恒智天成安全计算软件梁模板(工具式钢管立柱支撑)计算书

1、.恒智天成安全计算软件梁模板(工具式钢管立柱支撑)计算书本计算书依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）、建筑施工计算手册江正荣著、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。梁段：L1。 模板支撑体系剖面图 钢管排列平面示意图一、恒智天成安全计算软件参数信息1.模板构造及支撑参数(一) 构造参数梁截面宽度B：0.4m；梁截面高度D：0.8m；楼层高度H：3.3m；结构表面要求：隐藏；混凝土楼板厚度：120mm；梁边至板支撑距离：0.5m；板底承重立柱横向间距lb：1.2m

2、；立柱沿梁跨度方向间距la：0.8m；梁底承重立柱根数：1；考虑梁两侧的楼板荷载；(二) 支撑参数立柱上半段采用48.6×2.4mm钢管，长度为1.885m；立柱下半段采用60.5×2.4mm钢管，长度为0.5m；钢管钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；钢管弹性模量E：206000N/mm2；钢管屈服强度fy：235N/mm2；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；钢管抗剪强度设计值fv：120N/mm2；钢管端面承压强度设计值fce：325N/mm2；水平拉条方式：中间设置一道；插销直径12mm；插销孔径15mm；钢插销抗剪强度设计值为125N/mm2；

3、2.荷载参数新浇筑砼自重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.5kN/m3；梁侧模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：12.933kN/m2；倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k：2kN/m2；梁底模板自重标准值G1k：0.75kN/m2；振捣砼对梁底模板荷载Q2k：2kN/m2；3.梁侧模板参数加固楞搭设形式：主楞横向次楞竖向设置；(一) 面板参数面板采用克隆(平行方向)15mm厚覆面木胶合板；厚度：15mm；抗弯设计值fm：30N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；(二) 主楞参数材料：2根48×3.5钢管；间距(mm)：15

4、0,400；钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；抗剪强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/mm2；(三) 次楞参数材料：1根50×100矩形木楞；间距(mm)：400；木材品种：太平洋海岸黄柏；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：13N/mm2；抗弯强度设计值fm：15N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(四) 加固楞支拉参数加固楞采用穿梁螺栓支拉；螺栓直径：M14；螺栓水平间距：800mm；螺栓竖向间

5、距(mm)依次是：150,400；4.梁底模板参数搭设形式为：1层梁横向顶托承重；(一) 面板参数面板采用模板宽200面板厚2.50钢面板；厚度：2.5mm；抗弯设计值fm：205N/mm2；弹性模量E：206000N/mm2；(二) 第一层支撑梁参数材料：1根60×40×2.5矩形钢管；钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；抗剪强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/mm2；二、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯

6、强度和刚度。根据模板规范（JGJ162-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.680m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 680×153/12= 1.913×105mm4； W = 680×152/6 = 2.550×104mm3；1.荷载计算及组合(一) 新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k按下列公式计算，并取其中的较小值: F1=0.22t12V1/2 F2=H其中 - 砼的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h； T - 砼的入模温度，取20.000；

7、V - 砼的浇筑速度，取1.500m/h； H - 砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度，取0.800m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.000； 2- 砼坍落度影响修正系数，取1.000。根据以上两个公式计算得到： F1=12.933 kN/m2 F2=19.200 kN/m2新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min（F1，F2）=12.933 kN/m2；砼侧压力的有效压头高度：h=F/=12.933/24.000=0.539m；(二) 倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k Q3k=2kN/m2；(三) 确定采用的荷载组合计算挠度采用标准组合： q=12.933×0.68=8.79

8、4kN/m；计算弯矩采用基本组合： q=max（q1，q2）=11.885kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.68=11.212kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.68=11.885kN/m；2.面板抗弯强度计算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =2.550×104mm3； M - 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=2

9、.377×105N·mm； 计算弯矩采用基本组合: q=11.885kN/m；面板计算跨度: l = 400.000mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 2.377×105 / 2.550×104=9.321N/mm2；实际弯曲应力计算值 =9.321N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=30N/mm2，满足要求！3.面板挠度计算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 8.794 kN/m； l-面板计算跨度: l =400.000mm； E-面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2； I-面板的截面惯性矩

10、: I = 1.913×105mm4； 容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=1.600mm；面板的最大挠度计算值: = 5×8.794×400.0004/(384×11500×1.913×105) = 1.333 mm；实际最大挠度计算值: =1.333mm小于最大允许挠度值: =1.600mm，满足要求！三、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞采用1根50×100矩形木楞为一组，间距400mm。次楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=1×416.67×104= 4.167×1

