梁模板碗扣钢管高支撑架计算书(门厅梁)

'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7.9m，梁截面B×D=350mm×700mm，立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m，立杆的步距h=1.20m，梁底增加2道承重立杆。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。木方50×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁底支撑顶托梁长度0.98m。梁顶托采用100×100mm木方。梁底承重杆按照布置间距190,600mm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。模板面板的按照多跨连续梁计算。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=25.500×0.700×0.900=16.065kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.200×0.900×(2×0.700+0.350)/0.350=0.900kN/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)×0.350×0.900=1.417kN均布荷载q=1.20×16.065+1.20×0.900=20.358kN/m集中荷载P=1.40×1.418=1.985kN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=90.00×1.50×1.50/6=33.75cm3；I=90.00×1.50×1.50×1.50/12=25.31cm4； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品计算简图弯矩图(kN.m)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：变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=1.336kNN2=6.438kNN3=1.336kN最大弯矩M=0.077kN.m最大变形V=0.055mm(1)抗弯强度计算 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.077×1000×1000/33750=2.281N/mm2面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3×2226.0/(2×900.000×15.000)=0.247N/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)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.055mm面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求!二、梁底支撑木方的计算（一）梁底木方计算按照简支梁计算，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=6.438/0.900=7.153kN/m最大弯矩M=0.125ql2=0.125×7.15×0.90×0.90=0.724kN.m最大剪力Q=0.5×0.900×7.153=3.219kN最大支座力N=1.0×0.900×7.153=6.438kN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=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品抗弯计算强度f=0.724×106/83333.3=8.69N/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=0.5ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×3219/(2×50×100)=0.966N/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)木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到4.123kN/m最大变形v=5/3.84×4.123×900.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.939mm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。均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。托梁计算简图 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品托梁弯矩图(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=1.284kN.m经过计算得到最大支座F=6.734kN经过计算得到最大变形V=0.373mm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； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=1.284×106/166666.7=7.70N/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=3×6715/(2×100×100)=1.007N/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=0.373mm顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!四、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：横杆的最大支座反力N1=6.734kN(已经包括组合系数)脚手架钢管的自重N2=1.20×0.147×7.900=1.390kNN=6.734+1.390=8.124kN　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品　　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=0.50m；h——最大步距，h=1.20m；l0——计算长度，取1.200+2×0.500=2.200m；λ——由长细比，为2200/16=138；φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.363；经计算得到σ=8124/(0.363×424)=52.860N/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=0.300×0.740×0.600=0.133kN/m2h——立杆的步距，1.20m；la——立杆迎风面的间距，0.98m；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=5×1.4×0.133×0.980×2.200/16=0.126kN.m；风荷载产生的弯矩Mw=1.4×0.133×0.980×2.200×2.200/8-0.126×2.200/4=0.041kN.m；Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；Nw=6.734+1.2×1.159+0.9×1.4×0.041/0.900=8.182kN 安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品经计算得到σ=8182/(0.363×424)+41000/4491=61.547N/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=0.133×0.900×1.200=0.144kN节点集中荷载w在立杆中产生的内力wv=1.200/0.980×0.144=0.176kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力ws=(1.200×1.200+0.980×0.980)1/2/0.980×0.144=0.227kN支撑架的步数n=6节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.227+(6.000-1)×0.227=1.365kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为6.000×0.176=1.057kN架体自重为1.159kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和小于架体自重,满足要求!模板支撑架计算满足要求！'