恒智天成安全计算软件梁模板(碗扣架支撑)计算书

'恒智天成安全计算软件梁模板(碗扣架支撑)计算书本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。梁段：L1。模板支撑体系剖面图 钢管排列平面示意图一、恒智天成安全计算软件梁模板(碗扣架支撑)计算书参数信息1.模板构造及支撑参数(一)构造参数梁截面宽度B：0.8m；梁截面高度D：1.4m；楼层高度H：5m；结构表面要求：隐藏；混凝土楼板厚度：120mm；梁边至板支撑距离：0.5m；立杆沿梁跨度方向间距la：0.9m；立杆步距h：1.2m；梁底承重立杆根数：2；梁底两侧立杆间距lc：0.6m；梁底承重立杆间距(mm)依次是：600；梁底扫地杆距支撑面h1：0.37m；板底扫地杆距支撑面h1"：0.37m；板底立杆步距h"：1.2m；板底支撑梁及模板总厚度：150mm；考虑梁两侧的楼板荷载；(二)支撑参数梁底采用的支撑钢管类型为：Ф48×3.5mm；钢管钢材品种：钢材Q235钢(＞16-40)；钢管弹性模量E：206000N/mm2； 钢管屈服强度fy：235N/mm2；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；钢管抗剪强度设计值fv：120N/mm2；钢管端面承压强度设计值fce：325N/mm2；2.荷载参数新浇筑砼自重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.5kN/m3；梁侧模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：12.933kN/m2；倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k：2kN/m2；梁底模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；振捣砼对梁底模板荷载Q2k：2kN/m2；3.梁侧模板参数加固楞搭设形式：主楞横向次楞竖向设置；(一)面板参数面板采用柏木木面板；厚度：20mm；抗弯设计值fm：17N/mm2；弹性模量E：10000N/mm2；(二)主楞参数材料：1根60×90矩形木楞；间距(mm)：150,300*3；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(三)次楞参数材料：1根60×90矩形木楞；间距(mm)：500；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(四)加固楞支拉参数加固楞采用穿梁螺栓支拉；螺栓直径：M14；螺栓水平间距：1000mm； 螺栓竖向间距(mm)依次是：150,300*3；4.梁底模板参数搭设形式为：独立支撑(2层梁上横下顺承重)；(一)面板参数面板采用柏木木面板；厚度：20mm；抗弯设计值fm：17N/mm2；弹性模量E：10000N/mm2；(二)第一层支撑梁参数材料：1根60×90矩形木楞；间距：300mm；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(三)第二层支撑梁参数材料：1根100×120木方（宽度×高度mm）；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；二、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。根据《模板规范（JGJ162-2008）》第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为1.280m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:I=1280×203/12=8.533×105mm4；W=1280×202/6=8.533×104mm3；1.荷载计算及组合(一)新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k按下列公式计算，并取其中的较小值:F1=0.22γtβ1β2V1/2 F2=γH其中γ--砼的重力密度，取24.000kN/m3；t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；T--砼的入模温度，取20.000℃；V--砼的浇筑速度，取1.500m/h；H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度，取1.400m；β1--外加剂影响修正系数，取1.000；β2--砼坍落度影响修正系数，取1.000。根据以上两个公式计算得到：F1=12.933kN/m2F2=33.600kN/m2新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min（F1，F2）=12.933kN/m2；砼侧压力的有效压头高度：h=F/γ=12.933/24.000=0.539m；(二)倾倒砼时产生的荷载标准值Q3kQ3k=2kN/m2；(三)确定采用的荷载组合计算挠度采用标准组合：q=12.933×1.28=16.554kN/m；计算弯矩采用基本组合：q=max（q1，q2）=22.371kN/m；由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×1.28=21.104kN/m；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×1.28=22.371kN/m；2.面板抗弯强度计算σ＝M/W<[f]其中：W--面板的截面抵抗矩，W=8.533×104mm3； M--面板的最大弯矩(N·mm)M=0.125ql2=6.991×105N·mm；计算弯矩采用基本组合:q=22.371kN/m；面板计算跨度:l=500.000mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=6.991×105/8.533×104=8.193N/mm2；实际弯曲应力计算值σ=8.193N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！3.面板挠度计算ν=5ql4/(384EI)≤[ν]其中：q--作用在模板上的压力线荷载:q=16.554kN/m；l-面板计算跨度:l=500.000mm；E--面板材质的弹性模量:E=10000N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=8.533×105mm4；容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250=2.000mm；面板的最大挠度计算值:ν=5×16.554×500.0004/(384×10000×8.533×105)=1.579mm；实际最大挠度计算值:ν=1.579mm小于最大允许挠度值:[ν]=2.000mm，满足要求！三、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞采用1根60×90矩形木楞为一组，间距500mm。次楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=1×364.5×104=3.645×106mm4；W=1×81×103=8.100×104mm3；E=10000N/mm2；(一)荷载计算及组合计算挠度采用标准组合：q=12.933×0.500=6.467kN/m；计算弯矩和剪力采用基本组合：有效压头高度位置荷载： q=max（q1，q2）=8.739kN/m；由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.500=8.244kN/m；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.500=8.739kN/m；有效压头高度位置以下荷载：q=0.9×1.35×12.933×0.500=7.857kN/m；顶部荷载：q=0.9×1.4×0.7×2×0.500=0.882kN/m；(二)内力计算次楞直接承受模板传递的荷载，根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN) 变形计算简图变形图(mm)经过计算得到:最大弯矩M=0.088kN·m最大剪力：V=1.298kN最大变形：ν=0.020mm最大支座反力：F=2.476kN(三)次楞计算(1)次楞抗弯强度计算σ=M/W=0.088×106/8.100×104=1.091N/mm2实际弯曲应力计算值σ=1.091N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！