碗扣式楼板支撑架计算书.docx

碗扣式楼板支撑架计算书.docx

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碗扣式楼板支撑架计算书

碗扣式楼板模板支撑架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

计算参数:

碗扣式支架立杆钢管强度为mm2，水平杆钢管强度为N/mm2，

钢管强度折减系数取。

架体结构重要性系数取。

模板支架搭设高度为，

立杆的纵距b=，立杆的横距l=，脚手架步距h=。

立杆钢管类型选择：

LG-A-120（Φ××1200）;

横向水平杆钢管类型选择：

SPG-90（Φ××900）;

纵向水平杆钢管类型选择：

SPG-90（Φ××900）;

面板厚度15mm，剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。

内龙骨采用方钢管40.×40.×，间距300mm，

顶托梁采用方钢管40.×60.×。

模板自重m2，混凝土钢筋自重m3。

振捣混凝土荷载标准值m2，施工均布荷载标准值m2。

地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积，地基承载力调整系数。

图碗扣式楼板支撑架立面简图

图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

按照碗扣新规范条规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=××++×=m2

由永久荷载效应控制的组合S=××+××=m2

由于永久荷载效应控制的组合S最大，

永久荷载分项系数取，可变荷载分项系数取×=

钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。

一、模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

模板面板的按照简支梁计算。

静荷载标准值q1=××+×=m

活荷载标准值q2=+×=m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=I=

（1）抗弯强度计算

f=γ0M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取mm2；

M=

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=××+×××=经计算得到面板抗弯强度计算值f=××1000×1000/37500=mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）挠度计算

v=5ql4/384EI<[v]=l/400

面板最大挠度计算值v=5××3004/（384×6000×281250）=

面板的最大挠度小于250,满足要求!

二、支撑次龙骨的计算

龙骨按照均布荷载计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=××=m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=×=m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值q2=+×=m

静荷载q1=×+×=m

活荷载q2=×=m

计算单元内的龙骨集中力为+×=

2.龙骨的计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=P/l==m

最大弯矩M==×××=最大剪力Q==××=

最大支座力N==××=

龙骨的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩W=；

截面惯性矩I=；

（1）龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度f=γ0M/W=××106/=mm2

龙骨的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!

（2）龙骨抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=

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×（2××=mm2

截面抗剪强度设计值[T]=mm2

龙骨的抗剪强度计算满足要求!

（3）龙骨挠度计算

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度（即龙骨下小横杆间距）

得到q=m

最大变形v=100EI=××（100××=

龙骨的最大挠度小于400（木方时取250）,满足要求!

三、托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取次龙骨的支座力P=

均布荷载取托梁的自重q=m。

托梁计算简图

托梁弯矩图

托梁剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

托梁变形计算受力图

托梁变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=经过计算得到最大支座F=

经过计算得到最大变形V=

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩W=；

截面惯性矩I=；

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=γ0M/W=××106/=mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!

（2）顶托梁挠度计算

最大变形v=

顶托梁的最大挠度小于400,满足要求!

四、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=×=

钢管的自重计算参照碗扣式规范JGJ166-2017。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=××=

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=×××=

经计算得到，静荷载标准值NG=（NG1+NG2）=。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=+××=

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=+

五、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=

φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=

A——立杆净截面面积（cm2）；A=

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=

σ——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]=mm2；

l0——计算长度（m）；

参照《碗扣式规范》，由公式计算

立杆计算长度：

l0=ku（h+2a）

k——立杆计算长度附加系数，依据规范根据架体高度取值为；

u——立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=；

根据规范规定：

立杆计算长度计算时，a可按取值，再根据实际a值采用承载力线性插值得到。

承载力线性插值系数k0=×+=

l0=；λ=3176/=,φ=

根据承载力线性插值得到:

σ=××13759）/×=mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=×10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=××=m2

h——立杆的步距，；

la——立杆纵向间距（架体宽度较短方向），；

lb——立杆横向间距，；

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

风荷载产生的弯矩Mw=×××××10=；

风荷载设计值产生的立杆段轴力Nwk计算公式

Nwk=（6n/（n+1）（n+2））*MTk/B

其中MTk——模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值，由公式计算：

MTk=+HlaHmwmk

B——模板支撑架横向宽度（m）；

n——模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm——模板支撑架顶部竖向栏杆围挡（模板）的高度（m）。

MTk=××××+=Nwk=6×8/（8+1）/（8+2）×=

立杆Nw=×+×+××=

根据承载力线性插值得到:

σ=××（13853/×+9000/5149）=mm2,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

六、碗扣式模板支架整体稳定性计算

依据规范JGJ166-2016,碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中：

MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

抗倾覆力矩MR=××++2××××2=倾覆力矩MT=3××=碗扣支架整体抗倾覆验算MT

七、基础承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

pk=N/Ag≤γufa

其中pk——脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值，pk=N/Ag=（kPa）

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=

Ag——基础底面面积（m2）；Ag=

γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，γu=

fa——地基承载力设计值（kN/m2）；fa=

地基承载力设计值应按下式计算

fa=mf×fak

其中mf——脚手架地基承载力调整系数；mf=

fak——地基承载力标准值；fak=

地基承载力的计算满足要求!