模板支撑计算.doc

2013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2.7米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.50米，立杆的横距 l=1.20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。静荷载标准值 q1 = 25.0000.1001.200+0.3501.200=3.420kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)1.200=3.600kN/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 = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； I = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4；(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25.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.23.420+1.43.600)0.3000.300=0.082kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.08210001000/64800=1.270N/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(1.23.420+1.43.600)0.300=1.646kN 截面抗剪强度计算值 T=31646.0/(21200.00018.000)=0.114N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/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面板最大挠度计算值 v = 0.6777.0203004/(1003500583200)=0.189mm,面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!二、模板支撑方木的计算 方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.0000.1000.300=0.750kN/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 = 1.20.750+1.20.105=1.026kN/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 = 2.743/1.200=2.286kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.291.201.20=0.329kN.m 最大剪力 Q=0.61.2002.286=1.646kN 最大支座力 N=1.11.2002.286=3.018kN方木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 = 6.009.009.00/6 = 81.00cm3； I = 6.009.009.009.00/12 = 364.50cm4；(1)方木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.329106/81000.0=4.06N/mm2 方木的抗弯计算强度小于18.0N/mm2,满足要求!(2)方木抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=31646/(26090)=0.457N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2,方木的抗剪强度计算满足要求! (3)方木挠度计算 最大变形 v =0.6771.7551200.04/(10010000.003645000.0)=0.676mm,方木的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!三、板底支撑钢管计算 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取纵向板底支撑传递力，P=3.02kN支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=2.173kN.m 最大变形 vmax=13.59mm 最大支座力 Qmax=16.536kN 抗弯计算强度 f=2.17106/5080.0=427.68N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度大于205.0N/mm2,不满足要求! 支撑钢管的最大挠度大于1500.0/150或10mm,不满足要求!四、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 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，R=16.54kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。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 = 0.1612.680=0.432kN (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3501.5001.200=0.630kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1001.5001.200=4.500kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.562kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)1.5001.200=5.400kN 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 立杆的轴心压力设计值 (kN)；N = 14.23 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； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，取值为1.155； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.75a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.00m；公式(1)的计算结果： = 97.79N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果： = 38.87N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!七、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3.60m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。 宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=896.4mm2，fy=360.0N/mm2。 板的截面尺寸为 bh=2988mm100mm，截面有效高度 h0=80mm。 按照楼板每6天浇筑一层，所以需要验算6天、12天、18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6天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边3.60m，短边3.600.83=2.99m， 楼板计算范围内摆放33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=11.2(0.35+25.000.10)+ 11.2(0.4333/3.60/2.99)+ 1.4(2.00+1.00)=14.89kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=2.9914.89=44.50kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0664ql2=0.066444.502.992=26.38kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为23.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到6天后混凝土强度达到53.77%，C20.0混凝土强度近似等效为C10.8。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2,则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fcm = 896.40360.00/(2988.0080.007.20)=0.19查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数 s=0.172此层楼板所能承受的最大弯矩为： M1=sbh02fcm = 0.1722988.00080.00027.210-6=23.7kN.m 结论：由于Mi = 23.68=23.68 Mmax=39.27 所以第12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3层以下的模板支撑可以拆除。