轮扣式楼板模板支撑架计算书.docx

1、轮扣式楼板模板支撑架计算书轮扣式楼板模板支撑架计算书一、参数信息和规范依据依据规范:建筑施工承插型轮扣式模板支架安全技术规程T/CCIAT0003-2019建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计标准GB50017-2017混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011计算参数:架体计算参数： 脚手架搭设高度2.60m，纵向宽度7.8m，横向宽度7.8m， 架体顶部栏杆或围挡高度0.90m。 立杆横向间距0.6m，立杆纵向间距0.6m， 脚手架步距0.6m，脚手架顶层步距0.60m。 扫地杆高度0.35m，立杆顶端悬臂长度0.48m。 顶托梁材

2、料选择为木方: 100100mm， 次龙骨材料选择为方钢管: 4040.003mm，次龙骨间隔距离350mm， 面板计算宽度3.6m。 立杆钢管选择：48.33mm,立杆钢管材质选用Q235， 水平杆钢管选择：48.33.0mm,水平杆钢管材质选用Q235。 钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。荷载计算参数： 模板自重0.30kN/m2，混凝土和钢筋自重25.1kN/m3， 楼板现浇厚度0.8m， 施工均布荷载标准值2.5kN/m2。 永久荷载分项系数为1.20，可变荷载分项系数为1.40。 钢管强度折减系数为1.00，结构重要性系数为1.

3、10。 面板厚度12mm，剪切强度1.2N/m2，抗弯强度12.5N/m2，弹性模量4500N/m2。 基本风压为0kN/m2，风荷载体型系数为0，风荷载高度变化系数为0。 图 轮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 = 25.5000.8000.600+0.3000.600=12.420kN/m活荷载标准值 q2 = 2.5000.600=1.500kN/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 = 32

4、.40cm3；截面惯性矩 I = 29.16cm4； (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)； 0 结构重要性系数； 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(1.2012.420+1.401.500)0.3500.350=0.208kN.m经计算得到面板抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.100.20810001000/32400=7.072N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满

5、足要求! (2)抗剪计算 T = 30Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.2012.420+1.401.500)0.350=3.571kN 截面抗剪强度计算值 T=31.103571.0/(2600.00018.000)=0.546N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算小于 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 = 0.67712.4203504/(1006000291600)=0.721mm面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!三、支撑次龙骨的计算龙骨按照均布

6、荷载计算。1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.5000.8000.350=7.140kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3000.350=0.105kN/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 = (2.500+0.000)0.350=0.875kN/m静荷载 q1 = 1.207.140+1.200.105=8.694kN/m活荷载 q2 = 1.400.875=1.225kN/m计算单元内的龙骨集中力为(1.225+8.694)0.600=5.951kN2.龙骨的计算

7、按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = P/l = 5.951/0.600=9.919kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.19.920.600.60=0.357kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.6009.919=3.571kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.6009.919=6.547kN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 = 5.10cm3；截面惯性矩 I = 10.20cm4； (1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.100.357106/5098.6=77.04N/mm2龙骨的抗

8、弯计算强度小于215.0N/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 = 30Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31.103570.84/(240.0040.00)=3.682N/mm2截面抗剪强度设计值 T=125.00N/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=7.245kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.6777.245600.04/(100206000.001019

9、72.0)=0.303mm龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!四、顶托梁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= 6.547kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/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= 0.724kN.m经过计算得到最大支座 F= 12.175kN经过计算得到最大变形 V= 0.141mm顶托梁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

10、面抵抗矩 W = 166.67cm3；截面惯性矩 I = 833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.100.724106/166666.7=4.78N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足: T = 30Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31.107550/(2100100)=1.246N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.141mm顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!五、立杆的稳定性计

11、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 = 0.1552.600=0.404kN钢管的自重计算参照云南地方标准轮扣式规范。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3000.6000.600=0.108kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.5000.8000.6000.600=7.344kN经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 7.856kN。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 = (2.500+0.000)0

12、.6000.600=0.900kN3.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六、立杆的稳定性计算按照有剪刀撑框架式支撑结构计算x向取纵向计算：单元框架x向跨数 nx = 12支撑结构的刚度比 K = 1.25单元框架x向跨距与步距h之比 x = 1.00依据规范附表并对K和x做双向插值，可得计算长度系数 = 2.37x向取横向计算：单元框架x向跨数 nx = 12支撑结构的刚度比 K = 1.25单元框架x向跨距与步距h之比 x = 1.00依据规范附表并对K和x做双向插值，可得计算长度系数 = 2.37取计算结果的较大值，所以计算长度系数 = m

13、ax(2.37,2.37)=2.37依据规范参考表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 = 0.80依据规范附表并对做插值,可得扫地杆高度与悬臂杆长度修正系数a = 1.03所以，立杆计算长度： l0 = max(Hah,h+2k0h2) = max(1.001.032.370.60,0.60+20.70.48) = 1.46 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，N = 10.69kN 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 = 1.61 A 立杆净截面

14、面积 (cm2)； A = 4.27 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.56 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)；立杆稳定性验算：l0=1.458m； =l0/i=1458/16.1=90.809 查规范附表可得 =0.661 =10687/(0.661426.9)=37.870N/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： 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

15、)； A = 4.27 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.56 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 = 1.61风荷载标准值：Wk=uzusw0 = 0.0000.0000.000=0.000kN/m2风荷载产生的弯矩 Mw=1.400.60.0000.6000.6000.600/10=0.000kN.m；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(kN.m)，由

16、公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + 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 = 0.0002.60.60(0.52.6+0.90)=0.000kN.m Nwk = 612/(12+1)/(12+2)(0.000/7.80)=0.000kN Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值； Nw=1.2007.856+1.4000.900+ 1.400.60.000=10.687kN立杆稳定性验算：l0=1.458m； =l0/i=1458/16.1=90.809 查规范附表A-

17、1可得 =0.661立杆的欧拉临界力为：NE = 2EA / 2 = 105.263kN =10687/(0.661426.9)+0/4555/(1-1.10.66110687/105263)=37.870N/mm2, 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!七、轮扣式模板支架整体稳定性计算依据规范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=7.80020.600(1.122+0.300)+2(0.0007.8000.600)7.800/2=51.921kN.m倾覆力矩:MT=31.1000.000 = 0.000kN.m 模板支架整体抗倾覆验算 MT MR，满足整体稳定性要求！轮扣式模板支撑架计算满足要求！