1元计算书61盘扣式梁底模板支架计算书2.docx

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1元计算书61盘扣式梁底模板支架计算书2

盘扣式梁底模板支架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计标准》GB50017-2017

《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:

盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为4.0m，

梁截面B×D=300mm×600mm，立杆的纵距（跨度方向）l=0.80m，脚手架步距h=1.50m，脚手架顶层水平杆步距h'=1.00m，

立杆钢管选择：

φ60.0×3.2mm

横杆钢管选择：

φ48.0×2.5mm

梁底增加3道承重立杆。

面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

木方50×100mm，剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁底次龙骨选用木方:

60×80mm

梁底支撑顶托梁长度0.60m。

梁顶托采用100.×100.mm木方。

梁底按照均匀布置承重杆3根计算。

模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

施工均布荷载标准值2.00kN/m2,振捣混凝土均布荷载标准值0.00kN/m2，堆放荷载标准值0.00kN/m2。

地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。

扣件计算折减系数取1.00。

盘扣式梁模板支撑架立面简图

按照GB51210规范6.1.11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=1.2×（25.50×0.60+0.50）+1.40×2.00=21.760kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×2.00=22.615kN/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1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98

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。

模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.500×0.600×0.800=12.240kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.500×0.800×（2×0.600+0.300）/0.300=2.000kN/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）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.000+0.000）×0.300×0.800=0.480kN

均布荷载q=1.35×12.240+1.35×2.000=19.224kN/m

集中荷载P=0.98×0.480=0.470kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

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=30.00cm3；

截面惯性矩I=22.50cm4；

计算简图

弯矩图（kN.m）

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：

变形计算受力图

变形图（mm）

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=0.734kN

N2=2.385kN

N3=2.385kN

N4=0.734kN

最大弯矩M=0.022kN.m

最大变形V=0.000mm

（1）抗弯强度计算

经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.022×1000×1000/30000=0.733N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f]，取17.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）抗剪计算

截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×1196.0/（2×800.000×15.000）=0.150N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

（3）挠度计算

面板最大挠度计算值v=0.000mm

面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!

二、梁底支撑龙骨的计算

（一）梁底龙骨计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=P/l=2.385/0.800=2.981kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.98×0.80×0.80=0.191kN.m

最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.800×2.981=1.431kN

最大支座力N=1.1ql=1.1×0.800×2.981=2.624kN

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=83.33cm3；

截面惯性矩I=416.67cm4；

（1）龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度f=γ0M/W=1.00×0.191×106/83333.3=2.29N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!

（2）龙骨抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3γ0Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×1.00×1431.07/（2×50.00×100.00）=0.429N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/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=1.958kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.958×800.04/（100×9000.00×4166667.0）=0.145mm

龙骨的最大挠度小于800.0/400（木方时取250）,满足要求!

托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

均布荷载取托梁的自重q=0.108kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图（kN.m）

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=0.133kN.m

经过计算得到最大支座F=5.632kN

经过计算得到最大变形V=0.003mm

顶托梁的截面力学参数为

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=166.67cm3；

截面惯性矩I=833.33cm4；

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=0.133×106/166666.7=0.80N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!

（2）顶托梁抗剪计算

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×2815/（2×100×100）=0.422N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2

顶托梁的抗剪强度计算满足要求!

（3）顶托梁挠度计算

最大变形v=0.003mm

顶托梁的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

三、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

顶托梁的最大支座力N1=5.632kN（已经包括组合系数）

脚手架钢管的自重N2=1.35×0.380=0.512kN

N=5.632+0.512=6.144kN

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=2.01

A——立杆净截面面积（cm2）；A=5.71

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=7.70

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]=300.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

参照《盘扣式规范》2010，由公式计算

顶部立杆段：

l0=h''+2ka

（1）

非顶部立杆段：

l0=ηh

（2）

η——计算长度修正系数，取值为1.200；

k——计算长度折减系数，可取0.7；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.20m；

l0=1.800m；λ=1800/20.1=89.491,φ=0.558

立杆稳定性验算:

σ=1.00×6144/（0.558×571）=19.283N/mm2,不考虑风荷载时,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=0.98×0.6Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=0.300×1.280×1.200=0.461kN/m2

h——立杆的步距，1.50m；

la——立杆纵向间距（架体宽度较短方向），0.80m；

lb——立杆横向间距，0.60m；

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=0.98×0.6×0.461×0.800×1.500×1.500/10=0.049kN.m；

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（kN.m），由公式计算：

MTk=0.5H2lawfk+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=0.461×4.0×0.80×（0.5×4.0+0.80）=4.129kN.m

Nwk=6×8/（8+1）/（8+2）×（4.129/6.00）=0.367kN

立杆Nw=1.350×5.632+0.980×0.380+0.98×0.6×0.367=6.360kN

立杆稳定性验算:

σ=1.00×（6360/（0.558×571）+49000/7700）=29.229N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

四、梁模板支架整体稳定性计算

依据规范GB51210,盘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=6.0002×0.800×（0.792+0.500）+2×（0.000×6.000×0.800）×6.000/2=37.173kN.m

倾覆力矩MT=3×1.000×4.129=12.386kN.m

盘扣支架整体抗倾覆验算MT

五、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=24.58（kPa）

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=6.14kN

Ag——基础底面面积（m2）；Ag=0.25

γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，γu=1.363

fa——地基承载力设计值（kN/m2）；fa=68.00

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=0.40

fak——地基承载力标准值；fak=170.00

地基承载力的计算满足要求!

盘扣式梁底模板支架计算满足要求！

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