主厂房16.950-28.650米1-11轴梁模板(扣件钢管架支撑)2012-11-04 22：40：42

1、梁模板(扣件钢管架支撑)计算书本计算书依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）、建筑施工计算手册江正荣著、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。梁段：L1。 模板支撑体系剖面图 钢管排列平面示意图一、参数信息1.模板构造及支撑参数(一) 构造参数梁截面宽度B：0.6m；梁截面高度D：2.2m；楼层高度H：11.7m；结构表面要求：隐藏；混凝土楼板厚度：100mm；梁边至板支撑距离：0.3m；板底承重立杆横向间距lb：1.3m；立杆沿梁跨度方向间距la：0.7m；立杆步

2、距h：1.5m；梁底承重立杆根数：1；横杆与立杆的的连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数：0.8；(二) 支撑参数梁底采用的支撑钢管类型为：48×3mm；钢管钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；钢管弹性模量E：206000N/mm2；钢管屈服强度fy：235N/mm2；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；钢管抗剪强度设计值fv：120N/mm2；钢管端面承压强度设计值fce：325N/mm2；2.荷载参数新浇筑砼自重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.5kN/m3；梁侧模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：12.9

3、33kN/m2；倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k：2kN/m2；梁底模板自重标准值G1k：0.5kN/m2；振捣砼对梁底模板荷载Q2k：2kN/m2；3.梁侧模板参数加固楞搭设形式：主楞横向次楞竖向设置；(一) 面板参数面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板；厚度：18mm；抗弯设计值fm：29N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；(二) 主楞参数材料：2根48×3.0钢管；间距(mm)：300,450*3；钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；抗剪

4、强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/mm2；(三) 次楞参数材料：2根50×100矩形木楞；间距(mm)：200；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(四) 加固楞支拉参数加固楞采用穿梁螺栓支拉；螺栓直径：M14；螺栓水平间距：300mm；螺栓竖向间距(mm)依次是：300,450*3；4.梁底模板参数搭设形式为：2层梁上横下顺混合承重；(一) 面板参数面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板；厚度：18mm；抗弯设

5、计值fm：29N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；(二) 第一层支撑梁参数材料：2根60×90矩形木楞；间距：200mm；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(三) 第二层支撑梁参数材料：2根48×3.5钢管；钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；抗剪强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/

6、mm2；二、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。根据模板规范（JGJ162-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为2.100m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 2100×183/12= 1.021×106mm4； W = 2100×182/6 = 1.134×105mm3；1.荷载计算及组合(一) 新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k按下列公式计算，并取其中的较小值: F1=0.22t12V1/2 F2=H其中 - 砼的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝

7、时间，取2.000h； T - 砼的入模温度，取20.000； V - 砼的浇筑速度，取1.500m/h； H - 砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度，取2.200m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.000； 2- 砼坍落度影响修正系数，取1.000。根据以上两个公式计算得到： F1=12.933 kN/m2 F2=52.800 kN/m2新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min（F1，F2）=12.933 kN/m2；砼侧压力的有效压头高度：h=F/=12.933/24.000=0.539m；(二) 倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k Q3k=2kN/m2；(三) 确定采用的荷载组合计算挠

8、度采用标准组合： q=12.933×2.1=27.159kN/m；计算弯矩采用基本组合： q=max（q1，q2）=36.703kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×2.1=34.624kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×2.1=36.703kN/m；2.面板抗弯强度计算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =1.134×105mm3； M - 面

9、板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=1.835×105N·mm； 计算弯矩采用基本组合: q=36.703kN/m；面板计算跨度: l = 200.000mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 1.835×105 / 1.134×105=1.618N/mm2；实际弯曲应力计算值 =1.618N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=29N/mm2，满足要求！3.面板挠度计算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 27.159 kN/m； l-面板计算跨度: l =200.000mm； E-面板材质的弹

10、性模量: E = 11500N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 1.021×106mm4； 容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=0.800mm；面板的最大挠度计算值: = 5×27.159×200.0004/(384×11500×1.021×106) = 0.048 mm；实际最大挠度计算值: =0.048mm小于最大允许挠度值: =0.800mm，满足要求！三、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞采用2根50×100矩形木楞为一组，间距200mm。次楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=2

11、15;416.67×104= 8.333×106 mm4； W=2×83.33×103= 1.667×105 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合计算挠度采用标准组合： q=12.933×0.200=2.587kN/m；计算弯矩和剪力采用基本组合：有效压头高度位置荷载：q=max（q1，q2）=3.496kN/m； 由可变荷载效应控制的组合：q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×2)×0.200=3.298kN/m； 由永久荷载效应控制的组合：q2=0.9

12、5;(1.35×12.933+1.4×0.7×2)×0.200=3.496kN/m；有效压头高度位置以下荷载： q=0.9×1.35×12.933×0.200=3.143kN/m；顶部荷载： q=0.9×1.4×0.7×2×0.200=0.353kN/m；(二) 内力计算次楞直接承受模板传递的荷载，根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)经过计算得到: 最大弯矩 M= 0.

