梁支撑计算.docx
《梁支撑计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梁支撑计算.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
梁支撑计算
梁模板扣件钢管高支撑架计算书
（B×D=700mm×900mm）
梁模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《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）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）、《木结构设计规范》（GB50005━2003）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）等编制。
本支架计算公式
（1）
（2）参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
本支架计算公式（3）参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，
模板支架搭设高度为5.0米，
基本尺寸为：
梁截面B×D=700mm×900mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=0.70米，立杆的步距h=1.50米，
梁底增加1道承重立杆。
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=1.2×25.500×0.300×0.500×0.400=1.836kN。
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、模板面板计算
使用模板类型为：
胶合板。
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）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.500×0.900×0.400=9.180kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.400×（2×0.900+0.700）/0.700=0.500kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：
q13=2.500×0.400=1.000kN/m
均布线荷载标准值为：
q=25.500×0.900×0.400+0.350×0.400×（2×0.900+0.700）/0.700=9.680kN/m
均布线荷载设计值为：
按可变荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.2×（9.180+0.500）+1.4×1.000]=11.714kN/m
按永久荷载效应控制的组合方式：
q1=0.9×[1.35×（9.180+0.500）+1.4×0.7×1.000]=12.643kN/m
根据以上两者比较应取q1=12.643kN/m作为设计依据。
集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.400×（2×0.900+0.700）/0.700=0.540kN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=40.00×1.80×1.80/6=21.60cm3；
I=40.00×1.80×1.80×1.80/12=19.44cm4；
施工荷载为均布线荷载：
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN.m）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.180kN
N2=3.245kN
N3=3.245kN
N4=1.180kN
最大弯矩M1=0.069kN.m
施工荷载为集中荷载：
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN.m）
最大弯矩M2=0.129kN.m
M2>M1，故应采用M2验算抗弯强度。
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.129×1000×1000/21600=5.989N/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）挠度计算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，
故采用均布线荷载标准值q=9.68kN/m为设计值。
面板最大挠度计算值v=0.105mm
面板的最大挠度小于233.3/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
（一）梁底木方计算
按照三跨连续梁计算，取将面板下的最大支座力转化为均布荷载进行计算，计算公式如下:
均布荷载q=3.245/0.400=8.113kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×8.113×0.40×0.40=0.130kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×8.113×0.400=1.947kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×8.113×0.400=3.570kN
方木的截面力学参数为
本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=5.00×8.00×8.00/6=53.33cm3；
I=5.00×8.00×8.00×8.00/12=213.33cm4；
（1）方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.130×106/53333.3=2.43N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
（2）方木抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1947/（2×50×80）=0.730N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
方木的抗剪计算强度小于1.6N/mm2,满足要求!
（3）方木挠度计算
qk=q/1.2=6.761kN/m
最大变形v=0.677qkl4/100EI=0.677×6.761×400.04/（100×9500.00×2133333.3）=0.058mm
方木的最大挠度小于400.0/250,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
支撑钢管剪力图（kN）
支撑钢管弯矩图（kN.m）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.421kN.m
最大变形vmax=0.173mm
最大支座力Qmax=8.065kN
抗弯计算强度f=0.421×106/4490.0=93.76N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于500.0/150与10mm,满足要求!
（二）梁底支撑纵向钢管计算
纵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取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管剪力图（kN）
支撑钢管弯矩图（kN.m）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.976kN.m
最大变形vmax=1.014mm
最大支座力Qmax=14.298kN
抗弯计算强度f=0.976×106/4490.0=217.28N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度大于205.0N/mm2,不满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于700.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，
按照扣件抗滑承载力系数0.80
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×0.80=6.40kN。
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（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0×0.80=6.40KN；
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=14.30kN
单扣件抗滑承载力的设计计算值R=14.30KN>Rc=6.40KN,不满足要求,可以考虑采用双扣件!
