2层梁双门架错位布置.docx

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2层梁双门架错位布置

恒智天成安全计算软件梁模板（门架支撑）计算书

恒智天成安全计算软件梁模板（门架支撑）计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ128-2000）、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

梁段：

L1。

模板支撑体系剖面图

门架排列平面示意图

一、参数信息

1.模板构造参数

（一）梁构造参数

梁截面宽度B：

0.5m；梁截面高度D：

1m；

楼层高度H：

6.5m；结构表面要求：

隐藏；

混凝土楼板厚度：

180mm；梁边至板支撑距离：

1.3m；

（二）门架构造参数

门架型号：

MF1219A；

门架搭接距离：

300mm；

搭设尺寸为：

跨距l=1.830m；步距=1.955m；

门架的宽度b：

1219.000mm；门架的高度h0：

1930.000mm；h1：

1536.000mm；

门架立杆采用Φ42×2.5mm钢管；立杆加强杆采用Φ26.8×2.5mm钢管；

门架承载力修正系数：

0.9；

（三）门架立杆（加强杆）钢管材料性能参数

钢材品种：

钢材Q235钢（＞16-40）；弹性模量E：

206000N/mm2；

屈服强度fy：

235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：

205N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

120N/mm2；端面承压强度设计值fce：

325N/mm2；

2.荷载参数

（一）梁模板荷载参数

新浇筑砼自重标准值G2k：

24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：

1.5kN/m3；

梁侧模板自重标准值G1k：

0.5kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：

12.933kN/m2；

倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k：

2kN/m2；

梁底模板自重标准值G1k：

0.5kN/m2；振捣砼对梁底模板荷载Q2k：

2kN/m2；

（二）门架静荷载参数

水平架5步4设；

脚手板5步1设；

水平加固杆采用Φ42×2.5mm钢管，4步1设；

剪刀撑采用Φ42×2.5mm钢管，按照4步4跨设置；

1跨1步架内包含旋转扣件4个，直角扣件1个；

附件、安全网重量（kN/m）：

0.02

栏杆重量（kN/m）：

0.01

3.梁侧模板参数

加固楞搭设形式：

主楞横向次楞竖向设置；

（一）面板参数

面板采用克隆（平行方向）18mm厚覆面木胶合板；厚度：

18mm；

抗弯设计值fm：

29N/mm2；弹性模量E：

11500N/mm2；

（二）主楞参数

材料：

2根Ф48×3.5钢管；

间距（mm）：

100,300*2；

钢材品种：

钢材Q235钢（＞16-40）；弹性模量E：

206000N/mm2；

屈服强度fy：

235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：

205N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

120N/mm2；端面承压强度设计值fce：

325N/mm2；

（三）次楞参数

材料：

1根50×100矩形木楞；

间距（mm）：

300；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

（四）加固楞支拉参数

加固楞采用穿梁螺栓支拉；

螺栓直径：

M14；螺栓水平间距：

400mm；

螺栓竖向间距（mm）依次是：

100,300*2；

4.梁底模板参数

搭设形式为：

2层梁，双门架错位布置；

（一）面板参数

面板采用克隆（平行方向）18mm厚覆面木胶合板；厚度：

18mm；

抗弯设计值fm：

29N/mm2；弹性模量E：

11500N/mm2；

（二）第一层支撑梁参数

材料：

1根□100×50×3.0矩形钢管；

间距：

300mm；

钢材品种：

钢材Q235钢（＞16-40）；弹性模量E：

206000N/mm2；

屈服强度fy：

235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：

205N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

120N/mm2；端面承压强度设计值fce：

325N/mm2；

（三）第二层支撑梁参数

材料：

2根□100×50×3.0矩形钢管；

钢材品种：

钢材Q235钢（＞16-40）；弹性模量E：

206000N/mm2；

屈服强度fy：

235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：

205N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

120N/mm2；端面承压强度设计值fce：

325N/mm2；

二、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《模板规范（JGJ162-2008）》第，面板按照简支跨计算。

