1梁模板扣件钢管高支撑架计算书2003

'梁模板扣件钢管支撑架计算书梁模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《组合钢模板技术规范》(GB50214-2001)、《木结构设计规范》(GB50005━2003)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)等编制。本支架计算公式(1)(2)参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）。本支架计算公式(3)参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，模板支架搭设高度为4.5米，基本尺寸为：梁截面B×D=300mm×800mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.90米，立杆的步距h=1.50米，梁底增加2道承重立杆。梁顶托采用单钢管:48×3.0。采用的钢管类型为48×3.0。一、模板面板计算使用模板类型为：胶合板。面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照简支梁计算。(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.500×0.800×0.300=6.120kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.300×(2×0.800+0.300)/0.300=0.665kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：q13=2.500×0.300=0.750kN/m均布线荷载标准值为：q=25.500×0.800×0.300+0.350×0.300×(2×0.800+0.300)/0.300=6.785kN/m均布线荷载设计值为：按可变荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.2×(6.120+0.665)+1.4×0.750]=8.273kN/m按永久荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.35×(6.120+0.665)+1.4×0.7×0.750]=8.905kN/m根据以上两者比较应取q1=8.905kN/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.300×(2×0.800+0.300)/0.300=0.718kN/m跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:W=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3； I=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4；(1)抗弯强度计算施工荷载为均布线荷载：M1=0.125q1l2=0.125×8.905×0.2002=0.045kN.m施工荷载为集中荷载：M2=0.125q2l2+0.25Pl=0.125×0.718×0.2002+0.25×3.150×0.200=0.161kN.mM2>M1，故应采用M2验算抗弯强度。σ=M/W<[f]其中σ——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；经计算得到面板抗弯强度计算值σ=0.161×1000×1000/16200=9.944N/mm2面板的抗弯强度验算σ<[f],满足要求!(2)挠度计算v=5ql4/384EI<[v]=l/250验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故采用均布线荷载标准值q=6.785N/m为设计值。面板最大挠度计算值v=5×6.785×2004/(384×9500×145800)=0.102mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!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)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.500×0.800×0.200=4.080kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.200×(2×0.800+0.300)/0.300=0.443kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：q13=2.500×0.200=0.500kN/m均布线荷载标准值为：q=25.500×0.800×0.200+0.350×0.200×(2×0.800+0.300)/0.300=4.523kN/m均布线荷载设计值为：按可变荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.2×(4.080+0.443)+1.4×0.500]=5.515kN/m按永久荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.35×(4.080+0.443)+1.4×0.7×0.500]=5.937kN/m根据以上两者比较应取q1=5.937kN/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.200×(2×0.800+0.300)/0.300=0.479kN/m跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN 方木的截面力学参数为本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I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；施工荷载为均布线荷载：方木计算简图方木剪力图(kN)方木弯矩图(kN.m)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.045kNN2=1.690kNN3=0.045kN经过计算得到最大弯矩M1=0.046kN.m经过计算得到最大支座F=1.690kN 经过计算得到最大变形V=0.005mm施工荷载为集中荷载：方木计算简图方木剪力图(kN)方木弯矩图(kN.m)经过计算最大弯矩M2=0.004kN.mM1>M2，故应采用M1验算抗弯强度。(1)方木抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.046×106/83333.3=0.56N/mm2方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)方木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=3×0.068×1000/(2×50×100)=0.254N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2方木的抗剪强度计算满足要求!(3)方木挠度计算最大变形v=0.00mm方木的最大挠度小于450.0/250,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。集中荷载取木方的支座力P=1.690kN均布荷载取托梁的自重q=0.040kN/m。托梁计算简图托梁剪力图(kN)托梁弯矩图(kN.m)经过计算得到最大弯矩M=0.509kN.m经过计算得到最大支座F=7.430kN 经过计算得到最大变形V=1.0mm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=0.509×106/4490.0=113.36N/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=1.0mm顶托梁的最大挠度小于800.0/400,满足要求!三、扣件抗滑移的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×0.75=6.00kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0×0.75=6.00KN；　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。四、立杆的稳定性计算模板支架高度大于4m时，应按高度调整系数调降强度设计值:KH=1/(1+0.005(H-4))其中H:模板支架高度，立杆底座下皮至顶托上皮（或模板底水平杆上皮），以米计，但无量纲。经计算得到:KH=0.998调降后钢管立杆抗压强度设计值为[f1]=KH×[f]=0.998×205=205N/mm2立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力N1=7.43kN(已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×4.500=0.697kNN=7.430+0.697=8.128kN——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.08——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)；1.如果参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)k1:计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；u:计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3取不利值u=1.80a: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；a.公式(1)的计算结果：λ=(1.80×1.50)×100/1.580=171<[λ]=210,满足要求!立杆计算长度l0=k1uh=1.167×1.80×1.50=3.15l0/i=3150.900/15.800=199由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.182钢管立杆受压应力计算值=91.32N/mm2，立杆的稳定性计算<[f1]=205.00N/mm2,满足要求!b.公式(2)的计算结果：λ=(1.50+2×0.30)×100/1.580=133<[λ]=210,满足要求!l0/i=2100.000/15.800=133由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.382钢管立杆受压应力计算值=43.55N/mm2，立杆的稳定性计算<[f1]=205.00N/mm2,,满足要求!2.参考杜荣军《施工手册》公式(3)计算l0=k1k2(h+2a)(3)k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.007；a.公式(3)的计算结果：l0/i=156由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.287钢管立杆受压应力计算值=57.85N/mm2，立杆的稳定性计算<[f]=205N/mm2,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。表1模板支架计算长度附加系数k1———————————————————————————————————步距h(m)h≤0.90.9