门式钢管脚手架梁支撑系统计算课案.docx
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门式钢管脚手架梁支撑系统计算课案
梁模板支撑计算书
1．计算参数
结构楼板厚200mm，梁宽b=450mm，梁高h=1000mm，层高4.05m；结构表面考虑隐蔽；模板材料为：
夹板底模厚度18mm，侧模厚度18mm；板材弹性模量E=6000N/mm2,枋材弹性模量E=9000N/mm2，抗弯强度fm=13.00N/mm2，抗剪强度fv=1.40N/mm2；支撑采用两个门架并列错位600mm布置，门架纵向间距900mm，梁边至板支撑的距离0.80m。
2．梁底模验算
（1）梁底模及支架荷载计算
荷载类型标准值单位梁宽（m）梁高（m）系数设计值
①底侧模自重0.3kN/m2×（0.45+1.60）×1.2=0.74kN/m
②砼自重24.0kN/m3×0.45×1.00×1.2=12.96kN/m
③钢筋荷载1.5kN/m3×0.45×1.00×1.2=0.81kN/m
④振捣砼荷载2.0kN/m2×0.45×1.4=1.26kN/m
梁底模和支架承载力计算组合①＋②＋③＋④q1=15.77kN/m
梁底模和龙骨挠度验算计算组合（①＋②＋③）/1.2q2=12.09kN/m
（2）梁底模板验算
第一层龙骨（次楞）间距L=350mm，计算跨数5跨；底模厚度h=18mm，板模宽度b=450mm。
W=bh2/6=450×182/6=24300mm3，I=bh3/12=450×183/12=218700mm4
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,Mmax=KMq1L2=-0.105×15.77×3502=-202842N·mm
σ=Mmax/W=202842/24300=8.35N/mm2
梁底模抗弯强度σ=8.35N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
剪力系数KV=0.606,Vmax=KVq1L=0.606×15.77×350=3345N
τ=3Vmax/（2bh）=3×3345/（2×450×18）=0.62N/mm2
梁底模抗剪强度τ=0.62N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q2=12.09kN/m
υmax=Kυq2L4/（100EI）=0.644×12.09×3504/（100×6000×218700）=0.89mm
[υ]=350/250=1.40mm
梁底模挠度υmax=0.89mm＜[υ]=1.40mm,满足要求。
计算图内力图如下图
（3）第一层龙骨（次楞）验算
门架宽度L=1200mm，门架错位尺寸L2=600mm，梁宽度b=450mm。
第一层龙骨（次楞）采用木枋b=80mm,h=80mm
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3，I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4
a.梁传荷载计算
q=q1×第一层龙骨（次楞）间距/梁宽=15.77×350/450=12.27kN/m
b．板传荷载计算
P板重量=1.2×（板厚度×25＋模板重）＋1.4×活载=1.2×（0.20×25+0.30）+1.4×2.50=9.86kN/m2
板传递到第一层龙骨的荷载P=400/1000×350/1000×9.86=1.38kN
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=-0.45kN,N2=4.63kN,N3=4.63kN,N4=-0.45kN
Mmax=0.27kN.m,Vmax=4.18kN,Fmax=4.64kN,υmax=0.43mm
1）抗弯强度验算
σ=Mmax/W=270000/85333=3.16N/mm2
第一层龙骨抗弯强度σ=3.16N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
τ=3Vmax/（2bh）=3×4.18×1000/（2×80×80）=0.98N/mm2
第一层龙骨抗剪强度τ=0.98N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
υmax=0.43mm
[υ]=600/250=2.40mm
第一层龙骨挠度υmax=0.43mm＜[υ]=2.40mm,满足要求。
计算图内力图如下图
（4）第二层龙骨（主楞）验算
取中间龙骨进行计算，门架纵向间距900mm，计算跨数5跨；P=F=4.64kN；第二层龙骨（主楞）采用Φ48×3.0双钢管:
W=8980mm3，I=215600mm4A=4.240cm2；
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.266,Mmax=KMPL=0.266×4.63×1000×900=1108422N·mm