这里取面板的计算宽度为0.820m。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

I=820×183/12=3.985×105mm4；

W=820×182/6=4.428×104mm3；

1.荷载计算及组合

（一）新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k

按下列公式计算，并取其中的较小值:

F1=0.22γtβ1β2V1/2

F2=γH

其中γ--砼的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；

T--砼的入模温度，取20.000℃；

V--砼的浇筑速度，取1.500m/h；

H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度，取1.000m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.000；

β2--砼坍落度影响修正系数，取1.000。

根据以上两个公式计算得到：

F1=12.933kN/m2

F2=24.000kN/m2

新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min（F1，F2）=12.933kN/m2；

砼侧压力的有效压头高度：

h=F/γ=12.933/24.000=0.539m；

（二）倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k

Q3k=2kN/m2；

（三）确定采用的荷载组合

计算挠度采用标准组合：

q=12.933×0.82=10.605kN/m；

计算弯矩采用基本组合：

q=max（q1，q2）=14.332kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×12.933+1.4×2）×0.82=13.520kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×12.933+1.4×0.7×2）×0.82=14.332kN/m；

2.面板抗弯强度计算

σ＝M/W<[f]

其中：

W--面板的截面抵抗矩，W=4.428×104mm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）M=0.125ql2=1.612×105N·mm；

计算弯矩采用基本组合:

q=14.332kN/m；

面板计算跨度:

l=300.000mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.612×105/4.428×104=3.641N/mm2；

实际弯曲应力计算值σ=3.641N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2，满足要求！

3.面板挠度计算

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]

其中：

q--作用在模板上的压力线荷载:

q=10.605kN/m；

l-面板计算跨度:

l=300.000mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=11500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=3.985×105mm4；

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×10.605×300.0004/（384×11500×3.985×105）=0.244mm；

实际最大挠度计算值:

ν=0.244mm小于最大允许挠度值:

[ν]=1.200mm，满足要求！

三、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

次楞采用1根50×100矩形木楞为一组，间距300mm。

次楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=1×416.67×104=4.167×106mm4；

W=1×83.33×103=8.333×104mm3；

E=10000N/mm2；

（一）荷载计算及组合

计算挠度采用标准组合：

q=12.933×0.300=3.880kN/m；

计算弯矩和剪力采用基本组合：

有效压头高度位置荷载：

q=max（q1，q2）=5.243kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×12.933+1.4×2）×0.300=4.946kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×12.933+1.4×0.7×2）×0.300=5.243kN/m；

有效压头高度位置以下荷载：

q=0.9×1.35×12.933×0.300=4.714kN/m；

顶部荷载：

q=0.9×1.4×0.7×2×0.300=0.529kN/m；

（二）内力计算

次楞直接承受模板传递的荷载，根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到:

最大弯矩M=0.036kN·m

最大剪力：

V=0.746kN

最大变形：

ν=0.003mm

最大支座反力：

F=1.344kN

（三）次楞计算

（1）次楞抗弯强度计算

σ=M/W=0.036×106/8.333×104=0.433N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=0.433N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！

（2）次楞抗剪强度计算

τ=VS0/Ib=0.746×1000×62500/（4.167×106×50）=0.224N/mm2；

实际剪应力计算值0.224N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！

（3）次楞挠度计算

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为0.400mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.003mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第3跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第4跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为0.480mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

2.主楞计算

主楞采用2根Ф48×3.5钢管为一组，共3组。

主楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=2×12.19×104=2.438×105mm4；

W=2×5.08×103=1.016×104mm3；

E=206000N/mm2；

主楞承受次楞传递的集中力，计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力1.344kN，计算挠度时取次楞的最大支座力0.992kN。

根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到:

