恒智天成安全計算軟件單門架平行梁軸線布置.doc

梁模板(門架支撐)計算書本計算書依據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162-2008）、建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ128-2000）、建筑施工計算手冊 江正榮著、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。 梁段：L1。 模板支撐體系剖面圖 門架排列平面示意圖一、參數(shù)信息1.模板構造參數(shù)(一) 梁構造參數(shù)梁截面寬度B：0.5m；梁截面高度D：1m；樓層高度H：6.5m；結構表面要求：隱藏；混凝土樓板厚度：180mm；梁邊至板支撐距離：1.3m；(二) 門架構造參數(shù)門架型號：MF1219A；門架間距：1219mm；搭設尺寸為：跨距l(xiāng)=1.830m；步距=1.955m；門架的寬度b：1219.000mm； 門架的高度h0：1930.000mm； h1：1536.000mm；門架立桿采用42 2.5mm鋼管；立桿加強桿采用26.8 2.5mm鋼管；門架承載力修正系數(shù)：0.9；(三) 門架立桿(加強桿)鋼管材料性能參數(shù)鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；2.荷載參數(shù)(一) 梁模板荷載參數(shù)新澆筑砼自重標準值G2k：24kN/m3；鋼筋自重標準值G3k：1.5kN/m3；梁側模板自重標準值G1k：0.5kN/m2；砼對模板側壓力標準值G4k：12.933kN/m2；傾倒砼對梁側產生的荷載標準值Q3k：2kN/m2；梁底模板自重標準值G1k：0.5kN/m2；振搗砼對梁底模板荷載Q2k：2kN/m2；(二) 門架靜荷載參數(shù)水平架5步4設；腳手板5步1設；水平加固桿采用42 2.5mm鋼管，4步1設；剪刀撐采用42 2.5mm鋼管，按照4步4跨設置；1跨1步架內包含旋轉扣件4個，直角扣件1個；附件、安全網(wǎng)重量(kN/m)：0.02欄桿重量 (kN/m)：0.013.梁側模板參數(shù)加固楞搭設形式：主楞橫向次楞豎向設置；(一) 面板參數(shù)面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木膠合板；厚度：18mm；抗彎設計值fm：29N/mm2；彈性模量E：11500N/mm2；(二) 主楞參數(shù)材料：2根483.5鋼管；間距(mm)：100,300*2；鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；(三) 次楞參數(shù)材料：1根50100矩形木楞；間距(mm)：300；木材品種：太平洋海岸黃柏；彈性模量E：10000N/mm2；抗壓強度設計值fc：13N/mm2；抗彎強度設計值fm：15N/mm2；抗剪強度設計值fv：1.6N/mm2；(四) 加固楞支拉參數(shù)加固楞采用穿梁螺栓支拉；螺栓直徑：M14；螺栓水平間距：400mm；螺栓豎向間距(mm)依次是：100,300*2；4.梁底模板參數(shù)搭設形式為：單門架平行梁軸線布置；(一) 面板參數(shù)面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木膠合板；厚度：18mm；抗彎設計值fm：29N/mm2；彈性模量E：11500N/mm2；(二) 第一層支撐梁參數(shù)材料：1根100503.0矩形鋼管；間距：300mm；鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；(三) 第二層支撐梁參數(shù)材料：2根100503.0矩形鋼管；鋼材品種：鋼材Q235鋼(16-40)；彈性模量E：206000N/mm2；屈服強度fy：235N/mm2；抗拉/抗壓/抗彎強度設計值f：205N/mm2；抗剪強度設計值fv：120N/mm2；端面承壓強度設計值fce：325N/mm2；二、梁側模板面板的計算面板為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)模板規(guī)范（JGJ162-2008）第5.2.1條規(guī)定，面板按照簡支跨計算。這里取面板的計算寬度為0.820m。面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: I = 820183/12= 3.985105mm4； W = 820182/6 = 4.428104mm3；1.荷載計算及組合(一) 新澆砼作用于模板的最大側壓力G4k按下列公式計算，并取其中的較小值: F1=0.22t12V1/2 F2=H其中 - 砼的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時間，取2.000h； T - 砼的入模溫度，取20.000； V - 砼的澆筑速度，取1.500m/h； H - 砼側壓力計算位置處至新澆砼頂面總高度，取1.000m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.000； 2- 砼坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。根據(jù)以上兩個公式計算得到： F1=12.933 kN/m2 F2=24.000 kN/m2新澆砼作用于模板的最大側壓力G4k=min（F1，F(xiàn)2）=12.933 kN/m2；砼側壓力的有效壓頭高度：h=F/=12.933/24.000=0.539m；(二) 傾倒砼時產生的荷載標準值Q3k Q3k=2kN/m2；(三) 確定采用的荷載組合計算撓度采用標準組合： q=12.9330.82=10.605kN/m；計算彎矩采用基本組合： q=max（q1，q2）=14.332kN/m； 由可變荷載效應控制的組合： q1=0.9(1.212.933+1.42)0.82=13.520kN/m； 由永久荷載效應控制的組合： q2=0.9(1.3512.933+1.40.72)0.82=14.332kN/m；2.面板抗彎強度計算 M/W f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =4.428104mm3； M - 面板的最大彎矩(Nmm) M=0.125ql2=1.612105Nmm； 計算彎矩采用基本組合: q=14.332kN/m；面板計算跨度: l = 300.000mm；經計算得到，面板的受彎應力計算值: = 1.612105 / 4.428104=3.641N/mm2；實際彎曲應力計算值 =3.641N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=29N/mm2，滿足要求！3.