主廠房16.950-28.650米1-11軸梁模板(扣件鋼管架支撐)2012-11-04 22：40：42

1、梁模板(扣件鋼管架支撐)計算書本計算書依據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162-2008）、建筑施工計算手冊江正榮著、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。梁段：L1。 模板支撐體系剖面圖 鋼管排列平面示意圖一、參數(shù)信息1.模板構造及支撐參數(shù)(一) 構造參數(shù)梁截面寬度B：0.6m；梁截面高度D：2.2m；樓層高度H：11.7m；結構表面要求：隱藏；混凝土樓板厚度：100mm；梁邊至板支撐距離：0.3m；板底承重立桿橫向間距l(xiāng)b：1.3m；立桿沿梁跨度方向間距l(xiāng)a：0.7m；立桿步

2、距h：1.5m；梁底承重立桿根數(shù)：1；橫桿與立桿的的連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)：0.8；(二) 支撐參數(shù)梁底采用的支撐鋼管類型為：48×3mm；鋼管鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；鋼管彈性模量E：206000N/mm2；鋼管屈服強度fy：235N/mm2；鋼管抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；鋼管抗剪強度設計值fv：120N/mm2；鋼管端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；2.荷載參數(shù)新澆筑砼自重標準值G2k：24kN/m3；鋼筋自重標準值G3k：1.5kN/m3；梁側模板自重標準值G1k：0.5kN/m2；砼對模板側壓力標準值G4k：12.9

3、33kN/m2；傾倒砼對梁側產(chǎn)生的荷載標準值Q3k：2kN/m2；梁底模板自重標準值G1k：0.5kN/m2；振搗砼對梁底模板荷載Q2k：2kN/m2；3.梁側模板參數(shù)加固楞搭設形式：主楞橫向次楞豎向設置；(一) 面板參數(shù)面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木膠合板；厚度：18mm；抗彎設計值fm：29N/mm2；彈性模量E：11500N/mm2；(二) 主楞參數(shù)材料：2根48×3.0鋼管；間距(mm)：300,450*3；鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪

4、強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；(三) 次楞參數(shù)材料：2根50×100矩形木楞；間距(mm)：200；木材品種：東北落葉松；彈性模量E：10000N/mm2；抗壓強度設計值fc：15N/mm2；抗彎強度設計值fm：17N/mm2；抗剪強度設計值fv：1.6N/mm2；(四) 加固楞支拉參數(shù)加固楞采用穿梁螺栓支拉；螺栓直徑：M14；螺栓水平間距：300mm；螺栓豎向間距(mm)依次是：300,450*3；4.梁底模板參數(shù)搭設形式為：2層梁上橫下順混合承重；(一) 面板參數(shù)面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木膠合板；厚度：18mm；抗彎設

5、計值fm：29N/mm2；彈性模量E：11500N/mm2；(二) 第一層支撐梁參數(shù)材料：2根60×90矩形木楞；間距：200mm；木材品種：東北落葉松；彈性模量E：10000N/mm2；抗壓強度設計值fc：15N/mm2；抗彎強度設計值fm：17N/mm2；抗剪強度設計值fv：1.6N/mm2；(三) 第二層支撐梁參數(shù)材料：2根48×3.5鋼管；鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/

6、mm2；二、梁側模板面板的計算面板為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)模板規(guī)范（JGJ162-2008）第5.2.1條規(guī)定，面板按照簡支跨計算。這里取面板的計算寬度為2.100m。面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: I = 2100×183/12= 1.021×106mm4； W = 2100×182/6 = 1.134×105mm3；1.荷載計算及組合(一) 新澆砼作用于模板的最大側壓力G4k按下列公式計算，并取其中的較小值: F1=0.22t12V1/2 F2=H其中 - 砼的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝

7、時間，取2.000h； T - 砼的入模溫度，取20.000； V - 砼的澆筑速度，取1.500m/h； H - 砼側壓力計算位置處至新澆砼頂面總高度，取2.200m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.000； 2- 砼坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。根據(jù)以上兩個公式計算得到： F1=12.933 kN/m2 F2=52.800 kN/m2新澆砼作用于模板的最大側壓力G4k=min（F1，F(xiàn)2）=12.933 kN/m2；砼側壓力的有效壓頭高度：h=F/=12.933/24.000=0.539m；(二) 傾倒砼時產(chǎn)生的荷載標準值Q3k Q3k=2kN/m2；(三) 確定采用的荷載組合計算撓

