梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書

1、梁模板扣件鋼管支撐架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB51210-2016建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 130-2011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1.00。模板支架搭設(shè)高度為6.0m，梁截面 B×D=800mm×600mm，立桿的縱距(跨度方向) l

2、=0.40m，立桿的步距 h=0.90m，梁底增加3道承重立桿。面板厚度15mm，剪切強(qiáng)度1.4N/mm2，抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用40.×80.mm木方。木方剪切強(qiáng)度1.7N/mm2，抗彎強(qiáng)度17.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁底支撐龍骨長(zhǎng)度 1.20m。頂托梁采用雙鋼管：48×2.8。梁底承重桿按照布置間距250,350,350mm計(jì)算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值11.00kN/m2。其中：施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.

3、5，最大樓板跨度3.7m：3.7/2（樓板長(zhǎng)）×1（樓板寬）×0.15（樓板厚）×25.5（鋼筋混凝土自重）×1.2（安全系數(shù)）=8.5。扣件計(jì)算折減系數(shù)取1.00。 圖1 梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖按照GB51210規(guī)范條規(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×(25.50×0.60+0.20)+1.40×11.00=34.000kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×11.00=31.435kN/m2由于可變荷載效

4、應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.40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。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 25.500×0.600×0.800+0.200×0.800=12.400kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.000+11.000)×0.800=10.400kN/m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

5、別為:截面抵抗矩 W = 30.00cm3；截面慣性矩 I = 22.50cm4；(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算 f = 0M / W < f其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)； 0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取17.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)；經(jīng)計(jì)算得到 M = 0.100×(1.20×12.400+1.40×10.400)×0.200×經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = 0M/W = 1.00×0.11

6、8×1000×1000/30000=3.925N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求!(2)抗剪計(jì)算 0T = 30Q/2bh < T其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×12.400+1.40×10.400)×0.200=3.533kN 截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×1.00×3533.0/(2×800.000×15.000)=0.442N/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)算小于 T，滿足要求!(3)撓度計(jì)算 v = 0.677ql4 /

7、 100EI < v = l / 250面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.677×12.400×2004/(100×9000×225000)=0.066mm面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!二、梁底支撐龍骨的計(jì)算（一）梁底龍骨計(jì)算作用荷載包括梁與模板自重荷載，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 = 25.500×0.600×0.200=3.060kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.200×0.200×(2×0.600+0.80

8、0)/0.800=0.100kN/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 = (11.000+2.000)×0.800×0.200=2.080kN均布荷載 q = 1.20×3.060+1.20×0.100=3.792kN/m集中荷載 P = 1.40×2.080=2.912kN 龍骨計(jì)算簡(jiǎn)圖 龍骨彎矩圖(kN.m) 龍骨剪力圖(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 龍骨變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到從左到右各支座力分別為 N1=0.708kN

9、N2=4.530kN N3=0.708kN N4=0.000kN N5=0.000kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座 F= 4.530kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形 V= 0.015mm龍骨的截面力學(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 = 42.67cm3；截面慣性矩 I = 170.67cm4；(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = 0M/W = 1.00×0.055×106/42666.7=1.29N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于17.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: 0T = 30Q/2bh <

10、; T截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×1.00×0.809/(2×40.00×80.00)=0.379N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.70N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算最大變形 v =0.015mm龍骨的最大撓度小于350.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!（二）梁底頂托梁計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。均布荷載取托梁的自重 q= 0.075kN/m。 托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(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： 托梁變形計(jì)算受力圖 托梁變形圖(mm)

11、經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座 F= 9.740kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形 V= 0.024mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 W = 8.50cm3；截面慣性矩 I = 20.39cm4；(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = 0M/W = 1.00×0.317×106/8496.0=35.54N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計(jì)算最大變形 v = 0.024mm頂托梁的最大撓度小于400.0/400,滿足要求!三、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、按扣件腳手架規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性：不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 其中