(2)次楞抗剪强度计算τ=VS0/Ib=1.298×1000×60750/(3.645×106×60)=0.361N/mm2；实际剪应力计算值0.361N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！(3)次楞挠度计算容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250；第1跨最大挠度为0.020mm，容许挠度为0.600mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.005mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！ 第4跨最大挠度为0.002mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！第5跨最大挠度为0.005mm，容许挠度为0.920mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！2.主楞计算主楞采用1根60×90矩形木楞为一组，共4组。主楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=1×364.5×104=3.645×106mm4；W=1×81×103=8.100×104mm3；E=10000N/mm2；主楞承受次楞传递的集中力，计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.476kN，计算挠度时取次楞的最大支座力2.039kN。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN) 变形计算简图变形图(mm)经过计算得到:最大弯矩M=0.433kN·m最大剪力：V=1.610kN最大变形：ν=0.646mm最大支座反力：F=5.324kN(1)主楞抗弯强度计算σ=M/W=0.433×106/8.100×104=5.350N/mm2实际弯曲应力计算值σ=5.350N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！(2)主楞抗剪强度计算τ=VS0/Ib=1.610×1000×60750/(3.645×106×60)=0.447N/mm2；实际剪应力计算值0.447N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！(3)主楞挠度计算容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250；第1跨最大挠度为0.646mm，容许挠度为4.000mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.117mm，容许挠度为4.000mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.645mm，容许挠度为4.000mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！ 3.穿梁螺栓计算验算公式如下:N<[N]=f×A其中N--穿梁螺栓所受的拉力；A--穿梁螺栓有效面积(mm2)；f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；穿梁螺栓型号:M14；查表得：穿梁螺栓有效直径:11.55mm；穿梁螺栓有效面积:A=105mm2；穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×105/1000=17.850kN；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=5.324kN。穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.324kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN，满足要求！四、梁底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。根据《模板规范（JGJ162-2008）》第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.800m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:I=800×203/12=5.333×105mm4；W=800×202/6=5.333×104mm3；1.荷载计算及组合模板自重标准值G1k=0.5×0.800=0.400kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.800×1.4=26.880kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.800×1.4=1.680kN/m；永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=28.960kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.800=1.600kN/m；(1)计算挠度采用标准组合：q=28.960kN/m； (2)计算弯矩采用基本组合：q=max（q1，q2）=36.598kN/m；由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×(1.2×28.960+1.4×1.600)=33.293kN/m；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9×(1.35×28.960+1.4×0.7×1.600)=36.598kN/m；2.面板抗弯强度验算σ＝M/W<[f]其中：W--面板的截面抵抗矩，W=5.333×104mm3；M--面板的最大弯矩(N·mm)M=0.125ql2=4.117×105N·mm；计算弯矩采用基本组合:q=36.598kN/m；面板计算跨度:l=300mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=4.117×105/5.333×104=7.720N/mm2；实际弯曲应力计算值σ=7.720N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！3.面板挠度验算ν=5ql4/(384EI)≤[ν]其中：q--作用在模板上的压力线荷载:q=28.960kN/m；l-面板计算跨度:l=300mm；E--面板材质的弹性模量:E=10000N/mm2；I--截面惯性矩:I=5.333×105mm4；[ν]-容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250=1.200mm；面板的最大挠度计算值:ν=5×28.960×300.0004/(384×10000×5.333×105)=0.573mm；实际最大挠度计算值:ν=0.573mm小于最大允许挠度值:[ν]=1.200mm，满足要求！五、梁底支撑梁的计算1.第一层支撑梁的计算支撑梁采用1根60×90矩形木楞，间距300mm。 