满堂楼板模板支架计算书(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上扣件式钢管楼板模板高支架计算书 工程信息： 工程名称：模板支架-计算；方案编制人：11；编制日期：2012/12/16。施工单位：11；结构类型：框架； 计算依据： 依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)、混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）、建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）、钢结构设计规范（GB 50017-2003）等编制。 一、参数信息： 模板支架搭设高度为8.0米， 搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.60米，立杆的横距 l=0.60米，立杆的步距 h=0

2、.90米。 梁顶托采用木方: 100×100。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为48.3×3.6。 荷载分项系数的选用： 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）4.1.4条的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×(25.10×1.50+0.30)+1.4×1.50=47.640kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×1.50+0.7×1.4×1.50=50.070kN/m2 由于永久荷载

3、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1.40×0.7=0.98 二、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。模板面板按照三跨连续梁计算。 使用模板类型为：胶合板。 静荷载标准值 q1 = 25.100×1.500×0.600+0.300×0.600=22.770kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.500)×0.600=2.100kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 60.00×1.50×1.50

4、/6 = 22.50cm3； I = 60.00×1.50×1.50×1.50/12 = 16.88cm4； (1)抗弯强度计算 f1 = M / W < f 其中 f1 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 = 0.100q1l2+0.117q2l2=0.100×1.35×22.770×0.2002+0.117×0.98×2.100×0.2002=0.133kN.m 经计算得到面板抗

5、弯强度计算值 f1 = 0.133×1000×1000/22500=5.911N/mm2 面板的抗弯强度验算 f1 < f,满足要求! (2)抗剪计算 T1 = 3Q/2bh < T 其中最大剪力 Q=0.600q1l + 0.617q2l=0.600×1.35×22.770×0.200+0.617×0.98×2.100×0.200=3.943kN 截面抗剪强度计算值 T1=3×3942.7/(2×600.000×15.000)=0.657N/mm2 截面抗剪强度设计值 T

6、=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T1 < T，满足要求! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.677×22.770×2004/(100×6000×)=0.244mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! 三、支撑方木的计算 方木按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.100×1.500×0.200=7.530kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 =

7、0.300×0.200=0.060kN/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/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.500+2.000)×0.200=0.700kN/m 静荷载 q1 = 1.35×7.530+1.35×0.060=10.247kN/m 活荷载 q2 = 0.98×0.700=0.686kN/m 2.方木的计算 按照三跨连续梁计算，最大弯矩和最大剪力考虑活荷载在梁上最不利的布置，计算公式如下: 均布荷载 q = 10.247+0.686=10.933kN/m 最大弯矩 M = 0.100ql

8、2=0.100×10.933×0.60×0.60=0.394kN.m 最大剪力 Q = 0.600ql=0.600×10.933×0.600=3.936kN 最大支座力 N = 1.100ql=1.100×10.933×0.600=7.215kN 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 = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3； I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4； (1)方

9、木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=M/W=0.394×106/83333.3=4.73N/mm2 方木的抗弯计算强度13.0N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q=0.600ql=3936N 截面抗剪强度必须满足: T1 = 3Q/2bh < T 截面抗剪强度计算值 T1=3×3936/(2×50×100)=1.181N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm2 方木的抗剪计算强度1.7N/mm2,满足要求! (3)方木挠度计算 qk=7.590kN/m 最大变形 v = 0.677qkl4/100EI=

10、0.677×7.590×600.004/(100×9000.00×.67)=0.178mm 方木的最大挠度小于600.00/250,满足要求! 四、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 7.215kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁剪力图(kN) 托梁弯矩图(kN.m) 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 经过计算得到最大弯矩 M= 1.158kN.m 经过计算得到最大支座 F= 23.634kN 经过计算得到最

11、大变形 V= 0.277mm = 连续梁支座反力复核验算： 连续梁受力累加： Pn=0.096×1.800+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215=72.3kN 支座反力从左到右相加： Rn=12.530+23.634+23.634+12.530=72.3kN 杆件受力PnRn，是平衡的，支座反力复核验算通过! 连续梁弯矩复核验算： 假定顺时针方向力矩为正力矩。 已知力对B点取矩：-(0.096×1.8002/2+7.215×0.000+7.215×0.200+7.215&#

12、215;0.400+7.215×0.600+7.215×0.800+7.215×1.000+7.215×1.200+7.215×1.400+7.215×1.600+7.215×1.800)=-65.10kN.m 求出的支座反力对B点取矩：（顺时针力矩） 支1: 12.530×1.800=22.55 支2: 23.634×1.200=28.36 支3: 23.634×0.600=14.18 顺时针力矩之和：22.55+28.36+14.18=65.09KN.m 顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等，

13、弯矩复核验算通过! = 顶托梁的截面力学参数为 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3； I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=1.158×106/.7=6.95N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁抗剪计算 截面抗剪强度必须满足: T1 = 3Q/2bh < T 截面抗剪强度计算值 T1=3×9174/(2

14、×100×100)=1.376N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求! (3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.277mm 顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求! 五、模板支架荷载标准值(立杆轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： 钢管的自重计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)附录A 满堂支撑架自重标准值，取0.1610kN/m NG1 = 0.1610×8.000=1.288kN (2)

15、模板的自重(kN)： NG2 = 0.300×0.600×0.600=0.108kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.100×1.500×0.600×0.600=13.554kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 14.950kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取0.00kN/m2 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.500+2.000+0.000)×0.600×0.600=1.260kN 3.不考虑风荷

