模板支撑体系计算书.docx
《模板支撑体系计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模板支撑体系计算书.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
模板支撑体系计算书
模板支撑体系计算书
计算依据：
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
KL1
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
300×900
模板支架高度H（m）
31.2
模板支架横向长度B（m）
20
模板支架纵向长度L（m）
10.15
梁侧楼板厚度（mm）
120
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k（kN/m2）
1
对水平面模板取值Q2k（kN/m2）
2
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.35
非自定义:
0.29
地基粗糙程度
C类（有密集建筑群市区）
模板支架顶部距地面高度（m）
24
风压高度变化系数μz
0.796
风荷载体型系数μs
1.04
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板，梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立柱间距la（mm）
1000
梁两侧立柱横向间距lb（mm）
1000
步距h（mm）
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）
1000、1000
混凝土梁距梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）
500
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按梁两侧立柱间距均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离（mm）
333,667
梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）
300
梁底支撑小梁根数
4
梁底支撑小梁间距
100
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
1
结构表面的要求
结构表面隐蔽
模板及支架计算依据
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
设计简图如下：
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t（mm）
14
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.5
面板弹性模量E（N/mm2）
5400
取单位宽度b=1000mm，按三等跨连续梁计算：
W＝bh2/6=1000×14×14/6＝32666.667mm3，I＝bh3/12=1000×14×14×14/12＝228666.667mm4
q1＝0.9×max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q2k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4ψcQ2k]×b=0.9×max[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.9）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.9）+1.4×0.7×2]×1＝29.77kN/m
q1静＝0.9×1.35×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+（24+1.5）×0.9]×1＝28.006kN/m
q1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×1＝1.764kN/m
q2＝[1×（G1k+（G2k+G3k）×h）]×b＝[1×（0.1+（24+1.5）×0.9）]×1＝23.05kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
Mmax＝0.1q1静L2+0.117q1活L2＝0.1×28.006×0.12+0.117×1.764×0.12＝0.03kN·m
σ＝Mmax/W＝0.03×106/32666.667＝0.92N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝0.677q2L4/（100EI）=0.677×23.05×1004/（100×5400×228666.667）＝0.013mm≤[ν]＝L/250＝100/250＝0.4mm
满足要求！
3、支座反力计算
设计值（承载能力极限状态）
R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×28.006×0.1+0.45×1.764×0.1＝1.2kN
R2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×28.006×0.1+1.2×1.764×0.1＝3.292kN
标准值（正常使用极限状态）
R1'=R4'=0.4q2L=0.4×23.05×0.1＝0.922kN
R2'=R3'=1.1q2L=1.1×23.05×0.1＝2.536kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型（mm）
40×70
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
11.44
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.232
小梁截面抵抗矩W（cm3）
32.667
小梁弹性模量E（N/mm2）
7040
小梁截面惯性矩I（cm4）
114.333
小梁计算方式
简支梁
承载能力极限状态：
梁底面板传递给左边小梁线荷载：
q1左＝R1/b=1.2/1＝1.2kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：
q1中＝Max[R2,R3]/b=Max[3.292,3.292]/1=3.292kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载：
q1右＝R4/b=1.2/1＝1.2kN/m
小梁自重：
q2＝0.9×1.35×（0.3-0.1）×0.3/3=0.024kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左＝0.9×1.35×0.5×（0.9-0.12）=0.474kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右＝0.9×1.35×0.5×（0.9-0.12）=0.474kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左＝0.9×Max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.7×2]×（0.5-0.3/2）/2×1=1.105kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右＝0.9×Max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.7×2]×（（1-0.5）-0.3/2）/2×1=1.105kN/m
左侧小梁荷载q左＝q1左+q2+q3左+q4左=1.2+0.024+0.474+1.105=2.803kN/m
中间小梁荷载q中=q1中+q2=3.292+0.024=3.317kN/m
右侧小梁荷载q右＝q1右+q2+q3右+q4右=1.2+0.024+0.474+1.105=2.803kN/m