面板撓度計算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的壓力線荷載:q = 10.605 kN/m； l-面板計算跨度: l =300.000mm； E-面板材質的彈性模量: E = 11500N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 3.985105mm4； 容許撓度: 結構表面隱藏=l/250=1.200mm；面板的最大撓度計算值: = 510.605300.0004/(384115003.985105) = 0.244 mm；實際最大撓度計算值: =0.244mm小于最大允許撓度值: =1.200mm，滿足要求！三、梁側模板支撐的計算1.次楞計算次楞采用1根50100矩形木楞為一組，間距300mm。次楞的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=1416.67104= 4.167106 mm4； W=183.33103= 8.333104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷載計算及組合計算撓度采用標準組合： q=12.9330.300=3.880kN/m；計算彎矩和剪力采用基本組合：有效壓頭高度位置荷載：q=max（q1，q2）=5.243kN/m； 由可變荷載效應控制的組合：q1=0.9(1.212.933+1.42)0.300=4.946kN/m； 由永久荷載效應控制的組合：q2=0.9(1.3512.933+1.40.72)0.300=5.243kN/m；有效壓頭高度位置以下荷載： q=0.91.3512.9330.300=4.714kN/m；頂部荷載： q=0.91.40.720.300=0.529kN/m；(二) 內力計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kNm) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經過計算得到: 最大彎矩 M= 0.036kNm 最大剪力：V= 0.746kN 最大變形：= 0.003mm 最大支座反力：F= 1.344kN(三) 次楞計算(1) 次楞抗彎強度計算 =M/W=0.036106/8.333104 =0.433N/mm2實際彎曲應力計算值 =0.433N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=15N/mm2，滿足要求！(2) 次楞抗剪強度計算 =VS0/Ib=0.746100062500/(4.16710650)=0.224N/mm2；實際剪應力計算值 0.224 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=1.600 N/mm2，滿足要求！(3) 次楞撓度計算容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.001mm，容許撓度為0.400mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.003mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.001mm，容許撓度為1.200mm，滿足要求！第4跨最大撓度為0.001mm，容許撓度為0.480mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！2.主楞計算主楞采用2根483.5鋼管為一組，共3組。主楞的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=212.19104= 2.438105 mm4； W=25.08103= 1.016104 mm3； E=206000 N/mm2；主楞承受次楞傳遞的集中力，計算彎矩和剪力時取次楞的最大支座力1.344kN，計算撓度時取次楞的最大支座力0.992kN。根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kNm) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經過計算得到: 最大彎矩 M= 0.076kNm 最大剪力：V= 1.197 kN 最大變形：= 0.007mm 最大支座反力：F= 1.869kN(1) 主楞抗彎強度計算 =M/W=0.076106/1.016104 =7.442N/mm2實際彎曲應力計算值 =7.442N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 主楞抗剪強度計算 =VS0/Itw=0.59910006946/(2.4381053.5)=4.873N/mm2；實際剪應力計算值 4.873 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 主楞撓度計算容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.007mm，容許撓度為1.600mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.004mm，容許撓度為1.600mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.007mm，容許撓度為1.600mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！3.穿梁螺栓計算驗算公式如下:NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面積 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉強度設計值，取170 N/mm2； 穿梁螺栓型號: M14 ；查表得： 穿梁螺栓有效直徑: 11.55 mm； 穿梁螺栓有效面積: A = 105 mm2；穿梁螺栓最大容許拉力值: N = 170105/1000 = 17.850 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =1.869 kN。穿梁螺栓所受的最大拉力 N=1.869kN 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值 N=17.850kN，滿足要求！四、梁底模板面板計算面板為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)模板規(guī)范（JGJ162-2008）第5.2.1條規(guī)定，面板按照簡支跨計算。這里取面板的計算寬度為0.500m。面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: I = 500183/12= 2.430105mm4； W = 500182/6 = 2.700104mm3；1.荷載計算及組合模板自重標準值G1k=0.50.500=0.250 kN/m；新澆筑砼自重標準值G2k=240.5001=12.000 kN/m；鋼筋自重標準值G3k=1.50.5001=0.750 kN/m；永久荷載標準值Gk= G1k+ G2k+ G3k=13.000 kN/m；振搗砼時產生的荷載標準值Q2k=20.500=1.000 kN/m；(1) 計算撓度采用標準組合： q=13.000kN/m；(2) 計算彎矩采用基本組合： q=max（q1，q2）=16.677kN/m； 由可變荷載效應控制的組合： q1=0.9(1.213.000+1.41.000) =15.300kN/m； 由永久荷載效應控制的組合： q2=0.9(1.3513.000+1.40.71.000) =16.677kN/m；2.