150厚(6.6米层高)楼板模板扣件钢管高支撑架计算书详解

1、安全设施计算软件(2014) PKPM 软件出品楼板模板扣件钢管高支撑架计算书依据规范 :建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2012钢结构设计规范 GB50017-2003混凝土结构设计规范 GB50010-2010建筑地基基础设计规范 GB50007-2011建筑施工木脚手架安全技术规范 JGJ 164-2008计算参数 :钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为6.5m，立杆的纵距b=1.20m ，立杆的横距l=1.20m ，立杆的步距h=1.80m 。面板厚度18mm剪切强度1.4N/mn2,抗弯强

2、度15.0N/mn2,弹性模量6000.0N/mn2。木方 100X 100mm 间距 300mm木方剪切强度1.3N/mn2,抗弯强度15.0N/mn2,弹性模量9000.0N/mn2。梁顶托采用100X 100mm+：方。模板自重0.25kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2 ，施工均布荷载标准值2.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00 。1强理因阳监 造E|_ >. JL一Ia.：1：3纵向钢营/横司钢管°顶轨梁efl“二1Dfl_a_C牙十&楼板支撑架立面简图按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如

3、下:2由可变荷载效应控制的组合 S=1.2X (25.10 X 0.15+0.25)+1.40 X 2.50=8.318kN/m2由水久荷载效应控制的组合 S=1.35X 25.10 X 0.15+0.7 X 1.40 X 2.50=7.533kN/m由于可变荷载效应控制的组合 S最大，永久荷载分项系数取1.2 ,可变荷载分项系数取1.40采用的钢管类型为 小48X3.0。钢管惯性矩计算采用1=冗（D4-d4）/64 ,抵抗距计算采用 W=tt （D4-d4）/32D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q1 =考 虑 0.9 的 结 构 重 要

4、 系 数 ， 静 荷 载 标 准 值0.9 X(25.100 X 0.150 X1.200+0.250 X 1.200)=4.336kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2 = 0.9 X (0.000+2.500) X 1.200=2.700kN/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：截面抵抗矩 W = bh 2/6 = 120.00 X 1.80 X 1.80/6 = 64.80cm 3;截面惯性矩 I = bh 3/12 = 120.00 X 1.80 X1.80 X1.80/12 = 58.32cm 4;式中： b 为板截面宽度

5、， h 为板截面高度。(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/mmM = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m) ；经计算得到 M = 0.100 X(1.20 X 4.336+1.40 X 2.700) X 0.300 X 0.300=0.081kN.m2经计算得到面板抗弯强度计算值f = 0.081 X 1000X 1000/64800=1.248N/mm面板的抗弯强度验算f < f, 满足要求 !(2) 抗剪计算T = 3Q/2bh < T其中最大剪力 Q=0.600X (1.20 X 4.336+1.4 X 2.70

6、0) X 0.300=1.617kN截面抗剪强度计算值 T=3X 1617.0/(2 X 1200.000 X 18.000)=0.112N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.40N/mm 2) ；M 面板的最大弯距(N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；2f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2 ；安全设施计算软件(2014) PKPM 软件出品面板抗剪强度验算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 = 0.677 X 4.336 乂 3004/(100 乂 6000X 583200)

7、=0.068mm面板的最大挠度小于 300.0/250, 满足要求 !(4) 2.5kN 集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql 钢筋混凝土板自重(kN/m) ： q 11 = 25 .100 X 0.150 X0.300=1.130kN/m面板的计算宽度为 1200.000mm集中荷载 P = 2.5kN考 虑 0.9 的 结 构 重 要 系 数 ， 静 荷 载 标 准 值0.9 X(25.100 X 0.150 X1.200+0.250 X 1.200)=4.336kN/m面板的计算跨度l = 300.000mm经计算得到M0.2

8、00 X 0.9 X1.40 X 2.5 乂 0.300+0.080 X 1.20 X 4.336 乂 0.300 乂 0.300=0.226kN.m2经计算得到面板抗弯强度计算值f = 0.226 X 1000X 1000/64800=3.495N/mm面板的抗弯强度验算f < f, 满足要求 !二、支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。1. 荷载的计算(2) 模板的自重线荷载(kN/m) ：q 12 = 0.250 义 0.300=0.075kN/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 q2 = (2.500+0.000) X

9、0.300=0.750kN/m考虑 0.9 的结构重要系数，静荷载 q1 = 0.9 X(1.20 X 1.130+1.20 X 0.075)=1.301kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载 q2 = 0.9 X 1.40 X0. 750=0.945kN/m计算单元内的木方集中力为(0.945+1.301) X1.200=2.695kN2. 木方的计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下 :均布荷载 q = P/l = 2.695/1.200=2.246kN/m最大弯矩 M = 0.1ql 2=0.1 X 2.25 X1.20 X 1.20=0.323kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.

