梁模板扣件钢管支撑架计算书.doc

1、PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)梁模板扣件钢管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建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008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建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-2008计算参数:钢管强度为205.0 N/mm 2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为6.0m，梁截面 BD=800mm600mm，立

2、杆的纵距(跨度方向) l=0.40m，立杆的步距 h=0.90m，梁底增加3道承重立杆。面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm 2，抗弯强度17.0N/mm 2，弹性模量9000.0N/mm 2。内龙骨采用40.80.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm 2，抗弯强度17.0N/mm 2，弹性模量9000.0N/mm 2。梁底支撑龙骨长度 1.20m。顶托梁采用双钢管：482.8。梁底承重杆按照布置间距250,350,350mm计算。模板自重0.20kN/m 2，混凝土钢筋自重25.50kN/m 3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m 2，施工均布荷载标准值11.00kN/m 2。其中：施

3、工均布荷载标准值2.5，最大楼板跨度3.7m：3.7/2（楼板长）1（楼板宽）0.15（楼板厚）25.5（钢筋混凝土自重）1.2（安全系数）=8.5。PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)扣件计算折减系数取1.00。6000900600800250 350 350 250图1 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(25.500.60+0.20)+1.4011.00=34.000kN/m 2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.500.60+0.71.4011.00=31.435kN/m 2由于可变荷

4、载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.40采用的钢管类型为482.8。钢管惯性矩计算采用 I=(D 4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D 4-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。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 25.5000.6000.800+0.2000.800=12.400kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+11.000)0.800=10.400kN/m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 = 30.00cm 3；截面惯

5、性矩 I = 22.50cm 4；PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)(1)抗弯强度计算f = 0M / W f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm 2)； 0 结构重要性系数；M 面板的最大弯距(N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；f 面板的抗弯强度设计值，取17.00N/mm 2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.2012.400+1.4010.400)0.2000.200=0.118kN.m经计算得到面板抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.000.11810001000/30000=3.925N/mm2面板的抗

6、弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算 0T = 3 0Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.2012.400+1.4010.400)0.200=3.533kN截面抗剪强度计算值 T=31.003533.0/(2800.00015.000)=0.442N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2面板抗剪强度验算小于 T，满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.67712.400200 4/(1009000225000)=0.066mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!PKP

7、M软件出品 安全设施计算软件(2017)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 = 25.5000.6000.200=3.060kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.2000.200(20.600+0.800)/0.800=0.100kN/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 P 1 = (11.000+2.000)0.8000.200=2.080kN均布荷载 q = 1.203.060+1.200.100=3.792kN

8、/m集中荷载 P = 1.402.080=2.912kN250 350 350 2502.91kN 3.79kN/mA B龙骨计算简图0.0310.056龙骨弯矩图(kN.m)PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)0.00 0.000.190.520.810.810.520.190.00 0.00龙骨剪力图(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：250 350 350 2503.16kN/mA B变形计算受力图0.0000.015龙骨变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.708kNN2=4.530kNN3=0.708kNN4=0.000

9、kNN5=0.000kN经过计算得到最大弯矩 M= 0.055kN.m经过计算得到最大支座 F= 4.530kN经过计算得到最大变形 V= 0.015mm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 = 42.67cm 3；PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)截面惯性矩 I = 170.67cm 4；(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.000.055106/42666.7=1.29N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm 2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算截面抗剪强度必须满足: 0T = 3 0Q/2bh T截面抗剪强

10、度计算值 T=31.000.809/(240.0080.00)=0.379N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm 2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算最大变形 v =0.015mm龙骨的最大挠度小于350.0/400(木方时取250),满足要求!（二）梁底顶托梁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= 0.075kN/m。400 400 4004.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kN 4.53kNA B托梁计算简图0.3170.272托梁弯矩图(kN.m)PKPM软件出品 安全设施计算软件(201