12、 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=9.74kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.00×1.20×0.869=1.043kN 頂部立桿段，腳手架鋼管的自重 N2 = 1.00×1.20×0.203=0.243kN 非頂部立桿段 N = 9.740+1.043=10.783kN 頂部立桿段 N = 9.740+0.243=9.984kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)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 = 3.98 W 立桿

13、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 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； l0 計(jì)算長(zhǎng)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(zhǎng)度附加系數(shù)，按照表取值為1.155,當(dāng)允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1； u1，u2 計(jì)算長(zhǎng)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(zhǎng)度；a = 0.50m；頂部立桿段：a=0.2m時(shí)，u1=2.153,l0=3.233m； =3233/16.0=201.904

14、允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=201.904/1.155=174.809 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.178 =1.00×9984/(0.178×397.6)=140.715N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.532,l0=3.362m； =3362/16.0=209.976 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=209.976/1.155=181.797 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.166 =1.00×9984/(0.166×397.6)=151.264N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算 a=0.500時(shí)，=151.264N/mm2,立

15、桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=3.251,l0=3.379m； =3379/16.0=211.065 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=211.065/1.155=182.740 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.163 =1.00×10783/(0.163×397.6)=166.726N/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計(jì)算公式 MW=1.4×0.6Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uz×us

16、15;w0 = 0.300×0.510×0.127=0.019kN/m2 h 立桿的步距，0.90m； la 立桿縱向間距(梁截面方向)，0.40m； lb 立桿橫向間距，1.20m； Nw 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸心壓力最大值；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=1.4×0.6×0.019×0.400×0.900×；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力 Nwk計(jì)算公式 Nwk=(6n/(n+1)(n+2)*MTk/B其中 MTk 模板支撐架計(jì)算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m)，由公式計(jì)算：MTk = 0.5H2lawfk + Hl

17、aHmwmk B 模板支撐架橫向?qū)挾?m)； n 模板支撐架計(jì)算單元立桿橫向跨數(shù)； Hm 模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋(模板)的高度(m)。 MTk = 0.019×6.0×0.40×(0.5× Nwk = 6×8/(8+1)/(8+2)×(0.168/8.00)=0.011kN Nw 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=9.740+1.200×0.203+ 1.4×0.6×0.011=9.993kN 非頂部立桿Nw=9.740+1.200×0.869+ 1.4×0.6&

18、#215;0.011=10.793kN頂部立桿段：a=0.2m時(shí)，u1=2.153,l0=3.233m； =3233/16.0=201.904 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=201.904/1.155=174.809 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.178 =1.00×9993/(0.178×397.6)+1.00×2000/4247=141.221N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.532,l0=3.362m； =3362/16.0=209.976 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=209.976/1.155=181.797 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!

19、 =0.166 =1.00×9993/(0.166×397.6)+1.00×2000/4247=151.780N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算 a=0.500時(shí)，=151.780N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=3.251,l0=3.379m； =3379/16.0=211.065 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1) 0=211.065/1.155=182.740 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.163 =1.00×10793/(0.163×397.6)+1.00×2000/4247=167.2

20、45N/mm2立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!2、按模板規(guī)范計(jì)算立桿穩(wěn)定性：不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力最大值，它包括： 橫桿的最大支座反力 N1=9.740kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.00×1.20×0.145×6.000=1.043kN N = 9.740+1.043=10.783kN i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； A 立桿凈截面面積，A=3.976cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.247cm3； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/

21、mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度，a=0.50m； h 最大步距，h=0.90m； l0 計(jì)算長(zhǎng)度，取0.900+2×0.500=1.900m； 長(zhǎng)細(xì)比，為1900/16.0=119 <150 滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 查表得到0.464；經(jīng)計(jì)算得到=1.00×10783/(0.464×397.6)=58.394N/mm2,不考慮風(fēng)荷載時(shí)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計(jì)算公式 MW=1.4×0.6Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0.300×0.510×0.127=0.019kN/m2 h 立桿的步距，0.90m； la 立桿縱向間距(梁截面方向)，0.40m； lb 立桿橫向間距，1.20m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=1.4×0.6×0.019×0.400×0.900×；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段軸力 Nwk計(jì)算公式 Nwk=(6