碗扣式支架计算书汇总教学文案.docx

1、碗扣式支架计算书汇总教学文案碗扣式钢管模板支架工程施工方案计算书工 程 名 称： 兰州新区保障性住房项目A-4#、9#、10#、11#楼工程 编 制 人： 日 期： 一、 编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、混凝土结构工程施工规范GB50666-20113、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-20084、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20085、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20116、建筑施工手册第四版（缩印本）7、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）8、建筑结构荷载规范GB50009-20129、混凝土模板用胶合

2、板GB/T17656-200810、冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-20029、木结构设计规范GB50005-2003二、 工程参数楼板与支架参数砼楼板厚度0.18m支架高度3m立杆纵距0.9m立杆横距0.9m水平杆最大步距1.2m顶步步距1.2m立杆伸出长度a0.5m钢管类型483.0面板竹胶合板 厚度：10mm次楞方木40mm80mm，间距0.3m主楞单钢管荷载参数永久荷载新浇砼自重24kN/m3钢筋自重1.1kN/m3面板次楞自重0.3kN/m2支架自重0.149kN/m可变荷载施工人员及设备均布荷载面板与次楞主楞立杆2.5kN/m21.5kN/m21kN/m2面板与次楞施工人

3、员及设备集中荷载2.5kN浇筑和振捣砼荷载2kN/m2泵送砼水平荷载取垂直荷载值的2%风荷载北京，基本风压：0.3kN/m2三、 模板面板验算面板采用竹胶合板，厚度为10mm ，取主楞间距0.9m的面板作为计算宽度。面板的截面抵抗矩W= 9001010/6=15000mm3；截面惯性矩I= 900101010/12=75000mm4；（一）强度验算1、 面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.3m。2、荷载计算取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。均布线荷载设计值为：q1=0.91.2(240.18+1.10.18+0.3)+1.42.50.9=7.51

4、8KN/mq1=0.91.35(240.18+1.10.18+0.3)+1.40.72.50.9= 7.253KN/m根据以上两者比较应取q1= 7.518N/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值q2=0.91.20.90.3=0.292 KN/m跨中集中荷载设计值P=0.91.42.5= 3.150KN3、强度验算施工荷载为均布线荷载：M1=0.1q1l2=0.1 7.5180.32=0.068KNm施工荷载为集中荷载：M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08 0.2920.32 +0.213 3.1500.3=0.203KNm取Mmax=0.203KNm验算强度。面

5、板抗弯强度设计值f=25N/mm2；=Mmax=0.203106=13.53N/mm2 f=25N/mm2W15000面板强度满足要求!（二）挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：q = 0.9（240.181.10.180.3）=4.336KN/m；面板最大容许挠度值: 300/400=0.8mm；面板弹性模量: E = 4500N/mm2；=0.677ql4=0.6774.3363004=0.70mm 0.8mm100EI100450075000满足要求!四、 次楞方木验算次楞采用方木，宽度40mm，高度80mm，间距0.3m，截面抵抗矩W

6、和截面惯性矩I分别为:截面抵抗矩 W =408080/6=42667mm3；截面惯性矩 I =40808080/12=1706667mm4；（一）抗弯强度验算1、 次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取立杆横距，L=0.9m。2、荷载计算取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。均布线荷载设计值为：q1=0.91.2(240.18+1.10.18+0.3)+1.42.50.3=2.506KN/mq1=0.91.35(240.18+1.10.18+0.3)+1.40.72.50.3= 2.418KN/m根据以上两者比较应取q1= 2.506KN/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重

7、线荷载设计值q2=0.91.20.30.3=0.097KN/m跨中集中荷载设计值P=0.91.42.5= 3.150KN3、强度验算施工荷载为均布线荷载：M1= 0.1q1l2=0.12.5060.92=0.203KNm施工荷载为集中荷载：M2= 0.08q2l2+0.213Pl=0.080.0970.92+0.2133.1500.9=0.610KNm取Mmax=0.610KNm验算强度。木材抗弯强度设计值f=17N/mm2；=Mmax=0.610106=14.30N/mm2 f=17N/mm2W42667次楞抗弯强度满足要求!（二）抗剪强度验算施工荷载为均布线荷载时：V1=0.6q1l=0.

