400800梁需42米支撑木模板与支撑计算书.docx

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400800梁需42米支撑木模板与支撑计算书

梁木模板与支撑计算书

一、梁模板基本参数

梁截面宽度B=400mm，

梁截面高度H=800mm，

H方向对拉螺栓2道，对拉螺栓直径14mm，

对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离（即计算跨度）900mm。

梁模板使用的木方截面38×80mm，

梁模板截面侧面木方距离300mm。

梁底模面板厚度h=15mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

梁侧模面板厚度h=15mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

二、梁模板荷载标准值计算

模板自重=0.200kN/m2；

钢筋自重=1.500kN/m3；

混凝土自重=24.000kN/m3；

施工荷载标准值=2.500kN/m2。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中γc——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

　　　t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5.714h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/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1.200m；

β——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

考虑结构的重要性系数0.90，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:

F1=0.90×28.800=25.920kN/m2

考虑结构的重要性系数0.90，倒混凝土时产生的荷载标准值:

F2=0.90×6.000=5.400kN/m2。

三、梁底模板木楞计算

梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！

四、梁模板侧模计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的连续梁计算，计算如下

作用在梁侧模板的均布荷载q=（1.2×25.92+1.40×5.40）×0.80=30.931N/mm

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=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=80.00×1.80×1.80×1.80/12=38.88cm4；

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×（1.20×20.736+1.40×4.320）×0.300×0.300=0.278kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.278×1000×1000/43200=6.444N/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×（1.20×20.736+1.4×4.320）×0.300=5.568kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×5568.0/（2×800.000×18.000）=0.580N/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=0.677×20.736×3004/（100×6000×388800）=0.487mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

五、穿梁螺栓计算

计算公式:

N<[N]=fA

其中N——穿梁螺栓所受的拉力；

　　A——穿梁螺栓有效面积（mm2）；

　　f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓承受最大拉力N=（1.2×25.92+1.40×5.40）×0.80×0.90/2=13.92kN

穿梁螺栓直径为14mm；

穿梁螺栓有效直径为11.6mm；

穿梁螺栓有效面积为A=105.000mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=17.850kN；

穿梁螺栓承受拉力最大值为N=13.919kN；

穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距900mm。

每个截面布置2道穿梁螺栓。

穿梁螺栓强度满足要求!

六、梁支撑脚手架的计算

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4.2m，

梁截面B×D=400mm×800mm，立杆的纵距（跨度方向）l=0.90m，立杆的步距h=1.20m，

梁底增加1道承重立杆。

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38×80mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁两侧立杆间距1.20m。

梁底按照均匀布置承重杆3根计算。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2，施工均布荷载标准值0.00kN/m2。

梁两侧的楼板厚度0.13m，梁两侧的楼板计算长度0.90m。

扣件计算折减系数取1.00。

图1梁模板支撑架立面简图

按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.50×0.80+0.20）+1.40×2.00=27.520kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.80+0.7×1.40×2.00=29.500kN/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0.7×1.40=0.98

计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

集中力大小为F=0.9×1.35×25.500×0.130×0.900×0.600=2.175kN。

采用的钢管类型为φ48×2.8。

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。

模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.500×0.800×0.600=12.240kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.200×0.600×（2×0.800+0.400）/0.400=0.600kN/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）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（0.000+2.000）×0.400×0.600=0.480kN

考虑0.9的结构重要系数，均布荷载q=0.9×（1.35×12.240+1.35×0.600）=15.601kN/m

考虑0.9的结构重要系数，集中荷载P=0.9×0.98×0.480=0.423kN

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=60.00×1.50×1.50/6=22.50cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=60.00×1.50×1.50×1.50/12=16.88cm4；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

计算简图

弯矩图（kN.m）

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：

变形计算受力图

变形图（mm）

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=0.800kN

N2=2.532kN

N3=2.532kN

N4=0.800kN

最大弯矩M=0.031kN.m

最大变形V=0.027mm

（1）抗弯强度计算

经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.031×1000×1000/22500=1.378N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）抗剪计算

截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×1279.0/（2×600.000×15.000）=0.213N/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

面板最大挠度计算值v=0.027mm

面板的最大挠度小于133.3/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算

梁底木方计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=P/l=2.532/0.600=4.219kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.22×0.60×0.60=0.152kN.m

最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.600×4.219=1.519kN

最大支座力N=1.1ql=1.1×0.600×4.219=2.785kN

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=3.80×8.00×8.00/6=40.53cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=3.80×8.00×8.00×8.00/12=162.13cm4；

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=0.152×106/40533.3=3.75N/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=3×1519/（2×38×80）=0.749N/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=3.139kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.139×600.04/（100×9000.00×1621333.0）=0.189mm

木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

三、梁底支撑钢管计算

（一）梁底支撑横向钢管计算

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=0.482kN.m

最大变形vmax=0.196mm

最大支座力Qmax=9.675kN

抗弯计算强度f=M/W=0.482×106/4248.0=113.40N/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600.0/150与10mm,满足要求!

（二）梁底支撑纵向钢管计算

梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算。

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=9.68kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件,满足抗滑承载力要求!

五、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——立杆的轴心压力最大值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=9.675kN（已经包括组合系数）

脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.145×4.200=0.742kN

N=9.675+0.742=10.417kN

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.248cm3；

[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=0.50m；

h——最大步距，h=1.20m；

l0——计算长度，取1.200+2×0.500=2.200m；

λ——长细比，为2200/16.0=137<150长细比验算满足要求!

φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.363；

经计算得到σ=10417/（0.363×397）=72.299N/mm2；

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:

MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/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，0.90m；

风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×1.200×1.200×1.200/10=0.044kN.m；

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式5.2.5-14；

Nw=9.675+0.9×1.2×0.611+0.9×0.9×1.4×0.044/0.900=10.472kN

经计算得到σ=10472/（0.363×397）+44000/4248=83.064N/mm2；

考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

模板支撑架计算满足要求！