电梯井屋面楼板模板门式脚手架支撑计算书新.docx

1、电梯井屋面楼板模板门式脚手架支撑计算书新电梯井屋面楼板模板门式脚手架支撑计算书门式钢管脚手架的计算参照建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2010）。计算参数:脚手架搭设高度为4.1m，门架型号采用MF1219，钢材采用Q235。门架的宽度 b = 1.20m，门架的高度 h0 = 1.90m，步距1.95m，跨距 l = 1.83m。门架 h1 = 1.54m，h2 = 0.08m，b1 = 0.75m。门架立杆采用42.02.5mm钢管，立杆加强杆采用34.02.2mm钢管。每榀门架之间的距离1.20m，板底木方距离300mm。板底木方截面宽度70mm，高度70mm。面板厚度

2、18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用8080mm木方。模板自重0.30kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3，施工活荷载0.00kN/m2。 1立杆；2立杆加强杆；3横杆；4横杆加强杆 图1 计算门架的几何尺寸图 图2 模板支架示意图地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。按照门式脚手架新规范4.3和4.4条规定确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效应控制的组合S=1.2(2

3、5.100.12+0.30)+1.400.00=3.974kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.100.12+0.71.400.00=4.066kN/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0.71.40=0.98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。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 25.1000.1201.200+0.3001.200=3.974kN/m活荷载标准值 q2 = (0.000+0.000)1

4、.200=0.000kN/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 = bh2/6 = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； 截面惯性矩 I = bh3/12 = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(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(k

5、N/m)；经计算得到 M = 0.100(1.353.974+0.980.000)0.3000.300=0.048kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.04810001000/64800=0.745N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.353.974+1.00.000)0.300=0.966kN截面抗剪强度计算值 T=3966.0/(21200.00018.000)=0.067N/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 v = 0.677q

6、l4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.6773.9743004/(1006000583200)=0.062mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!二、楼板底木方的计算木方按照简支梁计算，木方的截面力学参数为1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1 = 25.1000.1200.300=0.904kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.3000.300=0.090kN/m(3)活荷载为施工人员与施工设备产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值 q3 = 0.0000.300=0.000kN/m经计算得

7、到，木方荷载计算值 Q=1.2(0.904+0.090)+0.90.980.000=1.341kN/m2.木方强度、挠度、抗剪计算 木方计算简图 木方弯矩图(kN.m) 木方剪力图(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 木方变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.644kN N2=1.771kN N3=1.771kN N4=0.644kN经过计算得到最大弯矩 M= 0.193kN.m经过计算得到最大支座 F= 1.771kN经过计算得到最大变形 V= 0.775mm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

8、: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 7.007.007.00/6 = 57.17cm3； 截面惯性矩 I = bh3/12 = 7.007.007.007.00/12 = 200.08cm4；式中：b为板截面宽度，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 =0.193106/57166.7=3.38N/mm2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=30.965/(27070)=0.295N/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

9、!(3)木方挠度计算最大变形 v =0.775mm木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!三、楼板底托梁的计算板底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。均布荷载取托梁的自重 q= 0.069kN/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= 0.733kN.m经过计算得到最大支座 F= 6.350kN经过计算得到最大变形 V= 2.334mm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

10、别为: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3； 截面惯性矩 I = bh3/12 = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.733106/85333.3=8.59N/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 = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=33715/(28080)=0.871N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计

11、算满足要求!(3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =2.334mm顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!四、门架荷载标准值作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。1 门架静荷载计算门架静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为： 门架(MF1219) 1榀 0.224kN 交叉支撑 2副 20.040=0.080kN 水平架 5步4设 0.1654/5=0.132kN 连接棒 2个 20.006=0.012kN 锁臂 2副 20.009=0.017kN 合计 0.465kN经计算得到，每米高脚手架自重

12、合计 NGk1 = 0.465 / 1.950 = 0.238kN/m(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)剪刀撑采用48.03.5mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算： tg=(41.950)/(41.830)=1.066 20.038(41.830)/cos/(41.950)=0.105kN/m水平加固杆采用48.03.5mm钢管，按照4步1跨设置，每米高的钢管重为 0.038(11.830)/(41.950)=0.009kN/m每跨内的直角扣件1个，旋转扣件1个，每米高的钢管重为0.037kN/m； (10.014+40.014)/1.950=0.037kN/

13、m每米高的附件重量为0.020kN/m；每米高的栏杆重量为0.010kN/m；经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.181kN/m经计算得到，静荷载标准值总计为 NG = 0.419kN/m。2 托梁传递荷载第1榀门架两端点力3.715kN，6.350kN第2榀门架两端点力5.153kN，5.153kN第3榀门架两端点力6.350kN，3.715kN经计算得到，托梁传递荷载为 NQ = 10.305kN。五、立杆的稳定性计算作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式 N = 1.2NGH + NQ其中 NG 每米高脚手架的静荷载标准值，NG = 0.419

14、kN/m； NQ 托梁传递荷载，NQ = 10.305kN； H 脚手架的搭设高度，H = 4.1m。经计算得到，N = 1.20.4194.100+10.305=12.627kN。门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 其中 N 作用于一榀门架的轴向力设计值，N = 12.63kN； Nd 一榀门架的稳定承载力设计值(kN)；一榀门架的稳定承载力设计值公式计算 其中 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到，=0.396； k 调整系数，k=1.13； i 门架立杆的换算截面回转半径，i=1.64cm； I 门架立杆的换算截面惯性矩，I=8.34cm4； h0 门架的高度，h0=1

15、.90m； I0 门架立杆的截面惯性矩，I0=6.08cm4； A1 门架立杆的净截面面积，A1=3.10cm2； h1 门架加强杆的高度，h1=1.54m； I1 门架加强杆的截面惯性矩，I1=2.79cm4； A 一榀门架立杆的毛截面面积，A=2A1=6.20cm2； f 门架钢材的强度设计值，f=205.00N/mm2。Nd调整系数为1.0。经计算得到，Nd= 1.050.332=50.332kN。立杆的稳定性计算 N Nd,满足要求!六、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 p fg其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p = N/A；p = 50.51 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 12.63 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (kN/m2)；fg = 68.00地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk 地基承载力标准值；fgk = 170.00地基承载力的计算满足要求!