梁模板扣件钢管支撑架计算书.docx

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梁模板扣件钢管支撑架计算书

梁模板扣件钢管支撑架计算书

依据标准:

《建筑施工脚手架平安技术统一标准》GB51210-2016

《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术标准》JGJ130-2020

《建筑施工模板平安技术标准》JGJ162-2020

《建筑结构荷载标准》GB50009-2021

《钢结构设计标准》GB50017-2003

《混凝土结构设计标准》GB50010-2020

《建筑地基基础设计标准》GB50007-2020

《建筑施工木脚手架平安技术标准》JGJ164-2020

计算参数:

钢管强度为N/mm2，钢管强度折减系数取。

模板支架搭设高度为，

梁截面B×D=800mm×600mm，立杆的纵距（跨度方向）l=，立杆的步距h=，

梁底增加3道繁重立杆。

面板厚度15mm，剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。

内龙骨采纳40.×木方。

木方剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。

梁底支撑龙骨长度。

顶托梁采纳双钢管：

Φ48×。

梁底繁重杆依照布置间距250,350,350mm计算。

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。

其中：

施工均布荷载标准值，最大楼板跨度：

2（楼板长）×1（楼板宽）×（楼板厚）×（钢筋混凝土自重）×（平安系数）=。

扣件计算折减系数取。

图1梁模板支撑架立面简图

依照GB51210标准条规定确信荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应操纵的组合S=××++×=m2

由永久荷载效应操纵的组合S=××+××=m2

由于可变荷载效应操纵的组合S最大，

永久荷载分项系数取，可变荷载分项系数取

采纳的钢管类型为φ48×。

钢管惯性矩计算采纳I=π（D4-d4）/64，抗击距计算采纳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。

模板面板的依照三跨持续梁计算。

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和截面抗击矩W别离为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抗击矩W别离为:

截面抗击矩W=；

截面惯性矩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）；

　　γ0——结构重要性系数；

　　M——面板的最大弯距；

　　W——面板的净截面抗击矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取mm2；

M=

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算取得M=××+×××=经计算取得面板抗弯计算强度f=γ0M/W=××1000×1000/30000=mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],知足要求!

（2）抗剪计算

γ0T=3γ0Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=××+××=

截面抗剪强度计算值T=3××（2××=mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=mm2

面板抗剪强度验算小于[T]，知足要求!

（3）挠度计算

v=/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=××2004/（100×9000×225000）=

面板的最大挠度小于250,知足要求!

二、梁底支撑龙骨的计算

（一）梁底龙骨计算

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=××=m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=××（2×+/=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）：

经计算取得，活荷载标准值P1=+××=

均布荷载q=×+×=m

集中荷载P=×=

龙骨计算简图

龙骨弯矩图

龙骨剪力图（kN）

变形的计算依照标准要求采纳静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

变形计算受力图

龙骨变形图（mm）

通过计算取得从左到右各支座力别离为

N1=

N2=

N3=

N4=

N5=

通过计算取得最大弯矩M=通过计算取得最大支座F=

通过计算取得最大变形V=

龙骨的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抗击矩W别离为:

截面抗击矩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,知足要求!

（2）龙骨抗剪计算

截面抗剪强度必需知足:

γ0T=3γ0Q/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知足要求!

（3）龙骨挠度计算

最大变形v=

龙骨的最大挠度小于400（木方时取250）,知足要求!

（二）梁底顶托梁计算

托梁依照集中与均布荷载下多跨持续梁计算。

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）

变形的计算依照标准要求采纳静荷载标准值，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）

通过计算取得最大弯矩M=通过计算取得最大支座F=

通过计算取得最大变形V=

顶托梁的截面力学参数为

截面抗击矩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,知足要求!

（2）顶托梁挠度计算

最大变形v=

顶托梁的最大挠度小于400,知足要求!

三、立杆的稳固性计算

1、按扣件脚手架标准计算立杆稳固性：

不考虑风荷载时，立杆的稳固性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=（已经包括组合系数）

脚手架钢管的自重N2=××=

顶部立杆段，脚手架钢管的自重N2=××=

非顶部立杆段N=+=

顶部立杆段N=+=

φ——轴心受压立杆的稳固系数,由长细比l0/i查表取得；

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——立杆净截面抗击矩（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《扣件式标准》2020，由公式计算

顶部立杆段：

l0=ku1（h+2a）

（1）

非顶部立杆段：

l0=ku2h

（2）

k——计算长度附加系数，依照表取值为,当许诺长细比验算时k取1；

u1，u2——计算长度系数，参照《扣件式标准》附录C表；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=；

顶部立杆段：

a=时，u1=,l0=；

λ=3233/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×9984/×=mm2

a=时，u1=,l0=；

λ=3362/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×9984/×=mm2

依据标准做承载力插值计算a=时，σ=mm2,立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

非顶部立杆段：

u2=,l0=；

λ=3379/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×10783/×=mm2,立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳固性计算公式为：

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（梁截面方向），；

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）×=

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

顶部立杆Nw=+×+××=

非顶部立杆Nw=+×+××=

顶部立杆段：

a=时，u1=,l0=；

λ=3233/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×9993/×+×2000/4247=mm2

a=时，u1=,l0=；

λ=3362/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×9993/×+×2000/4247=mm2

依据标准做承载力插值计算a=时，σ=mm2,立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

非顶部立杆段：

u2=,l0=；

λ=3379/=

许诺长细比（k取1）λ0==<210长细比验算知足要求!

φ=

σ=×10793/×+×2000/4247=mm2

立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

2、按模板标准计算立杆稳固性：

不考虑风荷载时,立杆的稳固性计算公式为：

其中N——立杆的轴心压力最大值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=（已经包括组合系数）

脚手架钢管的自重N2=×××=

N=+=

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=；

　　A——立杆净截面面积，A=；

　　W——立杆净截面模量（抗击矩）,W=；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=mm2；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=；

h——最大步距，h=；

l0——计算长度，取+2×=；

λ——长细比，为1900/=119<150知足要求!

φ——轴心受压立杆的稳固系数,由长细比l0/i查表取得；

经计算取得σ=×10783/×=mm2,不考虑风荷载时立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳固性计算公式为：

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（梁截面方向），；

lb——立杆横向间距，；

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）×=

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

Nw=+×+××=

经计算取得σ=×10793/×+×2000/4247=mm2

考虑风荷载时立杆的稳固性计算σ<[f],知足要求!

模板繁重架应尽可能利用剪力墙或柱作为连接连墙件，不然存在平安隐患。

四、模板支架整体稳固性计算

依据标准GB51210-2016,模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应知足下式要求：

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××=模板支架整体抗倾覆验算MT

架体计算知足要求！