楼板模板扣件钢管高支撑架计算书.docx

1、楼板模板扣件钢管高支撑架计算书楼板模板扣件钢管高支撑架计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011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GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-2008计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为3.1m，立杆的纵距 b=0.80m，立杆的横距 l=0.80m，立杆的步距 h=1.50m。面板厚度15mm，剪切强

2、度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。内龙骨采用4870mm木方，间距300mm，木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管483.0mm。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值3.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。 图 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扣件新规范中规定并参照模板规范，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(25.100.35+0.

3、20)+1.403.50=15.682kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.100.35+0.71.403.50=15.290kN/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采用的钢管类型为483.0。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/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。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 25.1000.3500.800+0.2000.800=7.188kN/m活荷载标准值 q2 = (0.000+3.500)0.800

4、=2.800kN/m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:截面抵抗矩 W = 30.00cm3；截面惯性矩 I = 22.50cm4；(1)抗弯强度计算 f = M / 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15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.207.188+1.402.800)0.3000.300=0.113kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.113

5、10001000/30000=3.764N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.207.188+1.402.800)0.300=2.258kN截面抗剪强度计算值 T=32258.0/(2800.00015.000)=0.282N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算 T T，满足要求!(3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.6777.1883004/(1006000225000)=0.292mm面板的最大挠度小于3

6、00.0/250,满足要求!二、支撑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)： q11 = 25.1000.3500.300=2.636kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.2000.300=0.060kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值 q2 = (3.500+0.000)0.300=1.050kN/m静荷载 q1 = 1.202.636+1.200.060=3.235kN/m活荷载 q2 = 1.401.050=1.470kN/m计算单元内的龙骨集中力为(1.470

7、+3.235)0.800=3.764kN2.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 = 3.764/0.800=4.705kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.14.710.800.80=0.301kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.8004.705=2.258kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.8004.705=4.140kN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 = 39.20cm3；截面惯性矩 I = 137.20cm4；(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.301106

8、/39200.0=7.68N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算最大剪力的计算公式如下: 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=32258/(24870)=1.008N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/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=2.696kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.6772.696800.04/(1009000.00137

9、2000.0)=0.605mm龙骨的最大挠度小于800.0/400(木方时取250),满足要求!三、托梁的计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= 4.140kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.080kN/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= 0.881kN.m经过计算得到最大支座 F= 12.293kN经过计算得到最大变形 V= 0.530mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 8.98cm3；截面惯

10、性矩 I = 21.56cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.881106/1.05/8982.0=93.41N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 0.530mm顶托梁的最大挠度小于800.0/400,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 = 0.1153.100=0.357kN钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)模板的自重(kN)

11、： NG2 = 0.2000.8000.800=0.128kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.1000.3500.8000.800=5.622kN经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 6.108kN。2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (3.500+0.000)0.8000.800=2.240kN3.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 = 10.47k

12、N 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)； A = 4.24 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 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)；参照扣件式规范2011，由公式计算 顶部立杆段：l0 = ku1(h+2a) (1) 非顶部立杆段：l0 = ku2h (2) k 计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1； u1，u2 计算长度系数，参照扣件式规范附

13、录C表； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m；顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允许长细比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 210 长细比验算满足要求! =0.163 =10285/(0.163423.9)=149.161N/mm2a=0.5m时，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允许长细比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 210 长细比验算满足要求! =0.152 =10285/(0.152423

14、.9)=159.628N/mm2依据规范做承载力插值计算 a=0.300时，=152.650N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u2=1.951,l0=3.380m； =3380/16.0=211.919允许长细比(k取1) 0=211.919/1.155=183.480 210 长细比验算满足要求! =0.163 =10465/(0.163423.9)=151.767N/mm2,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依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9 MW=0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风

15、荷载标准值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.4501.0000.126=0.057kN/m2 h 立杆的步距，1.50m； la 立杆迎风面的间距，0.80m； lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，0.80m；风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.0570.8001.5001.500/10=0.013kN.m； Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值； 顶部立杆Nw=1.2005.958+1.4002.240+0.91.4000.013/0.800=10.306kN 非顶部立杆Nw=1.2006.108+1.4002.240+0.91.4000.013/0.800=10.485k

16、N顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允许长细比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 210 长细比验算满足要求! =0.163 =10306/(0.163423.9)+13000/4491=152.318N/mm2a=0.5m时，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允许长细比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 210 长细比验算满足要求! =0.152 =10306/(0.152423.9)+13000/4491=162.806N/mm2依据规范做承载力插值计算 a=0.300时，=155.814N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u2=1.951,l0=3.38m； =3380/16.0=211.919允许长细比(k取1) 0=211.919/1.155=183.480 210 长细比验算满足要求! =0.163 =10485/(0.163423.9)+13000/4491=154.924N/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。模板支撑架计算满足要求！