碗扣钢管楼板模板支架计算书

'安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品碗扣钢管楼板模板支架计算书依据规范:《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008《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3.4m，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18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度37.0N/mm2，弹性模量10584.0N/mm2。木方50×7000mm，间距200mm，木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用钢管48×3.0mm。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3，施工活荷载2.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。 安全设施计算软件(2012)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采用的钢管类型为φ48×3.0。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+0.200×0.900=2.439kN/m 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品活荷载标准值q2=(0.000+2.500)×0.900=2.250kN/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=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；I=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；(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37.00N/mm2；M=0.100ql2其中q——荷载设计值(kN/m)；经计算得到M=0.100×(1.20×2.439+1.40×2.250)×0.200×0.200=0.024kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.024×1000×1000/48600=0.500N/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×(1.20×2.439+1.4×2.250)×0.200=0.729kN　　截面抗剪强度计算值T=3×729.0/(2×900.000×18.000)=0.068N/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!(3)挠度计算 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大挠度计算值v=0.677×2.439×2004/(100×10584×437400)=0.006mm面板的最大挠度小于200.0/250,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=25.100×0.100×0.200=0.502kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.200×0.200=0.040kN/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)×0.200=0.500kN/m静荷载q1=1.20×0.502+1.20×0.040=0.650kN/m活荷载q2=1.40×0.500=0.700kN/m计算单元内的木方集中力为(0.700+0.650)×0.900=1.215kN2.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=1.215/0.900=1.350kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.35×0.90×0.90=0.109kN.m 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品最大剪力Q=0.6×0.900×1.350=0.729kN最大支座力N=1.1×0.900×1.350=1.337kN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:W=5.00×700.00×700.00/6=408333.40cm3；I=5.00×700.00×700.00×700.00/12=142916700.00cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.109×106/408333300.0=0.00N/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=3×729/(2×50×7000)=0.003N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/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)得到q=0.542kN/m 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.542×900.04/(100×9000.00×1429167000000.0)=0.000mm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=1.337kN均布荷载取托梁的自重q=0.040kN/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(2012)PKPM软件出品托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.548kN.m经过计算得到最大支座F=6.661kN经过计算得到最大变形V=0.559mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=4.49cm3；截面惯性矩I=10.78cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.548×106/1.05/4491.0=116.21N/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=0.559mm顶托梁的最大挠度小于900.0/400,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=0.142×3.400=0.483kN 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品(2)模板的自重(kN)：NG2=0.200×0.900×0.900=0.162kN(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)=2.678kN。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)×0.900×0.900=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为：其中N——立杆的轴心压力设计值，N=6.05kN　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品　　W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.20m；h——最大步距，h=1.20m；l0——计算长度，取1.200+2×0.200=1.600m；λ——由长细比，为1600/16=100；φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.588；经计算得到σ=6049/(0.588×424)=24.268N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算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=1.4Wklal02/8-Prl0/4风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr计算公式Pr=5×1.4Wklal0/16其中Wk——风荷载标准值(kN/m2)；Wk=uz×us×w0=0.250×1.000×1.040=0.260kN/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；风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr=5×1.4×0.260×0.900×1.600/16=0.164kN.m；风荷载产生的弯矩Mw=1.4×0.260×0.900×1.600×1.600/8-0.164×1.600/4=0.039kN.m；Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；Nw=1.2×2.678+0.9×1.4×2.025+0.9×1.4×0.039/0.900=5.820kN经计算得到σ=5820/(0.588×424)+39000/4491=31.230N/mm2； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!　六、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4.50m，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=1350.0mm2，fy=360.0N/mm2。板的截面尺寸为b×h=4500mm×100mm，截面有效高度h0=80mm。按照楼板每5天浇筑一层，所以需要验算5天、10天、15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5天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，楼板计算范围内摆放6×6排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品第2层楼板所需承受的荷载为q=1×1.20×(0.20+25.10×0.10)+1×1.20×(0.48×6×6/4.50/4.50)+1.40×(0.00+2.50)=7.78kN/m2计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×7.78=35.02kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=0.0513×ql2=0.0513×35.02×4.502=36.38kN.m按照混凝土的强度换算得到5天后混凝土强度达到48.30%，C35.0混凝土强度近似等效为C16.9。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.11N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：ξ=Asfy/bh0fcm=1350.00×360.00/(4500.00×80.00×8.11)=0.17查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为αs=0.155此层楼板所能承受的最大弯矩为：M1=αsbh02fcm=0.155×4500.000×80.0002×8.1×10-6=36.2kN.m结论：由于∑Mi=36.22=36.22Mmax=56.40所以第10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。 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品'