承插型盘扣式钢管支架计算书.docx

1、承插型盘扣式钢管支架计算书10、模板支架设计及计算10.1地下室顶板支架计算（板厚200mm):计算依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)。一、计算参数:模板支架搭设高度为4.8m，立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=1.20m，立杆的步距 h=1.20m。面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm4。木方50100mm，间距250mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm4。梁顶托采用双钢管483.5mm。模板自重0.35kN/m2，混凝土钢筋自重25.

2、00kN/m3，施工活荷载3.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元二、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 = 25.0000.2001.200+0.3501.200=6.420kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)1.200=3.600kN/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: W = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； I = 120.001.801.801.80/12 =

3、58.32cm4；(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(1.206.420+1.43.600)0.2500.250=0.080kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.08010001000/64800=1.229N/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 T = 3Q/2bh T其中最大剪力

4、 Q=0.600(1.206.420+1.43.600)0.250=1.912kN截面抗剪强度计算值 T=31912.0/(21200.00018.000)=0.133N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2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 = 0.6776.4202504/(1006000583200)=0.049mm面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!三、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算。1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 =

5、 25.0000.2000.250=1.250kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3500.250=0.088kN/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 = (1.000+2.000)0.250=0.750kN/m静荷载 q1 = 1.201.250+1.200.088=1.605kN/m活荷载 q2 = 1.400.750=1.050kN/m2.木方的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 = 3.186/1.200=2.655kN/

6、m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.661.201.20=0.382kN.m最大剪力 Q=0.61.2002.655=1.912kN最大支座力 N=1.11.2002.655=3.505kN本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.382106/83333.3=4.59N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/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 = 0

7、.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=31912/(250100)=0.573N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.338kN/m最大变形 v =0.6771.3381200.04/(1009500.004166666.8)=0.474mm木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!四、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力 P= 3.505kN；均布荷载取托梁的自重 q= 0.092kN/m。

8、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= 2.063kN.m经过计算得到最大支座 F= 18.623kN经过计算得到最大变形 V= 2.018mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 10.16cm3；截面惯性矩I=24.38cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=2.063106/1.05/10160.0=193.38N/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 = 2.018mm

9、顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,满足要求!五、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: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 六、模板支架荷载标准值(立杆轴力)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)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.1494.800=0.715kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.3501.2001.200=0.504kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

10、NG3 = 25.0000.2001.2001.200=7.200kN经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3)= 8.419kN。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 = (1.000+2.000)1.2001.200=4.320kN3.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七、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为： 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 16.15kNi 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立

11、杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；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；h 最大步距，h=1.20m；l0 计算长度，取1.200+20.300=1.800m； 由长细比，为1800/16=114； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.497；经计算得到=16150/(0.497489)=66.498N/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=1.4Wklal02/8-Pr

12、l0/4风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr计算公式 Pr=51.4Wklal0/16其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=0.70.3001.2000.600=0.216kN/m2 h 立杆的步距，1.20m； la 立杆迎风面的间距，1.20m； lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，1.20m；风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr=51.40.2161.2001.800/16=0.204kN.m；风荷载产生的弯矩 Mw=1.40.2161.2001.8001.800/8=0.055kN.m；Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；Nw=1.28.419+0.91.44

13、.320+0.91.40.055/1.200=15.604kN经计算得到=15604/(0.497489)+55000/5080=74.010N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算 Mmax=52.81所以第7天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。第2层以下的模板支撑可以拆除。10.2地下室墙体计算取墙高为4800mm，采用PE60系列的组合钢模板，横向背楞采用双48钢管,间距为600mm，竖向背楞采用双48钢管，间距为700mm。对拉螺杆双向间距600700mm，对拉螺杆采用M14。混凝土自重（c）为24 kN/m3，强度等级C35，坍落度为1416cm，采用导管卸料，浇筑

14、速度为1.2m/h，混凝土温度取20，用插入式振捣器振捣。荷载设计值：A混凝土侧压力： 1、混凝土侧压力标准值：F1=0.22ct012V1/2=0.222471.21.151.21/2=32.59kN/m2F2=cH=244.26=102.24 kN/m2取两者中小值，即F1=32.59kN/m2，2、混凝土侧压力设计值：F=32.591.20.85=33.24kN/m2倾倒混凝土时产生的水平荷载查表为2kN/m2荷载设计值为21.40.85=2.38 kN/m2 F=33.24+2.38=35.62kN/m2B. 面板验算查表得6015模板(=3mm)得截面特征:A=24.56cm2 Ix

15、=58.87cm4 wx=13.02 cm3 ，考虑到模板的实际尺寸，取计算模型为三跨连续梁，取三跨连续结构计算。将面均布荷载化为线均布荷载，取1m宽板带计算，a.荷载计算q2=33.240.6=19.944 kN/m2（用于验算挠度），q1=35.620.6=21.372 kN/m2（用于验算承载力），b、计算简图c.抗弯强度验算M=Kmq1l2=-0.12521.3723002=-0.24106Nmm=M/W=0.24106/13.02103=18.43N/mm2fm=215N/mm2(满足)d挠度验算=Kq2l4/100EI=0.27319.9443004/1002.0610558.87

16、104=0.0036mm1.2mm（满足）C、内钢楞验算查表得48钢管的截面特征I=10.78cm4 w=4.49cm 3 q2=33.240.3=9.972 kN/m2（用于验算挠度）；q1=35.620.3=10.686 kN/m2（用于验算承载力）；b、计算简图c.抗弯强度验算M=0.10q1l2=0.1010.6867002=52.36104Nmm=M/W=52.36104/4.49103=116.6N/mm2215N/mm2（满足）d.挠度验算=0.677q2l4/100EI=0.6779.9727004/1002.0610510.78104=0.73mm1.2mm(满足)。C.对拉

