梁模板扣件鋼管架計算書111講解

1、梁模板(扣件鋼管架)計算書高金屠宰廠工程 ；工程建設(shè)地點：；屬于結(jié)構(gòu)；地上0層；地下0層；建筑高度：0m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：0m ；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由擔(dān)任項目經(jīng)理，擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。高支撐架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。因本工程梁支架高度大于4米，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)建議，如果僅按規(guī)范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了施工技術(shù)200

2、2（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全中的部分內(nèi)容。梁段:L1。一、參數(shù)信息1.模板支撐及構(gòu)造參數(shù)梁截面寬度 B(m)：0.30；梁截面高度 D(m)：0.75；混凝土板厚度(mm)：130.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：1.00；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m)：0.10；立桿步距h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：1.00；梁支撐架搭設(shè)高度H(m)：8.70；梁兩側(cè)立桿間距(m)：0.60；承重架支撐形式：梁底支撐小楞垂直梁截面方向；梁底增加承重立桿根數(shù)：0；采用的鋼管類型為483.5；立桿承重連接方式：雙扣件，考慮扣件質(zhì)量及保養(yǎng)情況，取扣件抗滑承

3、載力折減系數(shù)：1.00；2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.30；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：2.0；新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：17.8；振搗混凝土對梁底模板荷載(kN/m2)：2.0；振搗混凝土對梁側(cè)模板荷載(kN/m2)：4.0；3.材料參數(shù)木材品種：東北落葉松；木材彈性模量E(N/mm2)：10000.0；木材抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc(N/mm)：15.0；木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv(N/mm2)：1.6；面板材質(zhì)：木面板；面板厚度(mm)：15.0

4、0；面板彈性模量E(N/mm2)：9500.0；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；梁底縱向支撐根數(shù)：2；5.梁側(cè)模板參數(shù)主楞間距(mm)：500；次楞根數(shù)：4；主楞豎向支撐點數(shù)量：4；固定支撐水平間距(mm)：500；豎向支撐點到梁底距離依次是：150mm，300mm，450mm，550mm；主楞材料：木方；寬度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；主楞合并根數(shù)：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；二、梁側(cè)模板荷載計算按施工手冊，新澆混凝土作用

5、于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時間，取2.000h； T - 混凝土的入模溫度，取20.000； V - 混凝土的澆筑速度，取1.500m/h； H - 混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.750m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200； 2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。分別計算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2，取較小值17.848 kN/m2作為本工程計算荷載。三、梁側(cè)模板面板的計算面板為受彎結(jié)構(gòu),

6、需要驗算其抗彎強(qiáng)度和剛度。強(qiáng)度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。次楞的根數(shù)為4根。面板按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。 面板計算簡圖(單位：mm)1.強(qiáng)度計算材料抗彎強(qiáng)度驗算公式如下： M/W f其中，W - 面板的凈截面抵抗矩，W = 501.51.5/6=18.75cm3； M - 面板的最大彎矩(Nmm)； - 面板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2) f - 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)；按照均布活荷載最不利布置下的三跨連續(xù)梁計算：M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中 ，q - 作用在模板上的側(cè)壓力，包括：新澆混凝土側(cè)壓力

7、設(shè)計值: q1= 1.20.517.850.9=9.638kN/m；振搗混凝土荷載設(shè)計值: q2= 1.40.540.9=2.52kN/m；計算跨度: l = (750-130)/(4-1)= 206.67mm；面板的最大彎矩 M= 0.19.638(750-130)/(4-1)2 + 0.1172.52(750-130)/(4-1)2= 5.38104Nmm；面板的最大支座反力為: N=1.1q1l+1.2q2l=1.19.638(750-130)/(4-1)/1000+1.22.520(750-130)/(4-1)/1000=2.816 kN；經(jīng)計算得到，面板的受彎應(yīng)力計算值: = 5.3

8、8104 / 1.88104=2.9N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值: f = 13N/mm2；面板的受彎應(yīng)力計算值 =2.9N/mm2 小于 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=13N/mm2，滿足要求！ 2.撓度驗算 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新澆筑混凝土側(cè)壓力線荷載設(shè)計值: q = q1= 9.638N/mm； l-計算跨度: l = (750-130)/(4-1)=206.67mm； E-面板材質(zhì)的彈性模量: E = 9500N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 501.51.51.5/12=14.06cm4；面板的最大撓度計算值: = 0.677

