恒智天成安全计算软件板模板扣件钢管架支撑计算书.docx

1、恒智天成安全计算软件板模板扣件钢管架支撑计算书恒智天成安全计算软件板模板(扣件钢管架支撑)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(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。板段：B1。 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板模板(扣件钢管架支撑)计算书参数信息1.模板构造及支撑参数(一) 构造参数楼层高度H：3m；混凝土楼板厚度：220mm；结构

2、表面要求：隐藏；立杆纵向间距或跨距la：0.9m；立杆横向间距或排距lb：0.9m；立杆步距h：1.8m；扫地杆距支撑面h1：0.37m； (二) 支撑参数板底采用的支撑钢管类型为：483.5mm；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：1.1kN/m3；板底模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；承

3、受集中荷载的模板单块宽度：300mm；施工人员及设备荷载标准值Q1k：计算模板和直接支承模板的小梁时取2.5kN/m2；计算支架立柱等支承结构构件时取1kN/m2；3.板底模板参数搭设形式为：1层梁；(一) 面板参数面板采用模板宽300面板厚2.30钢面板；厚度：2.3mm；抗弯设计值fm：205N/mm2；弹性模量E：206000N/mm2；(二) 第一层支撑梁参数材料：1根10080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、模板面板计算面板为

4、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0.300m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 26.390104= 2.639105mm4； W = 5.860103= 5.860103mm3；1.荷载计算及组合模板自重标准值G1k=0.50.300=0.150 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=240.3000.22=1.584 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.10.3000.22=0.073 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.150+ 1.584+ 0.073=1.807 kN

5、/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.50.300=0.750 kN/m；计算模板面板时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠度采用标准组合： q=1.807kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合：A 永久荷载和均布活荷载组合 q=max（q1，q2）=2.896kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9(1.21.807+1.40.750) =2.896kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9(1.351.807+1.40.70.750) =2.857kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q1=0.91.21.807 =1.9

6、51kN/m；P1=0.91.42.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.91.351.807 =2.195kN/m；P2=0.91.40.72.5 =2.205kN；2.面板抗弯强度验算 M/W f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =5.860103mm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm) M=max（Ma，Mb1，Mb2）=0.906kNm； Ma=0.125ql2=0.1252.8960.92 =0.293kNm；Mb1=0.125q1l2+0.25P1l=0.1251.9510.92+0.253.1500.9 =0.906kNm； Mb2=0.125q2l2+0

7、.25P2l=0.1252.1950.92+0.252.2050.9 =0.718Nmm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 0.906106/5.860103=154.659N/mm2；实际弯曲应力计算值 =154.659N/mm2 小于抗弯强度设计值f =205N/mm2，满足要求！2.面板挠度验算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 1.807kN/m； l-面板计算跨度: l =900mm； E-面板材质的弹性模量: E = 206000N/mm2； I-截面惯性矩: I =2.639105mm4； -容许挠度: =1.500mm；面板的最大挠度计

8、算值: = 51.8079004/(3842060002.639105)=0.284mm；实际最大挠度计算值: =0.284mm小于最大允许挠度值: =1.500mm，满足要求！三、板底支撑梁的计算支撑梁采用1根10080木方（宽度高度mm），间距900mm。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=1100803/12 = 4.267106 mm4； W=1100802/6 = 1.067105 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.50.9=0.450 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=240.90.22=4.752 k

9、N/m；钢筋自重标准值G3k=1.10.90.22=0.218 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.450+4.752+ 0.218=5.420 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.50.9=2.250 kN/m；计算支撑梁时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；(1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重)： q=5.420+0.0384=5.4582kN/m；(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重)：A 永久荷载和均布活荷载组合 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.91.2(5.420+0.0384) =5.895kN/m； q2=0.91.42.250 =2.83

10、5kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q1=0.91.35(5.420+0.0384) =6.632kN/m； q2=0.91.40.72.250 =1.985 kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q=0.91.2(5.420+0.0384) =5.895kN/m；P=0.91.42.5 =3.150kN；由永久荷载效应控制的组合：q=0.91.35(5.420+0.0384) =6.632kN/m；P=0.91.40.72.5 =2.205kN；(二) 荷载效应计算支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永

