腳手架梁支設(shè)

一層梁模板(扣件鋼管架)計算書*****工程；工程建設(shè)地點：；屬于框剪構(gòu)造；地上30層；地下3層；建筑高度：0m；原則層層高：0m；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由黃英擔(dān)任項目經(jīng)理，徐長崎擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。高支撐架的計算根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-）、《混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》GB50010-、《建筑構(gòu)造荷載規(guī)范》(GB50009-)、《鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》(GB50017-)等規(guī)范編制。因本工程梁支架高度不小于4米，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)提議，假如僅按規(guī)范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參照了《施工技術(shù)》（3）：《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全》中的部分內(nèi)容。梁段:L1一、參數(shù)信息1.模板支撐及構(gòu)造參數(shù)梁截面寬度B(m)：0.30；梁截面高度D(m)：0.75；混凝土板厚度(mm)：120.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：1.20；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m)：0.20；立桿步距h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：1.50；梁支撐架搭設(shè)高度H(m)：4.30；梁兩側(cè)立桿間距(m)：0.60；承重架支撐形式：梁底支撐小楞垂直梁截面方向；梁底增長承重立桿根數(shù)：0；采用的鋼管類型為Φ48×3.5；立桿承重連接方式：雙扣件，考慮扣件質(zhì)量及保養(yǎng)狀況，取扣件抗滑承載力折減系數(shù)：0.75；2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載原則值(kN/m2)：2.0；新澆混凝土側(cè)壓力原則值(kN/m2)：17.8；振搗混凝土對梁底模板荷載(kN/m2)：2.0；振搗混凝土對梁側(cè)模板荷載(kN/m2)：4.0；3.材料參數(shù)木材品種：柏木；木材彈性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗壓強度設(shè)計值fc(N/mm)：16.0；木材抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪強度設(shè)計值fv(N/mm2)：1.7；面板材質(zhì)：膠合面板；面板厚度(mm)：20.00；面板彈性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；梁底縱向支撐根數(shù)：2；5.梁側(cè)模板參數(shù)主楞間距(mm)：500；次楞根數(shù)：4；主楞豎向支撐點數(shù)量：2；固定支撐水平間距(mm)：500；豎向支撐點到梁底距離依次是：300mm，600mm；主楞材料：圓鋼管；直徑(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50；主楞合并根數(shù)：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；二、梁側(cè)模板荷載計算按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新澆混凝土的初凝時間，取2.000h；T--混凝土的入模溫度，取20.000℃；V--混凝土的澆筑速度，取1.500m/h；H--混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.750m；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。分別計算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取較小值17.848kN/m2作為本工程計算荷載。三、梁側(cè)模板面板的計算面板為受彎構(gòu)造,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。次楞的根數(shù)為4根。面板按照均布荷載作用下的三跨持續(xù)梁計算。面板計算簡圖(單位：mm)1.強度計算材料抗彎強度驗算公式如下：σ＝M/W<[f]其中，W--面板的凈截面抵御矩，W=50×2×2/6=33.33cm3；M--面板的最大彎矩(N·mm)；σ--面板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2)[f]--面板的抗彎強度設(shè)計值(N/mm2)；按照均布活荷載最不利布置下的三跨持續(xù)梁計算：M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，q--作用在模板上的側(cè)壓力，包括：新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值:q1=1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m；振搗混凝土荷載設(shè)計值:q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；計算跨度:l=(750-120)/(4-1)=210mm；面板的最大彎矩M=0.1×9.638×[(750-120)/(4-1)]2+0.117×2.52×[(750-120)/(4-1)]2=5.55×104N·mm；面板的最大支座反力為:N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×[(750-120)/(4-1)]/1000+1.2×2.520×[(750-120)/(4-1)]/1000=2.861kN；經(jīng)計算得到，面板的受彎應(yīng)力計算值:σ=5.55×104/3.33×104=1.7N/mm2；面板的抗彎強度設(shè)計值:[f]=13N/mm2；面板的受彎應(yīng)力計算值σ=1.7N/mm2不不小于面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足規(guī)定！2.