恒智天成安全计算软件板模板(门架支撑)计算书.doc

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1、恒智天成安全计算软件板模板(门架支撑)计算书本计算书依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2000）、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。板段：B1。 模板支撑体系剖面图 门架排列平面示意图一、恒智天成安全计算软件板模板(门架支撑)计算书参数信息1.模板构造参数(一) 梁构造参数楼层高度H：5m；混凝土楼板厚度：120mm；结构表面要求：隐藏；(二) 门架构造参数门架型号：MF1219

2、A；门架间距：800mm；搭设尺寸为：跨距l=1.830m；步距=1.955m；门架的宽度b：1219.000mm； 门架的高度h0：1930.000mm； h1：1536.000mm；门架立杆采用42 2.5mm钢管；立杆加强杆采用26.8 2.5mm钢管；门架承载力修正系数：0.9；(三) 门架立杆(加强杆)钢管材料性能参数钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：N/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；2.荷载参数(一) 板模板荷载参数新浇筑砼自

3、重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.1kN/m3；板底模板自重标准值G1k：0.3kN/m2；承受集中荷载的模板单块宽度：1219mm；施工人员及设备荷载标准值Q1k：计算模板和直接支承模板的小梁时取2.5kN/m2；计算直接支承小梁的主梁时取1.5kN/m2；计算支架立柱等支承结构构件时取1kN/m2；(二) 门架静荷载参数水平架5步4设；脚手板5步1设；水平加固杆采用42 2.5mm钢管，4步1设；剪刀撑采用42 2.5mm钢管，按照4步4跨设置；1跨1步架内包含旋转扣件4个，直角扣件1个；附件、安全网重量(kN/m)：0.02栏杆重量 (kN/m)：0.013.板底

4、模板参数搭设形式为：2层梁上横下顺单门架；(一) 面板参数面板采用克隆(平行方向)12mm厚覆面木胶合板；厚度：12mm；抗弯设计值fm：31N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；(二) 第一层支撑梁参数材料：1根50100矩形木楞；间距：300mm；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；(三) 第二层支撑梁参数材料：2根80402.0矩形钢管；钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯

5、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；4.地基参数模板支架放置在地面上，地基土类型为：碎石土；地基承载力标准值：650kPa；立杆基础底面面积：0.25m2；地基承载力调整系数：0.8。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。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1.219m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 1219123/12= 1.755105mm4； W = 1219122/6 = 2.926104mm3；1.荷载计

6、算及组合模板自重标准值G1k=0.31.219=0.366 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=241.2190.12=3.511 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.11.2190.12=0.161 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.366+ 3.511+ 0.161=4.037 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.51.219=3.048 kN/m；计算模板面板时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠度采用标准组合： q=4.037kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合：A 永久荷载和均布活荷载组合 q=max（q1，q2）=8.200kN/m； 由可变荷载效应控

7、制的组合： q1=0.9(1.24.037+1.43.048) =8.200kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9(1.354.037+1.40.73.048) =7.593kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q1=0.91.24.037 =4.360kN/m；P1=0.91.42.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.91.354.037 =4.905kN/m；P2=0.91.40.72.5 =2.205kN；2.面板抗弯强度验算 M/W f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =2.926104mm3； M - 面板的最大弯矩(N

8、mm) M=max（Ma，Mb1，Mb2）=0.285kNm； Ma=0.125ql2=0.1258.2000.32 =0.092kNm；Mb1=0.125q1l2+0.25P1l=0.1254.3600.32+0.253.1500.3 =0.285kNm； Mb2=0.125q2l2+0.25P2l=0.1254.9050.32+0.252.2050.3 =0.221Nmm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 0.285106/2.926104=9.752N/mm2；实际弯曲应力计算值 =9.752N/mm2 小于抗弯强度设计值f =31N/mm2，满足要求！2.面板挠度验算 =5ql4