11、久荷载和集中活荷载组合”两种情况，为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值，查模板规范（JGJ162-2008）附录C表C.1-2确定内力系数。(1) 最大弯矩M计算最大弯矩M=max（Ma，Mb）=0.986kNm；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Ma=0.100q1l2+0.117q2l2=0.1005.8950.92+0.1172.8350.92 =0.746kNm；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Mb=0.080ql2+0.213Pl=0.0805.8950.92+0.2133.1500.9=

12、0.986kNm；(2) 最大剪力V计算最大剪力V=max（Va，Vb）=5.309 kN；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Va=0.600q1l+0.617q2l=0.6005.8950.9+0.6172.8350.9=4.757kN；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Vb=0.600ql+0.675P =0.6005.8950.9+0.6753.150=5.309kN；(3) 最大变形计算= 0.677ql4/100EI=0.6775.45829004/(100100004.267106)=0.568mm (

13、4) 最大支座反力F计算最大支座反力F=max（Fa，Fb）=9.931kN；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Fa=1.100q1l+1.200q2l=1.1005.8950.9+1.2002.8350.9 =8.898kN；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Fb=1.100ql+1.300P =1.1005.8950.9+1.3003.150=9.931 kN；(三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算=M/W=0.986106/1.067105 =9.242N/mm2实际弯曲应力计算值 =9.242N/mm

14、2 小于抗弯强度设计值f =17N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=5.309100080000/(4.267106100)=0.996N/mm2；实际剪应力计算值 0.996 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算最大挠度： =0.568mm； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=3.600mm；实际最大挠度计算值: =0.568mm小于最大允许挠度值: =3.600mm，满足要求！四、立杆的稳定性计算1.立杆轴心压力设计值计算立杆轴心压力设计值N =N1+N2=7.423+0.387=7.810 kN；(

15、一) 第一层支撑梁传递的支座反力N1模板规范（JGJ162-2008）规定：当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。规范中是按照2层梁考虑的，活荷载逐步递减，但是，我们这里采用的是一层梁。为了安全起见，我们验算支架立柱采用均布活荷载标准值为1.5kN/m2。规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在支架立柱，而是作用在面板板面，通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给支架立柱。由于活荷载位置的不确定性，如果直接按照立柱承担荷载的面积（立柱纵距la立柱横距lb）来计算荷载效应是不精确的（这样计算的荷载效应值比实际值小）。所以，我们采用“力传递法”进行计算。计算的方法完全

16、同“支撑梁的计算”中计算最大支座反力的步骤和方法，注意：作用在支撑梁上的活荷载按照下面的方法计算：施工人员及设备荷载标准值Q1k=10.9=0.900 kN/m；通过以上方法计算得到：支撑梁传递的支座反力N1= 7.423 kN；(二) 垂直支撑系统自重N2脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.116(3-0.22)=0.387 kN；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；2.立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f其中 - 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，N=7.810 kN；- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细

17、比 lo/i查模板规范JGJ162-2008附录D得到= 0.224；立杆计算长度lo=h+2a=1.8+20.528=2.855m；计算立杆的截面回转半径i = 1.58cm；A - 立杆净截面面积： A = 4.89cm2；f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm2；钢管立杆长细比计算值：=lo/i=2.855100/1.580=180.722钢管立杆长细比= 180.722 小于钢管立杆允许长细比 = 230，满足要求！钢管立杆受压应力计算值：=7.810103/(0.2244.890102) = 71.442N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 71.442N/mm2 小于

18、 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！五、楼盖承载力计算（缺乏相关规范，仅供参考）楼板承载力验算依据混凝土工程模板与支架技术杜荣军编、工程结构设计原理曹双寅主编、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) 等规范编制。(一)模板支架参数信息设本工程当前层现浇楼盖正在施工（施工层），施工层下面搭设2层支架。楼盖为双向板，板单元计算长度BL=4m；板单元宽度BC=3m。1.施工层下1层楼盖模板（简称：下1层）支架参数本层楼盖板厚度h1=220mm，混凝

19、土设计强度为C25，已浇筑5天，混凝土强度fc1=5.355MPa，混凝土弹性模量Ec1=17640.000MPa；2.施工层下2层楼盖模板（简称：下2层）支架参数本层楼盖板厚度h2=220mm，混凝土设计强度为C25，已浇筑10天，混凝土强度fc2=8.330MPa，混凝土弹性模量Ec2=23800.000MPa； 结构模型立面图 结构模型平面图(二)荷载计算1.下1层荷载计算立杆传递荷载组合值：P=7.810kN；楼盖自重荷载标准值：g1=220/100025=5.500kN/m2；板计算单元活荷载标准值：q1=P/(LaLb) =7.810/(0.90.9)=9.642kN/m2；2.下