撓度驗算ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250q--作用在模板上的新澆筑混凝土側(cè)壓力線荷載設(shè)計值:q=q1=9.638N/mm；l--計算跨度:l=[(750-120)/(4-1)]=210mm；E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=50×2×2×2/12=33.33cm4；面板的最大撓度計算值:ν=0.677×9.638×[(750-120)/(4-1)]4/(100×6000×3.33×105)=0.063mm；面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=[(750-120)/(4-1)]/250=0.84mm；面板的最大撓度計算值ν=0.063mm不不小于面板的最大容許撓度值[ν]=0.84mm，滿足規(guī)定！四、梁側(cè)模板支撐的計算1.次楞計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨持續(xù)梁計算。次楞均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=2.861/0.500=5.723kN/m本工程中，次楞采用木方，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I，截面抵御矩W和彈性模量E分別為:W=1×6×8×8/6=64cm3；I=1×6×8×8×8/12=256cm4；E=9000.00N/mm2；計算簡圖剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)通過計算得到最大彎矩M=0.143kN·m，最大支座反力R=3.148kN，最大變形ν=0.107mm（1）次楞強度驗算強度驗算計算公式如下:σ=M/W<[f]經(jīng)計算得到，次楞的最大受彎應(yīng)力計算值σ=1.43×105/6.40×104=2.2N/mm2；次楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=17N/mm2；次楞最大受彎應(yīng)力計算值σ=2.2N/mm2不不小于次楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=17N/mm2，滿足規(guī)定?。?）次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:[ν]=500/400=1.25mm；次楞的最大撓度計算值ν=0.107mm不不小于次楞的最大容許撓度值[ν]=1.25mm，滿足規(guī)定！2.主楞計算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力3.148kN,按照集中荷載作用下的簡支梁計算。本工程中，主楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3.5mm，截面慣性矩I和截面抵御矩W分別為:W=2×5.078=10.16cm3；I=2×12.187=24.37cm4；E=206000.00N/mm2；主楞計算簡圖主楞彎矩圖(kN·m)主楞變形圖(mm)通過計算得到最大彎矩M=0.755kN·m，最大支座反力R=8.971kN，最大變形ν=0.708mm（1）主楞抗彎強度驗算σ=M/W<[f]經(jīng)計算得到，主楞的受彎應(yīng)力計算值:σ=7.55×105/1.02×104=74.4N/mm2；主楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=205N/mm2；主楞的受彎應(yīng)力計算值σ=74.4N/mm2不不小于主楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足規(guī)定！（2）主楞的撓度驗算根據(jù)持續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為0.708mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=300/400=0.75mm；主楞的最大撓度計算值ν=0.708mm不不小于主楞的最大容許撓度值[ν]=0.75mm，滿足規(guī)定！五、梁底模板計算面板為受彎構(gòu)造,需要驗算其抗彎強度和撓度。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的簡支梁計算。強度驗算要考慮模板構(gòu)造自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板構(gòu)造自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵御矩W分別為:W=1200×20×20/6=8.00×104mm3；I=1200×20×20×20/12=8.00×105mm4；1.抗彎強度驗算按如下公式進(jìn)行面板抗彎強度驗算：σ=M/W<[f]鋼筋混凝土梁和模板自重設(shè)計值(kN/m)：q1=1.2×[(24.00+1.50)×0.75+0.50]×1.20×0.90=25.434kN/m；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值(kN/m)：q2=1.4×(2.00+2.00)×1.20×0.90=6.048kN/m；q=25.434+6.048=31.482kN/m；最大彎矩及支座反力計算公式如下:Mmax=ql2/8=1/8×31.482×3002=3.54×105N·mm；RA=RB=0.5ql=0.5×31.482×0.3=4.722kNσ=Mmax/W=3.54×105/8.00×104=4.4N/mm2；梁底模面板計算應(yīng)力σ=4.4N/mm2不不小于梁底模面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足規(guī)定！2.撓度驗算根據(jù)《建筑施工計算手冊》剛度驗算采用原則荷載，同步不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下：ν=5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:q=q1/1.2=21.195kN/m；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=300.00mm；E--面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大容許撓度值:[ν]=300.00/250=1.200mm；面板的最大撓度計算值:ν=5×25.434×3004/(384×6000×8.00×105)=0.559mm；面板的最大撓度計算值:ν=0.559mm不不小于面板的最大容許撓度值:[ν]=1.2mm，滿足規(guī)定！六、梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用方木。強度及抗剪驗算要考慮模板構(gòu)造自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板構(gòu)造自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。1.荷載的計算梁底支撐小楞的均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=4.722/1.2=3.935kN/m2.方木的支撐力驗算方木計算簡圖方木按照三跨持續(xù)梁計算。