樓板模板扣件鋼管支撐架計算書(論證修改版)

1、樓板模板扣件鋼管高支撐架計算書依據規(guī)范:建筑施工模板安全技術規(guī)范JGJ 162-2008建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011建筑施工扣件式腳手架安全技術規(guī)范JGJ 130-2011計算參數:鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數取1.00。模板支架搭設高度為4.0m，立桿的縱距 b=1.20m，立桿的橫距 l=1.20m，立桿的步距 h=1.70m。面板厚度15mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方

2、50×100mm，間距200mm，木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用雙鋼管48×2.8mm。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.10kN/m3。傾倒混凝土荷載標準值0.00kN/m2，施工均布荷載標準值2.50kN/m2。地基承載力標準值170kN/m2，基礎底面擴展面積0.250m2，地基承載力調整系數0.40。扣件計算折減系數取1.00。 圖 樓板支撐架立面簡圖 圖 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計算單元按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項系數如下：由可變荷載效應控制的組合S=1.2

3、5;(25.10×0.10+0.20)+1.40×2.50=6.752kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.35×25.10×0.10+0.7×1.40×2.50=5.839kN/m2由于可變荷載效應控制的組合S最大，永久荷載分項系數取1.2，可變荷載分項系數取1.40采用的鋼管類型為48×2.8。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算?？紤]0.9的結構重要系數，靜荷載標準值 q1 =

4、 0.9×(25.100×0.100×1.200+0.200×1.200)=2.927kN/m考慮0.9的結構重要系數，活荷載標準值 q2 = 0.9×(0.000+2.500)×1.200=2.700kN/m面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 120.00×1.50×1.50/6 = 45.00cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 120.00×1.50×1.50×1.50/12 = 33

5、.75cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)抗彎強度計算 f = M / W < f其中 f 面板的抗彎強度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強度設計值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設計值(kN/m)；經計算得到 M = 0.100×(1.20×2.927+1.40×2.700)×0.200×0.200=0.029kN.m經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.029×1000×1000/45000=0.

6、648N/mm2面板的抗彎強度驗算 f < f,滿足要求!(2)抗剪計算 T = 3Q/2bh < T其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×2.927+1.4×2.700)×0.200=0.875kN截面抗剪強度計算值 T=3×875.0/(2×1200.000×15.000)=0.073N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算 T < T，滿足要求!(3)撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250面板最大撓度計算值 v = 0.67

7、7×2.927×2004/(100×6000×337500)=0.016mm面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!(4) 2.5kN集中荷載作用下抗彎強度計算經過計算得到面板跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2面板的計算寬度為1200.000mm集中荷載 P = 2.5kN考慮0.9的結構重要系數，靜荷載標準值 q = 0.9×(25.100×0.100×1.200+0.200×1.200)=2.927kN/m面板的計算跨度 l = 200.000mm經計算得到 M = 0.200&

8、#215;0.9×1.40×2.5×0.200+0.080×1.20×2.927×0.200×0.200=0.137kN.m經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.137×1000×1000/45000=3.050N/mm2面板的抗彎強度驗算 f < f,滿足要求!二、支撐木方的計算木方按照均布荷載計算。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.100×0.100×0.200=0.502kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2

9、00×0.200=0.040kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載(kN/m)：經計算得到，活荷載標準值 q2 = (2.500+0.000)×0.200=0.500kN/m考慮0.9的結構重要系數，靜荷載 q1 = 0.9×(1.20×0.502+1.20×0.040)=0.585kN/m考慮0.9的結構重要系數，活荷載 q2 = 0.9×1.40×0.500=0.630kN/m計算單元內的木方集中力為(0.630+0.585)×1.200=1.458kN2.木方的計算按照三跨連續(xù)梁計算，計

10、算公式如下:均布荷載 q = P/l = 1.458/1.200=1.215kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×1.22×1.20×1.20=0.175kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×1.200×1.215=0.875kN最大支座力 N=1.1ql = 1.1×1.200×1.215=1.604kN木方的截面力學參數為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3； 截面慣性矩 I =

11、bh3/12 = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.175×106/83333.3=2.10N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!(2)木方抗剪計算最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh < T截面抗剪強度計算值 T=3×875/(2×50×100)=0.263N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.30N/mm

12、2木方的抗剪強度計算滿足要求!(3)木方撓度計算撓度計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，均布荷載通過變形受力計算的最大支座力除以木方計算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=0.488kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.488×1200.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.183mm木方的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!(4)2.5kN集中荷載作用下抗彎強度計算經過計算得到跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2考慮荷載重要性系數0.9，集中荷載 P = 0.9×2.5

13、kN經計算得到 M = 0.200×1.40×0.9×2.5×1.200+0.080×0.586×1.200×1.200=0.823kN.m抗彎計算強度 f = M/W =0.823×106/83333.3=9.88N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!三、托梁的計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。集中荷載取木方的支座力 P= 1.604kN均布荷載取托梁的自重 q= 0.075kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值

14、，受力圖與計算結果如下： 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩 M= 1.181kN.m經過計算得到最大支座 F= 10.700kN經過計算得到最大變形 V= 1.128mm頂托梁的截面力學參數為截面抵抗矩 W = 8.50cm3；截面慣性矩 I = 20.39cm4；(1)頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =1.181×106/1.05/8496.0=132.39N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計算最大變形 v = 1.128mm頂托梁的最大撓度小于1200.0/400,滿足要求!四、立桿的穩(wěn)定性

15、計算荷載標準值作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1.靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.129×4.000=0.516kN鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A 滿堂架自重標準值，設計人員可根據情況修改。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.200×1.200×1.200=0.288kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.100×0.100×1.200×1.200=3.614kN考慮0.9的結構重要系數，經計算得到靜荷載標準值 NG = 0.9×(NG

16、1+NG2+NG3) = 3.977kN。2.活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載?？紤]0.9的結構重要系數，經計算得到活荷載標準值 NQ = 0.9×(2.500+0.000)×1.200×1.200=3.240kN3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ五、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N = 9.31kN i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.60cm； A 立桿凈截面面積，A=3.974cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.248c

17、m3； f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度，a=0.20m； h 最大步距，h=1.70m； l0 計算長度，取1.700+2×0.200=2.100m； 長細比，為2100/16.0=131 <150 長細比驗算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 l0/i 查表得到0.391；經計算得到=9308/(0.391×397)=59.871N/mm2；不考慮風荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW依據模板

18、規(guī)范計算公式5.2.5-15: MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0.200×1.250×0.600=0.150kN/m2 h 立桿的步距，1.70m； la 立桿迎風面的間距，1.20m； lb 與迎風面垂直方向的立桿間距，1.20m；風荷載產生的彎矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.150×1.200×1.700×1.700/10=0.059kN.m； Nw 考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值，參照模板規(guī)范公式5.2.5-14； Nw=1.2×3.977+0.9×1.4×3.240+0.9×0.9×1.4×0.059/1.200=8.910kN經計算得到=8910/(0.391×397)+59000/4248=71.199N/mm2；考慮風荷載時立桿的