最大弯矩M=0.076kN·m

最大剪力：

V=1.197kN

最大变形：

ν=0.007mm

最大支座反力：

F=1.869kN

（1）主楞抗弯强度计算

σ=M/W=0.076×106/1.016×104=7.442N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=7.442N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞抗剪强度计算

τ=VS0/Itw=0.599×1000×6946/（2.438×105×3.5）=4.873N/mm2；

实际剪应力计算值4.873N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2，满足要求！

（3）主楞挠度计算

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.007mm，容许挠度为1.600mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.004mm，容许挠度为1.600mm，满足要求！

第3跨最大挠度为0.007mm，容许挠度为1.600mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

3.穿梁螺栓计算

验算公式如下:

N<[N]=f×A

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓型号:

M14；查表得：

穿梁螺栓有效直径:

11.55mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=105mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×105/1000=17.850kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=1.869kN。

穿梁螺栓所受的最大拉力N=1.869kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN，满足要求！

四、梁底模板面板计算

面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《模板规范（JGJ162-2008）》第，面板按照简支跨计算。

这里取面板的计算宽度为0.500m。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

I=500×183/12=2.430×105mm4；

W=500×182/6=2.700×104mm3；

1.荷载计算及组合

模板自重标准值G1k=0.5×0.500=0.250kN/m；

新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.500×1=12.000kN/m；

钢筋自重标准值G3k=1.5×0.500×1=0.750kN/m；

永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=13.000kN/m；

振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.500=1.000kN/m；

（1）计算挠度采用标准组合：

q=13.000kN/m；

（2）计算弯矩采用基本组合：

q=max（q1，q2）=16.677kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×13.000+1.4×1.000）=15.300kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×13.000+1.4×0.7×1.000）=16.677kN/m；

2.面板抗弯强度验算

σ＝M/W<[f]

其中：

W--面板的截面抵抗矩，W=2.700×104mm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）M=0.125ql2=1.876×105N·mm；

计算弯矩采用基本组合:

q=16.677kN/m；

面板计算跨度:

l=300mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.876×105/2.700×104=6.949N/mm2；

实际弯曲应力计算值σ=6.949N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2，满足要求！

3.面板挠度验算

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]

其中：

q--作用在模板上的压力线荷载:

q=13.000kN/m；

l-面板计算跨度:

l=300mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=11500N/mm2；

I--截面惯性矩:

I=2.430×105mm4；

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×13.000×300.0004/（384×11500×2.430×105）=0.491mm；

实际最大挠度计算值:

ν=0.491mm小于最大允许挠度值:

[ν]=1.200mm，满足要求！

五、梁底支撑梁的计算

1.第一层支撑梁的计算

支撑梁采用1根□100×50×3.0矩形钢管，间距300mm。

支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=1×112.12×104=1.121×106mm4；

W=1×22.42×103=2.242×104mm3；

E=206000N/mm2；

（一）荷载计算及组合：

模板自重标准值G1k=0.3×（0.5×2×0.82+0.5×0.5）/0.5=0.642kN/m；

新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.3×1=7.200kN/m；

钢筋自重标准值G3k=1.5×0.3×1=0.450kN/m；

永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=8.292kN/m；

振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.3=0.600kN/m；

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。

永久荷载标准值Gkb=（25×0.18+0.5）×0.3×1.3/2=0.975kN；

活荷载标准值Qkb=1.0×0.3×1.3/2=0.195kN；

（1）计算弯矩和剪力时，采用由可变荷载效应控制的组合（含支撑梁自重）：

均布荷载设计值q1=0.9×（1.2×8.292+1.2×0.068+1.4×0.600）=9.785kN/m；

楼板传来集中力设计值F1=0.9×（1.2×0.975+1.4×0.195）=1.299kN；

（2）计算弯矩和剪力时，采用由永久荷载效应控制的组合（含支撑梁自重）：

均布荷载设计值q2=0.9×（1.35×8.292+1.35×0.068+1.4×0.7×0.600）=10.686kN/m；

楼板传来集中力设计值F2=0.9×（1.35×0.975+1.4×0.7×0.195）=1.357kN；

（3）计算挠度时，采用荷载标准值进行组合（含支撑梁自重）：

均布荷载标准值q3=8.292+0.068=8.360kN/m；

楼板传来集中力标准值F3=0.975kN；

（二）支撑梁验算

根据前面计算的荷载组合，取结构最不利状态进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到从左到右各支座力分别为：

