碗扣式楼板模板支撑架计算书.docx

1、碗扣式楼板模板支撑架计算书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GB50017-2003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mm2，水平杆钢管强度为 N/mm2，钢管强度折减系数取。架体结构重要性系数取。模板支架搭设高度为，立杆的纵距 b=，立杆

2、的横距 l=，脚手架步距 h=。立杆钢管类型选择：LG-A-120(1200);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15mm，剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。内龙骨采用方钢管40.40.，间距300mm，顶托梁采用方钢管40.60.。模板自重m2，混凝土钢筋自重m3。振捣混凝土荷载标准值m2，施工均布荷载标准值m2。地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积，地基承载力调整系数。 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条规定确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效

3、应控制的组合S=+=m2由永久荷载效应控制的组合S=+=m2由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取，可变荷载分项系数取=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。模板面板的按照简支梁计算。静荷载标准值 q1 = +=m活荷载标准值 q2 = +=m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W= I=(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； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取mm2； M

4、= 其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = +=经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 10001000/37500=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 = 53004/(3846000281250)=面板的最大挠度小于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)： q11 = =m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = =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

5、载标准值 q2 = +=m静荷载 q1 = +=m活荷载 q2 = =m计算单元内的龙骨集中力为+=2.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 = =m最大弯矩 M = =最大剪力 Q= = =最大支座力 N= = =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 = ；截面惯性矩 I = ；(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f =0M/W =106/=mm2龙骨的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算最大剪力的计算公式如下: Q = 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=3(2=m

6、m2截面抗剪强度设计值 T=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=m最大变形v=100EI=(100=龙骨的最大挠度小于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= 均布荷载取托梁的自重 q= m。 托梁计算简图 托梁弯矩图 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= 经过计算得到最大

7、支座 F= 经过计算得到最大变形 V= 顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = ；截面惯性矩 I = ；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f =0M/W =106/=mm2顶托梁的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 顶托梁的最大挠度小于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 = =钢管的自重计算参照碗扣式规范JGJ166-2017。(2)模板的自重(kN)： NG2 = =(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = =经计

8、算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 。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.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = + 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 = 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 = A 立杆净截面面积 (cm2)； A = W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 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 = mm2； l0 计算长度 (

9、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； u 立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = ；根据规范规定：立杆计算长度计算时，a可按取值，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 = + =l0=；=3176/=, =根据承载力线性插值得到: =13759)/=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计算公式 MW=10其中 Wk 风荷载标准值(k

10、N/m2)； Wk=uzusw0 = =m2 h 立杆的步距，； la 立杆纵向间距(架体宽度较短方向)，； lb 立杆横向间距，； 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=10=；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，由公式计算：MTk = + 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 = += Nwk = 68/(8+1)/(8+2)=

11、立杆Nw = +=根据承载力线性插值得到: =(13853/+9000/5149)=mm2,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=+22=倾覆力矩 MT=3 = 碗扣支架整体抗倾覆验算 MT MR，满足整体稳定性要求！七、基础承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 pk=N/Ag ufa其中 pk 脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值，pk =N/Ag= (kPa) N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N = Ag 基础底面面积 (m2)；Ag = u 永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，u = fa 地基承载力设计值 (kN/m2)；fa = 地基承载力设计值应按下式计算 fa = mf fak其中 mf 脚手架地基承载力调整系数；mf = fak 地基承载力标准值；fak = 地基承载力的计算满足要求!