本算例中，方木的截面慣性矩I和截面抵御矩W分別為:W=6×8×8/6=64cm3；I=6×8×8×8/12=256cm4；方木強度驗算計算公式如下:最大彎矩M=0.1ql2=0.1×3.935×1.22=0.567kN·m；最大應(yīng)力σ=M/W=0.567×106/64000=8.9N/mm2；抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2；方木的最大應(yīng)力計算值8.9N/mm2不不小于方木抗彎強度設(shè)計值13N/mm2,滿足規(guī)定!方木抗剪驗算截面抗剪強度必須滿足:τ=3V/(2bh0)其中最大剪力:V=0.6×3.935×1.2=2.833kN；方木受剪應(yīng)力計算值τ=3×2.833×1000/(2×60×80)=0.885N/mm2；方木抗剪強度設(shè)計值[τ]=1.7N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計算值0.885N/mm2不不小于方木抗剪強度設(shè)計值1.7N/mm2,滿足規(guī)定!方木撓度驗算計算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250方木最大撓度計算值ν=0.677×3.935×1/(100×9000×256×104)=2.398mm；方木的最大容許撓度[ν]=1.200×1000/250=4.800mm；方木的最大撓度計算值ν=2.398mm不不小于方木的最大容許撓度[ν]=4.8mm，滿足規(guī)定！3.支撐小橫桿的強度驗算梁底模板邊支撐傳遞的集中力：P1=RA=4.722kN梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載及梁側(cè)模板自重傳遞的集中力：P2=(0.600-0.300)/4×1.200×(1.2×0.120×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.200×(0.750-0.120)×0.500=1.470kN簡圖(kN·m)剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)通過持續(xù)梁的計算得到：支座力:N1=N2=6.193kN；最大彎矩Mmax=0.929kN·m；最大撓度計算值Vmax=1.526mm；最大應(yīng)力σ=0.929×106/5080=182.9N/mm2；支撐抗彎設(shè)計強度[f]=205N/mm2；支撐小橫桿的最大應(yīng)力計算值182.9N/mm2不不小于支撐小橫桿的抗彎設(shè)計強度205N/mm2,滿足規(guī)定!七、梁跨度方向鋼管的計算梁底支撐縱向鋼管只起構(gòu)造作用，無需要計算八、扣件抗滑移的計算按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座》劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.75，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.00kN。縱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--扣件抗滑承載力設(shè)計值,取12.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算成果得到R=6.193kN；R<12.00kN,因此雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足規(guī)定!九、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：橫向支撐鋼管的最大支座反力：N1=6.193kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×4.3=0.666kN；樓板混凝土、模板及鋼筋的自重：N3=1.2×[(1.50/2+(0.60-0.30)/4)×1.20×0.50+(1.50/2+(0.60-0.30)/4)×1.20×0.120×(1.50+24.00)]=4.229kN；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值：N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.500/2+(0.600-0.300)/4]×1.200=5.544kN；N=N1+N2+N3+N4=6.193+0.666+4.229+5.544=16.632kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比lo/i查表得到；i--計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)：i=1.58；A--立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89；W--立桿凈截面抵御矩(cm3)：W=5.08；σ--鋼管立桿軸心受壓應(yīng)力計算值(N/mm2)；[f]--鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：[f]=205N/mm2；lo--計算長度(m)；根據(jù)《扣件式規(guī)范》，立桿計算長度lo有兩個計算公式lo=kμh和lo=h+2a，為安全計，取兩者間的大值，即:lo=Max[1.167×1.73×1.5,1.5+2×0.2]=3.028m；k--計算長度附加系數(shù)，取值為：1.167；μ--計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3，μ=1.73；a--立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a=0.2m;得到計算成果:立桿的計算長度lo/i=3028.365/15.8=192；由長細(xì)比lo/i的成果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.195；鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值；σ=16632.436/(0.195×489)=174.4N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=174.4N/mm2不不小于鋼管立桿抗壓強度的設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足規(guī)定！十、梁模板高支撐架的構(gòu)造和施工規(guī)定[工程經(jīng)驗]除了要遵守《扣件架規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外，還要考慮如下內(nèi)容1.模板支架的構(gòu)造規(guī)定a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，保證兩方向足夠的設(shè)計剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不一樣的立桿間距，但只宜在一種方向變