11、06 mm4； W=1×83.33×103= 8.333×104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合计算挠度采用标准组合： q=12.933×0.400=5.173kN/m；计算弯矩和剪力采用基本组合：有效压头高度位置荷载：q=max（q1，q2）=6.991kN/m； 由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.400=6.595kN/m； 由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7

12、×2)×0.400=6.991kN/m；有效压头高度位置以下荷载： q=0.9×1.35×12.933×0.400=6.285kN/m；顶部荷载： q=0.9×1.4×0.7×2×0.400=0.706kN/m；(二) 内力计算次楞直接承受模板传递的荷载，根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)经过计算得到: 最大弯矩 M= 0.071kN·m 最大剪力：V= 1.218kN 最大变

13、形：= 0.011mm 最大支座反力：F= 2.166kN(三) 次楞计算(1) 次楞抗弯强度计算 =M/W=0.071×106/8.333×104 =0.849N/mm2实际弯曲应力计算值 =0.849N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=15N/mm2，满足要求！(2) 次楞抗剪强度计算 =VS0/Ib=1.218×1000×62500/(4.167×106×50)=0.365N/mm2；实际剪应力计算值 0.365 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 次楞挠度计算容许挠度: 结构表面隐藏

14、=l/250；第1跨最大挠度为0.005mm，容许挠度为0.600mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.011mm，容许挠度为1.600mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.011mm，容许挠度为0.520mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！2.主楞计算主楞采用2根48×3.5钢管为一组，共2组。主楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=2×12.19×104= 2.438×105 mm4； W=2×5.08×103= 1.016×104 mm3； E=206000 N/mm2；主

15、楞承受次楞传递的集中力，计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.166kN，计算挠度时取次楞的最大支座力1.674kN。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)经过计算得到: 最大弯矩 M= 0.303kN·m 最大剪力：V= 1.408 kN 最大变形：= 0.197mm 最大支座反力：F= 4.658kN(1) 主楞抗弯强度计算 =M/W=0.303×106/1.016×104 =29.851N/mm2实际弯曲应力计算值 =29.851N/mm2 小

16、于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(2) 主楞抗剪强度计算 =VS0/Itw=0.704×1000×6946/(2.438×105×3.5)=5.731N/mm2；实际剪应力计算值 5.731 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(3) 主楞挠度计算容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.197mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.036mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.197mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！各跨实际最大

17、挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！3.穿梁螺栓计算验算公式如下:N<N= f×A其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2； 穿梁螺栓型号: M14 ；查表得： 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm； 穿梁螺栓有效面积: A = 105 mm2；穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 170×105/1000 = 17.850 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =4.658 kN。穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.658kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N=17.850kN，满足

18、要求！四、梁底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。根据模板规范（JGJ162-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.400m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 17.980×104×400/200.000= 3.596×105mm4； W = 3.960×103×400/200.000= 7.920×103mm3；1.荷载计算及组合模板自重标准值G1k=0.75×0.400=0.300 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.400

19、15;0.8=7.680 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.400×0.8=0.480 kN/m；永久荷载标准值Gk= G1k+ G2k+ G3k=8.460 kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.400=0.800 kN/m；(1) 计算挠度采用标准组合： q=8.460kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合： q=max（q1，q2）=10.985kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9×(1.2×8.460+1.4×0.800) =10.145kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9

20、×(1.35×8.460+1.4×0.7×0.800) =10.985kN/m；2.面板抗弯强度验算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =7.920×103mm3； M - 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=8.788×105N·mm； 计算弯矩采用基本组合:q=10.985kN/m；面板计算跨度: l = 800mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 8.788×105/7.920×103=110.955N/mm2；实际弯曲应力计算值 =110.95

21、5N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！3.面板挠度验算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 8.460 kN/m； l-面板计算跨度: l =800mm； E-面板材质的弹性模量: E = 206000N/mm2； I-截面惯性矩: I =3.596×105mm4； -容许挠度: =1.500mm；面板的最大挠度计算值: = 5×8.460×800.0004/(384×206000×3.596×105) = 0.609 mm；实际最大挠度计算值: =0.609mm小于最大允

22、许挠度值: =1.500mm，满足要求！五、梁底支撑梁的计算支撑梁采用1根60×40×2.5矩形钢管，间距800mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=1×21.88×104= 2.188×105 mm4； W=1×7.29×103= 7.290×103 mm3； E=206000 N/mm2；1.荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.8×(0.5×2×0.68+0.75×0.4)/0.4=1.960kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24

