梁轮扣300750计算书.docx
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梁轮扣300750计算书
梁轮扣300750计算书
计算依据：
1、《建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程》T/CCIAT0003-2019
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计标准》GB50017-2017
6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
3007507900
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
300×750
模板支架高度H（m）
7.9
模板支架横向长度B（m）
32
模板支架纵向长度L（m）
56
支架外侧模板高度Hm（mm）
1000
梁侧楼板厚度（mm）
120
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.45
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
施工荷载标准值Q1k（kN/m2）
3
支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk（kN）
1
模板支拆环境是否考虑风荷载
是
风荷载参数：
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
省份
河北
0.3
ωk=ω0μzμst=0.024
地区
保定市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
D类（有密集建筑群且房屋较高市区）
0.51
模板支架顶部离建筑物地面高度（m）
6
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.158
整体模板支架μstw
2.139
ωfk=ω0μzμstw=0.327
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.199
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1
脚手架安全等级
I级
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板，梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立杆纵距是否相等
是
梁跨度方向立杆间距la（mm）
900
梁两侧立杆横向间距lb（mm）
900
支撑架中间层水平杆最大竖向步距h（mm）
1200
支撑架顶层水平杆步距h'（mm）
600
立杆伸出顶层水平杆的悬臂高度h2（mm）
650
新浇混凝土楼板立杆间距l'a（mm）、l'b（mm）
900、900
混凝土梁距梁两侧立杆中的位置
居中
梁左侧立杆距梁中心线距离（mm）
450
梁底增加立杆根数
1
梁底增加立杆布置方式
按梁两侧立杆间距均分
梁底增加立杆依次距梁左侧立杆距离（mm）
450
梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）
300
梁底支撑小梁根数
3
梁底支撑小梁间距
150
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
1
承载力设计值调整系数γR
1
扣件传递的荷载偏心距e（mm）
50
结构表面的要求
结构表面隐蔽
模板及支架计算依据
《建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程》T/CCIAT0003-2019
荷载系数参数表：
正常使用极限状态
承载能力极限状态
抗倾覆
可变荷载调整系数γL
1
0.9
0.9
可变荷载的分项系数γQ
1
1.5
1.5
永久荷载的分项系数γG
1
1.3
0.9
结构重要性系数γ0
1
设计简图如下：
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t（mm）
12
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.4
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
取单位宽度b=1000mm，按二等跨连续梁计算：
W＝bh2/6=1000×12×12/6＝24000mm3，I＝bh3/12=1000×12×12×12/12＝144000mm4
q1＝γ0×[1.3（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×（0.1+（24+1.5）×0.75）+1.5×0.9×3]×1＝29.043kN/m
q1静＝γ0×1.3×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝1×1.3×[0.1+（24+1.5）×0.75]×1＝24.993kN/m
q1活＝γ0×1.5×γL×Q1k×b＝1×1.5×0.9×3×1＝4.05kN/m
q2＝[1×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1×1×Q1k]×b＝[1×（0.1+（24+1.5）×0.75）+1×1×3]×1＝22.225kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
Mmax＝0.125q1L2＝0.125×29.043×0.152＝0.082kN·m
σ＝Mmax/W＝0.082×106/24000＝3.403N/mm2≤[f]/γR=15/1＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝0.521q2L4/（100EI）=0.521×22.225×1504/（100×10000×144000）＝0.041mm≤[ν]＝L/250＝150/250＝0.6mm
满足要求！
3、支座反力计算
设计值（承载能力极限状态）
R1=R3=0.375q1静L+0.437q1活L=0.375×24.993×0.15+0.437×4.05×0.15＝1.671kN
