承插型盘扣式钢管支架计算书Word文档格式.docx

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　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＝0.6０0×

（１.2０×

6.420+1．4×

3．6００）×

０．２５0=１.912kN

截面抗剪强度计算值T=3×

1912．0/（2×

120０.000×

18.0０0）=0.133N/mm2截面抗剪强度设计值　[T]＝１．40N/ｍm２

抗剪强度验算　T<

　[Ｔ］,满足要求!

（3）挠度计算

　　　　　　　ｖ=0.6７7ｑl4/100EＩ＜[v]=　ｌ/2５0

面板最大挠度计算值v=0.６７7×

６．４20×

250４/（100×

６000×

583２00）=0．049mm

面板的最大挠度小于25０.０/250，满足要求!

三、模板支撑木方的计算

木方按照均布荷载下连续梁计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）:

　　q１1＝25.000×

0.20０×

0．2５0=1.250kＮ/m

（2）模板的自重线荷载（kN／m）：

　　　　　　　ｑ12　=0．３50×

0.250=０.088kN／m

　　（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值ｑ2　=（1．0００+2．000）×

０.250=0.750kＮ／m

静荷载q１　=1.20×

1.25０+1.2０×

0.088＝１.60５ｋN/m

活荷载q2＝1.40×

0.750=1．050ｋN/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，计算公式如下:

均布荷载　q=　３.186／1．200=2.65５kN/m

最大弯矩Ｍ=0.1ql２＝0.１×

2.６6×

1．20×

1.20=0.382ｋN.m

最大剪力　Q=0.６×

1．200×

2.６5５=1.912ｋN

最大支座力N=１.1×

1.2０0×

2.655＝3.5０５kN

本算例中，截面惯性矩Ｉ和截面抵抗矩W分别为：

　　W=5.0０×

10.00×

10.00/6＝83．３3cｍ3；

　　　　　I=５.00×

10.０0×

１0.00×

１0．00/1２=　41６.67cm4；

（1）木方抗弯强度计算

抗弯计算强度　ｆ=0．３82×

10６/8333３.3=４.5９N/mm2

木方的抗弯计算强度小于１3.０N/mm２，满足要求！

（2）木方抗剪计算[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=3×

1912／（２×

50×

100）=０.57３N/mｍ２

截面抗剪强度设计值[T]＝1．60N/mｍ2

木方的抗剪强度计算满足要求!

（3）木方挠度计算

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.338kＮ／m

最大变形v＝０.6７7×

１.３38×

1２00．04/（10０×

９5０0.00×

4166６66.8）=０．474mm

木方的最大挠度小于1２0０.0/250，满足要求!

四、托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取木方的支座力P=3．505kN；

均布荷载取托梁的自重　q=　0.09２kN／m。

　　　　　托梁计算简图

　　　　托梁弯矩图（ｋＮ.m）

　　　　　　　　　　　托梁剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

　　　　　　托梁变形计算受力图

　　　　托梁变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩　M=　２.0６3kN.m

经过计算得到最大支座　Ｆ＝18．623kN

经过计算得到最大变形V=２.０１8mｍ

顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩　W　=１0.16cm3;

截面惯性矩I=２4．３８cｍ4;

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=2.063×

10６/1.05／1０1６0.0＝193.38Ｎ/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N／ｍｍ2,满足要求!

（２）顶托梁挠度计算：

最大变形　ｖ＝2.01８mm

顶托梁的最大挠度小于１２０0．0/４００，满足要求!

五、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:

　　　　　　　　　R≤Ｒc

其中Rc　——扣件抗滑承载力设计值,取8.00ｋN；

Ｒ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。

六、模板支架荷载标准值（立杆轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（１）脚手架的自重（ｋＮ）：

NＧ1=0.1４9×

４．800=0.７1５ｋＮ

（2）模板的自重（kN）：

ＮＧ2＝0．350×

1.200×

１.２０0=0.504ｋN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3＝25.０00×

０.200×

１.2０0×

1．200=7.200kN

经计算得到,静荷载标准值NG=　（NG1+NG2+NG3）=8．４19kＮ。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=　（1．000＋2.0０0）×

1.２00×

1.２０0=4.320ｋN

3.不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式:

N　=１.20ＮG+　１．４0NＱ

七、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中　N——　立杆的轴心压力设计值，N=　16.15ｋN

i　——计算立杆的截面回转半径，i=１.５8cm;

A　——　立杆净截面面积，A=4.８90ｃm2；

W——　立杆净截面模量（抵抗矩）,W=５．08０cm3；

［f]——　钢管立杆抗压强度设计值，［ｆ]=205.00N／mm２;

a　——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=０．3０m；

h　——最大步距，ｈ=1.２０m；

ｌ0——计算长度,取1.2００+2×

０.300=1．800m;