9、/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 4.037kN/m； l-面板计算跨度: l =300mm； E-面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2； I-截面惯性矩: I =1.755105mm4； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=1.200mm；面板的最大挠度计算值: = 54.0373004/(384115001.755105)=0.211mm；实际最大挠度计算值: =0.211mm小于最大允许挠度值: =1.200mm，满足要求！三、板底支撑梁的计算1.第一层支撑梁的计算支撑梁采用1根50100矩形木楞，间距300mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗

10、矩W和弹性模量E分别为： I=1416.67104= 4.167106 mm4； W=183.33103= 8.333104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.30.3=0.090 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=240.30.12=0.864 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.10.30.12=0.040 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.090+0.864+ 0.040=0.994 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.50.3=0.750 kN/m；计算第一层支撑梁时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠

11、度采用标准组合(考虑支撑梁自重)： q=0.994+0.030=1.024kN/m；(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重)：A 永久荷载和均布活荷载组合 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.91.2(0.994+0.03) =1.105kN/m； q2=0.91.40.750 =0.945kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q1=0.91.35(0.994+0.03) =1.244kN/m； q2=0.91.40.70.750 =0.662 kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q=0.91.2(0.994+0.03) =1.105kN/m；P=0

12、.91.42.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q=0.91.35(0.994+0.03) =1.244kN/m；P=0.91.40.72.5 =2.205kN；(二) 荷载效应计算支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永久荷载和集中活荷载组合”两种情况，为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值。根据上面计算的4组荷载进行电算，采用产生最大效应值的荷载，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩计算简图 弯矩图(kNm) 剪力计算简图 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 0.918k

13、N.m 最大剪力：V= 2.857kN 最大变形：= 0.436mm 最大支座反力：F= 5.552kN(三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.918106/8.333104 =11.011N/mm2实际弯曲应力计算值 =11.011N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=15N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=2.857100062500/(4.16710650)=0.857N/mm2；实际剪应力计算值 0.857 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；

14、第1跨最大挠度为0.435mm，容许挠度为4.876mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.105mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.436mm，容许挠度为4.876mm，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.第二层支撑梁的计算支撑梁采用2根80402.0矩形钢管。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=237.13104= 7.426105 mm4； W=29.28103= 1.856104 mm3； E= N/mm2；(一) 荷载计算及组合(1) 第一层支撑梁产生的最大支座反力模板规范（JGJ162-2008）规定：当计

15、算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可取1.5kN/m2。规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在第二层支撑梁，而是作用在面板板面，通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给第二层支撑梁。所以，我们首先确定在永久荷载和均布活荷载作用下，第一层支撑梁产生的最大支座反力。施工人员及设备荷载标准值Q1k=1.50.3=0.450 kN/m；由可变荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=1.105kN/m；q2=0.91.40.450 =0.567kN/m；由永久荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=1.244kN/m；q2=0.91.40.70.450 =0.397kN/m；A 根据上面计算的

16、两组荷载，系统按照“1.第一层支撑梁的计算”中的计算方法进行电算（计算过程省略），得到：最大支座反力F=1.853kN（计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用）；B 根据“1.第一层支撑梁的计算”中计算变形的内力，计算出该组荷载作用下的最大支座反力（计算过程省略）： 最大支座反力F=1.134kN（计算第二层支撑梁变形采用）；(2) 第二层支撑梁自重A 计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用：q=0.096 kN/m；B 计算第二层支撑梁变形采用：q=0.071 kN/m；(二) 荷载效应计算第二层支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯

17、矩和剪力计算简图 弯矩图(kNm) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 2.065kN.m 最大剪力：V= 6.574kN 最大变形：= 1.935mm 最大支座反力：F= 12.620kN(三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=2.065106/1.856104 =111.284N/mm2实际弯曲应力计算值 =111.284N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Itw=3.28710007376/(7.4261052)=16.323N/mm2；实际剪应力计算值 16.323 N/m