N1=0.186kN

N2=3.917kN

N3=3.917kN

N4=0.186kN

计算得到：

最大弯矩：

M=0.192kN.m

最大剪力：

V=2.314kN

最大变形：

ν=0.022mm

最大支座反力：

F=3.917kN

（1）支撑梁抗弯强度计算

σ=M/W=0.192×106/2.242×104=8.547N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=8.547N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）支撑梁抗剪计算

τ=VS0/Itw=2.314×1000×8502/（1.121×106×3）=5.848N/mm2；

实际剪应力计算值5.848N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2，满足要求！

（3）支撑梁挠度计算

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.022mm，容许挠度为3.676mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.003mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第3跨最大挠度为0.022mm，容许挠度为3.676mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

2.第二层支撑梁的计算

支撑梁采用2根□100×50×3.0矩形钢管为一组，共4组。

靠近柱（墙）边需要增加一榀门架，从而保证第一层支撑梁在砼大梁根部有4个支点；该门架需要与相邻半个跨距的门架进行可靠加固，可以采用水平加固杆和剪刀撑加固，如下图所示：

支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=2×112.12×104=2.242×106mm4；

W=2×22.42×103=4.484×104mm3；

E=206000N/mm2；

取承受最大支座反力的支撑梁进行验算，支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

支撑梁所受集中荷载F：

计算弯矩和剪力时采用F1=3.917kN；

计算挠度时采用F2=2.986kN；

均布荷载取支撑梁的自重q：

计算弯矩和剪力时采用q1=0.183kN/m；

计算挠度时采用q2=0.136kN/m；

根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

计算得到：

最大弯矩：

M=4.359kN.m

最大剪力：

V=13.876kN

最大变形：

ν=1.678mm

最大支座反力：

F=26.635kN

（1）支撑梁抗弯强度计算

σ=M/W=4.359×106/4.484×104=97.212N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=97.212N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）支撑梁抗剪计算

τ=VS0/Itw=6.938×1000×17004/（2.242×106×3）=17.537N/mm2；

实际剪应力计算值17.537N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2，满足要求！

（3）支撑梁挠度计算

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为1.673mm，容许挠度为7.320mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.131mm，容许挠度为7.320mm，满足要求！

第3跨最大挠度为1.678mm，容许挠度为7.320mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

六、门架立柱的稳定性计算

1.门架静荷载标准值计算

静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架自重产生的轴向力（kN/m）

门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为：

经计算得到，每米高脚手架自重合计NGk1=0.503/1.955=0.257kN/m。

（2）加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力（kN/m）

剪刀撑采用Φ42×2.5mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算：

tgα=（4×1.955）/（4×1.830）=1.068

2×0.024×（4×1.830）/cosα/（4×1.955）=0.067kN/m；

水平加固杆采用Φ42×2.5mm钢管，按照4步1设设置，每米高的钢管重为：

0.024×（1×1.830）/（4×1.955）=0.006kN/m；

每跨内的直角扣件1个，旋转扣件4个，每米高的钢管重为：

（1×0.0135+4×0.0145）/1.955=0.037kN/m；

每米高的附件重量为0.02kN/m；

每米高的栏杆重量为0.01kN/m；

经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.139kN/m；

静荷载标准值总计为NG=NGK1+NGK2=0.396kN/m；

2.门架立柱的稳定性计算

门架立柱的稳定性计算公式

σ=N/（kφA1）≤[f]

其中σ-门架立柱轴心受压应