厚扣件式钢管支架楼板模板安全计算书.docx

厚扣件式钢管支架楼板模板安全计算书.docx

《厚扣件式钢管支架楼板模板安全计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《厚扣件式钢管支架楼板模板安全计算书.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

厚扣件式钢管支架楼板模板安全计算书

（150厚）扣件式钢管支架楼板模板安全计算书

一、计算依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

基本参数

楼板厚度h（mm）

150

楼板边长L（m）

2.7

楼板边宽B（m）

4

模板支架高度H（m）

4.2

主梁布置方向

平行于楼板长边

立柱纵向间距la（m）

1

立柱横向间距lb（m）

1

水平杆步距h1（m）

1.2

计算依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

次梁间距a（mm）

150

次梁悬挑长度a1（mm）

150

主梁悬挑长度b1（mm）

0

可调托座内主梁根数

1

结构表面要求

表面外露

剪刀撑（含水平）布置方式

普通型

模板荷载传递方式

可调托座

立杆自由端高度a（mm）

300

材料参数

主梁类型

圆钢管

主梁规格

48×3.0

次梁类型

矩形木楞

次梁规格

50×100

面板类型

覆面木胶合板

面板规格

12mm（克隆、山樟平行方向）

钢管类型

Ф48×3.5

荷载参数

基础类型

混凝土楼板

地基土类型

/

地基承载力特征值fak（kPa）

/

架体底部垫板面积A（m^2）

0.2

是否考虑风荷载

否

架体搭设省份、城市

重庆（省）重庆（市）

地面粗糙度类型

/

3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

4、《钢结构设计规范》GB50017-2003

5、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

二、计算参数

简图：

（图1）平面图

（图2）纵向剖面图1

（图3）横向剖面图2

三、面板验算

根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3,I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4

1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+（G2k+G3k）h]b+1.4Q1kb

=1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×1+1.4×2.5×1=8.378kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+（G2k+G3k）h]b+1.4×0.7Q1kb

=1.35×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×1+1.4×0.7×2.5×1=7.938kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max（8.378,7.938）=8.378kN/m

（图4）可变荷载控制的受力简图1

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+（G2k+G3k）h]b=1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×1=4.878kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图5）可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+（G2k+G3k）h]b=1.35×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×1=5.488kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

取最不利组合得：

（图6）永久荷载控制的受力简图

（图7）面板弯矩图

Mmax=0.145kN·m

σ=Mmax/W=0.145×106/24000=6.04N/mm2≤[f]=31N/mm2

满足要求

2、挠度验算

qk=（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.3+（24+1.1）×150/1000）×1=4.065kN/m

（图8）正常使用极限状态下的受力简图

（图9）挠度图

ν=0.016mm≤[ν]=150/400=0.375mm

满足要求

四、次梁验算

当可变荷载Q1k为均布荷载时：

计算简图：

（图10）可变荷载控制的受力简图1

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+（G2k+G3k）h]a+1.4Q1ka=1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000+1.4×2.5×150/1000=1.257kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+（G2k+G3k）h]a+1.4×0.7Q1ka=1.35×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000+1.4×0.7×2.5×150/1000=1.191kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max（1.257,1.191）=1.257kN/m

当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+（G2k+G3k）h]a=1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000=0.732kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图11）可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+（G2k+G3k）h]a=1.352×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000=0.824kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图12）永久荷载控制的受力简图

1、强度验算

（图13）次梁弯矩图（kN·m）

Mmax=0.533kN·m

σ=Mmax/W=0.533×106/（83.333×103）=6.399N/mm2≤[f]=15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图14）次梁剪力图（kN）

Vmax=3.61kN

τmax=VmaxS/（Ib0）=3.61×103×62.5×103/（416.667×104×5×10）=1.083N/mm2≤[τ]=2N/mm2

满足要求

3、挠度验算

挠度验算荷载统计，

qk=（G1k+（G3k+G2k）×h）×a=（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000=0.61kN/m

（图15）正常使用极限状态下的受力简图

（图16）次梁变形图（mm）

νmax=0.087mm≤[ν]=1×1000/400=2.5mm

满足要求

五、主梁验算

在施工过程中使用的木方一般为4m长，型钢的主梁也不超过4m，简化为四跨连续梁计算，即能满足施工安全需要，也符合工程实际的情况。

另外还需考虑主梁的两端悬挑情况。

主梁的方向设定为立杆的横距方向。

根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）第4.1.2条规定：

当计算直接支撑次梁的主梁时，施工人员及设备荷载规范值（Q1k）可取1.5kN/㎡；故主梁验算时的荷载需重新统计。

将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。

A.由可变荷载控制的组合：

q1=0.9×{1.2[G1k+（G2k+G3k）h]a+1.4Q1ka}=0.9×（1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000+1.4×1.5×150/1000）=0.942kN/m