8、度采用標準組合： q=12.933×2.1=27.159kN/m；計算彎矩采用基本組合： q=max（q1，q2）=36.703kN/m； 由可變荷載效應控制的組合： q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×2.1=34.624kN/m； 由永久荷載效應控制的組合： q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×2.1=36.703kN/m；2.面板抗彎強度計算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =1.134×105mm3； M - 面

9、板的最大彎矩(N·mm) M=0.125ql2=1.835×105N·mm； 計算彎矩采用基本組合: q=36.703kN/m；面板計算跨度: l = 200.000mm；經(jīng)計算得到，面板的受彎應力計算值: = 1.835×105 / 1.134×105=1.618N/mm2；實際彎曲應力計算值 =1.618N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=29N/mm2，滿足要求！3.面板撓度計算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的壓力線荷載:q = 27.159 kN/m； l-面板計算跨度: l =200.000mm； E-面板材質的彈

10、性模量: E = 11500N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 1.021×106mm4； 容許撓度: 結構表面隱藏=l/250=0.800mm；面板的最大撓度計算值: = 5×27.159×200.0004/(384×11500×1.021×106) = 0.048 mm；實際最大撓度計算值: =0.048mm小于最大允許撓度值: =0.800mm，滿足要求！三、梁側模板支撐的計算1.次楞計算次楞采用2根50×100矩形木楞為一組，間距200mm。次楞的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=2

11、15;416.67×104= 8.333×106 mm4； W=2×83.33×103= 1.667×105 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷載計算及組合計算撓度采用標準組合： q=12.933×0.200=2.587kN/m；計算彎矩和剪力采用基本組合：有效壓頭高度位置荷載：q=max（q1，q2）=3.496kN/m； 由可變荷載效應控制的組合：q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.200=3.298kN/m； 由永久荷載效應控制的組合：q2=0.9

12、5;(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.200=3.496kN/m；有效壓頭高度位置以下荷載： q=0.9×1.35×12.933×0.200=3.143kN/m；頂部荷載： q=0.9×1.4×0.7×2×0.200=0.353kN/m；(二) 內(nèi)力計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·m) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經(jīng)過計算得到: 最大彎矩 M= 0.

13、141kN·m 最大剪力：V= 0.945kN 最大變形：= 0.066mm 最大支座反力：F= 1.888kN(三) 次楞計算(1) 次楞抗彎強度計算 =M/W=0.141×106/1.667×105 =0.849N/mm2實際彎曲應力計算值 =0.849N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=17N/mm2，滿足要求！(2) 次楞抗剪強度計算 =VS0/Ib=0.473×1000×125000/(8.333×106×50)=0.142N/mm2；實際剪應力計算值 0.142 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=1.600

14、N/mm2，滿足要求！(3) 次楞撓度計算容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.066mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.006mm，容許撓度為1.800mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.006mm，容許撓度為1.800mm，滿足要求！第4跨最大撓度為0.002mm，容許撓度為1.800mm，滿足要求！第5跨最大撓度為0.058mm，容許撓度為1.800mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！2.主楞計算主楞采用2根48×3.0鋼管為一組，共4組。主楞的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=2&

15、#215;10.78×104= 2.156×105 mm4； W=2×4.49×103= 8.980×103 mm3； E=206000 N/mm2；主楞承受次楞傳遞的集中力，計算彎矩和剪力時取次楞的最大支座力1.888kN，計算撓度時取次楞的最大支座力1.558kN。根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·m) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經(jīng)過計算得到: 最大彎矩 M= 0.090kN·m 最大剪力：V= 2.187 kN 最大變形：= 0.010mm

16、最大支座反力：F= 3.131kN(1) 主楞抗彎強度計算 =M/W=0.090×106/8.980×103 =9.988N/mm2實際彎曲應力計算值 =9.988N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 主楞抗剪強度計算 =VS0/Itw=1.094×1000×6084/(2.156×105×3)=10.287N/mm2；實際剪應力計算值 10.287 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 主楞撓度計算容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0