17、螺杆验算对拉螺杆双向间距600700mm，对拉螺杆采用M14。模板拉杆承受的拉力为：N=FA=35.620.60.7=14.96kN17.80 kN（满足）。2地上墙体大钢模计算已知条件：模板面板为6mm厚钢板，肋为8#,水平间距为350mm，背楞为双根10#，最大间距为1300mm，穿墙螺栓最大间距为1300mm，吊钩为20圆钢。面板计算：（1）、计算简图：新浇筑砼侧压力值取F=60KN/m2，面板按单向受力计算，按三跨连续计算，取10mm宽板带为计算单元，故q=0.6N/mm，计算简图如图所示： （2）、强度计算： 按静荷载最大查得弯矩系数Km= -0.100Mmax=Kmql2=0.10

18、00.63502=7350NmmWx=bh2/6=1062/6=60mm3（Wx为净截面抵抗矩）故面板最大内力值为：=Mmax/(rxWx)=7350/(160)=90N/mm2f=123N/mm2满足要求。（3）、挠度验算：查建筑施工手册常用结构计算表得挠度系数Kf=0.677fmax=Kfql4/100EI其中钢材弹性模量E=2.06105N/mm2故fmax=0.6770.063504/（1002.061051063/12）=1.64mm肋计算：（1）、计算简图：肋的支承点为槽钢背楞，近似按两跨连续梁计算，计算简图如图所示： q=0.06350=21N/mm （2）、强度验算：查结构静力

19、计算表得弯矩系数0.125，Mmax=0.125 2112002=3780000Nmm查得8#槽钢：WX=25.3X103 mm3；IX =101X104 mm4；max= Mmax/(rx WX)=3780000/(1x25.3X103)=149 N/mm2f=215N/mm2，满足要求。（3）、挠度验算：查得最大挠度系数为0.912；fmax=0.912ql4/(100EIX)=0.91221x12004/(1002.06105101104)=1.9mm1200/500=2.4 mm，满足要求。背楞计算：（1）、计算简图：背楞的支承点为穿墙螺栓，按承受均布荷载q=0.061300=78N/

20、mm,计算简图如右所示：（2）、强度验算： 背楞两端为悬臂结构，验算下端支座A处强度：MA=qL12/2=783502/2=4.78106Nmm2根10槽钢截面特征：W=79.4103mm3,I=396104mm4。A=MA/W=4.78106/(79.4103)=60.2N/mm2f=215N/mm2 满足要求。验算支座B处强度：MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得：MB= -0.181qL22=0.1817810002=1.41107Nmm；B=MB/W=1.41107/(79.4103)=178N/mm2f=215N/mm2均满足要求。（3）、挠度验算：不等跨连续梁，B

21、C=1300mm，跨度最大，故主要验算跨的挠度。fmax=系数ql4/(24EIX)；系数与K1=4MC/ql2, K2=4MB/ql2有关，MC=782502/2=2437500 NmmMB按不等跨连续梁在均布荷载作用下得最大内力系数查得：MB=0.1747810002=13572000 Nmm所以K1=0.07，K2=0.41，根据K1, K2查得系数为0.136fmax=系数ql4/(24EIX)=0.1367813004/(242.06105396104)=1.56mm焊缝计算：主要计算面板与槽钢肋之间的焊缝计算：q=0.06300=18 N/mm,按两跨连续梁计算0.625qL=0.

22、625181200=13500N焊缝长度lw=Va/(0.7Hhffw)焊缝间距a取300mm，肋高80mm，焊缝高度hf=4mm，fw=160N/mm2故最小焊缝长度：lw=Va/(0.7Hhffw)=13500300/(0.7804160)=113mm实际加工时焊缝为焊150mm，间距300mm，故满足要求。吊钩计算：1. 吊钩采用HPB235(20圆钢)，截面面积314.22mm2，每块大模板上设四个吊钩，按吊装6600mm宽模板自重2.4T计算，模板自重荷载设计值取系数1.3，即x1.32.4=3.12T.=x /=31200/(8314.2)=12.4N/mm2=215N/mm2均满

23、足要求。215/12.4=17.34（满足安全系数K=4的要求）。2.吊钩与模板之间采用M1690螺栓连接，M1690截面面积A=201mm2螺栓主要受剪。x3.12T=31200N=x/=31200/（8201）=19.4N/ mm2=125 N/mm2故满足要求。125/19.4=6.4（满足安全系数K=4的要求）。 穿墙螺栓计算：穿墙螺栓水平间距1300mm，垂直间距：以中间一个穿墙螺栓为例，距上端螺栓1300mm，距下端螺栓1000mm，此螺栓承受的拉力为： =PA=0.061300(1300+1000)/2=89700N穿墙螺栓为带锥度螺栓，大头32、小头，小头面积n615.44mm

24、=N/n =89700/615.44=145.75N/mm2f=215N/mm2均满足要求。10.3标准层顶板支架计算 计算依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)。 一、计算参数: 模板支架搭设高度为2.8m， 立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=1.20m，立杆的步距 h=1.20m。 面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm4。 木方50100mm，间距250mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm4。 梁顶托采用双钢管483.5mm。 模板自重0

25、.35kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载3.00kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元二、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 = 25.0000.2001.200+0.3501.200=6.420kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)1.200=3.600kN/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: W = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； I = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4； (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(1.206.420+1.43.600)0.2500.250=0.080kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.08010001000/6