20、2层荷载计算楼盖自重荷载标准值：g2=220/100025=5.500kN/m2；板计算单元活荷载标准值：q2=1.100kN/m2；3.楼层荷载分配假设层间支架刚度无穷大，则有各层挠度变形相等，即：P1/(E1h13)=P2/(E2h23)=P3/(E3h33).则有：Pi=(Eihi3Pi)/(Eihi3)；根据此假设，各层楼盖承受荷载经模板支架分配后的设计值为：Ec1h13=17640.0000.223=187.8307Ec2h23=23800.0000.223=253.4224G1=1.2(187.8307/441.2531)11.000=5.619kN/m2G2=1.2(253.42

21、24/441.2531)11.000=7.581kN/m2Q1=1.4(187.8307/441.2531)10.742=6.402kN/m2Q2=1.4(253.4224/441.2531)10.742=8.637kN/m2(三)板单元弯矩计算四边固定：Lx/Ly=3/4=0.750；查表：mx=0.02960，my=0.01300，mx=-0.07010，my=-0.05650；四边简支：Lx/Ly=3/4=0.750；查表：mqx=0.06200，mqy=0.03170；1.下1层板单元内力计算因为计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：G1=G1+Q1/2=8.82

22、0kN/m2；Gq=G1+Q1=12.021kN/m2；Q1=Q1/2=3.201kN/m2；Mx=(mx+my)G1Bc2+(mqx+mqy)Q1Bc2=4.525kN/m2；My=(my+mx)G1Bc2+(mqy+mqx)Q1Bc2=2.772kN/m2；Mx=mxGqBc2=-7.584kN/m2；My=myGqBc2=-6.112kN/m2；根据以上弯矩，在混凝土结构计算手册（第三版）中查表得到楼盖板理论配筋： 钢筋位置 弯矩计算值（kN/m2） 理论钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 4.525 ASX=65（HRB400）楼盖Y向正筋 2.772 ASY=40（HRB400）楼盖X向

23、负筋 -7.584 ASX=110（HRB400）楼盖Y向负筋 -6.112 ASY=88（HRB400）楼盖板实际配筋：钢筋位置 配筋量及等级 钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 HRB400 8200 ASX=251楼盖Y向正筋 HRB400 8150 ASY=335楼盖X向负筋 HRB400 8200 ASX=251楼盖Y向负筋 HRB400 8150 ASY=335下1层楼盖实际配筋面积理论配筋面积，现浇楼盖板满足承载能力要求。2.下2层板单元内力计算因为计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：G2=G2+Q2/2=11.900kN/m2；Gq=G2+Q2=16.218

24、kN/m2；Q2=Q2/2=4.319kN/m2；Mx=(mx+my)G2Bc2+(mqx+mqy)Q2Bc2=6.105kN/m2；My=(my+mx)G2Bc2+(mqy+mqx)Q2Bc2=3.740kN/m2；Mx=mxGqBc2=-10.232kN/m2；My=myGqBc2=-8.247kN/m2；根据以上弯矩，在混凝土结构计算手册（第三版）中查表得到楼盖板理论配筋： 钢筋位置 弯矩计算值（kN/m2） 理论钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 6.105 ASX=88（HRB400）楼盖Y向正筋 3.740 ASY=54（HRB400）楼盖X向负筋 -10.232 ASX=148（HR

25、B400）楼盖Y向负筋 -8.247 ASY=119（HRB400）楼盖板实际配筋：钢筋位置 配筋量及等级 钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 HRB400 8200 ASX=251楼盖Y向正筋 HRB400 8150 ASY=335楼盖X向负筋 HRB400 8200 ASX=251楼盖Y向负筋 HRB400 8150 ASY=335下2层楼盖实际配筋面积理论配筋面积，现浇楼盖板满足承载能力要求。(四)最终结论模板支架配备层数：按照设定的施工进度，配备2层模板支架可以满足楼盖承载力要求。注意：上述方案是按照等刚度法计算的理论数据，由于缺乏规范仅供参考。实际工作中，仍需根据施工经验或地方要求配备足够层数的模板支架，以保证施工安全！