——由长细比，为1８0０／１6=11４;

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比ｌ0/ｉ查表得到0．4９７；

经计算得到

=16150／（0.4９7×

489）=６６.４98Ｎ/mm2；

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算

<

　[f］,满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MＷ计算公式

　　　　　　　　　MW＝1．4Wklal０2/８-Prl0/4

风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr计算公式

　　　　　　Ｐr=５×

１.4Ｗkｌal０/1６

其中Wk　——风荷载标准值（ｋN/m２）；

　　　　　　　Wk=0.7×

０.3０0×

0.6０0=0.２16ｋN/m2

　ｈ——立杆的步距,1.20m;

　　　　ｌa——　立杆迎风面的间距，1．20ｍ；

　　　　ｌb——　与迎风面垂直方向的立杆间距，１.20m;

风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力　Pr=5×

1.4×

0.21６×

１.200×

1.80０/16=０.204kN．ｍ；

风荷载产生的弯矩　Mw=1.４×

0.216×

1.８０0×

１.８00/8=０.055kN．ｍ;

Nw——　考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值;

Nw＝1.２×

８.４19+0.９×

4．3２0+0．9×

1.４×

0.055/１．200=15.604kN

＝1５６04／（0.49７×

4８9）＋55000／5080=74．0１0N／mｍ２;

考虑风荷载时立杆的稳定性计算　

　<

　[f],满足要求!

风荷载作用下的内力计算：

架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载w　＝0．216×

1.200=0.311ｋＮ

节点集中荷载w在立杆中产生的内力ｗv=1.200/1.200×

0．311＝0．31１kＮ

节点集中荷载w在斜杆中产生的内力ws=（1.20０×

1.2０0＋1．200×

１．200）１/2/1.200×

0．3１1=０.440kN

支撑架的步数n=4；

节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0．４４0＋（4．０00－１）×

0．44０=1.76０kN;

节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为4.000×

0．３1１=1.24４kN

架体自重为0.7１5kN;

节点集中荷载w在立杆中产生的内力和小于扣件的抗滑承载力8kN,满足要求!

节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和大于架体自重,不满足要求!

八、楼板强度的计算

（１）、计算楼板强度说明

验算楼板强度时按照最不利考虑，楼板的跨度取４.50ｍ，楼板承受的荷载按照线均布考虑。

宽度范围内配筋３级钢筋，配筋面积Aｓ=2700.0ｍm2，fy=36０.０Ｎ/mm2。

板的截面尺寸为　b×

ｈ=45００mm×

200mm，截面有效高度h０＝180mm。

按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、１0天、1５天．．.的

承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:

（2）、计算楼板混凝土７天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4．50ｍ，短边4.50×

１.００=４.５0ｍ，

楼板计算范围内摆放4×

4排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第２层楼板所需承受的荷载为

　　　　q=1×

1.２0×

（0．３5+２5.０0×

0.20）+

　　1×

1.20×

（0.７２×

4×

４/4.５０/4．50）+

　　　　　1．４0×

（2.00+1.０0）=11.３0kN/m２

计算单元板带所承受均布荷载q＝4.50×

１1.3０=50.８4ｋN／ｍ

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

　　　　Mmaｘ＝0.０513×

qｌ２=０.05１3×

50.84×

4.5０2=52.81kN.m

按照混凝土的强度换算得到7天后混凝土强度达到48.３0%,Ｃ35.０混凝土强度近似等效为C16.9。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fｃm=8.1１N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

=Asfｙ/ｂｈ0fcｍ=　２700.０0×

３６0.０0/（45０0.０0×

１80.00×

8.11）=０.1５

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

ｓ＝0.13９

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

　　Ｍ1＝

ｓbh02fcm　=　0.１39×

４500.００0×

180．000２×

８.1×

10-６＝164.4kN.m

结论：

由于

Mi=164.45=164.45＞　Mｍaｘ=52．８1

所以第７天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑可以拆除。

10．2地下室墙体计算

取墙高为4800mｍ,采用ＰＥ60系列的组合钢模板,横向背楞采用双φ4８钢管，间距为60０mｍ，竖向背楞采用双φ48钢管，间距为７00mm。

对拉螺杆双向间距６０0×

700mｍ,对拉螺杆采用M14。

混凝土自重（γc）为2４kN/m3,强度等级C35,坍落度为1４～1６cｍ，采用导管卸料,浇筑速度为1．２m/h,混凝土温度取20℃，用插入式振捣器振捣。

荷载设计值：

A．混凝土侧压力：

1、混凝土侧压力标准值：

F１=0.2２γct0β1β２V1/2=0.22×

2４×

7×

1.2×

１．15×

1.2１／2=32.5９kN/m2

F2=γcH=2４×

４.２６＝102．24kN/m2

取两者中小值,即Ｆ１=32.５9kＮ/m2,

２、混凝土侧压力设计值：

F＝3２.5９×

0.8５=33.２4kN/m２

倾倒混凝土时产生的水平荷载

查表为２kN/m2

荷载设计值为2×

１.4×

０.８5=２．38kN/m2

F′=33．24+2.38＝35.62ｋN/m2

B.　面板验算

查表得60１5模板（δ=３mｍ）得截面特征:

