樓板模板扣件鋼管高支撐架計算1

1、安全設(shè)施計算軟件(2015) PKPM軟件出品樓板模板扣件鋼管高支撐架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ 162-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2011建筑施工木腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 164-2008計算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為3.1m，立桿的縱距 b=0.40m，立桿的橫距 l=0.40m，立桿的步距 h=1.50m。面板厚度

2、15mm，剪切強(qiáng)度1.4N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用4870mm木方，間距300mm，木方剪切強(qiáng)度1.3N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用雙鋼管483.0mm。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.10kN/m3。傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.50kN/m2?？奂嬎阏蹨p系數(shù)取1.00。 圖 樓板支撐架立面簡圖 圖 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計算單元按照扣件新規(guī)范中規(guī)定并參照模板規(guī)范，確定荷載組合分項系數(shù)如下：由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2(25.1

3、00.80+0.20)+1.403.50=29.236kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.3525.100.80+0.71.403.50=30.538kN/m2由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項系數(shù)取1.35，可變荷載分項系數(shù)取0.71.40=0.98采用的鋼管類型為483.0。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 25.1000.8000.400+0.2000.400=8.112kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (

4、0.000+3.500)0.400=1.400kN/m面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩 W = 15.00cm3；截面慣性矩 I = 11.25cm4；(1)抗彎強(qiáng)度計算 f = M / W f其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設(shè)計值(kN/m)；經(jīng)計算得到 M = 0.100(1.358.112+0.981.400)0.3000.300=0.111kN.m經(jīng)計算得到面板

5、抗彎強(qiáng)度計算值 f = 0.11110001000/15000=7.394N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度驗算 f f,滿足要求!(2)抗剪計算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.358.112+0.981.400)0.300=2.218kN截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=32218.0/(2400.00015.000)=0.555N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗算 T T，滿足要求!(3)撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大撓度計算值 v = 0.6778.1123004/(1006000112500)=

6、0.659mm面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!二、支撐龍骨的計算龍骨按照均布荷載計算。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1000.8000.300=6.024kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2000.300=0.060kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (3.500+0.000)0.300=1.050kN/m靜荷載 q1 = 1.356.024+1.350.060=8.213kN/m活荷載 q2 = 0.981.050=1.029kN/m計

7、算單元內(nèi)的龍骨集中力為(1.029+8.213)0.400=3.697kN2.龍骨的計算按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = P/l = 3.697/0.400=9.242kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.19.240.400.40=0.148kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.4009.242=2.218kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.4009.242=4.067kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩 W = 39.20cm3；截面慣性矩 I = 137.20cm4；(1)龍骨抗彎強(qiáng)度計算抗彎計算強(qiáng)度

8、f = M/W =0.148106/39200.0=3.77N/mm2龍骨的抗彎計算強(qiáng)度小于15.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計算最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=32218/(24870)=0.990N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.30N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計算滿足要求!(3)龍骨撓度計算撓度計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，均布荷載通過變形受力計算的最大支座力除以龍骨計算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=6.084kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6776.084400.

9、04/(1009000.001372000.0)=0.085mm龍骨的最大撓度小于400.0/400(木方時取250),滿足要求!三、托梁的計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。集中荷載取次龍骨的支座力 P= 4.067kN均布荷載取托梁的自重 q= 0.090kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計算結(jié)果如下： 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 0.303kN.m經(jīng)過計算得到最大支座 F= 6.160kN經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.044mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩

10、 W = 8.98cm3；截面慣性矩 I = 21.56cm4；(1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計算抗彎計算強(qiáng)度 f = M/W =0.303106/1.05/8982.0=32.13N/mm2頂托梁的抗彎計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁撓度計算最大變形 v = 0.044mm頂托梁的最大撓度小于400.0/400,滿足要求!四、立桿的穩(wěn)定性計算荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.0883.100=0.272kN鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A 滿堂架自重標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計人員可根據(jù)情

11、況修改。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.2000.4000.400=0.032kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.1000.8000.4000.400=3.213kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 3.517kN。2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (3.500+0.000)0.4000.400=0.560kN3.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ五、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心

12、壓力設(shè)計值，N = 5.30kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)；i = 1.60 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.24 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； l0 計算長度 (m)；參照扣件式規(guī)范2011，由公式計算 頂部立桿段：l0 = ku1(h+2a) (1) 非頂部立桿段：l0 = ku2h (2) k 計算長度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.155,當(dāng)允許長細(xì)比驗算時k取1； u1，u2

13、計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范附錄C表； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.30m；頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細(xì)比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 210 長細(xì)比驗算滿足要求! =0.163 =5143/(0.163423.9)=74.583N/mm2a=0.5m時，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細(xì)比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 210 長細(xì)比驗算滿足要求! =0.152 =51

14、43/(0.152423.9)=79.816N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計算 a=0.300時，=76.327N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=1.951,l0=3.380m； =3380/16.0=211.919允許長細(xì)比(k取1) 0=211.919/1.155=183.480 210 長細(xì)比驗算滿足要求! =0.163 =5297/(0.163423.9)=76.819N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW依據(jù)扣件腳手架規(guī)范計算公式5.2.9 MW=0.91.4Wklah2/1

15、0其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.4501.0000.126=0.057kN/m2 h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風(fēng)面的間距，0.40m； lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.40m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.91.40.0570.4001.5001.500/10=0.006kN.m； Nw 考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=1.3503.403+0.9800.560+0.90.9800.006/0.400=5.157kN 非頂部立桿Nw=1.3503.517+0.9800.560+0.90.9800.006/0.400=

16、5.311kN頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細(xì)比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 210 長細(xì)比驗算滿足要求! =0.163 =5157/(0.163423.9)+6000/4491=76.220N/mm2a=0.5m時，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細(xì)比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 210 長細(xì)比驗算滿足要求! =0.152 =5157/(0.152423.9)+6000/4491=81.468N/mm2依