扣件钢管楼板模板支架计算书

安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品扣件钢管楼板模板支架计算书依据规范:《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《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》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为4.0m，立杆的纵距b=1.00m，立杆的横距l=1.00m，立杆的步距h=1.50m。面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方50×100mm，间距300mm，木方剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元按照模板规范4.3.1条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×(25.10×0.20+0.20)+1.40×2.50=9.764kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.20+0.7×1.40×2.50=9.227kN/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φ48×3.5。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/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。考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q1=0.9×(25.100×0.200×1.000+0.200×1.000)=4.698kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2=0.9×(0.000+2.500)×1.000=2.250kN/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和截面抵抗矩W分别为:W=100.00×1.80×1.80/6=54.00cm3；I=100.00×1.80×1.80×1.80/12=48.60cm4；(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f——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=0.100ql2其中q——荷载设计值(kN/m)；经计算得到M=0.100×(1.20×4.698+1.40×2.250)×0.300×0.300=0.079kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.079×1000×1000/54000=1.465N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×(1.20×4.698+1.4×2.250)×0.300=1.582kN截面抗剪强度计算值T=3×1582.0/(2×1000.000×18.000)=0.132N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[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=0.677×4.698×3004/(100×6000×486000)=0.088mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2面板的计算宽度为1200.000mm集中荷载P=2.5kN考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q=0.9×(25.100×0.200×1.200+0.200×1.200)=5.638kN/m面板的计算跨度l=300.000mm经计算得到M=0.200×0.9×1.40×2.5×0.300+0.080×1.20×5.638×0.300×0.300=0.238kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.238×1000×1000/54000=4.402N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!二、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.100×0.200×0.300=1.506kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.200×0.300=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=(2.500+0.000)×0.300=0.750kN/m考虑0.9的结构重要系数，静荷载q1=0.9×(1.20×1.506+1.20×0.060)=1.691kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载q2=0.9×1.40×0.750=0.945kN/m计算单元内的木方集中力为(0.945+1.691)×0.500=1.318kN2.木方的计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载q=1.318/0.500=2.636kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.64×0.50×0.50=0.066kN.m最大剪力Q=0.6×0.500×2.636=0.791kN最大支座力N=1.1×0.500×2.636=1.450kN木方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:W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.066×106/83333.3=0.79N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q==0.66ql截面抗剪强度必必须满足:T==3Q//2bh<[TT]截面抗剪强度计计算值T=33×7911/(2××50×1100)==0.2337N/mmm2截面抗剪强度设设计值[T]]=1.660N/mmm2木方的抗剪强度度计算满足足要求!