A=24.56cm2　Ix=58.８７cm４ｗx=１3.02cm3，考虑到模板的实际尺寸,取计算模型为三跨连续梁，取三跨连续结构计算。

将面均布荷载化为线均布荷载，取１m宽板带计算，

a.荷载计算

ｑ2=33．2４×

０．6=１9.９4４kN／m2（用于验算挠度）,

q1=35.62×

0.6=21．３72kＮ/m2（用于验算承载力），

ｂ、计算简图

ｃ.抗弯强度验算

M=Kｍq１l2=-0.１25×

21.３72×

3０02=-0．２4×

１06Nmm

σ=M／Ｗ=0.２4×

106/13.02×

1０3＝18.43Ｎ／ｍm2≤fｍ＝21５N／mｍ2（满足）

d.挠度验算

ω=Kωq2l４/10０ＥＩ=0．273×

19.９４4×

３004/１00×

2.0６×

１05×

5８．87×

１０4

=0．0036mm≤1.２mm（满足）

Ｃ、内钢楞验算

查表得φ４８钢管的截面特征I=10.７8ｃm4w=4．49cm3　

q2=３３.24×

0.3=９.９7２kN/ｍ２（用于验算挠度）；

０.３=10.６86kN／m2（用于验算承载力）；

c．抗弯强度验算

Ｍ=０.10q1l2＝0．1０×

10.68６×

700２=52.36×

１04N•mｍ

σ=Ｍ/W=５2.36×

10４／4.４9×

103=11６.6N/mm2≤215N/mm2（满足）

ω=0.677q2l4/10０ＥＩ=０.6７7×

9.97２×

7004/100×

2.06×

10．78×

1０4=0．７3mｍ≤1.2ｍｍ（满足）。

Ｃ.对拉螺杆验算

对拉螺杆双向间距６00×

７00mm，对拉螺杆采用Ｍ14。

模板拉杆承受的拉力为:

N=F′A＝35.６2×

０.6×

0.7=1４.９6kN≤17.80ｋN（满足）。

２．地上墙体大钢模计算

已知条件：

模板面板为６ｍｍ厚钢板,肋为[8#，水平间距为350mm,背楞为双根[1０#，最大间距为1300mｍ，穿墙螺栓最大间距为13００mm,吊钩为φ20圆钢。

面板计算：

（1）、计算简图:

新浇筑砼侧压力值取F=６０KN／m2,面板按单向受力计算，按三

跨连续计算，取１0mm宽板带为计算单元,故q＝0．6N/mm，计算简图如图所示：

（2）、强度计算:

按静荷载最大查得弯矩系数Km=－0．100

Mmax=Ｋmqｌ2=0．1００×

0.6×

3502=7350N·

ｍｍ

Ｗｘ=ｂh2/6＝１０×

62／6=60mm3（Wx为净截面抵抗矩）

故面板最大内力值为:

σ＝Mｍaｘ/（rｘWｘ）＝７350/（1×

60）=90N/mm2<

f＝123N/mｍ2满足要求。

（3）、挠度验算:

查建筑施工手册常用结构计算表得挠度系数Kｆ＝０.6７7

ｆmax＝Kfｑl4／100EI

其中钢材弹性模量E=２.06×

10５N/ｍm２

故fmax=0.67７×

0．06×

3５0４／（100×

1０5×

１0×

６3/1２）

＝1.６4mm

肋计算:

肋的支承点为槽钢背楞,近似按两跨连续梁计算,计算简图如图所示:

ｑ＝０.06×

３50=21N/mm

（2）、强度验算：

查结构静力计算表得弯矩系数０．１25，Ｍｍax=0.１25×

２1×

12００2=378０００0Ｎ·

ｍm

查得[8#槽钢：

WX=25.3X10３mｍ3;

ＩＸ　＝１０1X104mｍ4；

σmaｘ=Ｍmaｘ／（rx　WＸ）=/（１x25.3X１0３）=14９N/mm２<

f=2１5Ｎ/mm２，满足要求。

查得最大挠度系数为０.91２;

fmａx＝０.912qｌ4/（1００EIX）=０.912×

21ｘ１2004/（１00×

105×

１0１×

10４）＝1.9mm＜12０0／500=２.４ｍｍ,满足要求。

背楞计算：

背楞的支承点为穿墙螺栓，按承受均布荷载ｑ＝0．0６×

1300=

7８Ｎ/ｍm,计算简图如右所示:

