框架梁模板钢管高支架计算书最新版本.doc

框架梁模板钢管高支撑架计算书 梁模板的计算参照建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)、组合钢模板技术规范(GB50214-2001)、木结构设计规范(GB 500052003)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(2006年版)(GB 50009-2001)等编制。 本支架计算公式(1)根据脚手架试验，参照脚手架规范和脚手架工程实例， 本支架计算公式(2)参照施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。 模板支架搭设高度为9.19米， 基本尺寸为：梁截面 BD=350mm650mm， 梁两侧楼板厚度110mm， 梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=1.00米，立杆的步距 h=1.50米，立杆的顶部步距 h=1.20米。 梁底增加1道承重立杆。 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 = 1.225.4300.1101.9501.000=6.546kN。 采用的钢管类型为483.0，采用扣件连接方式。 梁模板支撑架立面简图 一、模板面板计算 使用模板类型为：胶合板。 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)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.4300.6501.000=16.530kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3501.000(20.650+0.350)/0.350=1.650kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)： q13 = 2.5001.000=2.500kN/m 均布线荷载标准值为： q = 25.4300.6501.000+0.3501.000(20.650+0.350)/0.350=18.179kN/m 均布线荷载设计值为： 按可变荷载效应控制的组合方式： q1 = 0.91.2(16.530+1.650)+1.42.500=22.784kN/m 按永久荷载效应控制的组合方式： q1 = 0.91.35(16.530+1.650)+1.40.72.500=24.293kN/m 根据以上两者比较应取q1 = 24.293kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值 q2 = 0.91.20.3501.000(20.650+0.350)/0.350=1.782kN/m 跨中集中荷载设计值 P = 0.91.42.500=3.150kN 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 100.001.801.80/6 = 54.00cm3； I = 100.001.801.801.80/12 = 48.60cm4； 施工荷载为均布线荷载： 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN.m) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.594kN N2=5.314kN N3=1.594kN 最大弯矩 M1 = 0.093kN.m 施工荷载为集中荷载： 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN.m) 最大弯矩 M2 = 0.007kN.m M1 M2，故应采用M1验算抗弯强度。 (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.09310001000/54000=1.722N/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)挠度计算 验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值， 故采用均布线荷载标准值q = 18.18kN/m为设计值。 面板最大挠度计算值 v = 0.023mm 面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求! 二、梁底支撑木方的计算 （一）梁底木方计算 按照三跨连续梁计算，取将面板下的最大支座力转化为均布荷载进行计算，计算公式如下: 均布荷载 q = 5.314/1.000=5.314kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.15.3141.001.00=0.531kN.m 最大剪力 Q = 0.6ql=0.65.3141.000=3.188kN 最大支座力 N = 1.1ql=1.15.3141.000=5.846kN 方木的截面力学参数为 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3； I = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4； (1)方木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=M/W=0.531106/53333.3=9.96N/mm2 方木的抗弯计算强度小于16.5N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=33188/(25080)=1.196N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 方木的抗剪计算强度小于1.6N/mm2,满足要求! (3)方木挠度计算 qk = q/1.2=4.428kN/m 最大变形 v = 0.677qkl4/100EI=0.6774.4281000.04/(1009000.002133333.3)=1.561mm 方木的最大挠度小于1000.0/250,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 支撑钢管剪力图(kN) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.139kN.m 最大变形 vmax=0.023mm 最大支座力 Qmax=8.273kN 抗弯计算强度 f=0.139106/4490.0=31.07N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于250.0/150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 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编， P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN， 按照扣件抗滑承载力系数0.80 该工程实际的旋转双扣件承载力取值为Rc=16 0.80=12.80kN 。 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(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取16.0 0.80=12.80KN； 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=8.27kN 双扣件抗滑承载力的设计计算值R=8.27KN Rc=12.80KN, 满足要求! 五、立杆的稳定性计算 该架体顶部荷载通过水平杆传递给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态，故为满堂脚手架形式，采用满堂脚手架计算方法计算。 1、不考虑风荷载时,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 不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=8.27kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.1119.190=1.220kN N = 8.273+1.220=9.493kN 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 = 4.24 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)； （1）.参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)，计算公式如下： l0 = kh 其中，k计算长度附加系数，应按表5.3.4采用；k=1.155； 考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按附录C采用；= 2.377 计算结果： = h/i=2.3771.500100/1.600=223 =250, 满足要求! 立杆计算长度 l0 = kh = 1.155 2.377 1.50 = 4.12 l0/i = 4118.152/16.000 = 257 由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.110 钢管立杆受压应力计算值 = 202.63N/mm2， 立杆的稳定性计算 f1=205.00N/mm2,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 (N/mm2)，p = N/A；p = 37.97 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 9.49 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 240.00 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 = 1.00 fgk 地基承载力标准值；fgk = 240.00 地基承载力的计算满足要求! 七、模板的构造和施工要求: 1、顶部支撑点的设计要求: a.钢管立柱底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托，U形支托与楞梁两侧间如有间隙，必须锲紧；其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，插入立杆内的长度不得小于150mm；螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心； b.扣件式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于500mm；碗扣式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于700mm； 2、模板支架的构造要求: a.梁和板的立杆，其纵横间距应相等或成倍数； b.当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1；靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm,如下图所示： c.立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，立杆的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3； d.水平杆搭接接头的搭接长度不应小于1，应采用不少于3个旋转扣件固定; e.当满堂支撑架高宽比不满足建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录C表 C-2表C-5 规定（高宽比大于2或2.5）时，满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接，连墙件水平间距应为6m9m,竖向间距应为2m3m。在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接，在有空间部位，满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外延伸布置23跨。支撑架高宽比不应大于3； f.模板支架应自成体系，严禁与其他脚手架进行连接。 g.模板支架在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。 h.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆； i.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度； 3、扣件安装应符合下列规定： a.螺栓拧紧力矩应控制在4065N.m之间； b.主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm； c.对接扣件开口应朝上或朝内； d.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm； 4、钢管扣件模板支架体系的剪刀撑应符合以下要求： （1）、普通型： a.在架体外侧周边及内部纵、横向每5m8m，应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为5m8m； (b.在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。当支撑高度超过8m，或施工总荷载大于15kN/，或集中线荷载大于20kN/m的支撑架，扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过8m； （2）、加强型： a.当立杆纵、横间距为0.9m0.9m1.2m1.2m时，在架体外侧周边及内部纵、横向每4跨（且不大于5m），应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为4跨； b.当立杆纵、横间距为0.6m0.6m0.9 m0.9m(含0.6m0.6m，0.9m0.9m)时，在架体外侧周边及内部纵、横向每5跨（且不小于3m），应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为5跨； c.当立杆纵、横间距为0.4 m0.4m0.6 m0.6m（含0.4m0.4m）时 ，在架体外侧周边及内部纵、横向每3m3.2m应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为3m3.2m； d.在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置水平剪刀撑，当支撑高度超过8m，或施工总荷载大于15kN/，或集中线荷载大于20kN/m的支撑架，扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过6m，剪刀撑宽度应为3m5m； 5、高大模板工程执行建质200987号危险性较大的分部分项工程安全管理办法规定。 6、立杆步距的设计： a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步