梁模板扣件钢管支撑架计算书

1、梁模板扣件钢管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:2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 6.0m，梁截面 B D=800mm 600mm，立杆的纵距

2、 （跨度方向 ） l=0.40m ，立杆的步距 h=0.90m， 梁底增加 3道承重立杆。2 2 2面板厚度 15mm，剪切强度 1.4N/mm2，抗弯强度 17.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。 内龙骨采用 40. 80.mm木方。木方剪切强度 1.7N/mm2 ，抗弯强度 17.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。 梁底支撑龙骨长度 1.20m 。顶托梁采用双钢管： 482.8 。梁底承重杆按照布置间距 250,350,350mm计算。模板自重 0.20kN/m2，混凝土钢筋自重 25.50kN/m3。 振捣混凝土荷载标准值 2.00kN/m2，23.7/2=8

3、.5 。施工均布荷载标准值 11.00kN/m2。其中：施工均布荷载标准值 2.5 ，最大楼板跨度 3.7m： （楼板长） 1（楼板宽）0.15（楼板厚）25.5（钢筋混凝土自重） 1.2（安全系数） 扣件计算折减系数取 1.00 。8000006250 350 350 250图1 梁模板支撑架立面简图按照 GB51210规范 6.1.11 条规定确定荷载组合分项系数如下：2 由可变荷载效应控制的组合 S=1.2(25.50 0.60+0.20)+1.40 11.00=34.000kN/m22 由永久荷载效应控制的组合 S=1.3525.50 0.60+0.7 1.40 11.00=31.43

4、5kN/m2 由于可变荷载效应控制的组合 S最大，永久荷载分项系数取 1.2 ，可变荷载分项系数取 1.40采用的钢管类型为 482.8 。钢管惯性矩计算采用 I= (D4-d 4)/64 ，抵抗距计算采用 W=(D4-d 4)/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 = 25.500 0.600 0.800+0.200 0.800=12.400kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+11.000) 0.800=10.400kN/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

5、截面抵抗矩 W分别为 :3截面抵抗矩 W = 30.00cm 3；截面惯性矩 I = 22.50cm 4 ；(1) 抗弯强度计算0M / W f其中 f面板的抗弯强度计算值 (N/mm2) ；结构重要性系数；面板的最大弯距 (N.mm)；面板的净截面抵抗矩；f面板的抗弯强度设计值，取 17.00N/mm2；M = 0.100ql 其中 q 荷载设计值 (kN/m) ； 经计算得到 M = 0.100 (1.20 12.400+1.40 10.400) 0.200 0.200=0.118kN.m 经计算得到面板抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.00 0.118 10001000/30000

6、=3.925N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f, 满足要求 !(2) 抗剪计算0T = 3 0Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600 (1.20 12.400+1.40 10.400) 0.200=3.533kN2截面抗剪强度计算值 T=3 1.00 3533.0/(2 800.000 15.000)=0.442N/mm2 2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2面板抗剪强度验算小于 T ，满足要求 !(3) 挠度计算v = 0.677ql/ 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.677 12.400 2004/(100 9000225000)=0.0

7、66mm 面板的最大挠度小于 200.0/250, 满足要求 !二、梁底支撑龙骨的计算(一)梁底龙骨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) ：q 1 = 25.500 0.600 0.200=3.060kN/m(2) 模板的自重线荷载 (kN/m) ：q 2 = 0.200 0.200 (2 0.600+0.800)/0.800=0.100kN/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 = (11.000+2.000) 0.800 0.200=2.080kN均布荷载 q

8、 = 1.20 3.060+1.20 0.100=3.792kN/m2.91kN3.79kN/m350 350 250集中荷载 P = 1.40 2.080=2.912kN250龙骨计算简图龙骨弯矩图 (kN.m)0.810.520.190.000.000.00 0.000.190.520.81龙骨剪力图 (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：3.16kN/mAB250 350 350 250变形计算受力图龙骨变形图 (mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N 1=0.708kNN 2=4.530kNN 3=0.708kNN 4=0.000kNN 5=0.00

9、0kN经过计算得到最大弯矩 M= 0.055kN.m经过计算得到最大支座 F= 4.530kN经过计算得到最大变形 V= 0.015mm 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 :3截面抵抗矩 W = 42.67cm 3；截面惯性矩 I = 170.67cm(1) 龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.00 0.055 106/42666.7=1.29N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于 17.0N/mm2,满足要求 !(2) 龙骨抗剪计算 截面抗剪强度必须满足 :0T = 3 0Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31.00 0.809/(2

10、 40.00 80.00)=0.379N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm 2龙骨的抗剪强度计算满足要求 !(3) 龙骨挠度计算最大变形 v =0.015mm龙骨的最大挠度小于 350.0/400( 木方时取 250), 满足要求 ! (二)梁底顶托梁计算 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= 0.075kN/m 。4004004004.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kNA托梁计算简图0.317托梁弯矩图 (kN.m)2.271.59 1.592.942.272.942.94 2.941.5

11、9 1.592.27 2.27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：400400400A1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN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= 0.317kN.m经过计算得到最大支座 F= 9.740kN 经过计算得到最大变形 V= 0.024mm 顶托梁的截面力学参数为3截面抵抗矩 W = 8.50cm 3 ；4截面惯性矩 I = 20.39cm 4 ；(1) 顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.00 0.317 106/

12、8496.0=35.54N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求 !(2) 顶托梁挠度计算最大变形 v = 0.024mm 顶托梁的最大挠度小于 400.0/400, 满足要求 !三、立杆的稳定性计算1、按扣件脚手架规范计算立杆稳定性：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=9.74kN ( 已经包括组合系数 ) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.00 1.20 0.869=1.043kN顶部立杆段，脚手架钢管的自重 N2 = 1.00 1.20 0.203=0.243kN非顶部立杆段 N = 9.740+1