17、.010mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.001mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.010mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！3.穿梁螺栓計算驗算公式如下:N<N= f×A其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面積 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉強度設計值，取170 N/mm2； 穿梁螺栓型號: M14 ；查表得： 穿梁螺栓有效直徑: 11.55 mm； 穿梁螺栓有效面積: A = 105 mm2；穿梁螺栓最大容許拉力值: N = 170

18、15;105/1000 = 17.850 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =3.131 kN。穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.131kN 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值 N=17.850kN，滿足要求！四、梁底模板面板計算面板為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)模板規(guī)范（JGJ162-2008）第5.2.1條規(guī)定，面板按照簡支跨計算。這里取面板的計算寬度為0.600m。面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: I = 600×183/12= 2.916×105mm4； W = 600×182/6 = 3.240×104mm3；1.荷載計算及組合模

19、板自重標準值G1k=0.5×0.600=0.300 kN/m；新澆筑砼自重標準值G2k=24×0.600×2.2=31.680 kN/m；鋼筋自重標準值G3k=1.5×0.600×2.2=1.980 kN/m；永久荷載標準值Gk= G1k+ G2k+ G3k=33.960 kN/m；振搗砼時產(chǎn)生的荷載標準值Q2k=2×0.600=1.200 kN/m；(1) 計算撓度采用標準組合： q=33.960kN/m；(2) 計算彎矩采用基本組合： q=max（q1，q2）=42.320kN/m； 由可變荷載效應控制的組合： q1=0.9

20、15;(1.2×33.960+1.4×1.200) =38.189kN/m； 由永久荷載效應控制的組合： q2=0.9×(1.35×33.960+1.4×0.7×1.200) =42.320kN/m；2.面板抗彎強度驗算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =3.240×104mm3； M - 面板的最大彎矩(N·mm) M=0.125ql2=2.116×105N·mm； 計算彎矩采用基本組合:q=42.320kN/m；面板計算跨度: l = 200mm；經(jīng)計算得到，面板的受

21、彎應力計算值: = 2.116×105/3.240×104=6.531N/mm2；實際彎曲應力計算值 =6.531N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=29N/mm2，滿足要求！3.面板撓度驗算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的壓力線荷載:q = 33.960 kN/m； l-面板計算跨度: l =200mm； E-面板材質的彈性模量: E = 11500N/mm2； I-截面慣性矩: I =2.916×105mm4； -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250=0.800mm；面板的最大撓度計算值: = 5×33.960×200.

22、0004/(384×11500×2.916×105) = 0.211 mm；實際最大撓度計算值: =0.211mm小于最大允許撓度值: =0.800mm，滿足要求！五、梁底支撐梁的計算1.第一層支撐梁的計算支撐梁采用2根60×90矩形木楞，間距200mm。支撐梁的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=2×364.5×104= 7.290×106 mm4； W=2×81×103= 1.620×105 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷載計算及組合：模板自重標準值G1k=

23、0.2×(0.5×2×2.1+0.5×0.6)/0.6=0.800kN/m；新澆筑砼自重標準值G2k=24×0.2×2.2=10.560 kN/m；鋼筋自重標準值G3k=1.5×0.2×2.2=0.660 kN/m；永久荷載標準值Gk= G1k+ G2k+ G3k=12.020 kN/m；振搗砼時產(chǎn)生的荷載標準值Q2k=2×0.2=0.400 kN/m；(1) 計算彎矩和剪力時，采用由可變荷載效應控制的組合(含支撐梁自重)：均布荷載設計值q1=0.9×(1.2×12.020+1.2&#

24、215;0.065+1.4×0.400)=13.556kN/m；(2) 計算彎矩和剪力時，采用由永久荷載效應控制的組合(含支撐梁自重)：均布荷載設計值q2=0.9×(1.35×12.020+1.35×0.065+1.4×0.7×0.400)=15.036kN/m；(3) 計算撓度時，采用荷載標準值進行組合(含支撐梁自重)：均布荷載標準值q3=12.020+0.065=12.085 kN/m；(二) 支撐梁驗算根據(jù)前面計算的荷載組合，取結構最不利狀態(tài)進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·