9、9.638(750-130)/(4-1)4/(10095001.41105) = 0.089 mm；面板的最大容許撓度值: = l/250 =(750-130)/(4-1)/250 = 0.827mm；面板的最大撓度計算值 =0.089mm 小于 面板的最大容許撓度值 =0.827mm，滿足要求！四、梁側(cè)模板支撐的計算1.次楞計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。次楞均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q = 2.816/0.500= 5.632kN/m本工程中，次楞采用木方，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W

10、 = 1688/6 = 64cm3；I = 16888/12 = 256cm4；E = 10000.00 N/mm2； 計算簡圖 剪力圖(kN) 彎矩圖(kNm) 變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩 M = 0.141 kNm，最大支座反力 R= 3.098 kN，最大變形 = 0.095 mm（1）次楞強(qiáng)度驗算強(qiáng)度驗算計算公式如下: = M/Wf經(jīng)計算得到，次楞的最大受彎應(yīng)力計算值 = 1.41105/6.40104 = 2.2 N/mm2；次楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值: f = 17N/mm2；次楞最大受彎應(yīng)力計算值 = 2.2 N/mm2 小于 次楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=17N/mm2，滿足要求

11、?。?）次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值: = 500/400=1.25mm；次楞的最大撓度計算值 =0.095mm 小于 次楞的最大容許撓度值 =1.25mm，滿足要求！2.主楞計算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力3.098kN,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，主楞采用木方，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W = 2688/6 = 128cm3；I = 26888/12 = 512cm4；E = 10000.00 N/mm2； 主楞計算簡圖 主楞彎矩圖(kNm) 主楞變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 0.232 k

12、Nm，最大支座反力 R= 5.022 kN，最大變形 = 0.055 mm（1）主楞抗彎強(qiáng)度驗算 = M/Wf經(jīng)計算得到，主楞的受彎應(yīng)力計算值: = 2.32105/1.28105 = 1.8 N/mm2；主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值: f = 17N/mm2；主楞的受彎應(yīng)力計算值 =1.8N/mm2 小于 主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=17N/mm2，滿足要求?。?）主楞的撓度驗算根據(jù)連續(xù)梁計算得到主楞的最大撓度為 0.055 mm主楞的最大容許撓度值: = 150/400=0.375mm；主楞的最大撓度計算值 =0.055mm 小于 主楞的最大容許撓度值 =0.375mm，滿足要求！五、梁底模板計算面

13、板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強(qiáng)度和撓度。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的簡支梁計算。強(qiáng)度驗算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 10001515/6 = 3.75104mm3； I = 1000151515/12 = 2.81105mm4； 1.抗彎強(qiáng)度驗算按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗算： = M/Wf鋼筋混凝土梁和模板自重設(shè)計值(kN/m)：q1=1.2(24.00+1.50)0.75+0.301.

14、000.90=20.979kN/m；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值(kN/m)：q2=1.4(2.00+2.00)1.000.90=5.040kN/m；q=20.979+5.040=26.019kN/m；最大彎矩及支座反力計算公式如下:Mmax=ql2/8 = 1/826.0193002=2.93105Nmm；RA=RB=0.5ql=0.526.0190.3=3.903kN =Mmax/W=2.93105/3.75104=7.8N/mm2；梁底模面板計算應(yīng)力 =7.8 N/mm2 小于 梁底模面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據(jù)建筑施工計算手冊剛度驗算采

15、用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下：= 5ql4/(384EI)=l/250其中，q-作用在模板上的壓力線荷載:q =q1/1.2=17.483kN/m； l-計算跨度(梁底支撐間距): l =300.00mm； E-面板的彈性模量: E = 9500.0N/mm2；面板的最大允許撓度值: =300.00/250 = 1.200mm；面板的最大撓度計算值: = 520.9793004/(38495002.81105)=0.828mm；面板的最大撓度計算值: =0.828mm 小于 面板的最大允許撓度值: =1.2mm，滿足要求！六、梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用方木。強(qiáng)

16、度及抗剪驗算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。1.荷載的計算梁底支撐小楞的均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=3.903/1=3.903kN/m2.方木的支撐力驗算 方木計算簡圖方木按照三跨連續(xù)梁計算。本算例中，方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=688/6 = 64 cm3；I=6888/12 = 256 cm4；方木強(qiáng)度驗算計算公式如下:最大彎矩 M =0.1ql2= 0.13.90312 = 0.39 kNm；最大應(yīng)力 = M / W = 0.39106/64