小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[2.803,3.317,2.803]=3.317kN/m
正常使用极限状态：
梁底面板传递给左边小梁线荷载：
q1左'＝R1'/b=0.922/1＝0.922kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：
q1中'＝Max[R2',R3']/b=Max[2.536,2.536]/1=2.536kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载：
q1右'＝R4'/b=0.922/1＝0.922kN/m
小梁自重：
q2'＝1×（0.3-0.1）×0.3/3=0.02kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'＝1×0.5×（0.9-0.12）=0.39kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'＝1×0.5×（0.9-0.12）=0.39kN/m
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'＝[1×（0.5+（24+1.1）×0.12）]×（0.5-0.3/2）/2×1=0.615kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'＝[1×（0.5+（24+1.1）×0.12）]×（（1-0.5）-0.3/2）/2×1=0.615kN/m
左侧小梁荷载q左'＝q1左'+q2'+q3左'+q4左'=0.922+0.02+0.39+0.615=1.947kN/m
中间小梁荷载q中'=q1中'+q2'=2.536+0.02=2.556kN/m
右侧小梁荷载q右'＝q1右'+q2'+q3右'+q4右'=0.922+0.02+0.39+0.615=1.947kN/m
小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[1.947,2.556,1.947]=2.556kN/m
为简化计算，按简支梁和悬臂梁分别计算，如下图：
1、抗弯验算
Mmax＝max[0.125ql12，0.5ql22]＝max[0.125×3.317×0.52，0.5×3.317×0.32]＝0.149kN·m
σ=Mmax/W=0.149×106/32667=4.569N/mm2≤[f]=11.44N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
Vmax＝max[0.5ql1，ql2]＝max[0.5×3.317×0.5，3.317×0.3]＝0.995kN
τmax=3Vmax/（2bh0）=3×0.995×1000/（2×40×70）＝0.533N/mm2≤[τ]=1.232N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
ν1＝5q'l14/（384EI）＝5×2.556×5004/（384×7040×114.333×104）＝0.258mm≤[ν]＝l1/250＝500/250＝2mm
ν2＝q'l24/（8EI）＝2.556×3004/（8×7040×114.333×104）＝0.322mm≤[ν]＝2l2/250＝2×300/250＝2.4mm
满足要求！
4、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=[qL1,0.5qL1+qL2]=max[3.317×0.5,0.5×3.317×0.5+3.317×0.3]=1.824kN
同理可得：
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=1.542kN,R2=1.824kN,R3=1.824kN,R4=1.542kN
正常使用极限状态
Rmax'=[q'L1,0.5q'L1+q'L2]=max[2.556×0.5,0.5×2.556×0.5+2.556×0.3]=1.406kN
同理可得：
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'=1.071kN,R2'=1.406kN,R3'=1.406kN,R4'=1.071kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Φ48×2.7
主梁计算截面类型（mm）
Φ48×2.7
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.12
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
9.89
1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.141×106/4120=34.284N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝3.366kN
τmax=2Vmax/A=2×3.366×1000/384＝17.532N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝0.056mm≤[ν]＝L/250＝334/250＝1.336mm
满足要求！
4、支座反力计算
承载能力极限状态
支座反力依次为R1=0.295kN，R2=3.661kN，R3=3.661kN，R4=0.295kN
正常使用极限状态
支座反力依次为R1'=0.224kN，R2'=2.701kN，R3'=2.701kN，R4'=0.224kN
七、2号主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Φ48×2.7
主梁计算截面类型（mm）
Φ48×2.7
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.12
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
9.89
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
1
P＝max[R2，R3]=Max[3.661，3.661]=3.661kN，P'＝max[R2'，R3']＝Max[2.701，2.701]=2.701kN
1、抗弯验算
2号主梁弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.641×106/4120=155.509N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
2号主梁剪力图（kN）
Vmax＝2.38kN
τmax=2Vmax/A=2×2.38×1000/384＝12.394N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
2号主梁变形图（mm）
νmax＝1.533mm≤[ν]＝L/250＝1000/250＝4mm
满足要求！
4、支座反力计算
极限承载能力状态
支座反力依次为R1=4.942kN，R2=7.871kN，R3=7.871kN，R4=4.942kN
立柱所受主梁支座反力依次为R2=7.871/1=7.871kN，R3=7.871/1=7.871kN
八、纵向水平钢管验算
钢管截面类型（mm）
Φ48×2.7
钢管计算截面类型（mm）
Φ48×2.7
钢管截面面积A（mm2）
384
钢管截面回转半径i（mm）
16
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面惯性矩I（cm4）
9.89
钢管截面抵抗矩W（cm3）
4.12
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
P＝max[R1，R4]=0.295kN，P'＝max[R1'，R4']＝0.224kN
计算简图如下：
1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.052×106/4120＝12.531N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