10、6 X 1.200 X 2.246=1.617kN最大支座力 N=1.1ql = 1.1 X 1.200 X2.246=2.965kN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：截面抵抗矩 W = bh 2/6 = 10.00 X 10.00 X10.00/6 = 166.67cm 3;截面惯性矩 I = bh 3/12 = 10.00 X 10.00 X10.00 X10.00/12 = 833.33cm 4;式中： b 为板截面宽度， h 为板截面高度。(1) 木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.323 X 106/166666.7=1.94N/mm2木

11、方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2, 满足要求 !(2) 木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < T2截面抗男强度计算值 T=3X 1617/(2 X 10OX 100)=0.243N/mm截面抗剪强度设计值T=1.30N/mm 2木方的抗剪强度计算满足要求!(3) 木方挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度( 即木方下小横杆间距)得到 q=1.O84kN/m最大变形 v=0.677ql 4/100EI=0.677 X 1.084 X 1200.0 4/(100 X

12、 9000.00 X 8333334.0)=0.203mm木方的最大挠度小于 12OO.O/25O, 满足要求 !(4)2.5kN 集中荷载作用下抗弯强度计算2经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql 2考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P = 0.9 X2.5kN经计算得到 M = 0.200 X 1.40 X 0.9 X 2.5 X1.200+0.080 乂 1.301 乂 1.200 乂 1. 200=0.906kN.m抗弯计算强度 f = M/W =0.906 X 106/166666.7=5.44N/mm2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2, 满足要

13、求 !三、托梁的计算 安全设施计算软件（2014） PKPM软件出品托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力 P= 2.965kN2.96kN2.96kN 2.96kN 2.96kN 2.96kN2.96kN2.96k2.96kArUmRiHTUrHiHd120012001200B均布荷载取托梁的自重q= 0.096kN/m2.96k' - 2.96kN - 2.90kN)kN2r96kN托梁计算简图托梁弯矩图（kN.m）7.22211.22 1.255.99.973.01 2.984.24 4.210.011.25 1.220.014.21 4.247.2122

14、托梁剪力图2.98 3.015.95.991.74 1.774.7475(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:1.43kN 1.43kN1.43kN 1.43kN1.43kN1.43kN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= 1.481kN.m经过计算得到最大支座F= 13.208kN经过计算得到最大变形V= 0.946mm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:截面抵抗矩 W = bh 2/6 = 10.00 X 10.00 X10.00/6 = 166.67cm 3;截面惯性矩 I = bh 3/12 =

15、10.00 X 10.00 X10.00 X10.00/12 = 833.33cm 4;式中： b 为板截面宽度， h 为板截面高度。(1) 顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =1.481 xl06/166666.7=8.89N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2, 满足要求 !(2) 顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < T2截面抗男强度计算值 T=3X 7221/(2 X 100X 100)=1.083N/mm截面抗剪强度设计值T=1.30N/mm 2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 =0.946mm

16、顶托梁的最大挠度小于 1200.0/250, 满足要求 !四、立杆的稳定性计算荷载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1 .静荷载标准值包括以下内容： 脚手架钢管的自重（kN）:N gi = 0.138 X 6.450=0.892kN钢管的自重计算参照扣件式规范附录 A满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。模板的自重（kN）:N G2 = 0.250 X 1.200 X 1.200=0.360kN（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）:N G3 = 25.100 X 0.150 X 1.200 X1.200=5.422kN考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值Ng =

17、 0.9 X（Ng1+N32+N33） = 6.006kN。2 .活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。考虑 0.9 的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值N =0.9 X （2.500+0.000） X 1.200 乂 1.200=3.240kN3 .不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.20Ng + 1.40N q五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:其中N 立杆的轴心压力设计值，N = 11.74kNi计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm ;A立杆净截面面积，A=4.239cm2;W立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3;安全

18、设施计算软件（2014） PKPM软件出品用 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm ;a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.20m；h最大步距，h=1.80m；l 0 计算长度，取 1.800+2 X0.200=2.200m；入 长细比，为2200/16.0=138 <150 长细比验算满足要求！小一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l 0/i查表得到0.363;经计算得到（T =11744/（0.363 X 424）=76.412N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算（7 < f,满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwB据模板规范计算公式5.2.5-15:w=0.9 X 0.9 X 1.4Wkl ah2/10其中Wk 风荷载标准值（kN/m2）;Wk=UzXusXw0 = 0.400 X 1.000 X 0.126=0.050kN/m 2h立杆的步距，1.80m；l a 立杆迎风面的间距，1.20m；l b 与迎