8、62.5060.9=1.353KN施工荷载为集中荷载：V2= 0.6q2l+0.65P=0.60.0970.9+0.653.150=2.100KN取V=2.100KN验算强度。木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；抗剪强度按下式计算:=3V=32.100103= 0.984N/mm2 fv=1.6N/mm22bh24080次楞抗剪强度满足要求!（三）挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：q = 0.3（240.181.10.180.3）=1.445KN/m次楞最大容许挠度值:900/250=3.6mm；次楞弹性模量: E = 10000N/

9、mm2；=0.677ql4=0.6771.445900.04=0.38mm 3.6mm100EI100100001706667满足要求!五、 主楞验算主楞采用:单钢管，截面抵拒矩W=4.49cm3，截面惯性矩I=10.78cm4（一）强度验算当进行主楞强度验算时，施工人员及设备均布荷载取1.5kN/mm2。首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。作用在次楞上的均布线荷载设计值为：q11= 0.91.2(240.18+1.10.18+0.3)+1.41.50.3=2.128kN/mq12= 0.91.35(240.18+1.10.18+0.3)+1.40.71.50.3= 2.153kN/m根据以上

10、两者比较应取q1= 2.153kN/m作为设计依据。次楞最大支座力=1.1q1l=1.12.1530.9=2.131kN。次楞作用集中荷载P=2.131kN，进行最不利荷载布置如下图：计算简图(kN)弯矩图(kN.m)最大弯矩 Mmax=0.607kN.m；主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2；=Mmax=0.607106=135.189N/mm2 205N/mm2W4.49103主楞抗弯强度满足要求!（二）挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值。首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。作用在次楞上的均布线荷载设计值为：q = 0.3（240.181.10.180.3）=1

11、.445kN/m次楞最大支座力=1.1q1l=1.11.4450.9=1.431kN。以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P，经计算，主梁最大变形值V=1.012mm。主梁的最大容许挠度值:900/150=6.0mm，最大变形 Vmax =1.012mm 6.0mm满足要求!六、 立杆轴向力及承载力计算（一）风荷载计算1风荷载标准值计算作用在模板支撑架上的水平风荷载标准值应按下式计算：k=zs00-基本风压。按现行国家标准建筑结构荷载规范GB500009北京n=10的规定采用，0=0.3kN/m2。z -风压高度变化系数。模板支架计算高度H=3m，按地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区。z=0

12、.74。s -风荷载体形系数。单排架无遮拦体型系数：st=1.20，挡风系数：0=A1/A0，A1：杆件挡风面积，A0：迎风全面积。取一步一跨面积计算，挡风系数=1.2An/(lah)=1.20.118/(0.91.2)=0.131式中An =(la+h+0.325lah)d=0.118m2An：一步一跨内钢管的总挡风面积；la：立杆间距，0.9m；h：步距，1.2m；d：钢管外径，0.048m系数1.2：节点面积增大系数；系数0.325：模板支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。单排架无遮拦体形系数：st=1.2=1.20.131=0.16无遮拦多排模板支撑架的体形系数：s=st1-n=0.16

13、1-0.93 2=0.311-1-0.93-风荷载地形地貌修正系数。n-支撑架相连立杆排数。风荷载标准值k=zs0=0.740.310.3=0.069kN/m22风荷载在立杆中产生的轴向力计算架体内力计算时，应将风荷载化解为每一节点处的集中荷载。=klah=0.0690.91.2=0.075KN节点集中荷载在立杆中产生的内力v按下式计算：v=h=1.20.075=0.100KNLx0.9模板支架共2步，风荷载在立杆中产生的最大轴向压力Q5=(n-1)v=(2-1)0.100=0.100KN。风荷载在立杆中产生的最大轴向拉力=3v=30.100=0.300KN。(二)立杆轴心压力设计值N计算不组

