满堂脚手架计算书.doc

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梁模板（扣件钢管架）计算书

1工程；工程建设地点：

；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：

0m；标准层层高：

0m；总建筑面积：

0平方米；总工期：

0天。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:

L1。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）：

0.50；梁截面高度D（m）：

0.90；

混凝土板厚度（mm）：

240.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：

0.80；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.20；

立杆步距h（m）：

1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：

0.80；

梁支撑架搭设高度H（m）：

5.65；梁两侧立杆间距（m）：

1.20；

承重架支撑形式：

梁底支撑小楞垂直梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数：

2；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

立杆承重连接方式：

单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：

1.00；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；模板自重（kN/m2）：

0.30；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）：

2.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

17.8；

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：

2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：

4.0；

3.材料参数

木材品种：

东北落叶松；木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

15.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.6；

面板材质：

胶合面板；面板厚度（mm）：

20.00；

面板弹性模量E（N/mm2）：

6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

80.0；

梁底纵向支撑根数：

4；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；次楞根数：

4；

主楞竖向支撑点数量：

4；

固定支撑水平间距（mm）：

500；

竖向支撑点到梁底距离依次是：

150mm，300mm，450mm，600mm；

主楞材料：

圆钢管；

直径（mm）：

100.00；壁厚（mm）：

5.00；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

木方；

宽度（mm）：

60.00；高度（mm）：

80.00；

二、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为4根。

面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下：

σ＝M/W<[f]

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=50×2×2/6=33.33cm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；

计算跨度:

l=（900-240）/（4-1）=220mm；

面板的最大弯矩M=0.1×9.638×[（900-240）/（4-1）]2+0.117×2.52×[（900-240）/（4-1）]2=6.09×104N·mm；

面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×[（900-240）/（4-1）]/1000+1.2×2.520×[（900-240）/（4-1）]/1000=2.998kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=6.09×104/3.33×104=1.8N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=1.8N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=q1=9.638N/mm；

l--计算跨度:

l=[（900-240）/（4-1）]=220mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×2×2×2/12=33.33cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×9.638×[（900-240）/（4-1）]4/（100×6000×3.33×105）=0.076mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=[（900-240）/（4-1）]/250=0.88mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.076mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.88mm，满足要求！

四、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=2.998/0.500=5.995kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×6×8×8/6=64cm3；

I=1×6×8×8×8/12=256cm4；

E=10000.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.150kN·m，最大支座反力R=3.297kN，最大变形ν=0.101mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.50×105/6.40×104=2.3N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=2.3N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.101mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.297kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径100mm，壁厚5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×33.762=67.52cm3；

I=2×168.812=337.62cm4；

E=206000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞弯矩图（kN·m）

主楞变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.247kN·m，最大支座反力R=5.099kN，最大变形ν=0.004mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=2.47×105/6.75×104=3.7N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=3.7N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.004mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=150/400=0.375mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.004mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.375mm，满足要求！

五、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=800×20×20/6=5.33×104mm3；

I=800×20×20×20/12=5.33×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24.00+1.50）×0.90+0.30]×0.80×0.90=20.088kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×（2.00+2.00）×0.80×0.90=4.032kN/m；

q=20.088+4.032=24.120kN/m；

最大弯矩及支座反力计算公式如下:

Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2=0.1×20.088×166.6672+0.117×4.032×166.6672=6.89×104N·mm；

RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×20.088×0.167+0.45×4.032×0.167=1.642kN

RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×20.088×0.167+1.2×4.032×0.167=4.489kN

σ=Mmax/W=6.89×104/5.