顶板支撑计算

1、板模板 ( 扣件钢管高架 )计算书上海鸿宝电气有限公司厂房工程 ；工程建设地点：上海市嘉定区南翔镇顺达 路以北、姚家泾河道以南；属于框架结构；地上 11层；地下1层；建筑高度： 49.9m； 标准层层高： 4.2m ；总建筑面积： 21028平方米；总工期： 400天。本工程由上海鸿宝电气有限公司投资建设，上海江南建筑设计院有限公司设 计，上海昌发岩土工程勘察技术有限公司地质勘察，上海景业建设工程监理咨询有 限公司监理，上海八润建筑有限公司组织施工；由边挺秀担任项目经理，谢伟琦担 任技术负责人。高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范

2、 GB50010-2002建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001) 、 钢结构设计规范 (GB 50017-2003)等规范编制。因本工程模板支架高度大于 4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架 体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002( 3)：扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。一、参数信息1. 模板支架参数横向间距或排距(m):0.90 ;纵距(m):0.90 ;步距(m):1.80 ;立杆上端伸出至模板支撑点长度 (m):0.10 ；模板支架搭设高度 (m):5.40 ；采用的钢管(mm): 048X 3.0 ;板底支撑连接方式：方木支撑

3、；立杆承重连接方式 : 双扣件，考虑扣件的保养情况， 扣件抗滑承载力系数 :0.75 ;2. 荷载参数模板与木板自重 (kN/m2):0.500 ;混凝土与钢筋自重 (kN/m3):25.500 ;施工均布荷载标准值 (kN/m2):1.000 ;3. 材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm):9500 ;面板抗弯强度设计值(N/mm):13 ;木方抗剪强度设计值(N/mm):1.400 ;木方的间隔距离(mm):250.000 ;木方弹性模量E(N/mri2):9000.000 ;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000 ；木方的截面宽度(m

4、m):50.00 ;木方的截面高度(mm):100.00 ；4. 楼板参数楼板的计算厚度(mm):20.00 ;模板支架立面图单位:mm模板面板为受弯构件，按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为：W = 90X 1.8 76 = 48.6 cm3I = 90 X 1.8 /12 = 43.74 cm模板面板的按照三跨连续梁计算L250,250 L2504入面板计算简图1、荷载计算(1) 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):qi = 25.5 X 0.02 X 0.9+0.5 X 0.9 = 0.909 kN/m ;(2) 活荷载为

5、施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 1 x 0.9= 0.9 kN/m ;2、强度计算计算公式如下 :M=0.1ql2其中：q=1.2 x 0.909+1.4 x 0.9= 2.351kN/m2最大弯矩 M=0.1X 2.351 x 250= 14692.5 N m面板最大应力计算值(t=M/W= 14692.5/48600 = 0.302 N/mm ;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm 2；面板的最大应力计算值为 0.302 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2, 满足要求 !3、挠度计算挠度计算公式为v0.677ql 4心00EI) w V=l/250其中 q

6、 =q 1=0.909kN/m面板最大挠度计算值v =440.677x0.909x2504/(100 x 9500x 43.74 x 104)=0.006 mm；面板最大允许挠度 V=250/ 250=1 mm ;面板的最大挠度计算值0.006 mm小于面板的最大允许挠度1 mm满足要求!三、模板支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:23W=bxh2/6=5x10x10/6 =83.33 cm3；I=bxh3/12=5x10x10x10/12 = 416.67 cm 4；q方木楞计算简图1. 荷载的计算(1) 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)

7、:qi= 25.5 X 0.25 X 0.02+0.5 X 0.25 = 0.252 kN/m ;(2) 活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 1 X 0.25 = 0.25 kN/m ;2. 强度验算计算公式如下：M=0.1ql2均布何载q = 1.2最大弯矩 M = 0.1qlX q1 + 1.4 Xq 2 = 1.2 X 0.252+1.4 X 0.25 = 0.653 kN/m；2 = 0.1 X 0.653 X 0.9 2 = 0.053 kN m方木最大应力计算值(=M /W = 0.053 X 106/83333.33 = 0.635 N/mm 2;方木的抗弯强度设计

8、值 f=13.000 N/mm ;方木的最大应力计算值为0.635 N/mm小于方木的抗弯强度设计值13 N/mr满足要求！3. 抗剪验算截面抗剪强度必须满足t 3V/2bh n < T其中最大剪力：V = 0.6 X 0.653 X 0.9 = 0.353 kN ;方木受剪应力计算值 t= 3 X 0.353 X 103/(2 X 50X 100) = 0.106 N/mm 2;方木抗剪强度设计值T= 1.4 N/mm 2;方木的受剪应力计算值0.106 N/mrn小于方木的抗剪强度设计值1.4 N/mrli,满足要求!4. 挠度验算计算公式如下：v0.677ql 4心OOEI) w

9、V=l/250均布荷载 q = q i = 0.252 kN/m ;最大挠度计算值v 0.677 X 0.252 X 9004 /(100 X 9000X 4166666.667)=0.03 mm；最大允许挠度V=900/ 250=3.6 mm ;方木的最大挠度计算值0.03 mm小于 方木的最大允许挠度3.6 mm,满足要 求！四、木方支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P= 0.705kN;PPPPPPPPPPP1卩s r1 15 r1900'9W900支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN m)07支撑钢管计算变形图（mm）1

