整理楼板支架31层板底木方支撑.docx
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整理楼板支架31层板底木方支撑
扣件钢管楼板模板支架计算书
依据规范:
《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为3.9m，
立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.90m，立杆的步距h=1.80m。
面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。
木方40×80mm，间距300mm，
木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。
模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
施工均布荷载标准值2.50kN/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
按照临时支撑结构规范规定确定荷载组合分项系数如下：
永久荷载效应S1=1.35×（25.10×0.12+0.20）=4.336kN/m2
可变荷载效应S2=1.40×2.50=3.500kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.100×0.120×0.900+0.200×0.900=2.891kN/m
活荷载标准值q2=（0.000+2.500）×0.900=2.250kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=bh2/6=90.00×1.50×1.50/6=33.75cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=90.00×1.50×1.50×1.50/12=25.31cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
（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15.00N/mm2；
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值（kN/m）；
经计算得到M=0.100×（1.35×2.891+1.40×2.250）×0.300×0.300=0.063kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.063×1000×1000/33750=1.881N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×（1.35×2.891+1.4×2.250）×0.300=1.269kN
截面抗剪强度计算值T=3×1269.0/（2×900.000×15.000）=0.141N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算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=0.677×2.891×3004/（100×6000×253125）=0.104mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.100×0.120×0.300=0.904kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.200×0.300=0.060kN/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=（2.500+0.000）×0.300=0.750kN/m
静荷载q1=1.35×0.904+1.35×0.060=1.301kN/m
活荷载q2=1.40×0.750=1.050kN/m
计算单元内的木方集中力为（1.050+1.301）×0.900=2.116kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算，计算公式如下:
均布荷载q=P/l=2.116/0.900=2.351kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.35×0.90×0.90=0.190kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.900×2.351=1.269kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×0.900×2.351=2.327kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=bh2/6=4.00×8.00×8.00/6=42.67cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=4.00×8.00×8.00×8.00/12=170.67cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
（1）木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.190×106/42666.7=4.46N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
（2）木方抗剪计算
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=3×1269/（2×40×80）=0.595N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
（3）木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度（即木方下小横杆间距）
得到q=0.964kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.964×900.04/（100×9000.00×1706667.0）=0.279mm
木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
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取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图（kN.m）
支撑钢管剪力图（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：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图（mm）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.559kN.m
最大变形vmax=0.599mm
最大支座力Qmax=7.603kN
抗弯计算强度f=M/W=0.559×106/4491.0=124.37N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!
四、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,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=7.60kN
选用单扣件，抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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=0.117×3.880=0.454kN
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.200×0.900×0.900=0.162kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.100×0.120×0.900×0.900=2.440kN
经计算得到，静荷载标准值NG=（NG1+NG2+NG3）=3.055kN。
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=（2.500+0.000）×0.900×0.900=2.025kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.35NG+1.40NQ
六、立杆的稳定性计算
按照有剪刀撑框架式支撑结构计算
x向取纵向计算：
单元框架x向跨数nx=6
支撑结构的刚度比K=0.44
单元框架x向跨距与步距h之比αx=0.50
依据规范附表B-3并对K和αx做双向插值，可得计算长度系数μ=1.59
x向取横向计算：
单元框架x向跨数nx=8
支撑结构的刚度比K=0.44
单元框架x向跨距与步距h之比αx=0.50
依据规范附表B-3并对K和αx做双向插值，可得计算长度系数μ=1.59
μ取计算结果的较大值，所以计算长度系数μ=max（1.59,1.59）=1.59
依据规范表4.4.10并做插值可得高度修正系数βH=1.00
扫地杆高度、悬臂长度分布与步距之比的最大值α=0.11
依据规范附表B-5并对α和αx做双向插值,可得扫地杆高度与悬臂杆长度修正系数βa=1.00
所以，立杆计算长度l0=βHβaμh=1.00×1.00×1.59×1.80=2.86m
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=6.96kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；
i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.60
A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=4.49
σ——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
l0——计算长度（m），l0=2.86；
立杆稳定性验算：
l0=2.864m；
λ=l0/i=2864/16.0=179.540
查规范附表A-1可得φ=0.223
σ=6960/（0.223×423.9）=73.626N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
其中N——立杆轴力设计值（kN）
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；
A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=4.49
M——立杆弯矩设计值；
N'E——立杆的欧拉临界力，N'E=π2EA/λ2；
λ——计算长细比，λ=l0/i；
i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.60
风荷载标准值：
Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2
风荷载的线荷载标准值：
pwk=Wk×la=0.225×0.900=0.203kN/m
风荷载作用于有剪刀撑框架式支撑结构，引起的立杆轴力标准值为：
NWK=nwapwkH2/2B=6.000×0.203×3.882/（2×7.20）=1.270kN
风荷载直接作用于立杆引起的立杆局部弯矩标准值为：
MLK=pwkh2/10=0.203×1.802/10=0.066kN.m
风荷载引起的立杆弯矩标准值为：
MWK=MLK=0.066kN.m
风荷载引起的立杆弯矩设计值为：
M=γQMWK=1.4×0.066=0.092kN.m
立杆轴力设计值为：
N=γGNGK+ΨQγQ（NQK+NWK）=1.2×3.055+0.9×1.4×2.025+0.9×1.4×1.270=7.818kN
立杆稳定性验算：
l0=2.864m；
λ=l0/i=2864/16.0=179.540
查规范附表A-1可得φ=0.223
立杆的欧拉临界力为：
N'E=π2EA/λ2=26.737kN
σ=7818/（0.223×423.9）+92000/4491/（1-1.1×0.223×7818/26737）=104.743N/mm2,
立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
七、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5天浇筑一层，所以需要验算5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5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6×6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=1×1.35×（0.20+25.10×0.12）+
1×1.35×（0.45×6×6/4.50/4.50）+
1.40×（0.00+2.50）=8.93kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×8.93=40.16kN/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=0.0513×40.16×4.502=41.72kN.m
（三）环境标准和环境影响评价技术导则按照混凝土的强度换算
（二）环境保护法律法规体系得到5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。
2.环境保护行政法规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：
『正确答案』Aξ=Asfy/bh0fcm=2700.00×360.00/（4500.00×180.00×8.11）=0.15
（二）环境影响经济损益分析的步骤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
4.选择评价方法αs=0.139
此层楼板所能承受的最大弯矩为：
M1=αsbh02fcm=0.139×4500.000×180.0002×8.1×10-6=164.4kN.m
大纲要求结论：
由于∑Mi=164.45=164.45>Mmax=41.72
2.环境保护行政法规所以第5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。
[答疑编号502334050101]
②既包括天然的自然环境，也包括人工改造后的自然环境。
钢管楼板模板支架计算满足要求！
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