背楞两端为悬臂结构，验算下端支座A处强度：

MA=qL１2／2＝７8×

3502/2=4．78×

１06Ｎ·

mｍ

2根[１0槽钢截面特征：

W=７9.4×

１03ｍm3,I=396×

104mm４。

σA＝MA/Ｗ＝4.78×

１０6/（79.4×

1０3）=60.2N/mm２<

f＝215N/mｍ2

满足要求。

验算支座B处强度:

ＭＢ按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得：

MB=-０.18１qＬ２2＝０.1８1×

78×

1０002=1.41×

107N·

ｍm；

σB=MB／W=1.41×

10７/（7９．４×

103）=1７8N/mm２<

f=２15N/mm2均满足要求。

不等跨连续梁，BC=1３０0mm,跨度最大,故主要验算ＢＣ跨的挠度。

fmａx=系数×

qｌ4/（24EIＸ）；

系数与Ｋ1＝4ＭＣ/ql2，Ｋ2=4MB/ｑl2有关,MC=7８×

2502／２＝２437５00N·

mm

MＢ按不等跨连续梁在均布荷载作用下得最大内力系数查得:

MB=0.１７４×

7８×

1０002=13５７2000　N·

所以Ｋ１=0.07，Ｋ2=0.41，根据K1,　K2查得系数为0.1３6

fmaｘ=系数×

ｑl4／（24EIX）=0.13６×

130０4/（24×

２.０6×

3９6×

1０４）=1．5６mｍ

焊缝计算:

主要计算面板与槽钢肋之间的焊缝计算：

q=0．０６×

300＝１8　N/mｍ，按两跨连续梁计算

Ｖ＝０.625qL=0.625×

1８×

１２00＝13500Ｎ

焊缝长度lw＝V×

a／（0.7Ｈｈｆfw）

焊缝间距a取300mm，肋高H=8０mm,焊缝高度hf=４mm,fw=１60Ｎ/ｍm2

故最小焊缝长度:

ｌw=Ｖ×

ａ/（0.7Hｈffw）=13５00×

3０0/（０.7×

８０×

４×

1６0）=1１3mm

实际加工时焊缝为焊150mm,间距3０0mｍ,故满足要求。

吊钩计算：

1.吊钩采用HPB2３５（φ20圆钢）,截面面积A＝3１4．2２ｍm２，每块大模板上设四个吊钩，按吊装6600mm宽模板自重2．4T计算，模板自重荷载设计值取系数1.３，即Ｐx＝1.3×

2．4=３.12T.

σ=Ｐx/A＝３12００/（8×

３14.2）=１２.4N／ｍm2<

[σ]=215N／mm2均满足要求。

21５／12.4=17.34（满足安全系数K=4的要求）。

2．吊钩与模板之间采用Ｍ１6×

９0螺栓连接，M16×

9０截面面积A＝2０１ｍm2螺栓主要受剪。

Px＝3．12T=31200N

τ=Ｐx／A=31２00/（8×

20１）=１9.4N/　mm2<

[τ]=1２5　N/mm2故满足要求。

125/1９.４=6.4（满足安全系数K=４的要求）。

穿墙螺栓计算:

穿墙螺栓水平间距１300mm，垂直间距：

以中间一个穿墙螺栓为例，距上端螺栓1300mm，距下端螺栓1000mm,此螺栓承受的拉力为:

N=PＡ=0.06×

１３０0×

（1300+1000）/2=89７00N

穿墙螺栓为带锥度螺栓,大头φ32、小头φ28，小头面

积Ａn＝61５．4４mｍ2

σ＝N／An=89700／6１5．44＝145.７5N/mm2<

f=21５N/mm2均满足要求。

１0．3标准层顶板支架计算

计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（ＪGJ166-2００8）。

　一、计算参数:

模板支架搭设高度为2.8m，

立杆的纵距b=1.20m,立杆的横距l=1.20m,立杆的步距　ｈ=1.20m。

面板厚度1８ｍm,剪切强度１.4N/mm２，抗弯强度15．0Ｎ/mm２,弹性模量60００.0Ｎ/ｍｍ４。

木方5０×

100mｍ,间距２50mm,剪切强度1.６N/mｍ2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0Ｎ/mm４。

梁顶托采用双钢管48×

3．5ｍm。

模板自重0.３5kN/m2，混凝土钢筋自重25.00ｋN/m３，施工活荷载３.０0kN/ｍ2。

扣件计算折减系数取1.００。

图１　楼板支撑架立面简图

图2　楼板支撑架荷载计算单元

面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

静荷载标准值q1=２5．0０0×

0.２０0×

1.２00+0.350×

1.2