支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=1×364.5×104=3.645×106mm4；W=1×81×103=8.100×104mm3；E=10000N/mm2；(一)荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.3×(0.5×2×1.28+0.5×0.8)/0.8=0.630kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.3×1.4=10.080kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.3×1.4=0.630kN/m；永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=11.340kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.3=0.600kN/m；计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。永久荷载标准值Gkb=(25×0.12+0.5)×0.3×0.5/2=0.263kN；活荷载标准值Qkb=1.0×0.3×0.5/2=0.075kN；(1)计算弯矩和剪力时，采用由可变荷载效应控制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q1=0.9×(1.2×11.340+1.2×0.032+1.4×0.600)=13.038kN/m；楼板传来集中力设计值F1=0.9×(1.2×0.263+1.4×0.075)=0.378kN；(2)计算弯矩和剪力时，采用由永久荷载效应控制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q2=0.9×(1.35×11.340+1.35×0.032+1.4×0.7×0.600)=14.347kN/m；楼板传来集中力设计值F2=0.9×(1.35×0.263+1.4×0.7×0.075)=0.385kN；(3)计算挠度时，采用荷载标准值进行组合(含支撑梁自重)：均布荷载标准值q3=11.340+0.032=11.372kN/m；楼板传来集中力标准值F3=0.263kN；(二)支撑梁验算根据前面计算的荷载组合，取结构最不利状态进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)变形计算简图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为：N1=6.128kNN2=6.128kN 计算得到：最大弯矩：M=0.496kN.m最大剪力：V=4.304kN最大变形：ν=0.391mm最大支座反力：F=6.128kN(1)支撑梁抗弯强度计算σ=M/W=0.496×106/8.100×104=6.126N/mm2实际弯曲应力计算值σ=6.126N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！(2)支撑梁抗剪计算τ=VS0/Ib=4.304×1000×60750/(3.645×106×60)=1.196N/mm2；实际剪应力计算值1.196N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！(3)支撑梁挠度计算[ν]-容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250；第1跨最大挠度为0.352mm，容许挠度为0.800mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.391mm，容许挠度为2.400mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.352mm，容许挠度为0.800mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！2.第二层支撑梁的计算支撑梁采用1根100×120木方（宽度×高度mm）为一组，共2组。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=1×100×1203/12=1.440×107mm4；W=1×100×1202/6=2.400×105mm3；E=10000N/mm2；取承受最大支座反力的支撑梁进行验算，支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。支撑梁所受集中荷载F：计算弯矩和剪力时采用F1=6.128kN； 计算挠度时采用F2=4.815kN；均布荷载取支撑梁的自重q：计算弯矩和剪力时采用q1=0.097kN/m；计算挠度时采用q2=0.072kN/m；根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)变形计算简图 变形图(mm)计算得到：最大弯矩：M=1.479kN.m最大剪力：V=7.815kN最大变形：ν=0.468mm最大支座反力：F=20.115kN(1)支撑梁抗弯强度计算σ=M/W=1.479×106/2.400×105=6.161N/mm2实际弯曲应力计算值σ=6.161N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！(2)支撑梁抗剪计算τ=VS0/Ib=7.815×1000×180000/(1.440×107×100)=0.977N/mm2；实际剪应力计算值0.977N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！(3)支撑梁挠度计算[ν]-容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250；第1跨最大挠度为0.468mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.053mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.467mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！六、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]其中σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)；N--立杆的轴心压力设计值，它包括： 纵向钢管的最大支座反力：N1=20.115kN；脚手架钢管的自重：N2=0.9×1.2×0.149×(5-1.4)=0.579kN；注：为了计算简便，每米立杆承受自重按扣件式脚手架计算方法进行计算；N=N1+N2=20.115+0.579=20.694kN；φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查《碗扣架规范（JGJ166-2008）》附录E得到φ=0.301；立杆计算长度lo=h+2a=1.2+2×0.600=2.400m；计算立杆的截面回转半径i=1.580cm；A--立杆净截面面积：A=4.890cm2；[f]--钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；钢管立杆长细比λ计算值：λ=lo/i=2.400×100/1.580=151.899钢管立杆长细比λ=151.899小于钢管立杆允许长细比[λ]=230，满足要求！钢管立杆受压应力计算值：σ=20.694×103/(0.301×4.890×102)=140.451N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=140.451N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！'