钢管支架结构计算书

.钢管支架设计计算书一、 设计数据根据设计方案相关图纸：副厂房楼板设计厚度为0.25m，梁系最大截面尺寸0.35*0.60m。二、 设计假定钢管支架体系主要包括方木(宽*高(0.05*0.1m)、顶托梁(I10工字钢)、支架梁(210双槽钢)及立柱(100钢管)，钢材材质为Q235，底模模板采用12mm胶合板。顶托梁、支架梁均按近似简支梁计算。三、 钢管支架荷载计算根据副厂房钢管支架的设计方案，按楼板和梁系分别进行荷载计算。(一)楼板部位设计参数：楼板设计厚度为0.25m；顶托梁采用I10工字钢，间距为0.8m；支架梁采用210双槽钢，间距为1.5m；立柱采用100钢管，壁厚=3.5mm，间排距1.5*1.5m；方木设计断面尺寸为宽*高(0.05*0.1m)，间距0.3m。1顶托梁荷载计算具体如下：q1支架体系自重，（包括顶托梁11.2kg/m、方木9.3kg/m(1/0.3*0.8*0.05*0.1*700)、模板6.7kg/m(0.8*0.012*700)），等于27.3kg/m；q2设计楼板混凝土荷载，等于500.0kg/m（0.25*0.8*2500）；q3可变荷载，（包括施工活荷载240.0kg/m(0.8*300)，混凝土入仓的冲击力160.0kg/m(0.8*200)、混凝土振捣产生的荷载160.0kg/m(0.8*200)）等于560.0kg/m。2支架梁荷载计算具体如下：q4支架体系自重，（包括支架梁20.0kg/m(2*10)、顶托及顶托支座9.4kg/m(1/0.8*7.48)、顶托梁21.0kg/m(1/0.8*1.5*11.2)、方木17.5kg/m(1.5/0.3*1.0*0.05*0.1*700)、模板12.6kg/m(1.5*0.012*700)），为80.5kg/m；q5设计楼板混凝土荷载，等于937.5kg/m（0.25*1.5*2500）；q6可变荷载，（包括施工活荷载450.0kg/m(1.5*300)、混凝土入仓的冲击力300.0kg/m(1.5*200)、混凝土振捣产生的荷载300.0kg/m(1.5*200)）等于1050.0kg/m。3立柱荷载计算具体如下：q7支架体系自重，（包括立柱34.1kg(3.14*10.85)、支架梁30.0kg(2*10*1.5)、顶托及顶托支座14.0kg(1.5/0.8*7.48)、顶托梁31.5kg(1.5/0.8*1.5*11.2)、方木26.3kg(1.5/0.3*1.5*0.05*0.1*700)、模板18.9kg(1.5*0.012*1.5*700)），为154.7kg；q8设计楼板混凝土荷载，等于1406.3kg（0.25*1.5*1.5*2500）；q9可变荷载，（包括施工活荷载675.0kg(1.5*1.5*300)、混凝土入仓的冲击力450.0kg(1.5*1.5*200)、混凝土振捣产生的荷载450.0kg(1.5*1.5*200)）等于1575.0kg。4方木荷载计算具体如下：q10支架体系自重，（包括方木3.5kg/m(0.05*0.1*700)、模板2.5kg/m(0.3*0.012*700)），为6.0kg/m；q11设计楼板混凝土荷载，等于187.5kg/m（0.25*0.3*2500）；q12可变荷载，（包括施工活荷载90.0kg/m(0.3*300)、混凝土入仓的冲击力60.0kg/m(0.3*200)、混凝土振捣产生的荷载60.0kg/m(0.3*200)）等于210.0kg。(二)梁系部位设计参数：梁系(最大截面尺寸)设计断面尺寸为宽*高(0.35*0.60m)；支架梁采用210双槽钢，单排；立柱采用100钢管，壁厚=3.5mm，间距1.5m。1支架梁荷载计算具体如下：q13支架体系自重，（包括支架梁20.0kg/m(2*10)、顶托及顶托支座37.4kg/m(1/0.2*7.48)、方木7.7kg/m(1/0.2*0.44*0.05*0.1*700)、模板2.9kg/m(0.35*0.012*700)），为68.0kg/m；q14设计梁系混凝土荷载，等于525.0kg/m（0.35*0.6*2500）；q15可变荷载，（包括施工活荷载105.0kg/m(0.35*300)、混凝土入仓的冲击力70.0kg/m(0.35*200)、混凝土振捣产生的荷载70.0kg/m(0.35*200)）等于245.0kg。2立柱荷载计算具体如下：q16支架体系自重，（包括立柱34.1kg(3.14*10.85)、支架梁30.0kg(2*10*1.5)、顶托及顶托支座56.1kg(1.5/0.2*7.48)、方木11.6kg(1.5/0.2*0.44*0.05*0.1*700)、模板4.4kg(1.5*0.35*0.012*700)），为136.1kg；q17设计梁系混凝土荷载，等于787.5kg（0.35*0.6*1.5*2500）；q18可变荷载，（包括施工活荷载157.5kg(1.5*0.35*300)、混凝土入仓的冲击力105.0kg(1.5*0.35*200)、混凝土振捣产生的荷载105.0kg(1.5*0.35*200)）等于367.5kg。