木方立杆承载力的计算

1. 荷载的计算

(1)

钢筋混凝土板自重(kN/m):

X 0.120 X 0.300=0.900kN/m

q11 = 25.000 ⑵

模板的自重线荷载(kN/m):

X 0.300=0.090kN/m

q12 = 0.300 (3)

活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载 (kN/m): 经计算得到、活荷载标准值q2 = (1.000+2.000) X 0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.20 X0.900+1.20X0.090=1.188kN/m 活荷载 q2 = 1.4 X 0.900=1.260kN/m 2. 木方的计算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利

分配的弯矩和，计算公式如下：

均布荷载 q = 2.203/0.900=2.448kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql 2=0.lX2.45X0.90X0.90=0.198kN.m 最大剪力 Q=0.6X0.900X 2.448=1.322kN 最大支座力

X0.900X2.448=2.424kN

木方的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为:

W = 4.00 X7.00X7.00/6 = 32.67cm 3； I = 4.00 X7.00X7.00X7.00/12 = 114.33cm 4；

(1) 木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f=0.198 X106/32666.7=6.07N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm?,满足要求！

(2)

木方抗剪计算［可以不计算］

(3) 木方挠度计算

最大变形 V =0.677 X0.990X 900.04/(100 X 9500.00 X

1143333.4)=0.405mm木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

1. 工程概况

华为数据中心是由华为技术有限公司投资兴建，建筑面积16550m2系二

层框架结构，首层层高6m二层层高5m其中门厅处高度达12m采用井 格式梁板 结构12X 12m 12X 24m和24x 24m柱网间距有6m 12m 24m,框 架梁最大截面 尺寸为500X1200,次梁截面尺寸为300X 800,板厚120,磴强 度设计等级C30,框 架柱600X 600,磴强度等级C4 （。

2 •模板体系

模板采用18厚胶合板对拉螺杆，木楞采用50X 100木方，用作 梁、柱的

侧竖方和板下横方，支撑采用活动钢支撑及© 48X 3.5脚手钢管、扣 件，梁下水平杆和柱箍均采用脚手钢管。

3 •材料力学特性（见表1 ）模板体系材料力学特性表表1

A=4mm2 f=215N/mm2 i=15.8mm © 48X 3.5 钢管 1=1.219 X 105mm4 WX=5.0X 103mm3 E=2.06X 105N/mm2 [Al=210 A=5000mm2 E=9000N/mm2 50 X 100木方 1=4.17X106mm4 W=8.33X 104mm3 F=10.5N/mm2 [ T ]=1.4N/ mm2 E=9000N/mm2 [T ]=1.4N/mm2 18mm胶合板 f=10.5N/mm2 直角扣件：1.25kg/个[P]=8kN （抗 滑扣件 移） 回转扣件:1・50kg/个[P]=8kN （抗 滑 活动钢支撑 [N]min=15kN （支撑最长时） [N]max=20kN （支撑最短时） A=113mm2 © 12对拉螺杆 f=167N/mm2 4 •模板设计 见表2、表3 荷载计算表表2

计算项目 截面何载 截面尺寸 恒载 主梁 500X1200 18.37kN/m 次梁 300X 800 7.35kN/m 板 120 0.38kN/m2 活载 1.4kN/m 0.84kN/m 2.5kN/m2 侧向荷载 29.92kN/m2 20.32kN/m2 为了增强模板支撑系统的稳定性，从纵横方向上每隔 4m还要分别设剪

刀撑，整个支撑系统必须与已浇筑的磴柱及其他结构顶撑牢固， 并符合脚手架 工程的有尖规定。

支撑布置及杆件内力表 表3

主梁 次梁 板 50 X 100木方间距 50X 100木方间距禺 200 100 沿梁方向间距1000 大横杆纵横间距1000 梁板下次搁 50 X 100木方间距 100 梁下水平杆 沿梁方向间距500 节点 双扣件或活动顶撑 单扣件 单扣件 从地面上200起步， 从地面上200起步，布 从地面上200起步，布 置纵横杆，间距1 -8m 布置纵横杆，间距 1置纵横杆，间距离1.8m 水平对拉杆 一道，两步向上间距小 ・8m -道，两步向 一道，两步向上间距小 于 1.5m 于 1.5m 上间距小于1.5m 梁侧每隔250布置竖 梁侧每隔350布置 侧模 方，竖方上从下向上间 竖方，竖方上从下向 距 250-300 上间距400 布置© 12对拉螺杆二 布置© 12对拉螺杆： 沿梁方向间距500双排 沿梁方向间距1000 纵横向间距1000 立杆 布置 双排布置 单立杆内力=11.98kN 单立杆内力=9.6kN 单立杆内力6.8kN 三、托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力