14、合风荷载时单肢立杆轴向力：N=1.2（Q1+ Q2）+1.4(Q3Q4)LxLy=1.2(0.3+25.10.18)0.90.9+0.1493)+1.4(1+1)0.90.9=7.487KN;组合风荷载时单肢立杆轴向力：N=1.2（Q1+ Q2）+0.91.4(Q3Q4)LxLy+ Q5=1.2(0.3+25.10.18)0.90.9+0.1493)+0.91.4(1+1)0.90.9+0.100=7.387KN;取上述计算结果较大值N=7.487kN作为轴向力。(三)立杆承载力验算单肢立杆轴向承载力应符合NAfN - 轴向力设计值(kN)，N=7.487kN；- 轴心受压稳定系数,由长细比=

15、Lo/i 查表得到，L0是立杆计算长度（m）。当架体外侧四周及中间设置了纵横向剪刀撑并满足碗扣式脚手架规范构造要求时，立杆计算长度L=h+2a，a为立杆伸出顶层水平杆长度。L=1.2+20.5=2.20m。i - 立杆的截面回转半径(cm) ,i=1.59cm；A - 立杆截面面积(cm2),A=4.24cm2；f - 钢管抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2；立杆长细比=Lo/i=220.00/1.59=138 230，长细比满足要求!。按照长细比查表得到轴心受压立柱的稳定系数=0.353；7.487 0.3534.24102205/1000=30.683KN 立杆承载力满足要求!

16、七、 立杆底地基承载力验算1、上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值N=7.487kN2、垫木底面面积A垫木作用长度0.9m，垫木宽度0.3m，垫木面积A=0.90.3=0.27m23、地基土为素填土，其承载力设计值fak= 120kN/m2立杆垫木地基土承载力折减系数mf= 0.44、验算地基承载力立杆底垫木的底面平均压力P=N=7.487=27.73kN/m2 mffak=1200.4=48kN/m2A0.27满足要求!。八、 架体抗倾覆验算支架应按砼浇筑前和砼浇筑时两种工况进行抗倾覆验算，抗倾覆验算应满足下式要求：0M0MrMr-支架的抗倾覆力矩设计值Mo-支架的倾覆力矩设计值架体高度3m，

17、宽度5m，取一个立杆纵距0.9m作为架体计算长度。(一)砼浇筑前架体抗倾覆验算混凝土浇筑前，支架在搭设过程中，倾覆力矩主要由风荷载产生。1、风荷载倾覆力矩计算作用在模板支撑架上的水平风荷载标准值k=0.069kN/m2风荷载作用下的倾覆力矩M0=1.40.0690.933/2=0.39KN.m2、架体抗倾覆力矩计算当钢筋绑扎完毕后，架体、模板与钢筋自重荷载标准值如下（立杆取7排。）：0.14937+(0.3+1.10.18)0.95=5.37KN架体自重作用下产生的抗倾覆力矩0Mr=0.90.95.375/2=10.87KN.mM0 Mr，抗倾覆验算满足要求!(二)砼浇筑时架体抗倾覆验算混凝土浇筑时，支架的倾覆力矩主要由泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载产生，附加水平荷载以水平力的形式呈线荷载作用在支架顶部外边缘上。抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土和模板自重等永久荷载产生。1、附加水平荷载产生的倾覆力矩计算附加水平荷载取竖向永久荷载标准值的2%，(0.14937+(0.3+25.100.18)0.95) 2%=24.812%=0.496kN附加水平荷载下产生的倾覆力矩M0=1.40.4963=2.083KN.m2、架体抗倾覆力矩计算架体自重作用下产生的抗倾覆力矩0Mr=0.90.924.815/2=50.24KN.mM0 Mr，抗倾覆验算满足要求!