梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書

梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011《建筑施工木腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ164-2008計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為8.8m，梁截面B×D=200mm×670mm，立桿的縱距(跨度方向)l=0.90m，立桿的步距h=1.20m，梁底增加0道承重立桿。面板厚度18mm，剪切強(qiáng)度1.4N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方70×70mm，剪切強(qiáng)度1.3N/mm2，抗彎強(qiáng)度13.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁兩側(cè)立桿間距0.90m。梁底按照均勻布置承重桿2根計(jì)算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.00kN/m2。梁兩側(cè)的樓板厚度0.14m，梁兩側(cè)的樓板計(jì)算長度0.50m。扣件計(jì)算折減系數(shù)取1.00。圖1梁模板支撐架立面簡圖按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下：由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2×(25.50×0.67+0.20)+1.40×2.00=23.542kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×25.50×0.67+0.7×1.40×2.00=25.025kN/m2由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取0.7×1.40=0.98計(jì)算中考慮梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載以集中力方式向下傳遞。集中力大小為F=0.9×1.35×25.500×0.140×0.500×0.200=0.434kN。采用的鋼管類型為φ48×3.0。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用W=π(D4-d4)/32D。一、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算?？紤]0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.9×(25.500×0.670×0.200+0.200×0.200)=3.111kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.9×(2.000+0.000)×0.200=0.360kN/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:W=20.00×1.80×1.80/6=10.80cm3；I=20.00×1.80×1.80×1.80/12=9.72cm4；(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算f=M/W<[f]其中f——面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取15.00N/mm2；M=0.100ql2其中q——荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)；經(jīng)計(jì)算得到M=0.100×(1.35×3.111+0.98×0.360)×0.200×0.200=0.018kN.m經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值f=0.018×1000×1000/10800=1.686N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×(1.35×3.111+1.0×0.360)×0.200=0.546kN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×546.0/(2×200.000×18.000)=0.228N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T]，滿足要求!(3)撓度計(jì)算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大撓度計(jì)算值v=0.677×3.111×2004/(100×6000×97200)=0.058mm面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!二、梁底支撐木方的計(jì)算作用荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=25.500×0.670×0.200=3.417kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)：q2=0.200×0.200×(2×0.670+0.200)/0.200=0.308kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(0.000+2.000)×0.200×0.200=0.080kN考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，均布荷載q=0.9×(1.35×3.417+1.35×0.308)=4.526kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，集中荷載P=0.9×0.98×0.080=0.071kN木方計(jì)算簡圖木方彎矩圖(kN.m)木方剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下：變形計(jì)算受力圖木方變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)算得到從左到右各支座力分別為N1=0.922kNN2=0.922kN經(jīng)過計(jì)算得到最大彎矩M=0.324kN.m經(jīng)過計(jì)算得到最大支座F=0.922kN經(jīng)過計(jì)算得到最大變形V=1.057mm木方的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=7.00×7.00×7.00/6=57.17cm3；I=7.00×7.00×7.00×7.00/12=200.08cm4；(1)木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=M/W=0.324×106/57166.7=5.67N/mm2木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求!(2)木方抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×0.921/(2×70×70)=0.282N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)木方撓度計(jì)算最大變形v=1.057mm木方的最大撓度小于900.0/250,滿足要求!三、梁底支撐鋼管計(jì)算(一)梁底橫向鋼管計(jì)算縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。支撐鋼管計(jì)算簡圖支撐鋼管彎矩圖(kN.m)支撐鋼管剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下：支撐鋼管變形計(jì)算受力圖支撐鋼管變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩Mmax=0.376kN.m最大變形vmax=0.712mm最大支座力Qmax=4.565kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=M/W=0.376×106/4491.0=83.63N/mm2支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!(二)梁底縱向鋼管計(jì)算縱向鋼管只起構(gòu)造作用，通過扣件連接到立桿。四、扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,單扣件取8.00kN,雙扣件取12.00kN；R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大支座反力，R=4.57kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：其中N——立桿的軸心壓力最大值，它包括：橫桿的最大支座反力N1=4.565kN(已經(jīng)包括組合系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=0.9×1.35×0.142×8.800=1.519kNN=4.565+1.519=6.084kNi——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；A——立桿凈截面面積，A=4.239cm2；W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(diǎn)的長度，a=0.50m；h——最大步距，h=1.20m；l0——計(jì)算長度，取1.200+2×0.500=2.200m；λ——長細(xì)比，為2200/16.0=138<150長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求!φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l0/i查表得到0.363；經(jīng)計(jì)算得到σ=6084/(0.363×424)=39.587N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW依據(jù)模板規(guī)范計(jì)算公式5.2.5-15:MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；Wk=uz×us×w0=0.000×0.000×0.000=0.000kN/m2h——立桿的步距，1.20m；la——立桿迎風(fēng)面的間距，0.90m；lb——與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.90m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=0.9×0.9×1