25、m) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經(jīng)過計算得到從左到右各支座力分別為：N1=0.510kNN2=8.054kNN3=0.510kN計算得到： 最大彎矩：M= 0.382kN.m 最大剪力：V= 4.027kN 最大變形：= 0.046mm 最大支座反力：F= 8.054kN(1) 支撐梁抗彎強度計算 =M/W=0.382×106/1.620×105 =2.360N/mm2實際彎曲應力計算值 =2.360N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=17N/mm2，滿足要求！(2) 支撐梁抗剪計算 =VS0/Ib=2.013×1000×121500/

26、(7.290×106×60)=0.559N/mm2；實際剪應力計算值 0.559 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=1.600 N/mm2，滿足要求！(3) 支撐梁撓度計算 -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.046mm，容許撓度為2.400mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.046mm，容許撓度為2.400mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！2.第二層支撐梁的計算(一) 梁底支撐梁驗算支撐梁采用2根48×3.5鋼管為一組，共1組。支撐梁的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=2×

27、12.19×104= 2.438×105 mm4； W=2×5.08×103= 1.016×104 mm3； E=206000 N/mm2；取承受最大支座反力的支撐梁進行驗算，支撐梁按照集中與均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。支撐梁所受集中荷載F：計算彎矩和剪力時采用F1=8.054kN；計算撓度時采用F2=6.472kN；均布荷載取支撐梁的自重q：計算彎矩和剪力時采用q1= 0.104kN/m；計算撓度時采用q2= 0.077kN/m；根據(jù)上面計算的荷載進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·m)

28、 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)計算得到： 最大彎矩：M= 1.998kN.m 最大剪力：V= 18.998kN 最大變形：= 1.072mm 最大支座反力：F= 31.115kN(1) 支撐梁抗彎強度計算 =M/W=1.998×106/1.016×104 =196.688N/mm2實際彎曲應力計算值 =196.688N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 支撐梁抗剪計算 =VS0/Itw=9.499×1000×6946/(2.438×105×3.5)=77.325N/mm2；實際剪應力計

29、算值 77.325 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 支撐梁撓度計算 -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為1.070mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.079mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！第3跨最大撓度為1.072mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！(二) 梁側支撐梁驗算梁底支撐梁采用1根48×3鋼管為一組，共2組。支撐梁的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為：I=10.78×104= 1.078

30、15;105 mm4；W=4.49×103= 4.490×103 mm3；E=206000 N/mm2；梁側支撐梁按照集中與均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。支撐梁所受集中荷載F：計算彎矩和剪力時采用F1=0.510kN；計算撓度時采用F2=0.409kN；均布荷載取支撐梁的自重q：計算彎矩和剪力時采用q1= 0.045kN/m；計算撓度時采用q2= 0.033kN/m；根據(jù)上面計算的荷載進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·m) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)計算得到： 最大彎矩：M= 0.128kN.m 最大

31、剪力：V= 1.220kN 最大變形：= 0.155mm 最大支座反力：F= 2.001kN(1) 支撐梁抗彎強度計算 =M/W=0.128×106/4.490×103 =28.613N/mm2實際彎曲應力計算值 =28.613N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 支撐梁抗剪計算 =VS0/Itw=1.220×1000×3042/(1.078×105×3)=11.472N/mm2；實際剪應力計算值 11.472 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 支撐梁

32、撓度計算 -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.155mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.011mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.155mm，容許撓度為2.800mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！3.扣件抗滑力的計算按扣件架規(guī)范（JGJ130-2001）表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.8，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.4kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc -

33、 扣件抗滑承載力設計值,取6.4 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值，取2.001 kN；R 6.4 kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求！六、立桿的穩(wěn)定性計算1.梁底立桿穩(wěn)定性驗算立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A)f其中 - 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 (N/mm2)；N - 立桿的軸心壓力設計值，它包括：縱向鋼管的最大支座反力： N1 =31.115 kN ；腳手架鋼管的自重： N2 = 0.9×1.2×0.129×(11.7-2.2)=1.325 kN；N =N1+N2=31.115+1.325=32.440 kN；- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比 lo/i查模板規(guī)范JGJ162-2008附錄D得到= 0.592；立桿計算長度lo=1.5m；計算立桿的截面回轉半徑i = 1.590 cm；A - 立桿凈