120厚楼板模板扣件钢管高支撑架计算书.docx
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120厚楼板模板扣件钢管高支撑架计算书
工程名称：
一号总装车间
120厚楼板模板扣件钢管高支撑架计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》（DG/TJ08-016-2004J10374-2004）。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书还参照《施工技术》2002.3《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，供脚手架设计人员参考。
部位：
满堂楼板模板支架1
一、计算参数
楼板长边为6.000米，短边为3.000米。
模板支架搭设高度为11.700米，采用的钢管类型为Φ48×3.5。
脚手架搭设尺寸为：
立杆的纵距b=0.800米，横距l=0.800米，步距h=1.500米。
板底横向钢管距离0.800米，立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）=0.050，板底支撑方式和搭设简图如下图。
图楼板支撑架立面简图
楼板面板采用胶合板，板厚18.000mm
板底支撑采用木方50.000mm×100.000mm,布置间距为300.000mm
荷载数据
楼板现浇厚度：
120.000mm
模板自重：
0.300kN/m2
混凝土自重：
24.000kN/m3
钢筋自重：
1.100kN/m3
倾倒混凝土的荷载标准值：
2.000kN/m2
施工均布荷载标准值：
1.000kN/m2
本楼板支架为高模板支架，建议进行整体稳定分析
强度折减系数：
钢管强度折减系数：
1.000
扣件抗滑承载力系数：
1.000
二、组合系数表
计算项目
永久荷载分项系数
可变荷载分项系数
可变荷载组合系数
风荷载分项系数
风荷载组合系数
安装偏差荷载分项系数
安装偏差荷载组合系数
安全荷载分项系数
安全荷载组合系数
面板内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
面板变形
1
1
1
1
板底纵向支撑内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
板底纵向支撑变形
1
1
1
1
板底横向支撑内力
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
板底横向支撑变形
1
1
1
1
扣件
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
立杆稳定
1
1.35
1.4
0.7
2
1.2
1.4
0.9
1.4
0.9
1.4
0.9
3
1.2
1.4
0.9
1.4
0.9
立杆变形
1
1
1
1
楼板
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
基础
1
1.2
1.4
1
2
1.35
1.4
0.7
三、模板计算
1、模板面板计算
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=2.650kN/m
活荷载标准值q2=2.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=43200.000mm3；
I=388800.000mm4；
（1）抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——面板的最大弯距（N.mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.000N/mm2；
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值（kN/m）；
经计算得到M=0.059kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=58855.690/43200.000=1.362N/mm2
面板的抗弯强度验算f≤[f],满足要求!
（2）抗剪计算[可以不计算]
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=1.177kN
截面抗剪强度计算值T=0.123N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2
抗剪强度验算T≤[T]，满足要求!
（3）挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=300.000/150
面板最大挠度计算值v=0.117mm
面板的最大挠度小于等于300.000/150,满足要求!
2、模板支撑木方的计算
1）.荷载的计算
静荷载q1=0.30×0.30+25.10×120.00/1000×0.30=0.994kN/m
活荷载计算
施工荷载标准值+振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：
活荷载q2=2.00×0.30+1.00×0.30=0.900kN/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。
最大弯矩M=0.157kN.m
最大剪力Q=1.177kN
最大支座力N=2.158kN
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=83333.340mm3；
I=4166667.000mm4；
（1）抗弯强度计算
抗弯计算强度f=1.883N/mm2
木方的抗弯计算强度小于等于13.000N/mm2,满足要求!
（2）抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=0.353N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.600N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
（3）挠度计算
最大变形v=0.131mm
木方的最大挠度小于等于800.000/150,满足要求!
3、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取上部支撑传递力：
永久荷载引起的集中力P1=0.874kN
可变荷载引起的集中力P2=0.792kN
支撑钢管计算简图
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=-0.470kN.m
最大变形Vmax=1.236mm
最大支座力Qmax=6.290kN
抗弯计算强度f=92.579N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于等于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于等于800.000/150小于等于10mm,满足要求!
4、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（全国规范5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,选用单扣件时，Rc=8.00kN，选用双扣件时，Rc=12.00kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
支座扣件计算：
计算中R取最大支座反力，R=6.290kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
三、立杆计算
1、立杆计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
1.静荷载标准值包括以下内容：
（1）脚手架钢管的自重（kN）：
NG1=0.129×11.700=1.510kN
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=0.300×0.800×0.800=0.192kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.100×120.000×0.800×0.800=1.928kN
静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.630kN
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
活荷载标准值NQ=1.920kN
2、立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2
计算长度，如果按：
l0=（h+2a）=1.50+2×0.05=1.600时
λ1=l0/i=101.27小于等于210
经过计算得：
σ=42.380N/mm2，满足条件！
如果按：
l0=k1k2（h+2a）=1.17×1.03×（1.50+2×0.05）=1.920时
λ2=l0/i=121.52小于等于210
经过计算得：
σ=54.949N/mm2，满足条件！
3、支撑立杆竖向变形计算
△＝△1+△2+△3≤【△】
[△]――支撑立杆允许的变形量；可取≤H/1000=0.012m
△1――支撑立杆弹性压缩变形
△1＝=0.740mm
△2――支撑立杆接头处的非弹性变形
△2＝n·=4.000mm
△3――支撑立杆由于温度作用而产生的线弹性变形
△3＝H×a×△t=1.404mm
△t――钢管的计算温差（℃）=10.000
经计算得到△=0.740+4.000+1.404=6.144mm,满足要求!
四、整体稳定分析
1、荷载
安装偏差荷载，按1%竖向永久荷载计算
Fc=1%×G=1.460kN
安全荷载，按2.5%竖向永久荷载计算
S=2.5%×G=3.650kN
2、结构计算
根据结构布置和间距计算得到各立杆的内力Ri=7.781kN
3、诱发荷载计算
立杆横向布置数量及间距，形成ri，R=Σri2
R=Σri2=3.00^2+2.25^2+1.50^2+0.75^2+0.00^2+0.75^2+1.50^2+2.25^2+3.00^2=33.750m2
M=F×H0
荷载
水平力
力矩
Fm1
0.000
0.000×11.70/2=0.000
Fm2
0.000
0.000×（11.70+0.05/2）=0.000
Fm
Σ=0.000
Fl
1.460
1.460×11.70=17.084
S
3.650
3.650×11.70=42.710
4、强度验算
各杆件内力及组合如下表
序号
内力G
诱发荷载
Fm
Fl
S
组合序号：
3
1
7.78
P1
0.00
0.00
0.00
7.781
2
7.78
P2
0.00
0.00
0.00
7.781
3
7.78
P3
0.00
0.00
0.00
7.781
4
7.78
P4
0.00
0.00
0.00
7.781
5
7.78
P5
0.00
0.24
0.59
8.529
6
7.78
P6
0.00
0.71
1.78
10.024
7
7.78
P7
0.00
1.19
2.97
11.519
8
7.78
P8
0.00
1.66
4.15
13.014
5、抗倾覆验算
当钢筋已绑扎混凝土未浇筑，抗倾覆不利
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