911Fl/(100EI)
34
=0.911×23.45×300×700/(100×206000×10.04×10) =0.91mm<[ω]=3mm(满足要求)。 3.2.4立杆稳定性验算
按立柱的稳定性控制,两端铰接受压构件简化计算:
σ=N/(δA)≤? 221/2221/2
钢管回顾转半径i=[(D+d)/4]=[(48+42.5)/4]=32.056
3
δ=L/i=1.8*10/32.056=113.9 查表得Ψ=0.489
322
σ=N/ΨA=3.34*10/(0.489*489*2)=7N/㎜<f=205N/㎜ (可)
3.2.5楼板支模架验算:
立杆纵横间距为1.0 m,横杆步距为1.8m。
2
模板自重:0.12*1.2=0.144kN/㎜
2
混凝土自重:25*0.25*1.2=7.5kN/㎜
2
振捣混凝土产生荷载:2*1.4=2.8 kN/㎜
2
总荷载:q=10.444 kN/㎜ 3.2.5.1小楞验算:
1 抗弯强度验算:小楞间距取300㎜,按简支梁计算: ○
22
M=(1/8)ql=1/8*(10.444*0.3*1)=0392kN·m
2
选用48*3.5钢管:fm=205N/mm
24344
w=1/6*70*50=2.92*10mm I=12.19*10mm
642
σ=M/w=(0.392*10)/(2.92*10)=13.42N/mm<
2
fm=205N/mm (可) ②挠度验算: w
431264=ql/384EI=5*10.444*10*1*10/(384*2.06*10*12.19*10) =5.1<1000/180=5.56 (可) 3.2.5.2 大楞验算:
按连系梁计算承受小楞传来的集中荷载,简化成均布荷载计算:
1 抗弯强度验算; ○
2
M=1/10ql=1/10*(10.444*0.5*1)=0.53N·㎜
6322
σ=M/w=0.3*10/(5.08*10)=59.01N/㎜ ② 挠度计算: w 41264 =5ql/384EI=5*10.444*0.5*10/(384*2.06*10*12.19*10) =2.71<1000/250=4 (可) 2 3.2.5.3 钢管立柱验算: 一般按立柱的稳定性控制,可按两端铰接受压构件简化计算: 3 λ=L/i=1.8*10/1.58*10=113.9 查表得Ψ=0.489 32 σ=N/(ΨA)=10.444*1*1*10/(0.489*489)=43.68N/㎜< 2 f=205N/㎜(可) 4、墙模板支撑受力计算 4.1地下车库剪力墙采用九合板,墙体的对拉螺栓用Ф12的钢筋制作。墙体模板背肋间距不大于150mm 。 4.2 地下室墙体模板:因外墙为抗渗混凝土,因此采用带止水片的Ф12对拉螺栓,止水片采用50*50*3的钢板制作。模板拆除后,对拉螺栓处的混凝土剔凿2cm深后割除螺栓,再用砂浆补平,以利于防水。地下室墙体的对拉螺栓间距按纵横500*450放置。 4.3.1 荷载计算 4.3.1.1混凝土侧压力计算 1/2 F1=K1K2*min(γcH,0.22γct0β1β2V) 其中:K1——分项系数,对恒载,取K1=1.2 K2——折减系数,取K2=0.85 3 γc——钢筋混凝土重力密度,取γc=24kN/m H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度H=4.35m t0——新浇混凝土的初凝时间,取t0=5.71 β1——外加剂影响修正系数,取β1=1.0 β2——混凝土坍落度修正系数取β2=1.15 V——混凝土浇筑速度,取V=1.8m/h 将以上值代入,得: 1/2 F1=min(24*4.3,0.22*24*5.71*1.0*1.15*1.8)*1.2*0.85. =min(104.4,54.82)*1.2*0.85=55.92kN/m 4.3.1.2 倾倒混凝土产生的水平荷载F2=Q2K1K2 其中:Q2——倾倒混凝土产生的水平荷载标准值,取 2 Q1=2kN/m 2 F2=2*1.4*0.85=2.38kN/m 4.3.1.3 荷载组合 2 F=F1+F2=55.92+2.38=58.3kN/m 4.3.2 支撑背枋验算 4.3.2.1支撑背枋采用υ48*3.5钢管,材质A3钢,其弹性 2222 模量E=2.06*10kN/㎜,抗弯强度fm=2.05*10 N/㎜, 惯性矩 4433 I=12.19*10㎜,截面抵坑抗矩W=5.00*10㎜,截面积A=4892 ㎜,回转半径i=15.8㎜。 4.3.2.2强度验算 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库人防地下车库工程模板计算在线全文阅读。
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