23、15;0.8×0.8=15.360 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.8×0.8=0.960 kN/m；永久荷载标准值Gk= G1k+ G2k+ G3k=18.280 kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.8=1.600 kN/m；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。永久荷载标准值Gkb=(25×0.12+0.75)×0.8×0.5/2=0.750 kN；活荷载标准值Qkb=1.0×0.8×0.5/2=0.200kN；(1) 计算弯矩和剪力时，采用由可变荷载效应控

24、制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q1=0.9×(1.2×18.280+1.2×0.036+1.4×1.600)=21.797kN/m；楼板传来集中力设计值F1=0.9×(1.2×0.750+1.4×0.200)=1.062kN；(2) 计算弯矩和剪力时，采用由永久荷载效应控制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q2=0.9×(1.35×18.280+1.35×0.036+1.4×0.7×1.600)=23.665kN/m；楼板传来集中力设计值F2=0.9×

25、(1.35×0.750+1.4×0.7×0.200)=1.088kN；(3) 计算挠度时，采用荷载标准值进行组合(含支撑梁自重)：均布荷载标准值q3=18.280+0.036=18.316 kN/m；楼板传来集中力标准值F3=0.750 kN；2.支撑梁验算梁底有一根工具式钢管立柱支撑，布置在梁底中间，支撑梁按照一段固定的悬臂梁计算。最大弯矩 M =0.5ql12+F2l2=0.5×23.665×0.2002+1.088×0.300=0.800kN.m最大剪力 V=ql1+F2=23.665×0.200+1.088=5.82

26、1 kN最大支座力 F=2×(ql1+F2)=2×(23.665×0.200+1.088)=11.641kN最大变形 =ql14/8EI+F3l23/3EI=18.316×200.0004/(8×206000.000×2.188×105)+0.750×103×300.0003/(3×206000.000×2.188×105) =0.081mm(一) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.800×106/7.290×103 =109.684N/mm2实际弯曲应力

27、计算值 =109.684N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(二) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Itw=5.821×1000×3578/(2.188×105×2.5)=38.074N/mm2；实际剪应力计算值 38.074 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(三) 支撑梁挠度计算最大挠度： =0.081mm； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=1.200mm；实际最大挠度计算值: =0.081mm小于最大允许挠度值: =1.200mm，满足要求！六、立柱的稳定性和强度计算1.立柱的

28、稳定性计算(一) 立柱上半段的稳定性计算立柱的稳定性计算公式 = N/(A)f其中 - 钢管立柱轴心受压应力计算值 (N/mm2)；N - 立柱的轴心压力设计值，它包括：纵向钢管的最大支座反力： N1 =11.641 kN；立柱钢管和拉条的自重： N2 =0.9×1.2×0.085=0.092 kN；N =N1+N2=11.641+0.092=11.733 kN；- 轴心受压立柱的稳定系数，由长细比 lo/i查模板规范JGJ162-2008附录D得到= 0.464； 立柱计算长度lo=1.885m；计算立柱的截面回转半径i =1.640cm；A - 立柱净截面面积： A =

29、3.480cm2；f - 钢管立柱抗压强度设计值：f =205 N/mm2；钢管立柱长细比计算值：=lo/i=1.885×100/1.640=114.939钢管立柱长细比= 114.939 小于钢管立柱允许长细比 = 150，满足要求！钢管立柱受压应力计算值：=11.733×103/(0.464×3.480×102) = 72.606N/mm2；立柱上半段的稳定性计算 = 72.606N/mm2 小于 钢管立柱抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！(二) 立柱下半段的稳定性计算立柱的稳定性计算公式 = N/(A)f其中 - 钢管立柱轴心

30、受压应力计算值 (N/mm2)；N - 立柱的轴心压力设计值，它包括：纵向钢管的最大支座反力： N1 =11.641 kN；立柱钢管和拉条的自重： N2 =0.9×1.2×0.206=0.222 kN；N =N1+N2=11.641+0.222=11.863 kN；- 轴心受压立柱的稳定系数，由长细比 lo/i查模板规范JGJ162-2008附录D得到= 0.956； 立柱计算长度lo=0.5m；计算立柱的截面回转半径i =2.060cm；A - 立柱净截面面积： A =4.380cm2；f - 钢管立柱抗压强度设计值：f =205 N/mm2；钢管立柱长细比计算值：=lo/i=0.5×100/2.060=24.272钢管立柱长细比= 24.2