P= 2.424kN均布荷载取托梁的自重q= 0.061 kN/m。

2.42kN 2.42kh 2.42kf M2.42kl 72.42k ；kN2.42 N/m , • F5M ! ■! 7 • I ■ 1 1\" 1.1 • 1

rj Ml HI ・： ・ “ i l.-r

p. i

J M

，

900 900 900

托梁计算简图

0.567

托梁弯矩图(kN.m)

经过计算得到最大弯矩经过计算得到最大支座经过计算得到最大变形 顶托梁的截面力学参数为

托梁变形图(mm)

3.665.65

1.23

4.44.43

2.88 046 0.44 I ____ A -

1.98 2.00

TOO 1.98

1.2

4.44.44

1.23 1 3.655.66 q

0.44

0.46 2.82.

本算例中，截面惯性矩I托梁剪力图 和截面抵抗矩V分别为：(kN)

W = 8.00 X 8.00

X 8.00/6 = 85.33cm 3; I = 8.00 (1)

M= 0.695kN.m F= 8.099kN

X 8.00 X 8.00 X 8.00/12 = 341.33cm

4

顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度 f=0.695 X 106/85333.3=8.15N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mn?,满足要求！

(2) 顶托梁抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度必须满足：

T = 3Q/2bh < [T]

截面抗剪强度计算值 T=3 X 4435/(2 X 80X 80)=1.039N/mn? 截面抗剪强度设计值[T]T .60N/mm 2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求！

(3)

顶托梁挠度计算 最大变形v=1.2mm

四、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

R < Rc

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值，取8.00KN;

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。 五、 立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1. 静荷载标准值包括以下内容： (1)

脚手架钢管的自重(kN):

NG1 = 0.128

X 10.830=1.382kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人

员可根据情况修改。

(2)

模板的自重(kN):

NG2 = 0.300 X 0.900X 0.900=0.243kN

(3)

钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25.000 X0.120X0.900X 0.900=2.430kN

经计算得到,静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3 = 4.055kN。

2. 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到,活荷载标准值NQ = (1.000+2.000) X0.900X 0.900=2.430kN

3. 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.20NG + 1.4NQ

六、 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，N = 8.27kN

I」一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i 查表得到；

i ——计算立杆的截面回转半径(cm) ； i = 1.60 A ■…立杆净截面面积(cm 2) ； A = 4.24 W

…■立杆净截面抵抗矩(cm3) ； W = 4.49

I'l——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订f] = 205.00N/mm 2

； 10

——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

10 = k1uh (1) 10 = (h+2a)

(2)

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 = 1.700 a ——立上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；

0.30m ；

公式⑴的计算结果:10=1.185 X 1.700 X 1.20=2.417m

=2417/16.0=151.561 卩=0.305

-=8268/(0.305 X 424)=.045N/mm2、立杆的稳定性计算

v [f],满足 求！

公式⑵ 的计算结果:10=1.200+2 X 0.300=1.800m

=1800/16.0=112.853 T =0.503

■=8268/(0.503 X 424)=38.769N/mm2，立杆的稳定性计算 l_ v [f],满足

要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算

10 = k1k2(h+2a) (3)

k2

——计算长度附加系数，按照表2取值为1.026 ；

公式(3)的计算结果:10=1.185 X 1.026 X (1.200+2X0.300)=2.188m

杆

a=

要

=2188/16.0=137.207 T =0.363

「二8268/(0.363 X424)=53.799N/mmi2,立杆的稳定性计算 要求！

< [f],满足

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐

患。

七、基础承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

其中P ——立杆基础底面的平均压力(kN/m 2),p = N/A; p = 33.07

N A

fg

——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN) :N = 8.27

基础底面面积(m) ; A = 0.25

——地基承载力设计值(kN/m ) ； fg = .00

2

2

地基承载力设计值应按下式计算

fg = kc

Xfgk

其中kc ——脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40

fgk

—— 地基承载力标准值；fgk = 160.00

地基承载力的计算满足要求！