13、141kN·m 最大剪力：V= 0.945kN 最大变形：= 0.066mm 最大支座反力：F= 1.888kN(三) 次楞计算(1) 次楞抗弯强度计算 =M/W=0.141×106/1.667×105 =0.849N/mm2实际弯曲应力计算值 =0.849N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=17N/mm2，满足要求！(2) 次楞抗剪强度计算 =VS0/Ib=0.473×1000×125000/(8.333×106×50)=0.142N/mm2；实际剪应力计算值 0.142 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600

14、N/mm2，满足要求！(3) 次楞挠度计算容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.066mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.006mm，容许挠度为1.800mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.006mm，容许挠度为1.800mm，满足要求！第4跨最大挠度为0.002mm，容许挠度为1.800mm，满足要求！第5跨最大挠度为0.058mm，容许挠度为1.800mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！2.主楞计算主楞采用2根48×3.0钢管为一组，共4组。主楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=2&

15、#215;10.78×104= 2.156×105 mm4； W=2×4.49×103= 8.980×103 mm3； E=206000 N/mm2；主楞承受次楞传递的集中力，计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力1.888kN，计算挠度时取次楞的最大支座力1.558kN。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)经过计算得到: 最大弯矩 M= 0.090kN·m 最大剪力：V= 2.187 kN 最大变形：= 0.010mm

16、最大支座反力：F= 3.131kN(1) 主楞抗弯强度计算 =M/W=0.090×106/8.980×103 =9.988N/mm2实际弯曲应力计算值 =9.988N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(2) 主楞抗剪强度计算 =VS0/Itw=1.094×1000×6084/(2.156×105×3)=10.287N/mm2；实际剪应力计算值 10.287 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(3) 主楞挠度计算容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0

17、.010mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.010mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！3.穿梁螺栓计算验算公式如下:N<N= f×A其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2； 穿梁螺栓型号: M14 ；查表得： 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm； 穿梁螺栓有效面积: A = 105 mm2；穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 170

18、15;105/1000 = 17.850 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =3.131 kN。穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.131kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N=17.850kN，满足要求！四、梁底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。根据模板规范（JGJ162-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.600m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 600×183/12= 2.916×105mm4； W = 600×182/6 = 3.240×104mm3；1.荷载计算及组合模

19、板自重标准值G1k=0.5×0.600=0.300 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.600×2.2=31.680 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.600×2.2=1.980 kN/m；永久荷载标准值Gk= G1k+ G2k+ G3k=33.960 kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.600=1.200 kN/m；(1) 计算挠度采用标准组合： q=33.960kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合： q=max（q1，q2）=42.320kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9

20、15;(1.2×33.960+1.4×1.200) =38.189kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9×(1.35×33.960+1.4×0.7×1.200) =42.320kN/m；2.面板抗弯强度验算 M/W < f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =3.240×104mm3； M - 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=2.116×105N·mm； 计算弯矩采用基本组合:q=42.320kN/m；面板计算跨度: l = 200mm；经计算得到，面板的受

21、弯应力计算值: = 2.116×105/3.240×104=6.531N/mm2；实际弯曲应力计算值 =6.531N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=29N/mm2，满足要求！3.面板挠度验算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 33.960 kN/m； l-面板计算跨度: l =200mm； E-面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2； I-截面惯性矩: I =2.916×105mm4； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=0.800mm；面板的最大挠度计算值: = 5×33.960×200.