纵向水平钢管剪力图（kN）
Vmax＝0.192kN
τmax＝2Vmax/A=2×0.192×1000/384＝0.999N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
纵向水平钢管变形图（mm）
νmax＝0.127mm≤[ν]＝L/250＝1000/250＝4mm
满足要求！
4、支座反力计算
支座反力依次为R1=0.398kN，R2=0.634kN，R3=0.634kN，R4=0.398kN
同理可得：
两侧立柱所受支座反力依次为R1=0.634kN，R4=0.634kN
九、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座2
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
扣件抗滑移折减系数kc
1
1、扣件抗滑移验算
两侧立柱最大受力N＝max[R1,R4]＝max[0.634,0.634]＝0.634kN≤1×8=8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
2、可调托座验算
可调托座最大受力N＝max[R2，R3]＝7.871kN≤[N]=30kN
满足要求！
十、立柱验算
立柱钢管截面类型（mm）
Φ48×2.7
立柱钢管计算截面类型（mm）
Φ48×2.7
钢材等级
Q235
立柱截面面积A（mm2）
384
回转半径i（mm）
16
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.12
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
支架自重标准值q（kN/m）
0.15
1、长细比验算
l0=h=1500mm
λ=l0/i=1500/16=93.75≤[λ]=150
长细比满足要求！
查表得，φ＝0.641
2、风荷载计算
Mw＝0.9×φc×1.4×ωk×la×h2/10＝0.9×0.9×1.4×0.29×1×1.52/10＝0.074kN·m
3、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008，荷载设计值q1有所不同：
1）面板验算
q1＝0.9×[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.9）+1.4×0.9×2]×1＝27.162kN/m
2）小梁验算
q1＝max{1.098+0.9×1.2×[（0.3-0.1）×0.3/3+0.5×（0.9-0.12）]+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.9×1]×max[0.5-0.3/2，（1-0.5）-0.3/2]/2×1，3.01+0.9×1.2×（0.3-0.1）×0.3/3}=3.032kN/m
同上四～八计算过程，可得：
R1＝0.574kN，R2＝7.003kN，R3＝7.003kN，R4＝0.574kN
立柱最大受力Nw＝max[R1+N边1，R2，R3，R4+N边2]+0.9×1.2×0.15×（31.2-0.9）+Mw/lb＝max[0.574+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.9×1]×（1+0.5-0.3/2）/2×1，7.003，7.003，0.574+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.9×1]×（1+1-0.5-0.3/2）/2×1]+4.909+0.074/1＝11.985kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝11985.215/（0.641×384）+0.074×106/4120＝66.653N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
十一、高宽比验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.7：
支架高宽比不应大于3
H/B=31.2/20=1.56＜3
满足要求，不需要进行抗倾覆验算！
十二、立柱支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h（mm）
120
混凝土强度等级
C30
混凝土的龄期（天）
14
混凝土的实测抗压强度fc（N/mm2）
7.488
混凝土的实测抗拉强度ft（N/mm2）
0.858
立柱垫板长a（mm）
100
立柱垫板宽b（mm）
450
F1=N=11.985kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤（0.7βhft+0.25σpc,m）ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数：
当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长：
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min（η1,η2）η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：
当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数：
对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：
对角柱，取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中σpc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备。
可得：
βh=1，ft=0.858N/mm2，η=1，h0=h-20=100mm，
um=2[（a+h0）+（b+h0）]=1500mm
F=（0.7βhft+0.25σpc，m）ηumh0=（0.7×1×0.858+0.25×0）×1×1500×100/1000=90.09kN≥F1=11.985kN
满足要求！
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=（Ab/Al）1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定
可得：
fc=7.488N/mm2，βc=1，
βl=（Ab/Al）1/2=[（a+2b）×（b+2b）/（ab）]1/2=[（1000）×（1350）/（100×450）]1/2=5.477，Aln=ab=45000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×5.477×7.488×45000/1000=2491.568kN≥F1=11.985kN
满足要求！
Ｑ235A钢管轴心受压构件的稳定系数
λ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1.000
0.997
0.995
0.992
0.989
0.987
0.984
0.981
0.979
0.976
10
0.974
0.971
0.968
0.966
0.963
0.960
0.958
0.955
0.952
0.949
20
0.947
0.944
0.941
0.938
0.936
0.933
0.930
0.927
0.924
0.921
30
0.918
0.915
0.912
0.909
0.906
0.903
0.899
0.896
0.893
0.889
40
0.886
0.882
0.879
0.875
0.872
0.868
0.864
0.861
0.858
0.855
50
0.852
0.849
0.846
0.843
0.839
0.836
0.832
0.829
0.825
0.822
60
0.818
0.814
0.810
0.806
0.802
0.797
0.793
0.789
0.784
0.779
70
0.775
0.770
0.765
0.760
0.755
0.750
0.744
0.739
0.733
升级会员 