150厚6.6米層高樓板模板扣件鋼管高支撐架計算書詳解

1、安全設(shè)施計算軟件(2014) 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):鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為6.5m，立桿的縱距 b=1.20m，立桿的橫距 l=1.20m，立桿的步距 h=1.80m。面板厚度18mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/m

2、m2，彈性模量6000.0N/mm2。木方100100mm，間距300mm，木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用100100mm木方。模板自重0.25kN/m2，混凝土鋼筋自重25.10kN/m3。傾倒混凝土荷載標準值0.00kN/m2，施工均布荷載標準值2.50kN/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模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定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(25.100.15+0.25)+1.402.50=8.318kN/m2由永久荷載

3、效應(yīng)控制的組合S=1.3525.100.15+0.71.402.50=7.533kN/m2由于可變荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項系數(shù)取1.2，可變荷載分項系數(shù)取1.40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),需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算?？紤]0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，靜荷載標準值 q1 = 0.9(25.1000.1501.200+0.2501.200)=4.336kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，活荷載標準值 q2 = 0.9(0.000+2.500)1

4、.200=2.700kN/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 = bh2/6 = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)抗彎強度計算 f = M / W f其中 f 面板的抗彎強度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強度設(shè)計值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設(shè)計值(k

5、N/m)；經(jīng)計算得到 M = 0.100(1.204.336+1.402.700)0.3000.300=0.081kN.m經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.08110001000/64800=1.248N/mm2面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求!(2)抗剪計算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.204.336+1.42.700)0.300=1.617kN截面抗剪強度計算值 T=31617.0/(21200.00018.000)=0.112N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算 T T，滿足要求!(3)撓度計算 v = 0.677

6、ql4 / 100EI v = l / 250面板最大撓度計算值 v = 0.6774.3363004/(1006000583200)=0.068mm面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!(4) 2.5kN集中荷載作用下抗彎強度計算經(jīng)過計算得到面板跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2面板的計算寬度為1200.000mm集中荷載 P = 2.5kN考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，靜荷載標準值 q = 0.9(25.1000.1501.200+0.2501.200)=4.336kN/m面板的計算跨度 l = 300.000mm經(jīng)計算得到 M = 0.2000.91.402

7、.50.300+0.0801.204.3360.3000.300=0.226kN.m經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.22610001000/64800=3.495N/mm2面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求!二、支撐木方的計算木方按照均布荷載計算。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1000.1500.300=1.130kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2500.300=0.075kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標準值 q2 = (2.500+0.000)0.3

8、00=0.750kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，靜荷載 q1 = 0.9(1.201.130+1.200.075)=1.301kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，活荷載 q2 = 0.91.400.750=0.945kN/m計算單元內(nèi)的木方集中力為(0.945+1.301)1.200=2.695kN2.木方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 = 2.695/1.200=2.246kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.12.251.201.20=0.323kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.61.2002.246=1.617kN最大支座力 N=1.1ql

9、 = 1.11.2002.246=2.965kN木方的截面力學參數(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 = bh2/6 = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.323106/166666.7=1.94N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!(2)木方抗剪計算最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿

10、足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=31617/(2100100)=0.243N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強度計算滿足要求!(3)木方撓度計算撓度計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，均布荷載通過變形受力計算的最大支座力除以木方計算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=1.084kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6771.0841200.04/(1009000.008333334.0)=0.203mm木方的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!(4)2.5kN集中荷載作用下抗彎強度計算經(jīng)過計算得到跨中最大彎矩計算公式為 M

11、= 0.2Pl+0.08ql2考慮荷載重要性系數(shù)0.9，集中荷載 P = 0.92.5kN經(jīng)計算得到 M = 0.2001.400.92.51.200+0.0801.3011.2001.200=0.906kN.m抗彎計算強度 f = M/W =0.906106/166666.7=5.44N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,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。集中荷載取木方的支座力 P= 2.965kN均布荷載取托梁的自重 q= 0.096kN/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準值，受力圖

12、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= 1.481kN.m經(jīng)過計算得到最大支座 F= 13.208kN經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.946mm頂托梁的截面力學參數(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 = bh2/6 = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =1.481106/166666.7=8.8

13、9N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁抗剪計算截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=37221/(2100100)=1.083N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.30N/mm2頂托梁的抗剪強度計算滿足要求!(3)頂托梁撓度計算 最大變形 v =0.946mm頂托梁的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!四、立桿的穩(wěn)定性計算荷載標準值作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1.靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.1386.450=0.892kN鋼管的自重計算參照扣件式

14、規(guī)范附錄A 滿堂架自重標準值，設(shè)計人員可根據(jù)情況修改。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.2501.2001.200=0.360kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.1000.1501.2001.200=5.422kN考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，經(jīng)計算得到靜荷載標準值 NG = 0.9(NG1+NG2+NG3) = 6.006kN。2.活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載?？紤]0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，經(jīng)計算得到活荷載標準值 NQ = 0.9(2.500+0.000)1.2001.200=3.240kN3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1

15、.20NG + 1.40NQ五、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N = 11.74kN i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度，a=0.20m； h 最大步距，h=1.80m； l0 計算長度，取1.800+20.200=2.200m； 長細比，為2200/16.0=138 150 長細比驗算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 查表得到0.363；經(jīng)計算得到=11744/(0.363424)=76.412N/mm2；不考慮風荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW依據(jù)模板規(guī)范計算公式5.2.5-15: MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.4001.0000.126=0.050kN/m2 h 立桿的步距，1.80m； la 立桿迎風面的間距，1.20m； l