梁模板扣件钢管高支撑架计算书负二层3#2KL43.docx

1、梁模板扣件钢管高支撑架计算书负二层3#2KL43梁模板扣件钢管高支撑架计算书依据规范:建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ 300-2013混凝土结构工程施工规范GB 50666-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011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

2、3.1m，梁截面 BD=250mm500mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.70m，立杆的步距 h=1.80m，梁底增加2道承重立杆。面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方4080mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距 1.00m。梁底按照均匀布置承重杆4根计算。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。，施工均布荷载标准值2.50kN/m2。梁两侧的楼板厚度0.25m，梁两侧的楼板计算长度0.50m。扣件计算折减系数取1.00。 图

3、1 梁模板支撑架立面简图按照临时支撑结构规范规定确定荷载组合分项系数如下：永久荷载效应S1=1.35(25.500.50+0.20) = 17.483kN/m2可变荷载效应S2=1.402.50=3.500kN/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1.35，可变荷载分项系数取1.40计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。集中力大小为 F = 1.3525.5000.2500.5000.700=3.012kN。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,

4、需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.5000.5000.700=8.925kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.2000.700(20.500+0.250)/0.250=0.700kN/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)：经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.500+0.000)0.2500.700=0.438kN均布荷载 q = 1.358.925+1.350.700=12.994kN/m集中荷载 P =

5、1.400.438=0.613kN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 = bh2/6 = 70.001.501.50/6 = 26.25cm3； 截面惯性矩 I = bh3/12 = 70.001.501.501.50/12 = 19.69cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。 计算简图 弯矩图(kN.m) 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： 变形计算受力图 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.930kN N2=1.930kN最大弯矩 M = 0.139k

6、N.m最大变形 V = 0.408mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.13910001000/26250=5.295N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值 T=3Q/2bh=31930.0/(2700.00015.000)=0.276N/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)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.408mm面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!二、梁底支撑木方的计算 梁底木方计算按照三

7、跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = P/l = 1.930/0.700=2.758kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.760.700.70=0.135kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.7002.758=1.158kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.7002.758=2.124kN木方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 = bh2/6 = 4.008.008.00/6 = 42.67cm3； 截面惯性矩 I = bh3/12 = 4.008.008.008.00/12 = 170.67cm4；式中：b为板截

8、面宽度，h为板截面高度。(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.135106/42666.7=3.17N/mm2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!(2)木方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=31158/(24080)=0.543N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方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木方计算跨度(即木方下小横杆间距)得到q=1.719kN/m最大变形v

9、=0.677ql4/100EI=0.6771.719700.04/(1009000.001706667.0)=0.182mm木方的最大挠度小于700.0/250,满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一) 梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(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： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.288kN.m最大变形 vmax=0.097mm最大支座力 Qmax=4.311kN

10、抗弯计算强度 f = M/W =0.288106/4491.0=64.15N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于458.3/150与10mm,满足要求!(二) 梁底支撑纵向钢管计算梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算。四、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,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=4.31kN选用单扣件，抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算按照有剪刀撑框架

11、式支撑结构计算x向取纵向计算：单元框架x向跨数 nx = 6支撑结构的刚度比 K = 0.42单元框架x向跨距与步距h之比 x = 0.56依据规范附表B-3并对K和x做双向插值，可得计算长度系数 = 1.65x向取横向计算：单元框架x向跨数 nx = 8支撑结构的刚度比 K = 0.45单元框架x向跨距与步距h之比 x = 0.39依据规范附表B-3并对K和x做双向插值，可得计算长度系数 = 1.47取计算结果的较大值，所以计算长度系数 = max(1.65,1.47)=1.65依据规范表4.4.10并做插值可得高度修正系数 H = 1.00扫地杆高度、悬臂长度分布与步距之比的最大值 = 0

12、.11依据规范附表B-5并对和x做双向插值,可得扫地杆高度与悬臂杆长度修正系数a = 1.00所以，立杆计算长度 l0 = Hah = 1.001.001.651.80=2.97 m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，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=4.31kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2=1.350.357=0.482kN 所以立杆轴心压力设计值 N=N1+N2 = 4.793kN 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

13、.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)，l0=2.97；立杆稳定性验算：l0=2.967m； =l0/i=2967/16.0=185.997 查规范附表A-1可得 =0.209 =4793/(0.209423.9)=53.984N/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： 其中 N 立杆轴力设计值(kN) 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24

14、 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 M 立杆弯矩设计值； NE 立杆的欧拉临界力，NE = 2EA / 2； 计算长细比， = l0/i； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60风荷载标准值：Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2风荷载的线荷载标准值：pwk=Wkla = 0.2251.000=0.225kN/m风荷载作用于有剪刀撑框架式支撑结构，引起的立杆轴力标准值为： NWK=nwapwkH2/2B = 6.0000.2253.102 / (28.00) = 0.811kN风荷载直接作用于立杆引起的立杆局部弯矩标准值为：

15、 MLK=pwkh2/10 = 0.2251.802 / 10 = 0.073kN.m风荷载引起的立杆弯矩标准值为： MWK=MLK = 0.073kN.m风荷载引起的立杆弯矩设计值为：M=QMWK = 1.40.073=0.102kN.m立杆轴力设计值为： N=GNGK+QQ(NQK+NWK) = 4.311+1.3500.357+0.91.40.811 = 5.815kN立杆稳定性验算：l0=2.967m； =l0/i=2967/16.0=185.997 查规范附表A-1可得 =0.209立杆的欧拉临界力为：NE = 2EA / 2 = 24.913kN =5815/(0.209423.9)+102000/4491/(1-1.10.2095815/24913)=89.508N/mm2, 立杆的稳定性计算 f,满足要求!模板支撑架计算满足要求！