梁模板碗扣钢管高支撑架计算书600

'安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品梁模板碗扣钢管高支撑架计算书计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。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6.0m，梁截面B×D=300mm×700mm，立杆的纵距(跨度方向)l=0.60m，立杆的步距h=1.50m，梁底增加3道承重立杆。面板厚度12mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方30×80mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁底支撑木方长度1.20m。梁顶托采用100×100mm木方。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载4.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。图1梁模板支撑架立面简图 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品采用的钢管类型为φ48×3.0。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=25.500×0.700×0.300+0.200×0.300=5.415kN/m活荷载标准值q2=(2.000+2.500)×0.300=1.350kN/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=30.00×1.20×1.20/6=7.20cm3；I=30.00×1.20×1.20×1.20/12=4.32cm4；(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×(1.20×5.415+1.40×1.350)×0.600×0.600=0.302kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.302×1000×1000/7200=41.940N/mm2面板的抗弯强度验算f>[f],不满足要求，建议增加面板下木方（次龙骨）根数!(2)抗剪计算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×(1.20×5.415+1.4×1.350)×0.600=3.020kN 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品　　截面抗剪强度计算值T=3×3020.0/(2×300.000×12.000)=1.258N/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v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大挠度计算值v=0.677×5.415×6004/(100×6000×43200)=18.330mm面板的最大挠度大于600.0/250,不满足要求，建议增加面板下木方（次龙骨）根数!二、梁底支撑木方的计算（一）梁底木方计算作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=25.500×0.700×0.600=10.710kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.200×0.600×(2×0.700+0.300)/0.300=0.680kN/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)：经计算得到，活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×0.300×0.600=0.810kN均布荷载q=1.20×10.710+1.20×0.680=13.668kN/m集中荷载P=1.40×0.810=1.134kN 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品木方计算简图木方弯矩图(kN.m)木方剪力图(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：变形计算受力图木方变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.345kNN2=8.217kN 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品N3=0.345kN经过计算得到最大弯矩M=0.323kN.m经过计算得到最大支座F=8.217kN经过计算得到最大变形V=0.224mm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=3.00×8.00×8.00/6=32.00cm3；I=3.00×8.00×8.00×8.00/12=128.00cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.323×106/32000.0=10.09N/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=3×3.541/(2×30×80)=2.213N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算不满足要求!(3)木方挠度计算最大变形v=0.224mm木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!（二）梁底顶托梁计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品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托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.000kN.m经过计算得到最大支座F=8.217kN经过计算得到最大变形V=0.000mm 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品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:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.000×106/166666.7=0.00N/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=3×0/(2×100×100)=0.000N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算最大变形v=0.000mm顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!三、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——立杆的轴心压力最大值，它包括： 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品横杆的最大支座反力N1=8.217kN(已经包括组合系数)脚手架钢管的自重N2=1.20×0.127×6.000=0.912kNN=8.217+0.912=9.129kN　　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；　　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=0.30m；h——最大步距，h=1.50m；l0——计算长度，取1.500+2×0.300=2.100m；λ——由长细比，为2100/16=132；φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.391；经计算得到σ=9129/(0.391×424)=55.046N/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=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2h——立杆的步距，1.50m；la——立杆迎风面的间距，1.20m；lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.60m； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr=5×1.4×0.225×1.200×2.100/16=0.248kN.m；风荷载产生的弯矩Mw=1.4×0.225×1.200×2.100×2.100/8-0.248×2.100/4=0.078kN.m；Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；Nw=8.217+1.2×0.760+0.9×1.4×0.078/0.600=9.293kN经计算得到σ=9293/(0.391×424)+78000/4491=71.695N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!　　风荷载作用下的内力计算架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载w=0.225×0.600×1.500=0.203kN节点集中荷载w在立杆中产生的内力wv=1.500/1.200×0.203=0.253kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力ws=(1.500×1.500+1.200×1.200)1/2/1.200×0.203=0.324kN支撑架的步数n=4节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.324+(4.000-1)×0.324=1.297kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为4.000×0.253=1.013kN架体自重为0.760kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和大于架体自重,不满足要求!'