梁模板门式脚手架支撑计算书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除梁模板门式脚手架支撑计算书 计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)。 计算参数: 脚手架搭设高度为2.8m，门架型号采用MF1217，钢材采用Q235。 门架的宽度 b = 1.20m，门架的高度 h0 = 1.70m，步距1.95m，跨距 l = 1.83m。 门架 h1 = 1.54m，h2 = 0.08m，b1 = 0.75m。 门架立杆采用48.03.5mm钢管，立杆加强杆采用27.21.9mm钢管。 每榀门架之间的距离1.20m，梁底木方距离350mm。 梁底木方截面宽度80mm，高度80mm。 面板厚度18mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量10000.0N/mm2。 木方剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量10000.0N/mm2。 梁顶托采用8080mm木方。 模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载2.00kN/m2。 1立杆；2立杆加强杆；3横杆；4横杆加强杆 图1 计算门架的几何尺寸图 图2 模板支架示意图 按照规范4.3.1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(25.500.80+0.50)+1.402.00=27.880kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.3524.000.80+0.71.402.00=27.880kN/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0.71.40=0.98 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 = 25.5000.8001.200+0.5001.200=22.572kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+0.000)1.200=2.160kN/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: W = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3； I = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4； (1)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； 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15.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 经计算得到 M = 0.100(1.3522.572+0.982.160)0.3500.350=0.399kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.39910001000/64800=6.161N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.3522.572+1.02.160)0.350=6.844kN 截面抗剪强度计算值 T=36844.0/(21200.00018.000)=0.475N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 抗剪强度验算 T 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 = 0.67722.5723504/(10010000583200)=0.393mm 面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求! 二、梁底木方的计算 木方按照简支梁计算。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1 = 25.5000.8000.350=7.140kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.5000.350(20.800+0.450)/0.450=0.797kN/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/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q3 = 2.0000.350=0.700kN/m 考虑0.9的结构重要系数，经计算得到木方荷载计算值 Q=0.91.2(7.140+0.797)+0.90.980.700=10.261kN/m 2.木方强度、挠度、抗剪计算 木方计算简图 木方弯矩图(kN.m) 木方剪力图(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 木方变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=2.309kN N2=2.309kN 经过计算得到最大弯矩 M= 1.125kN.m 经过计算得到最大支座 F= 2.309kN 经过计算得到最大变形 V= 3.465mm 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3； I = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=1.125106/85333.3=13.18N/mm2 木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=32.308/(28080)=0.541N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =3.465mm 木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求! 三、梁底托梁的计算 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= 0.069kN/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= 0.919kN.m 经过计算得到最大支座 F= 6.763kN 经过计算得到最大变形 V= 2.579mm 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: W = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3； I = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.919106/85333.3=10.77N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=35586/(28080)=1.309N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/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 =2.579mm 顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求! 四、门架荷载标准值 作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。 1 门架静荷载计算 门架静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m) 门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为： 门架(MF1217) 1榀 0.205kN 交叉支撑 2副 20.040=0.080kN 水平架 5步4设 0.1654/5=0.132kN 连接棒 2个 20.006=0.012kN 锁臂 2副 20.009=0.017kN 合计 0.446kN 经计算得到，每米高脚手架自重合计 NGk1 = 0.446 / 1.950 = 0.229kN/m (2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m) 剪刀撑采用48.03.5mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算： tg=(41.950)/(41.830)=1.066 20.038(41.830)/cos/(41.950)=0.105kN/m 水平加固杆采用48.03.5mm钢管，按照4步1跨设置，每米高的钢管重为 0.038(11.830)/(41.950)=0.009kN/m 每跨内的直角扣件1个，旋转扣件1个，每米高的钢管重为0.037kN/m； (10.014+40.014)/1.950=0.037kN/m 每米高的附件重量为0.020kN/m； 每米高的栏杆重量为0.010kN/m； 经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.181kN/m 经计算得到，静荷载标准值总计为 NG = 0.410kN/m。 2 托梁传递荷载 托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。 从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为 第1榀门架两端点力3.731kN，6.763kN 第2榀门架两端点力6.763kN，3.731kN 经计算得到，托梁传递荷载为 NQ = 10.494kN。 五、立杆的稳定性计算 门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 其中 N 作用于一榀门架的轴向力设计值； 不考虑风荷载时，作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式 N = 0.91.2NGH + 0.9NQ NG 每米高脚手架的静荷载标准值，NG = 0.410kN/m； NQ 托梁传递荷载（已经包括荷载组合系数），NQ = 10.494kN； H 脚手架的搭设高度，H = 2.8m。 经计算得到，N = 0.91.20.4102.800+10.494=11.733kN。 考虑风荷载时，作用于一榀门架的轴向力设计值取下面两计算公式最大值 N1 = 0.91.2NGH + NQ + 0.91.4(2Mw/b) N2 = 0.91.35NGH + 0.7NQ + 0.91.40.6(2Mw/b) 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=qwh2/10 风荷载标准值 Wk=0.70.5000.1151.000=0.058kN/m2 风线荷载标准值 qw=0.0581.200=0.069kN/m Ww=0.0691.9501.950/10=0.024kN.m 经计算得到，N1 = 0.91.20.4102.800+10.494+0.91.4(20.024/1.200)=11.783kN 经计算得到，N2 = 0.91.350.4102.800+0.710.494+0.91.40.6(20.024/1.200)=8.769kN 考虑风荷载时，作用于一榀门架的轴向力设计值N1，N2最大值11.783kN。 一榀门架的稳定承载力设计值计算还需要截面换算： 其中 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到，=0.477； k 调整系数，k=1.00； i 门架立杆的换算截面回转半径，i=1.65cm； I 门架立杆的换算截面惯性矩，I=13.29cm4； h0 门架的高度，h0=1.70m； I0 门架立杆的截面惯性矩，I0=12.19cm4； A1 门架立杆的净截面面积，A1=4.89cm2； h1 门架加强杆的高度，h1=1.54m； I1 门架加强杆的截面惯性矩，I1=1.22cm4； A 一榀门架立杆的毛截面积，A=2A1=9.78cm2； f 门架钢材的强度设计值，f=205.00N/mm2。 经过计算得到，kf=1.00205.00=205.00N/mm2 不考虑风荷载时，11733/(0.4772489)=25.133N/mm2 不考