房建工程全套技术方案及相关文件 28.docx

1、房建工程全套技术方案及相关文件 28碗扣式楼板模板支撑架计算书依据规范:建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-2016建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2016建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2017混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011计算参数:碗扣式支架立杆钢管强度为205.00N/mm2，水平杆钢管强度为205.00 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。架体结构重要性系数

2、取1.00。模板支架搭设高度为4.8m，立杆的纵距 b=0.60m，立杆的横距 l=0.60m，脚手架步距 h=1.20m。钢管规格：482.8;立杆钢管类型选择：LG-A-240(2400);横向水平杆钢管类型选择：SPG-90(900);纵向水平杆钢管类型选择：SPG-90(900);面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用40.70.mm木方，间距200mm，木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。顶托梁采用方钢管40.40.3.mm。模板自重0.30kN/m2，混

3、凝土钢筋自重25.10kN/m3。施工均布荷载标准值4.00kN/m2，堆放荷载标准值0.00kN/m2。 图 碗扣式楼板支撑架立面简图 图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元按照碗扣新规范4.3条规定确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效应控制的组合S=1.2(25.100.50+0.30)+1.404.00=21.020kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.100.50+0.71.404.00=20.863kN/m2由于可变荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.40钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4

4、)/32D。一、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。模板面板的按照简支梁计算。静荷载标准值 q1 = 25.1000.5001.000+0.3001.000=12.850kN/m活荷载标准值 q2 = (0.000+4.000)1.000=4.000kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=54.000cm3 I=48.600cm4(1)抗弯强度计算 f = 0M / W f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取17.00N/mm2； M = 0.125ql2其中 q

5、荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.125(1.2012.850+1.404.000)0.2000.200=0.105kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 1.0000.10510001000/54000=1.946N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)挠度计算 v = 5ql4 / 384EI v = l / 400面板最大挠度计算值 v = 512.8502004/(3849000486000)=0.061mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!二、支撑次龙骨的计算龙骨按照均布荷载计算。1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1

6、1 = 25.1000.5000.200=2.510kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3000.200=0.060kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值 q2 = (4.000+0.000)0.200=0.800kN/m静荷载 q1 = 1.202.510+1.200.060=3.084kN/m活荷载 q2 = 1.400.800=1.120kN/m计算单元内的龙骨集中力为(1.120+3.084)0.600=2.522kN2.龙骨的计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = P/l = 2.522/0

7、.600=4.204kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.14.200.600.60=0.151kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.6004.204=1.513kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.6004.204=2.775kN龙骨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:截面抵抗矩 W = 32.67cm3；截面惯性矩 I = 114.33cm4；(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f =0M/W =1.00.151106/32666.7=4.63N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算最大剪力的计算公式如

8、下: Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31513.44/(240.0070.00)=0.811N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=2.570kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.6772.570600.04/(1009000.001143333.0)=0.219mm龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!三、托梁的计

9、算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取次龙骨的支座力 P= 2.775kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.042kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 托梁变形计算受力图 托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.528kN.m经过计算得到最大支座 F= 9.230kN经过计算得到最大变形 V= 0.377mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 5.10cm3；截面惯性矩 I = 10.20cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f =0M/W =1.00.528106

10、/1.05/5098.6=98.63N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 0.377mm顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求!四、立杆的稳定性计算荷载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.0784.750=0.370kN钢管的自重计算参照碗扣式规范JGJ166-2017。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3000.6000.600=0.108kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.1000.50

11、00.6000.600=4.518kN经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 4.996kN。2.活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (4.000+0.000)0.6000.600=1.440kN3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 8.01kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 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)；

12、 A = 3.98 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 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 = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)；参照碗扣式规范，由公式计算 立杆计算长度：l0 = ku(h+2a) k 立杆计算长度附加系数，依据规范根据架体高度取值为1.155； u 立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为1.100； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.65m；根据规范规定：立杆计算长度计算时，a可按0.65m取值，再根据实际a值采用承载力线性插值得到。承载力线性插值系数 k0 = (1.0

13、-1.2)/(0.65-0.2) (0.65-0.2) + 1.2 =1.00l0=3.176m；=3176/16.0=198.376, =0.184根据承载力线性插值得到: =(1.008012)/(0.184397.6)/1.00=109.576N/mm2,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为： 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=1.40.6Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3001.2000.240=0.086kN/m2 h 立杆的步距，1.20m； la 立杆纵向间距(

14、架体宽度较短方向)，0.60m； lb 立杆横向间距，0.60m； Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；风荷载产生的弯矩 Mw=1.40.60.0860.6001.2001.200/10=0.006kN.m；风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式 Nwk=(6n/(n+1)(n+2)*MTk/B其中 MTk 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk B 模板支撑架横向宽度(m)； n 模板支撑架计算单元立杆横向跨数； Hm 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。 MTk = 0.086

15、4.80.60(0.54.8+0.00)=0.585kN.m Nwk = 68/(8+1)/(8+2)(0.585/8.00)=0.039kN 立杆Nw = 1.2004.996+1.4001.440+1.40.60.039=8.044kN根据承载力线性插值得到: =1.00(8044/(0.184397.6)+6000/4247)/1.00=111.500N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求!六、碗扣式模板支架整体稳定性计算依据规范JGJ166-2016,碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。支架的抗倾覆验算应满足下式要求： MTMR式中： MT支架的倾覆力矩设计值； MR支架的抗倾覆力矩设计值。 抗倾覆力矩 MR=8.00020.600(1.028+0.300)+2(0.0008.0000.600)8.000/2=51.018kN.m倾覆力矩 MT=31.0000.585 = 1.754kN.m 碗扣支架整体抗倾覆验算 MT MR，满足整体稳定性要求！碗扣式模板支撑架计算满足要求！