五、立杆的稳定性计算
模板支架高度大于4m时，应按高度调整系数调降强度设计值:
KH=1/（1+0.005（H-4））
其中H:
模板支架高度，立杆底座下皮至顶托上皮（或模板底水平杆上皮），以米计，但无量纲。
经计算得到:
KH=0.995
调降后钢管立杆抗压强度设计值为[f1]=KH×[f]=0.995×205=204N/mm2
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=14.30kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.111×5.000=0.664kN
N=14.298+0.664=14.962kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=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
——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]=204.00N/mm2；
l0——计算长度（m）；
1.如果参照《扣件式规范》，由公式
（1）或
（2）计算
l0=k1uh
（1）
l0=（h+2a）
（2）
k1:
计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；
u:
计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3取不利值u=1.80
a:
立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.30m；
a.公式
（1）的计算结果：
λ=（1.80×1.50）×100/1.600=169<[λ]=210,满足要求!
立杆计算长度l0=k1uh=1.167×1.80×1.50=3.15
l0/i=3150.900/16.000=197
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.186
钢管立杆受压应力计算值
=189.94N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[f1]=204.00N/mm2,满足要求!
b.公式
（2）的计算结果：
λ=（1.50+2×0.30）×100/1.600=131<[λ]=210,满足要求!
l0/i=2100.000/16.000=131
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.391
钢管立杆受压应力计算值
=90.20N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[f1]=204.00N/mm2,,满足要求!
2.参考杜荣军《施工手册》公式（3）计算
l0=k1k2（h+2a）（3）
k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.007；
a.公式（3）的计算结果：
l0/i=154
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.294
钢管立杆受压应力计算值
=119.93N/mm2，
立杆的稳定性计算
<[f]=205N/mm2,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。
表1模板支架计算长度附加系数k1
———————————————————————————————————
步距h（m）h≤0.90.9k11.2431.1851.1671.163
———————————————————————————————————
以上表参照杜荣军：
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
六、模板的构造和施工要求:
1、顶部支撑点的设计要求，如图所示:
梁截面宽度小于给定立杆横距时的立杆布置图
梁截面宽度大于给定立杆横距时的立杆布置图
a.结构梁下模板支架的立杆纵距应沿梁轴线方向布置；立杆横距应以梁底中心线为中心向两侧对称布置，且最外侧立杆距梁侧边距离不得大于150mm；
b.设在模板支架立杆底部或顶部的可调底座或底托，其丝杆外径不得小于36mm，伸出长度不得超过200mm，顶托抗压承载力应同于底座；
c.扣件式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于400mm；碗扣式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于500mm，如图所示：
模板支架顶部自由段长度示意图
2、模板支架的构造要求:
a.模板支架搭设时梁下横向水平杆应伸入梁两侧板的模板支架内不少于两根立杆，并与立杆扣接；
b.当模板支架高度≥8m或高宽比≥4时，应采用刚性连墙件在水平加强层位置与建筑物结构可靠连接；
c.立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，禁止搭接；
d.杆件接头应交错布置，两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内，接头位置错开距离不应小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
e.搭接接头的搭接长度不应小于1ｍ，应采用不少于3个旋转扣件固定;
f.纵向扫地杆必须连续设置，钢管中心距地面不得大于200mm，脚手架底部主节点处应设置横向扫地杆，其位置应在纵向扫地杆下方；
g.模板支架应自成体系，严禁与其他脚手架进行连接。
h.模板支架在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。
i.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；
j.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；
k.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
3、扣件安装应符合下列规定：
a.螺栓拧紧力矩应控制在40～65N.m之间；
b.主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
c.对接扣件开口应朝上或朝内；
d.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；
4、钢管扣件模板支架体系的剪刀撑应符合以下要求：
a.模板支架四边与中间每隔4-6排立杆应设置一道竖向剪刀撑，由底至顶连续设置,如图所示：
模板支架竖向剪刀撑布置示意图
（b.高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4-6排立杆从顶层开始向下每隔2-4步设置水平剪刀撑；
c.模板支架高度≥8m或高宽比≥4时，顶部和底部（扫地杆的设置层）应设置水平加强层,底部和顶部加强层的间距≥16m时，每隔8~12m增设一道水平加强层；
d.水平加强层做法：
用水平斜杆以"之"字形将水平剪刀撑连接，水平斜杆宽度不小于3m,如图所示:
模板支架水平加强层布置示意图
5、高大模板工程执行建质[2004]213号《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》规定。
6、立杆步距的设计：
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；
b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。
7、施工使用的要求：
a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；
c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。
升级会员 