σ=Mmax/W=1108422/（1.15×8980）=107.33N/mm2
第二层龙骨（主楞）抗弯强度σ=107.33N/mm2＜fm=205.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
剪力系数KV=1.933,Vmax=KVP=1.933×4.63×1000=8950N
τ=3Vmax/（2bh）=3×8.95×1000/（2×2×424.00）=15.83N/mm2
第二层龙骨（主楞）抗剪强度τ=15.83N/mm2＜fv=120.00N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
挠度系数Kυ=1.731,υmax=KυPL3/（100EI）=1.731×4.63×1000×9003/（100×206000×215600）=1.32mm
[υ]=L/250=900/250=3.60mm
第二层龙骨（主楞）挠度υmax=1.32mm＜[υ]=3.60mm,满足要求。
计算图内力图如下图
3.支撑承载力验算
（1）荷载计算
传至每个门架立柱的最大支座力的系数=2.935
每个门架立柱的活载（1.0kN/m2）:
NQK2=1.4×0.6×0.90×1=0.76kN
每个门架立柱荷载NQK=NQK1＋NQK2=13.59+0.76=14.35kN
单MF1219榀门架与交叉支撑等配件沿高度重量=0.304/1.9=0.16kN/m
每个门架立柱沿高度重量=0.08kN/m，钢管重量=0.0326kN/m
门架和水平拉杆重量NGK=（4.05-1.00-1.9）×0.08+2×2.10×0.0326=0.23kN
门架总承载力=1.2×NGK＋NQK=1.2×0.23+14.35=14.63kN
（2）门式钢管脚手架稳定性验算
每个门式钢管脚手架立柱的稳定承载力设计值为40.16/2=20.08kN
门式钢管脚手架轴向力设计值N=14.63kN＜门架稳定承载力20.08kN,满足要求。
4.支撑支承面验算
门式钢管脚手架立杆设配套底座100×100mm,支承面为（按C15考虑）混凝土楼板,楼板厚=120mm,上部荷载为：
F=14.63+[0.08×1.90+（1.2+0.90）×0.0326]×1.2=14.89kN
（1）支承面受冲切承载力验算
βS=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-15=105mm,η=0.4＋1.2/βS=1.00
σpc,m=0N/mm2,Um=2×（100+105）+2×（100+105）=820mm,βh=1.00
（0.7βhft＋0.25σpc,m）ηUmhO=（0.7×1×0.91+0.25×0）×1.00×820×105/1000=54.85kN
门架支承面受冲切承载力54.85kN＞上部荷载F=14.89kN,满足要求。
（2）支承面局部受压承载力验算
Ab=（0.10+0.10×2）×（0.10×3）=0.09m2,Al=0.10×0.10=0.01m2
βl=（Ab/Al）0.5=3.00,fcc=0.85×7200=6120kN/m2,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×3×6120×0.01=137.70kN
支承面局部受压承载力F=137.70kN＞上部荷载F=14.89kN,满足要求。
5.侧模板验算
（1）荷载计算
1）新浇砼的侧压力
F1=0.22γ×200/（T+15）β1β2V1/2
=0.22×25.00×4.44×1.00×0.85×2.000.5=29.35kN/m2
（γ=25.0β1=1.00β2=0.85V=2.0T=30.0℃）
F2=γH=25×梁高=25×1.00=25.00kN/m2
比较F1、F2取小值F=25.00kN/m2，有效压头高度为F/γ=1.00m
2）荷载计算
荷载类型 标准值 单位分项系数设计值单位
①新浇混凝土的侧压力F 25.00 kN/m2 γG=1.2 30.00 kN/m2
②振捣混凝土产生的荷载Q2K 4.00 kN/m2 γQ=1.4 5.60 kN/m2
梁侧模和侧肋强度荷载组合①+② 35.60kN/m2
梁底模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2 25.00kN/m2
（2）侧模板强度验算
取竖肋间距L=350mm,计算跨数5跨,木模板厚度h=18mm
W=bh2/6=800×182/6=43200mm3，I=bh3/12=800×183/12=388800mm4
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,q=35.60×（1000-200）/1000=28.48N/mm
Mmax=KqL2=-0.105×28.48×3502=-366324N·mm
σ=Mmax/W=366324/43200=8.48N/mm2
侧模抗弯强度σ=8.48N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
