梁模板钢管高支撑架计算书.docx

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梁模板钢管高支撑架计算书

梁模板钢管高支撑架计算书

　　梁模板扣件钢管高支撑架计算书

　　1．工程概况

　　本工程中圣坛及廊厅部分结构RC结构复杂，涉及超高大跨，对模板支撑体系要求严格，需境经过详细验算。

计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。

　　模板支架搭设高度为米，支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书还参照《施工技术》《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

　　基本尺寸为：

梁截面B×D=800mm×1200mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=米，立杆的步距h=米，梁底增加3道承重立杆。

图1梁模板支撑架立面简图

　　采用的钢管类型为48×。

　　2．支撑验算模板面板计算

　　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=××=/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

　　q2=××（2×+）/=/m

　　（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（+）××=均布荷载q=×+×=/m集中荷载P=×=

　　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:

W=××/6=；I=×××/12=；

　　经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=N2=N3=N4=

　　最大弯矩M=最大变形V=

（1）抗弯强度计算

　　经计算得到面板抗弯强度计算值f=×1000×1000/21600=/mm2面板的抗弯强度设计值[f]，取/mm2；面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）抗剪计算[可以不计算]

　　截面抗剪强度计算值T=3×/（2××）=/mm2截面抗剪强度设计值[T]=/mm2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=面板的最大挠度小于/250,满足要求!

　　梁底支撑木方的计算梁底木方计算

　　按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

　　均布荷载q=/=/m

　　最大弯矩M==×××=最大剪力Q=××=最大支座力N=××=

　　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:

W=××/6=；I=×××/12=；

（1）木方抗弯强度计算

　　抗弯计算强度f=×106/=/mm2木方的抗弯计算强度小于/mm2,满足要求!

（2）木方抗剪计算[可以不计算]

　　最大剪力的计算公式如下:

Q=

　　截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

　　截面抗剪强度计算值T=3×3167/（2×50×70）=/mm2截面抗剪强度设计值[T]=/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!

（3）木方挠度计算

　　最大变形v=××/（100××）=木方的最大挠度小于/250,满足要求!

　　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。

　　经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=最大变形vmax=最大支座力Qmax=

　　抗弯计算强度f=×106/=/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于/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。

　　经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=最大变形vmax=最大支座力Qmax=

　　抗弯计算强度f=×106/=/mm2支撑钢管的抗弯计算强度大于/mm2,不满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于/150与10mm,满足要求!

　　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（规范）:

R≤Rc

　　其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取；

　　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=

　　单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

　　当直角扣件的拧紧力矩达时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取；

　　双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取。

　　立杆的稳定性计算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=（已经包括组合系数）脚手架钢管的自重N2=××=N=+=

　　φ——轴心受压立杆的稳定系数,长细比l0/i查表得到i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=A——立杆净截面面积（cm2）；A=W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=σ——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]=/mm2；　　l0——计算长度（m）；

　　如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，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；

　　u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表；u=

　　a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=；公式

（1）的计算结果：

σ=/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

公式

（2）的计算结果：

σ=/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

　　如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜公式（3）计算l0=k1k2（h+2a）（3）

　　k2——计算长度附加系数，按照表2取值为；

　　公式（3）的计算结果：

=/mm2，立杆的稳定性计算<[f],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。

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≤

　　k1　　表2模板支架计算长度附加系数k2

　　H（m）46810121416182025303540h+2a或u1h（m）　　　　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》　　3.梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

　　除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

　　1.模板支架的构造要求：

　　a.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；

　　b.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；　　c.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。

　　2.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.高支撑架步距以为宜，不宜超过。

　　3.整体性构造层的设计：

　　a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

　　b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

　　c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；　　d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部必须设水平加强层。

　　4.剪刀撑的设计：

　　a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

　　b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

　　5.顶部支撑点的设计：

　　a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大400mm；　　b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；　　c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。

　　6.支撑架搭设的要求：

　　a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

　　b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；　　c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；　　d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

　　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。

　　梁模板扣件钢管高支撑架计算书

　　1．工程概况

　　本工程中圣坛及廊厅部分结构RC结构复杂，涉及超高大跨，对模板支撑体系要求严格，需境经过详细验算。

计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。

　　模板支架搭设高度为米，支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书还参照《施工技术》《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

　　基本尺寸为：

梁截面B×D=800mm×1200mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=米，立杆的步距h=米，梁底增加3道承重立杆。

图1梁模板支撑架立面简图

　　采用的钢管类型为48×。

　　2．支撑验算模板面板计算

　　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=××=/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

　　q2=××（2×+）/=/m

　　（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（+）××=均布荷载q=×+×=/m集中荷载P=×=

　　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:

W=××/6=；I=×××/12=；

　　经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=N2=N3=N4=

　　最大弯矩M=最大变形V=

（1）抗弯强度计算

　　经计算得到面板抗弯强度计算值f=×1000×1000/21600=/mm2面板的抗弯强度设计值[f]，取/mm2；面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）抗剪计算[可以不计算]

　　截面抗剪强度计算值T=3×/（2××）=/mm2截面抗剪强度设计值[T]=/mm2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=面板的最大挠度小于/250,满足要求!

　　梁底支撑木方的计算梁底木方计算

　　按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

　　均布荷载q=/=/m

　　最大弯矩M==×××=最大剪力Q=××=最大支座力N=××=

　　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:

W=××/6=；I=×××/12=；

（1）木方抗弯强度计算

　　抗弯计算强度f=×106/=/mm2木方的抗弯计算强度小于/mm2,满足要求!

（2）木方抗剪计算[可以不计算]

　　最大剪力的计算公式如下:

Q=

　　截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

　　截面抗剪强度计算值T=3×3167/（2×50×70）=/mm2截面抗剪强度设计值[T]=/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!

（3）木方挠度计算

　　最大变形v=××/（100××）=木方的最大挠度小于/250,满足要求!

　　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。