10、.335 L3351,3121.J120.C94d£906290.607"0.0221D.07EJD76i0.09S10930.727 匕1720.7G1 电781L0O40.6041.432 1.4321 4661.«支撑钢管计算剪力图（kN）最大弯矩 Mmax = 0.231 kN m ;最大变形 V max = 0.57 mm ;最大支座力Qmax = 2.798 kN ;2最大应力 萨 230995.122/4490 = 51.447 N/mm ;支撑钢管的抗压强度设计值f=205 N/mm 2;支撑钢管的最大应力计算值51.447 N/mm2小于 支撑钢

11、管的抗压强度设计值205 N/mnl满足要求！支撑钢管的最大挠度为 0.57mm小于900/150与10 mm,满足要求！五、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0.75，该工程实际的旋转 双扣件承载力取值为12.00kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R= 2.798 kN ；R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！六、 模板支架立杆荷载设计值（轴力）作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1. 静荷载标准值包括以下内容(1) 脚手架的自

12、重 (kN) ：NGi = 0.125 X 5.4 = 0.677 kN ;钢管的自重计算参照扣件式规范附录 A。(2) 模板的自重 (kN) ：NG2 = 0.5 X0.9X0.9 = 0.405 kN ；(3) 钢筋混凝土楼板自重 (kN) ：NG3 = 25.5 X0.02X0.9X0.9 = 0.413 kN ；经计算得到，静荷载标准值 NG = N G1+NG2+NG3 = 1.495 kN ；2. 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1+2 ) X0.9X0.9 = 2.43 kN ；3. 不考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值计

13、算N = 1.2N G + 1.4N Q = 5.196 kN ；七、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 :穴N/( g) < f其中 N 立杆的轴心压力设计值 (kN) ：N = 5.196 kN ；&-轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;i 计算立杆的截面回转半径 (cm) ：i = 1.59 cm ；A 立杆净截面面积 (cm2) ：A = 4.24 cm 2;W -立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3): W=4.49 cni;(5= 钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值 : f =205 N/mm 2；L 0 计算长度 (m) ；

14、按下式计算 :l 0 = h+2a = 1.8+0 .1 X 2 = 2 m ；lo/i = 2000 / 15.9 = 126;由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数忻0.417 ;钢管立杆的最大应力计算值;(=5195.664/ (0.417 X 424) = 29.386 N/mrri;钢管立杆的最大应力计算值(=29.386 N/mm2小于 钢管立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm，满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算丨0 = k 1k2(h+2a)= 1.163 X 1.005 X (1.8+0.1 X 2) = 2.338 m ;k1 -计算

15、长度附加系数按照表1取值1.163 ;k2 -计算长度附加系数，h+2a = 2按照表2取值1.005 ;Lo/i = 2337.63 / 15.9 = 147;由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数忻0.32 ;钢管立杆的最大应力计算值;(=5195.664/ (0.32 X 424) = 38.294 N/mm 2;钢管立杆的最大应力计算值(=38.294 N/mm2小于 钢管立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm，满足要求！模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。表1槿椅支架计算长度附加系数ki歩距 hGn)110.SEkl1 Z431 1S5

16、l.l&Tk 1&3裏2模祓支架计算桧度阳加系数咗4661012K16182025303540h+2 通舸 lhO)1.351.01014102&1.039k屈1 0541.0&11.0311.0921 1131. 13T11351.1T31 4410101210221 0311.0391 M71 05&10&41.0T21 0921 11111.L491 S31010071151.0241.031胡1 04710551.0621.0T91.09T11141.1321.621 C10071141 0211.0291.&361 043105

17、11.0561.DT41 C9G11061.L231.601.010071(J141 0201P02B.0331.0<t01.1. 05Z1 0&T1.0311096LL111隹1.010071121.QL81.0241.CJ301.0351.04?1.0431.0&21.07&10901.1042.041.0100710121.016k02E函1 0351.0391.0441 D&01 CT311. 1012 251010071Q101 0161.0201.0271 032L0371.0421 05T1 0701.0B11.0942.701.010071

18、0101.0L&1.0201. 0271 0321.0371.0421 0531.0661.OTB1.091八、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求 工程经验 除了要遵守扣件架规范的相关要求外，还要考虑以下内容1. 模板支架的构造要求a. 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；b. 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；c. 梁和楼板荷载相差较大时， 可以采用不同的立杆间距， 但只宜在一个方向变 距、而另一个方向不变。2. 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，可以采用等步距设置；b. 当中部有加强层或支架很高， 轴力沿高度分布变化较大， 可采用下小上大的 变步距设置，但变化不要过多；c. 高支撑架步距以 0.9-1.5m 为宜，不宜超过 1.5m。3. 整体性构造层的设计a. 当支撑架高度20m或横向高宽比6时，需要设置整体性单或双水平加强 层；b. 单水平加强层可以每 4-6 米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑， 且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的 1/3 ；c. 双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔 10