扣件钢管楼板模板支架计算书

'安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品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》JGJ162-2008《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》JGJ164-2008计算参数:钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为14.2m，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9898.0N/mm2。木方50×100mm，间距300mm，木方剪切强度1.5N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用100×100mm木方。模板自重0.35kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2，施工均布荷载标准值1.00kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品图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×(25.10×0.10+0.35)+1.40×1.00=4.832kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.10+0.7×1.40×1.00=4.369kN/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φ48.3×3.6。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(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=25.100×0.100×0.900+0.350×0.900=2.574kN/m 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品活荷载标准值q2=(2.000+1.000)×0.900=2.700kN/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=bh2/6=90.00×1.50×1.50/6=33.75cm3；截面惯性矩I=bh3/12=90.00×1.50×1.50×1.50/12=25.31cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(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×(1.20×2.574+1.40×2.700)×0.300×0.300=0.062kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.062×1000×1000/33750=1.832N/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×(1.20×2.574+1.4×2.700)×0.300=1.236kN　　截面抗剪强度计算值T=3×1236.0/(2×900.000×15.000)=0.137N/mm2　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求! 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大挠度计算值v=0.677×2.574×3004/(100×9898×253125)=0.056mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!二、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.100×0.100×0.300=0.753kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.300=0.105kN/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=(1.000+2.000)×0.300=0.900kN/m静荷载q1=1.20×0.753+1.20×0.105=1.030kN/m活荷载q2=1.40×0.900=1.260kN/m计算单元内的木方集中力为(1.260+1.030)×0.900=2.061kN2.木方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=2.061/0.900=2.290kN/m 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.29×0.90×0.90=0.185kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.900×2.290=1.236kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.900×2.290=2.267kN木方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=bh2/6=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；截面惯性矩I=bh3/12=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.185×106/83333.3=2.23N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方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=3×1236/(2×50×100)=0.371N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.50N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方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木方计算跨度(即木方下小横杆间距) 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品得到q=0.858kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.858×900.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.102mm木方的最大挠度小于900.0/250,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。集中荷载取木方的支座力P=2.267kN均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(kN.m)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：托梁变形计算受力图 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.653kN.m经过计算得到最大支座F=7.613kN经过计算得到最大变形V=0.183mm顶托梁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=bh2/6=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；截面惯性矩I=bh3/12=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.653×106/166666.7=3.92N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×4169/(2×100×100)=0.625N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.50N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品最大变形v=0.183mm顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求!四、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=0.172×14.150=2.428kN(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×0.900×0.900=0.284kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.100×0.100×0.900×0.900=2.033kN经计算得到，静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=4.745kN。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=(1.000+2.000)×0.900×0.900=2.430kN 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品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五、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，N=9.096kNφ——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=1.59A——立杆净截面面积(cm2)；A=5.06W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.26σ——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1.217,当允许长细比验算时k取1；u1，u2——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C表； 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.00m；顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.719,l0=3.347m；λ=3347/15.9=210.518允许长细比λ=172.981<210长细比验算满足要求!φ=0.164σ=6429/(0.164×506)=77.473N/mm2a=0.5m时，u1=1.301,l0=3.483m；λ=3483/15.9=219.075允许长细比λ=180.012<210长细比验算满足要求!φ=0.152σ=6429/(0.152×506)=83.589N/mm2依据规范做承载力插值计算a=0.000时，σ=73.396N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!非顶部立杆段：u2=2.292,l0=3.347m；λ=3347/15.9=210.518允许长细比λ=172.981<210长细比验算满足要求!φ=0.164σ=9096/(0.164×506)=109.608N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[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=0.9×1.4Wklah2/10 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品其中Wk——风荷载标准值(kN/m2)；Wk=0.300×1.000×1.146=0.344kN/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=0.9×1.4×0.344×0.900×1.200×1.200/10=0.056kN.m；Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；顶部立杆Nw=1.200×2.523+1.400×2.430+0.9×1.400×0.056/0.900=6.508kN非顶部立杆Nw=1.200×4.745+1.400×2.430+0.9×1.400×0.056/0.900=9.174kN顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.719,l0=3.347m；λ=3347/15.9=210.518允许长细比λ=172.981<210长细比验算满足要求!φ=0.164σ=6508/(0.164×506)+56000/5260=89.093N/mm2a=0.5m时，u1=1.301,l0=3.483m；λ=3483/15.9=219.075允许长细比λ=180.012<210长细比验算满足要求!φ=0.152σ=6508/(0.152×506)+56000/5260=95.285N/mm2依据规范做承载力插值计算a=0.000时，σ=84.966N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!非顶部立杆段：u2=2.292,l0=3.347m；λ=3347/15.9=210.518允许长细比λ=172.981<210长细比验算满足要求!φ=0.164σ=9174/(0.164×506)+56000/5260=121.228N/mm2,立杆的稳定性计算σ<[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！ 安全设施计算软件(2014)PKPM软件出品'