22、0004/(384×11500×2.916×105) = 0.211 mm；实际最大挠度计算值: =0.211mm小于最大允许挠度值: =0.800mm，满足要求！五、梁底支撑梁的计算1.第一层支撑梁的计算支撑梁采用2根60×90矩形木楞，间距200mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=2×364.5×104= 7.290×106 mm4； W=2×81×103= 1.620×105 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=

23、0.2×(0.5×2×2.1+0.5×0.6)/0.6=0.800kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.2×2.2=10.560 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.5×0.2×2.2=0.660 kN/m；永久荷载标准值Gk= G1k+ G2k+ G3k=12.020 kN/m；振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.2=0.400 kN/m；(1) 计算弯矩和剪力时，采用由可变荷载效应控制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q1=0.9×(1.2×12.020+1.2&#

24、215;0.065+1.4×0.400)=13.556kN/m；(2) 计算弯矩和剪力时，采用由永久荷载效应控制的组合(含支撑梁自重)：均布荷载设计值q2=0.9×(1.35×12.020+1.35×0.065+1.4×0.7×0.400)=15.036kN/m；(3) 计算挠度时，采用荷载标准值进行组合(含支撑梁自重)：均布荷载标准值q3=12.020+0.065=12.085 kN/m；(二) 支撑梁验算根据前面计算的荷载组合，取结构最不利状态进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·

25、m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为：N1=0.510kNN2=8.054kNN3=0.510kN计算得到： 最大弯矩：M= 0.382kN.m 最大剪力：V= 4.027kN 最大变形：= 0.046mm 最大支座反力：F= 8.054kN(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.382×106/1.620×105 =2.360N/mm2实际弯曲应力计算值 =2.360N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=17N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=2.013×1000×121500/

26、(7.290×106×60)=0.559N/mm2；实际剪应力计算值 0.559 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.046mm，容许挠度为2.400mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.046mm，容许挠度为2.400mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！2.第二层支撑梁的计算(一) 梁底支撑梁验算支撑梁采用2根48×3.5钢管为一组，共1组。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=2×

27、12.19×104= 2.438×105 mm4； W=2×5.08×103= 1.016×104 mm3； E=206000 N/mm2；取承受最大支座反力的支撑梁进行验算，支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。支撑梁所受集中荷载F：计算弯矩和剪力时采用F1=8.054kN；计算挠度时采用F2=6.472kN；均布荷载取支撑梁的自重q：计算弯矩和剪力时采用q1= 0.104kN/m；计算挠度时采用q2= 0.077kN/m；根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m)

28、 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 1.998kN.m 最大剪力：V= 18.998kN 最大变形：= 1.072mm 最大支座反力：F= 31.115kN(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=1.998×106/1.016×104 =196.688N/mm2实际弯曲应力计算值 =196.688N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Itw=9.499×1000×6946/(2.438×105×3.5)=77.325N/mm2；实际剪应力计

29、算值 77.325 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为1.070mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.079mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第3跨最大挠度为1.072mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！(二) 梁侧支撑梁验算梁底支撑梁采用1根48×3钢管为一组，共2组。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：I=10.78×104= 1.078

30、15;105 mm4；W=4.49×103= 4.490×103 mm3；E=206000 N/mm2；梁侧支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。支撑梁所受集中荷载F：计算弯矩和剪力时采用F1=0.510kN；计算挠度时采用F2=0.409kN；均布荷载取支撑梁的自重q：计算弯矩和剪力时采用q1= 0.045kN/m；计算挠度时采用q2= 0.033kN/m；根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 0.128kN.m 最大

31、剪力：V= 1.220kN 最大变形：= 0.155mm 最大支座反力：F= 2.001kN(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.128×106/4.490×103 =28.613N/mm2实际弯曲应力计算值 =28.613N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Itw=1.220×1000×3042/(1.078×105×3)=11.472N/mm2；实际剪应力计算值 11.472 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=120.000 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁

32、挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.155mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.011mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.155mm，容许挠度为2.800mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！3.扣件抗滑力的计算按扣件架规范（JGJ130-2001）表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.8，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.4kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc -

33、 扣件抗滑承载力设计值,取6.4 kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值，取2.001 kN；R 6.4 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！六、立杆的稳定性计算1.梁底立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f其中 - 钢管立杆轴心受压应力计算值 (N/mm2)；N - 立杆的轴心压力设计值，它包括：纵向钢管的最大支座反力： N1 =31.115 kN ；脚手架钢管的自重： N2 = 0.9×1.2×0.129×(11.7-2.2)=1.325 kN；N =N1+N2=31.115+1.325=32.440 kN；- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i查模板规范JGJ162-2008附录D得到= 0.592；立杆计算长度lo=1.5m；计算立杆的截面回转半径i = 1.590 cm；A - 立杆净