17、000 = 6.1 N/mm2；抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f =13 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計算值 6.1 N/mm2 小于 方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 13 N/mm2,滿足要求!方木抗剪驗算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.63.9031 = 2.342 kN；方木受剪應(yīng)力計算值 = 32.3421000/(26080) = 0.732 N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 = 1.6 N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計算值 0.732 N/mm2 小于 方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 1.6 N/mm2,滿足要求!方木撓度驗算計算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/25

18、0方木最大撓度計算值 = 0.6773.90310004 /(10010000256104)=1.032mm；方木的最大允許撓度 =1.0001000/250=4.000 mm；方木的最大撓度計算值 = 1.032 mm 小于 方木的最大允許撓度 =4 mm，滿足要求！3.支撐小橫桿的強(qiáng)度驗算梁底模板邊支撐傳遞的集中力：P1=RA=3.903kN梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載及梁側(cè)模板自重傳遞的集中力：P2=(0.600-0.300)/41.000(1.20.13024.000+1.42.000)+1.221.000(0.750-0.130)0.300=0.937kN 簡圖(kNm) 剪力圖(kN)

19、 彎矩圖(kNm) 變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到：支座力:N1=N2=4.84 kN；最大彎矩 Mmax=0.726 kNm；最大撓度計算值 Vmax=1.193 mm；最大應(yīng)力 =0.726106/5080=142.9 N/mm2；支撐抗彎設(shè)計強(qiáng)度 f=205 N/mm2；支撐小橫桿的最大應(yīng)力計算值 142.9 N/mm2 小于 支撐小橫桿的抗彎設(shè)計強(qiáng)度 205 N/mm2,滿足要求!七、梁跨度方向鋼管的計算 梁底支撐縱向鋼管只起構(gòu)造作用，無需要計算八、扣件抗滑移的計算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16.00kN，按照扣件抗滑承

20、載力系數(shù)1.00，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN ?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取16.00 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算結(jié)果得到 R=4.84 kN；R 16.00 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 九、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A)f1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：橫向支撐鋼管的最大支座反力： N1 =4.84 kN ；腳手架鋼管的自重：

21、 N2 = 1.20.1298.7=1.348 kN；樓板混凝土、模板及鋼筋的自重：N3=1.2(1.00/2+(0.60-0.30)/4)1.000.30+(1.00/2+(0.60-0.30)/4)1.000.130(1.50+24.00)=2.494 kN；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計值：N4=1.4(2.000+2.000)1.000/2+(0.600-0.300)/41.000=3.220 kN；N =N1+N2+N3+N4=4.84+1.348+2.494+3.22=11.902 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)

22、半徑 (cm)：i = 1.58； A - 立桿凈截面面積 (cm2)： A = 4.89； W - 立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W = 5.08； - 鋼管立桿軸心受壓應(yīng)力計算值 ( N/mm2)； f - 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值：f =205 N/mm2； lo - 計算長度 (m)； 根據(jù)扣件式規(guī)范，立桿計算長度lo有兩個計算公式lo=kh和lo=h+2a， 為安全計，取二者間的大值，即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m； k - 計算長度附加系數(shù)，取值為：1.167 ； - 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表，=1.7； a - 立桿上端伸出頂層

23、橫桿中心線至模板支撐點的長度；a=0.1m; 得到計算結(jié)果: 立桿的計算長度 lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ；由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.203 ；鋼管立桿受壓應(yīng)力計算值 ；=11902.154/(0.203489) = 119.9 N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算 = 119.9 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！十、梁模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容1.模板支架的構(gòu)造要求a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿或雙立桿；b.

24、立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2.立桿步距的設(shè)計a.當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設(shè)置；b.當(dāng)中部有加強(qiáng)層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多；c.高支撐架步距以為宜，不宜超過1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計a.當(dāng)支撐架高度20m或橫向高寬比6時，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層；b.單水平加強(qiáng)層可以每4-6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置 斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設(shè)置，四周和中部每10-15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強(qiáng)層。4.剪刀撐的設(shè)計a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10-15m設(shè)置。5.頂部支撐點的設(shè)計a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部