R2=1.25q1L=1.25×29.043×0.15＝5.445kN
标准值（正常使用极限状态）
R1'=R3'=0.375q2L=0.375×22.225×0.15＝1.25kN
R2'=1.25q2L=1.25×22.225×0.15＝4.167kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型（mm）
40×80
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.782
小梁截面抵抗矩W（cm3）
42.667
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面惯性矩I（cm4）
170.667
小梁计算方式
二等跨连续梁
承载能力极限状态：
梁底面板传递给左边小梁线荷载：
q1左＝R1/b=1.671/1＝1.671kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：
q1中＝Max[R2]/b=Max[5.445]/1=5.445kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载：
q1右＝R3/b=1.671/1＝1.671kN/m
小梁自重：
q2＝1×1.3×（0.3-0.1）×0.3/2=0.039kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左＝1×1.3×0.45×（0.75-0.12）=0.369kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右＝1×1.3×0.45×（0.75-0.12）=0.369kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左＝1×[1.3×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1.5×0.9×3]×（0.45-0.3/2）/2×1=1.283kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右＝1×[1.3×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1.5×0.9×3]×（（0.9-0.45）-0.3/2）/2×1=1.283kN/m
左侧小梁荷载q左＝q1左+q2+q3左+q4左=1.671+0.039+0.369+1.283=3.361kN/m
中间小梁荷载q中=q1中+q2=5.445+0.039=5.484kN/m
右侧小梁荷载q右＝q1右+q2+q3右+q4右=1.671+0.039+0.369+1.283=3.361kN/m
小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[3.361,5.484,3.361]=5.484kN/m
正常使用极限状态：
梁底面板传递给左边小梁线荷载：
q1左'＝R1'/b=1.25/1＝1.25kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：
q1中'＝Max[R2']/b=Max[4.167]/1=4.167kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载：
q1右'＝R3'/b=1.25/1＝1.25kN/m
小梁自重：
q2'＝1×（0.3-0.1）×0.3/2=0.03kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'＝1×0.45×（0.75-0.12）=0.284kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'＝1×0.45×（0.75-0.12）=0.284kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'＝[1×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1×1×3]×（0.45-0.3/2）/2×1=0.969kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'＝[1×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1×1×3]×（（0.9-0.45）-0.3/2）/2×1=0.969kN/m
左侧小梁荷载q左'＝q1左'+q2'+q3左'+q4左'=1.25+0.03+0.284+0.969=2.533kN/m
中间小梁荷载q中'=q1中'+q2'=4.167+0.03=4.197kN/m
右侧小梁荷载q右'＝q1右'+q2'+q3右'+q4右'=1.25+0.03+0.284+0.969=2.533kN/m
小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[2.533,4.197,2.533]=4.197kN/m
为简化计算，按二等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图：
1、抗弯验算
Mmax＝max[0.125ql12，0.5ql22]＝max[0.125×5.484×0.452，0.5×5.484×0.32]＝0.247kN·m
σ=Mmax/W=0.247×106/42667=5.784N/mm2≤[f]/γR=15.444/1=15.444N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
Vmax＝max[0.625ql1，ql2]＝max[0.625×5.484×0.45，5.484×0.3]＝1.645kN
τmax=3Vmax/（2bh0）=3×1.645×1000/（2×40×80）＝0.771N/mm2≤[τ]/γR=1.782/1=1.782N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
ν1＝0.521q'l14/（100EI）＝0.521×4.197×4504/（100×9350×170.667×104）＝0.056mm≤[ν]＝l1/250＝450/250＝1.8mm
ν2＝q'l24/（8EI）＝4.197×3004/（8×9350×170.667×104）＝0.266mm≤[ν]＝2l2/250＝2×300/250＝2.4mm
