梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書

1、.梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ 162-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011建筑施工木腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 164-2008計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取0.97。模板支架搭設(shè)高度為6.5m，梁截面 B×D=550mm×1800mm，立桿的縱距(跨度方向) l=0.90m，立桿的步距 h=1.50m，梁底增加

2、4道承重立桿。面板厚度18mm，剪切強(qiáng)度1.4N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方40×70mm，剪切強(qiáng)度1.3N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁兩側(cè)立桿間距 0.90m。梁底按照均勻布置承重桿6根計(jì)算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.00kN/m2?？奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。 圖1 梁模板支撐架立面簡圖按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下：由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2×(25.

3、50×1.80+0.20)+1.40×2.00=58.120kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×25.50×1.80+0.7×1.40×2.00=63.925kN/m2由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取0.7×1.40=0.98采用的鋼管類型為48×2.8。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷

4、載，施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.500×1.800×0.300=13.770kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.200×0.300×(2×1.800+0.550)/0.550=0.453kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P1 = (0.000+2.000)×0.550×0.300=0.330kN均布荷載 q = 1.35×13.770+1.35×0.453=19.2

5、01kN/m集中荷載 P = 0.98×0.330=0.323kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 30.00×1.80×1.80/6 = 16.20cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 30.00×1.80×1.80×1.80/12 = 14.58cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。 計(jì)算簡圖 彎矩圖(kN.m) 剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 變形計(jì)算受力圖 變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)

6、算得到從左到右各支座力分別為 N1=0.840kN N2=2.352kN N3=2.250kN N4=2.250kN N5=2.352kN N6=0.840kN最大彎矩 M = 0.023kN.m最大變形 V = 0.015mm(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值 f = M/W = 0.023×1000×1000/16200=1.420N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f，取15.00N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3Q/2bh=3×1271.0/(2×300.000×

7、18.000)=0.353N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T < T，滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.015mm面板的最大撓度小于110.0/250,滿足要求!二、梁底支撐木方的計(jì)算 梁底木方計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = P/l = 2.352/0.300=7.839kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×7.84×0.30×0.30=0.071kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.300×7.839=1.411kN最大支座力 N=

8、1.1ql = 1.1×0.300×7.839=2.587kN木方的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 4.00×7.00×7.00/6 = 32.67cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.071×106/32666.7=2.16N/mm2木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于15.0N/mm2,滿

9、足要求!(2)木方抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×1411/(2×40×70)=0.756N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)木方撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，均布荷載通過變形受力計(jì)算的最大支座力除以木方計(jì)算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=5.901kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×5.901×300.04/(100×9000.00&#

10、215;1143333.0)=0.031mm木方的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!三、梁底支撐鋼管計(jì)算(一) 梁底支撐橫向鋼管計(jì)算橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載P取木方支撐傳遞力。 支撐鋼管計(jì)算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 支撐鋼管變形計(jì)算受力圖 支撐鋼管變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩 Mmax=0.036kN.m最大變形 vmax=0.007mm最大支座力 Qmax=3.358kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.036×106/4248.0=8.

11、45N/mm2支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于285.0/150與10mm,滿足要求!(二) 梁底支撐縱向鋼管計(jì)算縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。 支撐鋼管計(jì)算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 支撐鋼管變形計(jì)算受力圖 支撐鋼管變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩 Mmax=0.806kN.m最大變形 vmax=1.667mm最大支座力 Qmax=10.968kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.806×106/4

12、248.0=189.69N/mm2支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!四、扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,單扣件取8.00kN,雙扣件取12.00kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大支座反力，R=10.97kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿足要求,故采用雙扣件,滿足抗滑承載力要求!五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，它包括： 橫桿的最大支座反力 N1

13、=10.97kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×0.771=1.040kN 頂部立桿段，腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×0.178=0.240kN 非頂部立桿段 N = 10.968+1.040=12.008kN 頂部立桿段 N = 10.968+0.240=11.208kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)；i = 1.60 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 3.97 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)； f 鋼管立

14、桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 198.85N/mm2； l0 計(jì)算長度 (m)；參照扣件式規(guī)范2011，由公式計(jì)算 頂部立桿段：l0 = ku1(h+2a) (1) 非頂部立桿段：l0 = ku2h (2) k 計(jì)算長度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.155,當(dāng)允許長細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1； u1，u2 計(jì)算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范附錄C表； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.00m；頂部立桿段：a=0.2m時(shí)，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=210.957 允許長細(xì)比=182.647 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.164 =1

15、1208/(0.164×397.4)=171.973N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=218.996 允許長細(xì)比=189.607 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.153 =11208/(0.153×397.4)=183.936N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算 a=0.000時(shí)，=163.997N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=1.951,l0=3.380m； =3380/16.0=210.993 允許長細(xì)比=182.678 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.

16、164 =12008/(0.164×397.4)=184.253N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW依據(jù)扣件腳手架規(guī)范計(jì)算公式5.2.9 MW=0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.000×0.126=0.038kN/m2 h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風(fēng)面的間距，0.90m； lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.90m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.9

17、×1.4×0.038×0.900×1.500×1.500/10=0.010kN.m； Nw 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=10.968+1.350×0.178+0.9×0.980×0.010/0.900=11.218kN 非頂部立桿Nw=10.968+1.350×0.771+0.9×0.980×0.010/0.900=12.018kN頂部立桿段：a=0.2m時(shí)，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=210.957 允許長細(xì)比=182.647 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.164 =11218/(0.164×397.4)+10000/4248=174.388N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=218.996 允許長細(xì)比=189.607 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.153 =11218/(0.153×397.4)+1000