扣件钢管楼板模板支架计算书4729.pdf

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1、扣件钢管楼板模板支架计算书 依据规范: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JGJ 162-2008 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JGJ 164-2008 计算参数:钢管强度为 205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为 8.3m，立杆的纵距 b=0.90m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.20m。面板厚度15mm，剪切强度1.4N/m

2、m2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。内龙骨采用 40.80.mm 木方，间距 300mm，木方剪切强度 1.6N/mm2，抗弯强度 15.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管483.0mm。模板自重 0.20kN/m2，混凝土钢筋自重 25.10kN/m3。施工均布荷载标准值 2.50kN/m2。扣件计算折减系数取 1.00。a 值取 0.25m。图 1 楼板支撑架立面简图 图 2 楼板支撑架荷载计算单元 按照扣件新规范中规定并参照模板规范，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

3、 0.25+0.20)+1.40 2.50=11.270kN/m2 由 永 久 荷 载 效 应 控 制 的 组 合S=1.35 25.10 0.25+0.7 1.40 2.50=10.921kN/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483.0。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(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。静荷载标准值 q1=25.1000.2501.000+0.2001.000=6.475kN/m

4、 活荷载标准值 q2=(0.000+2.500)1.000=2.500kN/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:截面抵抗矩 W=37.50cm3；截面惯性矩 I=28.13cm4；(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 6.475+1.40 2.500)0.300 0.300=

5、0.101kN.m 经计算得到面板抗弯计算强度 f=M/W=0.10110001000/37500=2.705N/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(1.206.475+1.402.500)0.300=2.029kN 截面抗剪强度计算值 T=32029.0/(21000.00015.000)=0.203N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算小于 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=0.6776.4753004/(10

6、06000281250)=0.210mm 面板的最大挠度小于 300.0/250,满足要求!二、模板支撑龙骨的计算 龙骨按照均布荷载计算。1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.1000.2500.300=1.883kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.2000.300=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 静荷载 q1=1.201.883+1.200.060=2.331kN/m 活荷载 q2=1.400.750

7、=1.050kN/m 计算单元内的龙骨集中力为(1.050+2.331)0.900=3.043kN 2.龙骨的计算 按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q=P/l=3.043/0.900=3.381kN/m 最大弯矩 M=0.1ql2=0.13.380.900.90=0.274kN.m 最大剪力 Q=0.6ql=0.60.9003.381=1.826kN 最大支座力 N=1.1ql=1.10.9003.381=3.347kN 龙骨的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:截面抵抗矩 W=42.67cm3；截面惯性矩 I=170.67cm4；(1)龙骨抗弯强度

8、计算 抗弯计算强度 f=M/W=0.274106/42666.7=6.42N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于 15.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算 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=31825.74/(240.0080.00)=0.856N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算 挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到 q=1.943kN/m 最 大 变 形v=0.677q

9、l4/100EI=0.677 1.943 900.04/(100 9000.00 1706667.0)=0.562mm 龙骨的最大挠度小于 900.0/400(木方时取 250),满足要求!三、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取次龙骨的支座力 P=3.347kN 均布荷载取托梁的自重 q=0.080kN/m。900 900 900 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 0.08kN/mAB 托梁计算简图 0.7830.960 托梁弯矩图(kN.m)3.99 3.980.630.6

10、12.74 2.766.11 6.125.06 5.041.70 1.671.67 1.705.04 5.066.12 6.112.762.740.61 0.633.98 3.99 托梁剪力图(kN)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：900 900 900 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 0.08kN/mAB 托梁变形计算受力图 0.6860.048 托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M=0.960kN.m 经过计算得到最大支座 F=11.181kN 经过计算得到最大

11、变形 V=0.686mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W=8.98cm3；截面惯性矩 I=21.56cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=M/W=0.960106/8982.0=101.79N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算 最大变形 v=0.686mm 顶托梁的最大挠度小于 900.0/400,满足要求!四、扣件抗滑移的计算 顶托类型立杆因轴心受力，不需要计算扣件抗滑移。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)脚手架的自重(kN)：NG1

12、=0.1428.300=1.180kN (2)模板的自重(kN)：NG2=0.2000.9000.900=0.162kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.1000.2500.9000.900=5.083kN 经计算得到，静荷载标准值 NG=(NG1+NG2+NG3)=6.424kN。2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ=(2.500+0.000)0.9000.900=2.025kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.20NG+1.40NQ 六、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 其中 N

13、立杆的轴心压力设计值，顶部立杆 N=9.376kN，非顶部立杆 N=10.544kN 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=1.60 A 立杆净截面面积(cm2)；A=4.24 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=4.49 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)；参照扣件式规范2011，由公式计算 顶部立杆段：l0=ku1(h+2a)(1)非顶部立杆段：l0=ku2h (2)k 计算长度附加系数，按照表 5.4.6 取值为 1.185,当允许长细比验算时 k 取

14、1；u1，u2 计算长度系数，参照扣件式规范附录 C 表；a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.25m；顶部立杆段：a=0.2m 时，u1=1.719,l0=3.259m；=3259/16.0=204.401 允许长细比(k 取 1)0=204.401/1.185=172.490 210 长细比验算满足要求!=0.174 =9376/(0.174424.1)=127.215N/mm2 a=0.5m 时，u1=1.301,l0=3.392m；=3392/16.0=212.710 允许长细比(k 取 1)0=212.710/1.185=179.502 210 长细比验算满足要求

15、!=0.161 =9376/(0.161424.1)=137.028N/mm2 依据规范做承载力插值计算 a=0.250 时，=128.851N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u2=2.292,l0=3.259m；=3259/16.0=204.401 允许长细比(k 取 1)0=204.401/1.185=172.490 210 长细比验算满足要求!=0.174 =10544/(0.174424.1)=143.065N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.91.4Wklah2

16、/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；Wk=0.3001.2500.600=0.225kN/m2 h 立杆的步距，1.20m；la 立杆迎风面的间距，0.90m；lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，0.90m；风 荷 载 产 生 的 弯 矩 Mw=0.9 1.4 0.225 0.900 1.200 1.200/10=0.037kN.m；Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；顶 部 立 杆Nw=1.200 5.451+1.400 2.025+0.9 1.400 0.037/0.900=9.427kN 非 顶 部 立 杆Nw=1.200 6.424+1.400 2.025+0.9 1.

17、400 0.037/0.900=10.596kN 顶部立杆段：a=0.2m 时，u1=1.719,l0=3.259m；=3259/16.0=204.401 允许长细比(k 取 1)0=204.401/1.185=172.490 210 长细比验算满足要求!=0.174 =9427/(0.174424.1)+37000/4493=136.091N/mm2 a=0.5m 时，u1=1.301,l0=3.392m；=3392/16.0=212.710 允许长细比(k 取 1)0=212.710/1.185=179.502 210 长细比验算满足要求!=0.161 =9427/(0.161424.1)+37000/4493=145.957N/mm2 依据规范做承载力插值计算 a=0.250 时，=137.735N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u2=2.292,l0=3.259m；=3259/16.0=204.401 允许长细比(k 取 1)0=204.401/1.185=172.490 210 长细比验算满足要求!=0.174 =10596/(0.174424.1)+37000/4493=151.940N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。钢管楼板模板支架计算满足要求！