满足要求！
4、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=max[1.25qL1,0.375qL1+qL2]=max[1.25×5.484×0.45,0.375×5.484×0.45+5.484×0.3]=3.085kN
同理可得：
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=1.891kN,R2=3.085kN,R3=1.891kN
正常使用极限状态
Rmax'=max[1.25q'L1,0.375q'L1+q'L2]=max[1.25×4.197×0.45,0.375×4.197×0.45+4.197×0.3]=2.361kN
同理可得：
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'=1.425kN,R2'=2.361kN,R3'=1.425kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Φ48×3.5
主梁计算截面类型（mm）
Ф48×3
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.158×106/4490=35.089N/mm2≤[f]/γR=205/1=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝1.611kN
τmax=2Vmax/A=2×1.611×1000/424＝7.601N/mm2≤[τ]/γR=125/1=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝0.036mm≤[ν]＝L/250＝450/250＝1.8mm
满足要求！
4、支座反力计算
承载能力极限状态
支座反力依次为R1=0.28kN，R2=6.308kN，R3=0.28kN
正常使用极限状态
支座反力依次为R1'=0.211kN，R2'=4.79kN，R3'=0.211kN
七、2号主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Φ48×3.5
主梁计算截面类型（mm）
Ф48×3
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
2
主梁受力不均匀系数
0.6
主梁自重忽略不计，主梁2根合并，其主梁受力不均匀系数=0.6
P＝max[R2]×0.6=Max[6.308]×0.6=3.785kN，P'＝max[R2']×0.6＝Max[4.79]×0.6=2.874kN
1、抗弯验算
2号主梁弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.596×106/4490=132.775N/mm2≤[f]/γR=205/1=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
2号主梁剪力图（kN）
Vmax＝2.46kN
τmax=2Vmax/A=2×2.46×1000/424＝11.605N/mm2≤[τ]/γR=125/1=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
2号主梁变形图（mm）
νmax＝1.091mm≤[ν]＝L/250＝900/250＝3.6mm
满足要求！
4、支座反力计算
极限承载能力状态
支座反力依次为R1=5.11kN，R2=8.138kN，R3=8.138kN，R4=5.11kN
立杆所受主梁支座反力依次为P2=8.138/0.6=13.563kN
八、纵向水平钢管验算
钢管截面类型（mm）
Φ48×3.5
钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3
钢管截面面积A（mm2）
424
钢管截面回转半径i（mm）
15.9
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面惯性矩I（cm4）
10.78
钢管截面抵抗矩W（cm3）
4.49
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
P＝max[R1，R3]=0.28kN，P'＝max[R1'，R3']＝0.211kN
计算简图如下：
1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.044×106/4490＝9.822N/mm2≤[f]/γR=205/1＝205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
纵向水平钢管剪力图（kN）
Vmax＝0.182kN
τmax＝2Vmax/A=2×0.182×1000/424＝0.859N/mm2≤[τ]/γR=125/1＝125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
纵向水平钢管变形图（mm）
νmax＝0.08mm≤[ν]＝L/250＝900/250＝3.6mm
满足要求！
4、支座反力计算
支座反力依次为R1=0.378kN，R2=0.602kN，R3=0.602kN，R4=0.378kN
同理可得：
两侧立杆所受支座反力依次为R1=0.602kN，R3=0.602kN
九、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座2
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
扣件抗滑移折减系数kc
0.85
1、扣件抗滑移验算
两侧立杆最大受力N＝max[R1,R3]＝max[0.602,0.602]＝0.602kN≤0.85×8=6.8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
2、可调托座验算
可调托座最大受力N＝max[P2]＝13.563kN≤[N]/γR=30/1=30kN
满足要求！
十、立杆验算
立杆钢管截面类型（mm）
Φ48×3.5
立杆钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3
钢材等级
Q235
立杆截面面积A（mm2）
424
回转半径i（mm）
15.9
