扣件钢管楼板模板支架计算书最新.docx

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扣件钢管楼板模板支架计算书最新

扣件钢管楼板模板支架计算书

依据规范:

《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7.5m，

立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.86m，立杆的步距h=1.50m。

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重26.10kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值1.10kN/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×（26.10×0.35+0.20）+1.40×1.10=12.742kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×26.10×0.35+0.7×1.40×1.10=13.410kN/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

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。

模板面板的按照三跨连续梁计算。

考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q1=0.9×（26.100×0.350×0.900+0.200×0.900）=7.561kN/m

考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2=0.9×（0.000+1.100）×0.900=0.891kN/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=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；

截面惯性矩I=bh3/12=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；

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×（1.35×7.561+0.98×0.891）×0.120×0.120=0.016kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.016×1000×1000/48600=0.328N/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×（1.35×7.561+1.0×0.891）×0.120=0.798kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×798.0/（2×900.000×18.000）=0.074N/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=0.677×7.561×1204/（100×6000×437400）=0.004mm

面板的最大挠度小于120.0/250,满足要求!

（4）2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算

经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2

面板的计算宽度为1200.000mm

集中荷载P=2.5kN

考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q=0.9×（26.100×0.350×1.200+0.200×1.200）=10.082kN/m

面板的计算跨度l=120.000mm

经计算得到M=0.200×0.9×0.98×2.5×0.120+0.080×1.35×10.082×0.120×0.120=0.069kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.069×1000×1000/48600=1.412N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

二、纵向支撑钢管的计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩W=4.25cm3；

截面惯性矩I=10.20cm4；

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=26.100×0.350×0.120=1.096kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.200×0.120=0.024kN/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=（1.100+0.000）×0.120=0.132kN/m

考虑0.9的结构重要系数，静荷载q1=0.9×（1.35×1.096+1.35×0.024）=1.361kN/m

考虑0.9的结构重要系数，活荷载q2=0.9×0.98×0.132=0.116kN/m

2.抗弯强度计算

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.48×0.86×0.86=0.109kN.m

最大剪力Q=0.6×0.860×1.477=0.762kN

最大支座力N=1.1×0.860×1.477=1.398kN

抗弯计算强度f=0.109×106/4248.0=25.72N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×1.127+0.990×0.000）×860.04/（100×2.06×105×101950.0）=0.199mm

纵向钢管的最大挠度小于860.0/150与10mm,满足要求!

三、板底支撑钢管计算

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取纵向板底支撑传递力，P=1.40kN

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=0.869kN.m

最大变形vmax=1.433mm

最大支座力Qmax=11.038kN

抗弯计算强度f=M/W=0.869×106/4248.0=204.54N/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860.0/150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=11.04kN

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、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=0.119×7.500=0.889kN

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.200×0.900×0.860=0.155kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=26.100×0.350×0.900×0.860=7.071kN

考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值NG=0.9×（NG1+NG2+NG3）=7.303kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

考虑0.9的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×（1.100+0.000）×0.900×0.860=0.766kN

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+0.98NQ

六、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——立杆的轴心压力设计值，N=10.61kN

　　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=0.20m；

h——最大步距，h=1.50m；

l0——计算长度，取1.500+2×0.200=1.900m；

λ——长细比，为1900/16.0=119<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0.464；

经计算得到σ=10610/（0.464×397）=57.486N/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=0.300×1.000×0.126=0.038kN/m2

h——立杆的步距，1.50m；

la——立杆迎风面的间距，0.90m；

lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.86m；

风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.038×0.900×1.500×1.500/10=0.009kN.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=1.2×7.303+0.9×1.4×0.766+0.9×0.9×1.4×0.009/0.860=9.741kN

经计算得到σ=9741/（0.464×397）+9000/4248=54.818N/mm2；

考虑风荷载时立杆的稳定性计算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8.40m，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=8820.0mm2，fy=360.0N/mm2。

板的截面尺寸为b×h=8400mm×350mm，截面有效高度h0=330mm。

按照楼板每30天浇筑一层，所以需要验算30天、60天、90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30天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边8.40m，短边8.40×1.00=8.40m，

楼板计算范围内摆放10×10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+26.10×0.35）+

1×1.35×（0.89×10×10/8.40/8.40）+

0.98×（0.00+1.10）=15.38kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=8.40×15.38=129.21kN/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=0.0513×129.21×8.402=467.69kN.m

按照混凝土的强度换算

得到30天后混凝土强度达到102.07%，C30.0混凝土强度近似等效为C30.6。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=14.60N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=8820.00×360.00/（8400.00×330.00×14.60）=0.08

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

αs=0.077

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M1=αsbh02fcm=0.077×8400.000×330.0002×14.6×10-6=1028.2kN.m

结论：

由于∑Mi=1028.24=1028.24>Mmax=467.69

所以第30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。

钢管楼板模板支架计算满足要求！