B.由永久荷载控制的组合：

q2=0.9×{1.35[G1k+（G2k+G3k）h]a+1.4×0.7Q1ka}=0.9×（1.35×（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000+1.4×0.7×1.5×150/1000）=0.939kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max（0.942,0.939）=0.942kN

此时次梁的荷载简图如下

（图17）次梁承载能力极限状态受力简图

用于正常使用极限状态的荷载为：

qk=[G1k+（G2k+G3k）h]a=（0.3+（24+1.1）×150/1000）×150/1000=0.61kN/m

此时次梁的荷载简图如下

（图18）次梁正常使用极限状态受力简图

根据力学求解计算可得：

Rmax=1.058kN

Rkmax=0.685kN

还需考虑主梁自重，则自重规范值为gk=32.65/1000=0.033kN/m

自重设计值为：

g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×32.65/1000=0.035kN/m

则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：

（图19）主梁正常使用极限状态受力简图

则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：

（图20）主梁正常使用极限状态受力简图

1、抗弯验算

（图21）主梁弯矩图（kN·m）

Mmax=0.711kN·m

σ=Mmax/W=0.711×106/（4.493×1000）=158.226N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图22）主梁剪力图（kN）

Vmax=4.063kN

τmax=QmaxS/（Ib0）=4.063×1000×3.042×103/（10.783×104×0.6×10）=19.102N/mm2≤[τ]=120N/mm2

满足要求

3、挠度验算

（图23）主梁变形图（mm）

νmax=1.406mm≤[ν]=1×103/400=2.5mm

满足要求

4、支座反力计算

立柱稳定验算要用到承载能力极限状态下的支座反力，故：

Rzmax=7.785kN

六、立柱验算

1、长细比验算

验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用

l01=kμ1（h+2a）=1×1.65×（1.2+2×300/1000）=2.97m

l02=kμ2h=1×2.399×1.2=2.879m

取两值中的大值

l0=max（l01,l02）=max（2.97,2.879）=2.97m

λ=l0/i=2.97×1000/（1.58×10）=187.975≤[λ]=210

满足要求

2、立柱稳定性验算（顶部立杆段）

λ1=l01/i=2.97×1000/（1.58×10）=187.975

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.203

N1=0.9×[1.2（G1k+（G2k+G3k）h0）+1.4（Q1k+Q2k）]lalb=0.9×（1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）+1.4×（1+2））×1×1=8.17kN

f=N1/（φA）=8.17×1000/（0.203×（4.89×100））=82.285N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

3、立柱稳定性验算（非顶部立杆段）

λ2=l02/i=2.879×1000/（1.58×10）=182.203

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.216

N3=0.9×[1.2（G1k+（G2k+G3k）h0）+1.4（Q1k+Q2k）]lalb+0.9×1.2×H×gk=0.9×（1.2×（0.3+（24+1.1）×150/1000）+1.4×（1+2））×1×1+0.9×1.2×4.2×0.183=9kN

f=N3/（φA）=9×1000/（0.216×（4.89×100））=85.371N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

七、可调托座验算

按上节计算可知，可调托座受力N=Rzmax=7.785kN

N=7.785kN≤[N]=150kN

满足要求

危险性判断计算书

对于楼板模板支撑的危险性判断有以下四点：

支撑架搭设高度、楼板的跨度、支撑架的总荷载、高大于宽的独立支撑体系。

A、模板支撑搭设高度:

H=4.2m

H<5m,不属于危险性较大的分部分项工程

B、模板支撑搭设跨度:

B=Max（L,B）=4m

B<10,不属于危险性较大的分部分项工程

C、模板支撑架总荷载：

S=（支模架自重+钢筋混凝土自重）+（施工荷载+振捣混凝土荷载）

=（1+25.1×0.15）+（1+2）

=7.765kN/m2

S<10,不属于危险性较大的分部分项工程

D、高宽比:

H/B=1.05

结论：

综上可知，根据《危险性较大的分部分项工程安全经管办法》建质[2009]87号，此脚手架工程属"危险性较大的分部分项工程"范围，条文规定：

施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项施工方案。

由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。

经施工单位审核合格后，由施工单位技术负责人签字，并报监理单位，由工程总监理工程师审核签字。