13、.043=10.783kN顶部立杆段 N = 9.740+0.243=9.984kN 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l 0/i 查表得到；A 立杆净截面面积 (cm 2) ； A = 3.98W 3立杆净截面抵抗矩 (cm3) ； W = 4.25 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2) ；计算立杆的截面回转半径 (cm) ；i = 1.60f 钢管立杆抗压强度设计值， l 0 计算长度 (m) ； 参照扣件式规范 2011，由公式计算 顶部立杆段： l 0 = ku 1(h+2a) 非顶部立杆段： l 0 = ku 2hf = 205.00N/mm(1)(2)u 1， u2计算长度附

14、加系数，按照表5.4.6 取值为 1.155, 当允许长细比验算时 k取1；计算长度系数，参照扣件式规范附录 C表；立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度； a = 0.50m ；顶部立杆段： a=0.2m时， u1=2.153,l 0=3.233m； =3233/16.0=201.904长细比验算满足要求允许长细比 (k 取1) 0=201.904/1.155=174.809 210 =0.178=1.00 9984/(0.178 397.6)=140.715N/mm2a=0.5m时， u1=1.532,l 0=3.362m； =3362/16.0=209.976 允许长细比 (k 取

15、1) 0=209.976/1.155=181.797 210长细比验算满足要求 !=0.1662=1.00 9984/(0.166 397.6)=151.264N/mm22依据规范做承载力插值计算 a=0.500 时， =151.264N/mm2, 立杆的稳定性计算 f, 满足要 求!非顶部立杆段： u2=3.251,l 0=3.379m；=3379/16.0=211.065允许长细比 (k 取1) 0=211.065/1.155=182.740 210长细比验算满足要求=0.163=1.0010783/(0.163 397.6)=166.726N/mm2,立杆的稳定性计算 f, 满足要求 !

16、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2MW=1.4 0.6Wkl ah2/10其中 Wk 风荷载标准值 (kN/m2) ；2W k=uzusw0 = 0.300 0.510 0.127=0.019kN/mh 立杆的步距， 0.90m；l a 立杆纵向间距 ( 梁截面方向 ) ，0.40m；l b 立杆横向间距， 1.20m；N w 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=1.40.60.0190.4000.9000.900/10=0.002kN.m ； 风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式Nwk=(6n/(n+1)(

17、n+2)*M Tk/B其中 M Tk 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) ，由公式计算： 2MTk = 0.5H l awfk + Hl aHmwmkB 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)。M Tk = 0.019 6.0 0.40 (0.5 6.0+0.60)=0.168kN.mN wk = 6 8/(8+1)/(8+2) (0.168/8.00)=0.011kNN w 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；顶部立杆 Nw=9.740+1.200 0.203+ 1.4 0.6

18、 0.011=9.993kN 非顶部立杆 Nw=9.740+1.200 0.869+ 1.4 0.6 0.011=10.793kN 顶部立杆段： a=0.2m时， u1=2.153,l 0=3.233m；=3233/16.0=201.904允许长细比 (k 取1) 0=201.904/1.155=174.809 210长细比验算满足要求 !=0.1782 =1.00 9993/(0.178 397.6)+1.00 2000/4247=141.221N/mm2a=0.5m时， u1=1.532,l 0=3.362m；=3362/16.0=209.976允许长细比 (k 取1) 0=209.976

19、/1.155=181.797 210长细比验算满足要求 !=0.166=1.00 9993/（0.166 397.6）+1.00 2000/4247=151.780N/mm22依据规范做承载力插值计算 a=0.500 时， =151.780N/mm2, 立杆的稳定性计算 f, 满足要 求!非顶部立杆段： u2=3.251,l 0=3.379m；=3379/16.0=211.065允许长细比 （k 取1） 0=211.065/1.155=182.740 210长细比验算满足要求 !=0.1632=1.00 10793/（0.163 397.6）+1.00 2000/4247=167.245N/m

20、m2 立杆的稳定性计算 f, 满足要求 !2、按模板规范计算立杆稳定性：不考虑风荷载时 , 立杆的稳定性计算公式为：其中 N 立杆的轴心压力最大值，它包括：横杆的最大支座反力 N1=9.740kN （ 已经包括组合系数 ） 脚手架钢管的自重 N2 = 1.00 1.20 0.145 6.000=1.043kNN = 9.740+1.043=10.783kNi 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm ；A 立杆净截面面积， A=3.976cm2；W 立杆净截面模量 （抵抗矩）,W=4.247cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值， f = 205.00N/mm 2 ；a 立杆上端伸出顶层横杆中心

21、线至模板支撑点的长度， a=0.50m；h 最大步距， h=0.90m；l 0 计算长度，取 0.900+2 0.500=1.900m； 长细比，为 1900/16.0=119 150满足要求 !轴心受压立杆的稳定系数 ,由长细比 l 0/i 查表得到 0.464 ；2经计算得到 =1.0010783/(0.464 397.6)=58.394N/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：风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式W=1.40.6Wkl ah2/10其中 Wk 风荷载标准值 (kN/m2) ；W k=uzusw0 = 0.300 0.510 0.127=0.019kN/m 2 h 立杆的步距， 0.90m；l a 立杆纵向间距 ( 梁截面方向 ) ，0.40m；l b 立杆横向间距， 1.20m；风荷载产生的弯矩 Mw=1.40.60.0190.4000.9000.900/10=0.002kN.