扣件钢管楼板模板支架计算书.docx

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/mm2，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 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=0. 101kN.m经计算得到面板抗弯计算强度 f = M/W = 0.101 10001000/37500=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/(1006000281250)=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)：q 11 = 25.1000.2500.300=1.883kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q 12 = 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=1.050kN/m计算单元内的龙骨集中力为(1.050+2.331) 0.900=3.043kN2.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. 1 3.380.900.90=0.274kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.9003.381=1.826kN最大支座力 N=1. 1ql = 1.1 0.9003.381=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=0.677ql4/100EI=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。3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN 3.35kN0.08k./3m5kN 3.35kNA B900 900 900托梁计算简图0.9600.783托梁弯矩图(kN.m)6.1.115.0.043.9.982.76 2.741.70 1.670.63 0.610.610.631.67 1.702.74 2.763.9.995.0.066.1 .12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：1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN 1.92kN0.08k ./9m2kN 1.92kNA B900 900 900托梁变形计算受力图0.0480.686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 = 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=2.025kN3.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 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 = 1.60A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24W 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 = ku 1(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 1；u 1， 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， u 1=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/mm2a=0.5m 时， u 1=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=9376/(0. 161 424. 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=0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；Wk=0.3001.2500.600=0.225kN/m2h 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 1.400 0.037/0.900=10.596kN顶部立杆段： a=0.2m 时， u 1=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/mm2a=0.5m 时， u 1=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. 161 424. 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！