四、 钢管支架设计(一)楼板部位1、顶托梁设计楼板顶托梁按近似简支梁计算。根据水利水电工程施工组织设计手册第十章第二节 三、次梁设计，设计方案拟定采用I10工字钢，对其进行验算，受力计算结果见表1。表1 顶托梁受力分析计算表计算项目I10工字钢计算参数计算结果单位允许值比较结果弯矩Mq=1.2（q1+q2）+1.4q3=1416.70kg/mWx=49cm3Ix=245cm4E=206GPal=1.5m398.4kg.m/强度813.2kg/cm2=16001600满足挠度fmax0.0185cml/250=0.6第十章第二节 三、次梁设计，设计方案拟定采用210双槽钢背靠放置，对其进行验算，受力计算结果见表2。表2 支架梁受力分析计算表计算项目210双槽钢计算参数计算结果单位允许值比较结果弯矩Mq=1.2（q4+q5）+1.4q6=2691.54kg/mWx=79.4cm3Ix=396cm4E=206GPal=1.5m757.0kg.m/强度953.4kg/cm2=16001600满足挠度fmax0.0217cml/250=0.60.6满足根据水工设计手册第三卷第十三章钢木结构 表13-1-17有关规定，受弯构件（梁）设计为型钢梁时，型钢梁一般可不必验算剪应力。根据表2中强度、挠度计算结果，楼板支架梁选用210双槽钢满足受力要求，间距为1.5m。3、立柱设计立柱设计方案拟定采用100钢管，壁厚=3.5mm，按此进行验算，参数如下：D外=10cm，D内=9.3cm，=0.35cm，Aj=10.61cm2，A=78.50cm2，r=1.25cm，I=123.61cm4，=180=200（水工设计手册第三卷第十三章钢木结构表13-1-24)，同时=180=210（建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 13020115设计计算 表5.1.9），=0.218(水工设计手册第三卷第十三章钢木结构 附录附表1)，Q235钢材=2050kg/cm2，轴力N采用最大反力叠加计算，取为N=1.2（q7+q8）+1.4q9=4078.19kg。强度验算：=238.31kg/cm2=2050kg/cm2=384.35kg/cm2第十章第二节 三、次梁设计；抗剪强度计算按照水工设计手册第三卷第十三章钢木结构 第二节木结构设计。设计方案拟定采用断面尺寸为宽*高(0.05*0.1m)的方木，对其进行验算，受力计算结果见表3。表3 支架梁受力分析计算表计算项目方木计算参数计算结果单位允许值比较结果弯矩Mq=1.2（q10+q11）+1.4q12=526.22kg/mQ=210.5kgWx=83cm3Ix=417cm4E=12GPal=0.8m42.1kg.m/抗弯强度50.5kg/cm2=160160满足抗剪强度6.3kg/cm2=2222满足挠度fmax0.0056cml/250=0.32第十章第二节 三、次梁设计，设计方案拟定采用210双槽钢背靠放置，对其进行验算，受力计算结果见表4。表4 支架梁受力分析计算表计算项目210双槽钢计算参数计算结果单位允许值比较结果弯矩Mq=1.2（q13+q14）+1.4q15=1054.65kg/mWx=79.4cm3Ix=396cm4E=206GPal=1.5m296.6kg.m/强度373.58kg/cm2=16001600满足挠度fmax0.009cml/250=0.60.6满足根据水工设计手册第三卷第十三章钢木结构 表13-1-17有关规定，受弯构件（梁）设计为型钢梁时，型钢梁一般可不必验算剪应力。根据表3中强度、挠度计算结果，梁系支架梁选用210双槽钢满足受力要求，间距为1.5m。2、立柱设计立柱设计方案拟定采用100钢管，壁厚=3.5mm，按此进行验算，参数如下：D外=10cm，D内=9.3cm，=0.35cm，Aj=10.61cm2，A=78.50cm2，r=1.25cm，I=123.61cm4，=180=200（水工设计手册第三卷第十三章钢木结构表13-1-24)，同时=180=210（建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 13020115设计计算 表5.1.9），=0.218(水工设计手册第三卷第十三章钢木结构 附录附表1)，Q235钢材=2050kg/cm2，轴力N采用最大反力叠加计算，取为N=1.2（q16+q17）+1.4q18=1622.85kg。强度验算：=94.83kg/cm2=2050kg/cm2=152.94kg/cm2第十章第二节 二、面板设计：可根据弹性薄板小挠度理论的假定，将面板视为四边支撑或两边支撑且受均布荷载之薄板，参照有关公式进行计算。设计方案拟定采用胶合板，厚度12mm，对其进行验算，受力计算结果见表5。表5 模板受力分析计算表计算项目方木计算参数计算结果单位允许值比较结果弯矩Mq=1.2（q19+q20）+1.4q21=552.02kg/mQ=208.8kgWx