11、7)1.59 1.592.94 2.942.27 2.272.27 2.272.94 2.941.59 1.59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：400 400 4001.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kN 1.35kNA B托梁变形计算受力图0.0240.001托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.317kN.m经过计算得到最大支座 F= 9.740kN经过计算得到最大变形 V= 0.024mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 8.50cm 3；截面惯性矩 I = 20.39cm 4

12、；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.000.317106/8496.0=35.54N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 0.024mmPKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)顶托梁的最大挠度小于400.0/400,满足要求!三、立杆的稳定性计算1、按扣件脚手架规范计算立杆稳定性：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，它包括：横杆的最大支座反力 N 1=9.74kN (已经包括组合系数)脚手架钢管的自重 N 2 = 1.001.200.869=1.043kN顶部立

13、杆段，脚手架钢管的自重 N 2 = 1.001.200.203=0.243kN非顶部立杆段 N = 9.740+1.043=10.783kN顶部立杆段 N = 9.740+0.243=9.984kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 查表得到；i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60A 立杆净截面面积 (cm 2)； A = 3.98W 立杆净截面抵抗矩(cm 3)；W = 4.25 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2)；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm 2；l0 计算长度 (m)；参照扣件式规范2011，由公式计算 顶部立杆段：l 0 =

14、 ku1(h+2a) (1)非顶部立杆段：l 0 = ku2h (2) k 计算长度附加系数，按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1；u1，u 2 计算长度系数，参照扣件式规范附录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 = 0.50m；顶部立杆段：a=0.2m时，u 1=2.153,l0=3.233m；PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)=3233/16.0=201.904允许长细比(k取1) 0=201.904/1.155=174.809 210 长细比验算满足要求!=0.178=1.009984/(0.178397.6)=140.715N/

15、mm 2a=0.5m时，u 1=1.532,l0=3.362m；=3362/16.0=209.976允许长细比(k取1) 0=209.976/1.155=181.797 210 长细比验算满足要求!=0.166=1.009984/(0.166397.6)=151.264N/mm 2依据规范做承载力插值计算 a=0.500时，=151.264N/mm 2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u 2=3.251,l0=3.379m；=3379/16.0=211.065允许长细比(k取1) 0=211.065/1.155=182.740 210 长细比验算满足要求!=0.163=1.001

16、0783/(0.163397.6)=166.726N/mm 2,立杆的稳定性计算 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 M W计算公式MW=1.40.6Wklah2/10其中 W k 风荷载标准值(kN/m 2)；Wk=uzusw0 = 0.3000.5100.127=0.019kN/m2h 立杆的步距，0.90m；PKPM软件出品 安全设施计算软件(2017)la 立杆纵向间距(梁截面方向)，0.40m；lb 立杆横向间距，1.20m；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 M w=1.40.60.0190.4000.9000.

17、900/10=0.002kN.m；风荷载设计值产生的立杆段轴力 N wk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 + HlaHmwmkB 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 = 0.0196.00.40(0.56.0+0.60)=0.168kN.mNwk = 68/(8+1)/(8+2)(0.168/8.00)=0.011kNNw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；顶部立

18、杆N w=9.740+1.2000.203+ 1.40.60.011=9.993kN非顶部立杆N w=9.740+1.2000.869+ 1.40.60.011=10.793kN顶部立杆段：a=0.2m时，u 1=2.153,l0=3.233m；=3233/16.0=201.904允许长细比(k取1) 0=201.904/1.155=174.809 210 长细比验算满足要求!=0.178=1.009993/(0.178397.6)+1.002000/4247=141.221N/mm 2a=0.5m时，u 1=1.532,l0=3.362m；=3362/16.0=209.976允许长细比(k取1) 0=209.976/1.155=181.797 210 长细比验算满足要求!=0.166=1.009993/(0.166397.6)+1.002000/4247=151.780N/mm 2依据规范做承载力插值计算 a=0.500时，=151.780N/mm 2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!