18、m2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为1.928mm，容许挠度为7.320mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.151mm，容许挠度为7.320mm，满足要求！第3跨最大挠度为1.935mm，容许挠度为7.320mm，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！四、门架立柱的稳定性计算1.支撑梁传递的支座反力计算模板规范（JGJ162-2008）规定：当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在支架立

19、柱，而是作用在面板板面，通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给第二层支撑梁，通过第二层支撑梁的支座反力传递给支架立柱。由于活荷载位置的不确定性，如果直接按照立柱承担荷载的面积（立柱纵距la立柱横距lb）来计算荷载效应是不精确的（这样计算的荷载效应值比实际值小）。所以，我们采用“力传递法”进行计算。计算的方法完全同“2. 第二层支撑梁的计算”中计算最大支座反力的步骤和方法，注意：作用在第二层支撑梁上的活荷载按照下面的方法计算：施工人员及设备荷载标准值Q1k=10.3=0.300 kN/m；通过以上方法计算得到：第二层支撑梁传递的支座反力N1= 11.400 kN；2.门架静荷载标准值计算静荷载标准

20、值包括以下内容：(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为： 经计算得到，每米高脚手架自重合计NGk1 = 0.503/1.955=0.257 kN/m。(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力(kN/m)剪刀撑采用 42 2.5 mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算： tg = ( 41.955 ) / (41.830 ) = 1.068 2 0.024 (41.830)/cos/(41.955 ) = 0.067 kN/m；水平加固杆采用 42 2.5 mm钢管，按照4步1设设置，每米高的钢管重为： 0.024 (11.830) /

21、(41.955) = 0.006kN/m；每跨内的直角扣件1个，旋转扣件4个，每米高的钢管重为： ( 10.0135+40.0145 ) / 1.955 = 0.037 kN/m；每米高的附件重量为0.02 kN/m；每米高的栏杆重量为0.01 kN/m；经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.139 kN/m；静荷载标准值总计为 NG = NGK1 + NGK2 = 0.396 kN/m；3.门架立柱的稳定性计算门架立柱的稳定性计算公式 = N/(kAo)f其中 - 门架立柱轴心受压应力计算值 (N/mm2)；N - 作用于一榀门型支柱的轴向力设计值

22、，它包括：支撑梁传递荷载设计值： N1 =211.400 =22.800kN ；门架及加固件自重荷载设计值： N2 = 0.91.20.396(5-0.12)=2.089 kN；N =N1+N2=22.800+2.089=24.889 kN；k-门架承载力修正系数，k= 0.9；Ao -一榀门架两边立杆的毛截面面积，Ao= 2A1 =9.780 cm2；f - 钢管强度设计值：f =205 N/mm2；- 门架立杆的稳定系数,由长细比 koho/i 查模板规范JGJ162-2008附录D得到，=0.377； 其中：长度修正系数ko=1.13；门架的高度h0=1.93m；门架立柱换算截面回转半径

23、i=(I/A1)1/2=1.650 cm；门架立杆的毛截面面积A1=4.89 cm2；门架立杆的换算截面惯性矩I=I0+I1h1/h0=13.320 cm4；门架立杆的毛截面惯性矩I0=12.19 cm4；门架加强杆的毛截面惯性矩I1=1.42 cm4；门架加强杆的高度h1=1.536m；门架立柱长细比计算值：=h0/i=1.93100/1.650=116.939门架立柱长细比= 116.939 小于门架立柱允许长细比 = 150，满足要求！门架立柱轴心受压应力计算值=24.889103/(0.90.3779.780102) = 74.916N/mm2；门架立柱稳定性计算 = 74.916N/mm2 小于 门架立柱抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！五、立柱的地基承载力计算立柱基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 520.000 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 650 kPa；模板支架地基承载力调整系数：kc = 0.8； 立柱基础底面的平均压力：p = N/A =99.554 kPa；立柱的轴心压力设计值 ：N =24.889 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=99.554kPa fg=520.000kPa 。地基承载力满足要求！