抗剪系数KV=0.606,Vmax=KVqL=0.606×28.48×350/1000=6.04kN
τ=3Vmax/（2bh）=3×6.04×1000/（2×18×800）=0.63N/mm2
侧模抗剪强度τ=0.63N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q，=25.00×（1000-200）/1000=20.00kN/m=20.00N/mm
υmax=Kυq，L4/100EI=0.644×20.00×3504/（100×6000×388800）=0.83mm
[υ]=350/250=1.40mm
侧模挠度υmax=0.83mm＜[υ]=1.40mm,满足要求。
计算图内力图如下图
（3）对拉螺栓计算
Fs=0.95×（γGF+γQQ2k）=0.95×35.60=33.82kN/m2;
设1排对拉螺栓，螺栓横向间距a=700mm=0.70m，竖向间距b=（1000-200）/2=400mm=0.40m，N=abFs=0.70×0.40×33.82=7.10kN；对拉螺栓φ14,容许拉力[Ntb]=17.80kN
对拉螺栓受力7.10kN＜容许拉力17.80kN,满足要求。
（4）侧肋强度验算
计算跨度400mm，跨数2跨；木枋尺寸b=80mm，h=80mm。
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3，I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.125,q=35.60×350/1000=12.46kN/m=12.46N/mm
Mmax=KM.qL2=0.125×12.46×4002=249200N·mm=0.25kN·m
σ=Mmax/W=249200/85333=2.92N/mm2
侧肋抗弯强度σ=2.92N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
剪力系数KV=0.625,Vmax=KVqL=0.625×12.46×400/1000=3.12kN
τ=3Vmax/（2bh）=3×3.12×1000/（2×80×80）=0.73N/mm2
侧肋抗剪强度τ=0.73N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
挠度系数Kυ=0.521,q，=25.00×350/1000=8.75kN/m=8.75N/mm
υmax=Kυq，L4/100EI=0.521×8.75×4004/（100×9000×3413333）=0.04mm
[υ]=400/250=1.60mm
侧肋挠度υmax=0.04mm＜[υ]=1.60mm,满足要求。
计算图内力图如下图
6.梁侧檩梁验算
对拉螺杆横向间距700mm，侧肋间距350mm，计算跨数5跨；梁侧檩梁采用Φ48×3.0双钢管，W=4730mm3，I=113500mm4，A=450mm2；
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.171,P=1.25qL=1.25×12.46×0.40=6.23kN
Mmax=KmPL=0.171×6.23×0.70×106=745731N·mm=0.75kN·m
σ=Mmax/W=745731/（2×4730）=78.83N/mm2
檩梁抗弯强度σ=78.83N/mm2＜fm=205.00N/mm2,满足要求。
2）抗剪强度验算
剪力系数KV=0.658,
Vmax=KVP=0.658×6.23=4.10kN
τ=3Vmax/（2bh）=3×4099/（2×2×450）=6.83N/mm2
檩梁抗剪强度τ=6.83N/mm2＜fv=120.00N/mm2,满足要求。
3）挠度验算
挠度系数Kυ=1.097,P,=1.25qL=1.25×8.75×0.40=4.38kN;
υmax=KυP,L3/（100EI）=1.097×4375×7003/（100×206000×227000）=0.35mm
[υ]=L/250=700/250=2.80mm
檩梁挠度υmax=0.35mm＜[υ]=2.80mm,满足要求。
7.计算结果：
第一层龙骨（次楞）80×80mm单木枋@350mm,第二层龙骨（主楞）Φ48×3.0双钢管@600mm;门架纵向@900mm,底模厚度18mm,侧模厚度18mm；竖肋80×80mm木枋@350mm，对拉螺栓1排φ14,横向间距700mm，采用Φ48×3.0双钢管作为横檩。
在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。
所有水平拉杆的端部均应与周围建筑物顶紧顶牢。
无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
在脚手架的周边应设置连续竖向剪刀撑；在脚手架的内部纵向、横向间隔不超过8m应设置一道竖向剪刀撑；在顶层应设置连续的水平剪刀撑。
竖向剪刀撑应由底至顶连续设置。
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