建筑施工扣件钢管楼板模板支架计算书.doc

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1、建筑施工扣件钢管楼板模板支架计算书 模板支架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 模板支架搭设高度为2.9米， 搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.10米，立杆的横距 l=1.10米，立杆的步距 h=1.20米。 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483.5。 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。 使用模板类型为：胶合板。 静荷载标准值 q1 = 25.0000.2001.100+0.3501.100=5.885kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000

2、)1.100=3.300kN/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 = 110.001.801.80/6 = 59.40cm3； I = 110.001.801.801.80/12 = 53.46cm4； (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13.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.25.885+1.43.300)0

3、.3000.300=0.105kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.10510001000/59400=1.770N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.25.885+1.43.300)0.300=2.103kN 截面抗剪强度计算值 T=32102.8/(21100.00018.000)=0.159N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 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

4、算值 v = 0.6775.8853004/(1009500534600)=0.064mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、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 = 25.0000.2000.300=1.500kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3500.300=0.105kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.21.50

5、0+1.20.105=1.926kN/m 活荷载 q2 = 1.40.900=1.260kN/m 2.方木的计算 按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 3.823/1.200=3.186kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.13.191.201.20=0.459kN.m 最大剪力 Q=0.61.2003.186=2.294kN 最大支座力 N=1.11.2003.186=4.206kN 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 = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3；

6、I = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4； (1)方木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=M/W=0.459106/53333.3=8.60N/mm2 方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=32294/(25080)=0.860N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 方木的抗剪计算强度小于1.6N/mm2,满足要求! (3)方木挠度计算 最大变形 v =0.6771.6051200.04

7、/(1009500.002133333.3)=1.112mm 方木的最大挠度小于1200.0/250,满足要求! 三、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管剪力图(kN) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=1.710kN.m 最大变形 vmax=5.083mm 最大支座力 Qmax=16.847kN 抗弯计算强度 f=1.710106/5080.0=336.62N/mm2 支撑钢管的最大挠度小于1100.0/150与10mm,满足要求! 四、纵向支撑钢管计算 纵向支撑钢管按照集

8、中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管剪力图(kN) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.000kN.m 最大变形 vmax=0.000mm 最大支座力 Qmax=16.847kN 抗弯计算强度 f=0.000106/5080.0=0.00N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1100.0/150与10mm,满足要求! 五、扣件抗滑移的计算 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(规范5.2.5): R Rc 计算中R取最大支座反力

9、，R=16.85kN 立杆和横杆采用碗扣件连接,不需要计算! 六、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)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1492.900=0.432kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3501.1001.100=0.424kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.2001.1001.100=6.050kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.905kN。 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

10、到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)1.1001.100=3.630kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 七、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 13.37kN； 轴心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 = 1.58 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 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； l

11、0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 l0 = k1uh = 1.167 1.70 1.20 = 2.38 l0/i = 2380.680/15.800 = 150.676 由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.31 钢管立杆受压应力计算

12、值 = 88.79N/mm2， 立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果： l0/i = 1800.000 / 15.800 = 113.924 由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.50 钢管立杆受压应力计算值 = 55.04N/mm2， 立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.000； 公式(3)的计算结果： l0/i = 132.949 由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.39 钢管立杆受压应力计算值 = 70.74N/mm2， 立杆的稳定性计算 Mmax=51.56 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。