立杆截面抵抗矩W（cm3）
4.49
立杆弹性模量E（N/mm2）
206000
立杆截面惯性矩I（cm4）
10.78
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
支架自重标准值q（kN/m）
0.15
水平杆钢管截面类型（mm）
Φ48×3.5
水平杆钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3
剪刀撑设置
有
扫地杆高度h1（mm）
200
节点转动刚度（kN·m/rad）
15
竖向剪刀撑纵距跨数n1（跨）
4
竖向剪刀撑横距跨数n2（跨）
4
高度修正系数
1.064
扣件传递的竖向荷载偏心矩e（mm）
50
1、长细比验算
《建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程》T/CCIAT0003-2019条文说明5.1.5条，构件的允许长细比计算时构件的长度取节点间钢管的长度：
hmax=h=1200mm
λ=hmax/i=1200/15.9=75.472≤[λ]=150
长细比满足要求！
2、立杆稳定性验算
立杆计算长度：
l0=βHβaμh=1.064×1.087×2.198×1200=3051mm
μ----立杆计算长度系数，按规范附录G表G-2取值
K----有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比，K=EI/（hk）+ly/（6h）=206000×10.78×104/（1200×15×106）+450/（6×1200）=1.296
βa----扫地杆高度与悬臂长度修正系数，按规范附录G表G-3取值
α----扫地杆高度h1与步距h之比与悬臂长度h2与步距h之比的较大值，α=max（h1/h,h2/h）=max（200/1200,650/1200）=0.542
αx----单元框架x向跨距与步距h之比，αx=lx/h=900/1200=0.75
βH----高度修正系数
l02=h’+2k0h2=600+2×0.7×650=1510mm
l0=max（l01,l02）=max（3051,1510）=3051mm
λ=l0/i=3051/15.9=191.887，查表得，φ＝0.197
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=la×ωfk=0.9×0.327=0.294kN/m：
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值：
Fwk=la×Hm×ωmk=0.9×1×0.199=0.179kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok：
Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×7.92×0.294+7.9×0.179=10.599kN.m
立杆考虑风荷载造成的立杆附加轴力Nwtk，计算如下：
Nwtk=6n×Mok/[（n+1）（n+2）B]=6×36×10.599/[（36+1）×（36+2）×32]=0.051kN
R1＝0.602kN，P2＝13.563kN，R3＝0.602kN
两侧立杆最大受力Nw＝max[R1+N边1，R3+N边2]+1×1.3×0.15×7.9＝max[0.602+1×[1.3×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1.5×0.9×3]×（0.9+0.45-0.3/2）/2×0.9，0.602+1×[1.3×（0.45+（24+1.1）×0.12）+1.5×0.9×3]×（0.9+0.9-0.45-0.3/2）/2×0.9]+1.54＝6.76kN
中间立杆最大受力Nw＝max[P2]+1×1.3×0.15×（7.9-0.75）＝max[13.563]+1.394＝14.957kN
梁两侧立柱扣件传递的偏心弯矩M1=F×e=（6.76-1.54）×0.05=0.261kN.m
不考虑风荷载
中间立杆稳定性验算:
f＝N/（φA）＝14957.321/（0.197×424）=179.07N/mm2≤[f]/γR＝205/1=205N/mm2
满足要求！
两侧立杆稳定性验算：
f＝N/（φA）+M1/（W（1-1.1φN/NE′））=6759.831/（0.197×424）+0.261×106/（4.49×103×（1-1.1×0.197×6759.831/23412.223））=142.93N/mm2≤[f]/γR＝205/1=205N/mm2
满足要求！
NE′----立杆的欧拉临界力（N），NE′=π2EA/λ2=3.142×206000×424/191.8872=23412.223N
考虑风荷载
Mw=γQωklah2/10=1.5×0.024×0.9×1.22/10=0.005kN·m
中间立杆稳定性验算:
f＝（Nw+γLφwγQNwtK）/（φA）+Mw/（W（1-1.1φ（Nw+γLφwγQNwtK）/NE′））=（14957.321+0.9×0.6×1.5×50.882）/（0.197×424）+0.005×106/（4.49×103×（1-1.1×0.197×（14957.321+0.9×0.6×1.5×50.882）/23412.223））=180.77N/mm2≤[f]/γR＝205/1=205N/mm2
满足要求！
两侧立杆稳定性验算：
f＝（Nw+γLφwγQNwtK）/（φA）+（Mw+M1）/（W（1-1.1φ（Nw+γLφwγQNwtK）/NE′））=（6759.831+0.9×0.6×1.5×50.882）/（0.197×424）+（0.005+0.261）×106/（4.49×103×（1-1.1×0.197×（6759.831+0.9×0.6×1.5×50.882）/23412.223））=144.557N/mm2≤[f]/γR＝205/1=205N/mm2
满足要求！
NE′----立杆的欧拉临界力（N），NE′=π2EA/λ2=3.142×206000×424/191.8872=23412.223N
十一、高宽比验算
根据《建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程》T/CCIAT0003-2019第5.4.1条：
当模板支架侧向无可靠连接且高度大于5m或者高宽比大于3时，需要进
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