(3)木方挠度度计算挠度计算按照规规范要求采采用静荷载载标准值，均布荷载通过变变形受力计计算的最大大支座力除除以木方计计算跨度(即木方下下小横杆间间距)得到q=1.4099kN/mm最大变形v=00.6777ql4/1000EI=00.6777×1.4409×5500.004/(1000×90000.000×411666667.0))=0.0016mmm木方的最大挠度度小于500..0/2550,满足要求!(4)2.5kkN集中荷载载作用下抗抗弯强度计计算经过计算得到跨跨中最大弯弯矩计算公公式为M==0.22Pl+00.08qql2考虑荷载重要性性系数0.9，集中荷荷载P==0.99×2.55kN经计算得到MM=00.2000×1.440×0..9×2..5×0..500++0.0880×1..691××0.5000×0..500==0.3449kN..m抗弯计算强度f=M/W=0.3349×1106/833333.33=4.119N/mmm2木方的抗弯计算算强度小于于13.00N/mmm2,满足要求!三、板底支撑钢钢管计算横向支撑钢钢管计算横向支撑钢管按按照集中荷荷载作用下下的连续梁梁计算。集中荷载P取木木方支撑传传递力。支撑钢管管计算简图图支撑钢管管弯矩图(kN.mm)支撑钢管管剪力图(kN)变形的计算按照照规范要求求采用静荷荷载标准值值，受力图图与计算结结果如下：：支撑钢管管变形计算算受力图支撑钢管管变形图(mm)经过连续梁的计计算得到最大弯矩Mmmax=00.4888kN.mm最大变形vmmax=00.6666mm最大支座力QQmax=55.2733kN抗弯计算强度f=M/W=0.4488×1106/50880.0==96.007N/mmm2支撑钢管的抗弯弯计算强度度小于设计计强度,满足要求!支撑钢管的最大大挠度小于于10000.0/1150与10mmm,满足要求!纵向支撑钢钢管计算纵向支撑钢管按按照集中荷荷载作用下下的连续梁梁计算。集中荷载P取横横向支撑钢钢管传递力力。支撑钢管管计算简图图支撑钢管管弯矩图(kN.mm)支撑钢管管剪力图(kN)变形的计算按照照规范要求求采用静荷荷载标准值值，受力图图与计算结结果如下：：支撑钢管管变形计算算受力图支撑钢管管变形图(mm)经过连续梁的计计算得到最大弯矩Mmmax=00.9233kN.mm最大变形vmmax=11.2999mm最大支座力QQmax=111.3337kN抗弯计算强度f=M/W=0.9923×1106/50880.0==181..65N//mm2支撑钢管的抗弯弯计算强度度小于设计计强度,满足要求!支撑钢管的最大大挠度小于于10000.0/1150与10mmm,满足要求!四、扣件抗滑移移的计算纵向或横向水平平杆与立杆杆连接时，扣扣件的抗滑滑承载力按按照下式计计算:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑滑承载力设设计值,单扣件取8.000kN,双扣件取12.000kN；R——纵纵向或横向向水平杆传传给立杆的的竖向作用用力设计值值；计算中R取最大大支座反力力，R=111.34kkN单扣件抗滑承载载力的设计计计算不满满足要求,故采用双双扣件,满足抗滑滑承载力要要求!五、模板支架荷荷载标准值值(立杆轴力)作用于模板支架架的荷载包包括静荷载载、活荷载载和风荷载载。1.静荷载标准值包包括以下内内容：(1)脚手架的的自重(kN)：NG11=00.1588×4.0000=00.6300kN(2)模板的自自重(kN)：NG22=00.2000×1.0000×11.0000=0.2200kNN(3)钢筋混凝凝土楼板自自重(kN)：NG33=225.1000×0..200××1.0000×1..000==5.0220kN考虑0.9的结构重重要系数，经经计算得到到静荷载标标准值NG=00.9×((NG1+NG2+NG3)=5.2665kN。2.活荷载为施工荷荷载标准值值与振捣混混凝土时产产生的荷载载。考虑0.9的结构重重要系数，经经计算得到到活荷载标标准值NQ=00.9×((2.5000+0..000))×1.0000×11.0000=2.2250kNN3.不考虑风荷载时时,立杆的轴轴向压力设设计值计算算公式N==1.220NG+11.40NNQ六、立杆的稳定定性计算不考虑风荷载时时,立杆的稳稳定性计算算公式为：：其中N——立立杆的轴心心压力设计计值，N=9.477kNi——计算立杆的截面面回转半径径，i=1..58cmm；A——立立杆净截面面面积，A=4..890ccm2；W——立立杆净截面面模量(抵抗矩),W==5.0880cm33；[f]]——钢管立杆杆抗压强度度设计值，[f]=2005.000N/mmm2；a——立杆上端端伸出顶层层横杆中心心线至模板板支撑点的的长度，a=0..20m；h——最大步距距，h=1..50m；ll0——计算长度度，取1.5000+2××0.2000=1..900mm；λ——长细比，为为19000/15..8=1220<1150长细比验验算满足要要求!φ——轴心受压压立杆的稳稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.4552；经计算得到σ==94688/(0..452××489))=42..836NN/mm22；不考虑风荷载时时立杆的稳稳定性计算算σ<[[f],满足要求!考虑风荷载时,,立杆的稳稳定性计算算公式为：：风荷载设计值产产生的立杆杆段弯矩MW依据模板板规范计算算公式5.2..5-155:MW=0.99×0.99×1.44Wklah2/10其中Wk———风荷载标标准值(kN/mm2)；Wk=uz×us×w0=00.3000×1.2250×00.6000=0.2225kNN/m2hh——立杆的步步距，1.500m；lla——立杆迎风风面的间距距，1.000m；llb——与迎风面面垂直方向向的立杆间间距，1.000m；风荷载产生的弯弯矩Mw=0.99×0.99×1.44×0.2225×11.0000×1.5500×11.5000/10==0.0557kN..m；NNw——考虑风荷荷载时，立立杆的轴心心压力最大大值，参照照模板规范范公式5.2..5-144；Nw=1.22×5.2265+00.9×11.4×22.2500+0.99×0.99×1.44×0.0057/11.0000=9.2218kNN经计算得到σ==92188/(0..452××489))+570000/55080==53.0006N//mm2；考虑风荷载时立立杆的稳定定性计算σ<[[f],满足要求!七、楼板强度的的计算1.计算楼板强度说说明验算楼板强度时时按照最不不利考虑,楼板的跨跨度取4.500m，楼板承承受的荷载载按照线均均布考虑。宽度范围内配筋筋2级钢筋，配配筋面积As=27000.0mmm2，fy=3000.0N//mm2。板的截面尺寸为为b×hh=45000mm××200mmm，截面有有效高度h0=1800mm。按照楼板每5天天浇筑一层层，所以需需要验算5天、10天、15天...的承载能力是否满满足荷载要要求，其计计算简图如如下：2.计算楼板混凝土土5天的强度度是否满足足承载力要要求楼板计算长边44.50mm，短边4.500×1.000=4..50m，楼板计算范围内