16、载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ=21.417kN 4.考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 NW=1.35×NG+0.9×0.98×NQ Nw=1.35×14.950+0.9×0.98×1.260=21.294kN 六、立杆的稳定性计算 本工程按照满堂支撑架进行验算，剪刀撑设置加强型，脚手架搭设高度8.00m，搭设宽度4.80m。 1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 （规范JGJ130-2011，5.2.6-1公式） 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 21.417kN 轴心

17、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 = 1.59 A 立杆净截面面积 (cm2)， A = 5.06 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)，W = 5.26 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) 依据扣件式规范JGJ130-2011，由公式5.4.6-1或5.4.6-2计算 l0 = ku1(h+2a) (5.4.6-1) l0 = ku2h (5.4.6-2) k 满堂支撑架计算长度附加系数，验算长细比时取1，验算立杆稳定性时查表5.4.6，取1.155

18、u1 计算长度系数，剪刀撑设置加强型，查附录C表C-3，取1.294 u2 计算长度系数，剪刀撑设置加强型，查附录C表C-5，取2.626 h 脚手架步距，h = 0.900m a 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，a = 0.30m 1.1.公式(5.4.6-1) 1.1.1.验算长细比 k取1， =1×1.294×(0.900+2×0.300)×100/1.590=122< =250, 满足要求! 1.1.2.验算立杆稳定性 k取1.155， l0=1.155×1.294×(0.900+2×0.300)=2.

19、242m l0/i = 224.186/1.590 = 141 由l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.345 钢管立杆受压应力计算值 = 21417.000/(0.345×506.0) = 122.724N/mm2 立杆的稳定性计算 < f=205.00N/mm2,满足要求! 1.2.公式(5.4.6-2) 1.2.1.验算长细比 k取1， =1×2.626×0.900×100/1.590=149< =210, 满足要求! 1.2.2.验算立杆稳定性 k取1.155， l0=1.155×2.626×0.

20、900=2.730m l0/i = 272.973/1.590 = 172 由l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.240 钢管立杆受压应力计算值 = 21417.000/(0.240×506.0) = 176.277N/mm2 立杆的稳定性计算 < f=205.00N/mm2,满足要求! 2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 （规范JGJ130-2011，5.2.6-2公式） 风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算公式 （规范JGJ130-2011，5.2.9公式） 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)，Wk=1.00W0UsUz=1.00×0.30

21、0×0.240×1.200=0.086kN/m2 h 立杆的步距，h=0.90m la 立杆迎风面的间距，la=0.60m lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，lb=0.60m 风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.086×0.600×0.900×0.900/10=0.005kN.m Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值 Nw=1.35×14.95+0.9×0.98×1.260=21.294kN 2.1.公式(5.4.6-1) 验算立杆稳定性 钢管立杆受压应力计算值 = 21294.0/

22、(0.345×506.0) + 5000.0/5260.0 = 122.970N/mm2 立杆的稳定性计算 < f=205.00N/mm2,满足要求! 2.2.公式(5.4.6-2) 验算立杆稳定性 钢管立杆受压应力计算值 = 21294.0/(0.240×506.0) + 5000.0/5260.0 = 176.215N/mm2 立杆的稳定性计算 < f=205.00N/mm2,满足要求! 3.满堂支撑架构造验算 3.1.高宽比验算 支撑架搭设高宽比为：n=8.00/4.80=1.7 支撑架搭设间距为：0.60×0.60 查规范JGJ130-2011

23、附录C表C-4、C-5得到此工况下最大高宽比为：N=2.5 高宽比n <= N， 满足要求！ 3.2.跨数验算 支撑架搭设跨数为：n=4.80/0.60=8.0 支撑架搭设间距为：0.60×0.60 查规范JGJ130-2011附录C表C-4、C-5得到此工况下最小跨数为：N=5.0 跨数n >= N， 满足要求！ 七、扣件抗滑移的计算 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN， 按照扣件抗滑承载力系数1.00 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×1.00=8.00kN 。 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(

24、规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0×1.00=8.00KN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 八、楼板强度的计算 1.计算楼板强度说明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。 单元板宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=20250.0mm2，fy=300.0N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=4500mm×1500mm，截面有效高度 h0=1480mm。 按照楼板每8天浇筑一层，所以需要验算8天、16天、24

25、天.的 承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下： 2.计算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m， 楼板计算范围内摆放8×8排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为 q=1×1.35×(0.30+25.10×1.50)+ 1×1.35×(1.29×8×8/4.50/4.50)+ 0.98×(2.00+1.50)=60.16kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×60.16=270.

26、71kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513×ql2=0.0513×270.71×4.502=281.22kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到8天后混凝土强度达到62.40%，C30.0混凝土强度近似等效为C18.7。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=8.99N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fc = 20250.00×300.00/(4500×1480.00×8.99)=0.102 计算得到钢筋混凝土受弯构件

27、正截面抗弯能力计算系数为 s = (1-0.5) = 0.102×(1-0.5×0.102) = 0.096； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M2=sbh02fc = 0.096×4500×1480.0002×8.99×10-6=8534.68kN.m 结论：由于Mi = 8534.68 > Mmax=281.22 所以第8天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑可以拆除。 九、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

28、造要求： a.水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m，或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2，或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑系统,立杆上端伸出至模板支撑点的长度a要求小于0.5, 其他情况下, a也宜小于0.5! b.模板支架立杆应在支架的两端和中间部分与建筑结构进行连接。 c.满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置； d.支架首步和顶步绕四周两跨范围内设水平斜撑，角部设剪刀撑； e.高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑； 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.模板支架顶托抗压承载力应同于底座。 i.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； j.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； k.梁和楼板荷载相差较