面板抗彎強度驗算 M/W f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =2.700104mm3； M - 面板的最大彎矩(Nmm) M=0.125ql2=1.876105Nmm； 計算彎矩采用基本組合:q=16.677kN/m；面板計算跨度: l = 300mm；經計算得到，面板的受彎應力計算值: = 1.876105/2.700104=6.949N/mm2；實際彎曲應力計算值 =6.949N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=29N/mm2，滿足要求！3.面板撓度驗算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的壓力線荷載:q = 13.000 kN/m； l-面板計算跨度: l =300mm； E-面板材質的彈性模量: E = 11500N/mm2； I-截面慣性矩: I =2.430105mm4； -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250=1.200mm；面板的最大撓度計算值: = 513.000300.0004/(384115002.430105) = 0.491 mm；實際最大撓度計算值: =0.491mm小于最大允許撓度值: =1.200mm，滿足要求！五、梁底支撐梁的計算1.第一層支撐梁的計算支撐梁采用1根100503.0矩形鋼管，間距300mm。支撐梁的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=1112.12104= 1.121106 mm4； W=122.42103= 2.242104 mm3； E=206000 N/mm2；(一) 荷載計算及組合：模板自重標準值G1k=0.3(0.520.82+0.50.5)/0.5=0.642kN/m；新澆筑砼自重標準值G2k=240.31=7.200 kN/m；鋼筋自重標準值G3k=1.50.31=0.450 kN/m；永久荷載標準值Gk= G1k+ G2k+ G3k=8.292 kN/m；振搗砼時產生的荷載標準值Q2k=20.3=0.600 kN/m；計算中考慮梁兩側部分樓板混凝土荷載以集中力方式向下傳遞。永久荷載標準值Gkb=(250.18+0.5)0.31.3/2=0.975 kN；活荷載標準值Qkb=1.00.31.3/2=0.195kN；(1) 計算彎矩和剪力時，采用由可變荷載效應控制的組合(含支撐梁自重)：均布荷載設計值q1=0.9(1.28.292+1.20.068+1.40.600)=9.785kN/m；樓板傳來集中力設計值F1=0.9(1.20.975+1.40.195)=1.299kN；(2) 計算彎矩和剪力時，采用由永久荷載效應控制的組合(含支撐梁自重)：均布荷載設計值q2=0.9(1.358.292+1.350.068+1.40.70.600)=10.686kN/m；樓板傳來集中力設計值F2=0.9(1.350.975+1.40.70.195)=1.357kN；(3) 計算撓度時，采用荷載標準值進行組合(含支撐梁自重)：均布荷載標準值q3=8.292+0.068=8.360 kN/m；樓板傳來集中力標準值F3=0.975 kN；(二) 支撐梁驗算根據(jù)前面計算的荷載組合，取結構最不利狀態(tài)進行電算，得到計算簡圖及內力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kNm) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)經過計算得到從左到右各支座力分別為：N1=4.089kNN2=4.089kN計算得到： 最大彎矩：M= 2.897kN.m 最大剪力：V= 4.089kN 最大變形：= 3.126mm 最大支座反力：F= 4.089kN(1) 支撐梁抗彎強度計算 =M/W=2.897106/2.242104 =129.218N/mm2實際彎曲應力計算值 =129.218N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 支撐梁抗剪計算 =VS0/Itw=4.08910008502/(1.1211063)=10.336N/mm2；實際剪應力計算值 10.336 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 支撐梁撓度計算 -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為3.126mm，容許撓度為7.320mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！2.第二層支撐梁的計算支撐梁采用2根100503.0矩形鋼管為一組，共2組。支撐梁的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為： I=2112.12104= 2.242106 mm4； W=222.42103= 4.484104 mm3； E=206000 N/mm2；取承受最大支座反力的支撐梁進行驗算，支撐梁按照集中與均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。支撐梁所受集中荷載F：計算彎矩和剪力時采用F1=4.089kN；計算撓度時采用F2=3.110kN；均布荷載取支撐梁的自重q：計算彎矩和剪力時采用q1= 0.183kN/m；計算撓度時采用q2= 0.136kN/m；根據(jù)上面計算的荷載進行電算，得到計算簡圖及內力、變形圖如下： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kNm) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)計算得到： 最大彎矩：M= 2.106kN.m 最大剪力：V= 10.513kN 最大變形：= 0.327mm 最大支座反力：F= 19.027kN(1) 支撐梁抗彎強度計算 =M/W=2.106106/4.484104 =46.962N/mm2實際彎曲應力計算值 =46.962N/mm2 小于抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！(2) 支撐梁抗剪計算 =VS0/Itw=5.257100017004/(2.2421063)=13.287N/mm2；實際剪應力計算值 13.287 N/mm2 小于抗剪強度設計值 fv=120.000 N/mm2，滿足要求！(3) 支撐梁撓度計算 -容許撓度: 結構表面隱藏=l/250；第1跨最大撓度為0.324mm，容許撓度為4.876mm，滿足要求！第2跨最大撓度為0.077mm，容許撓度為4.876mm，滿足要求！第3跨最大撓度為0.158mm，容許撓度為4.876mm，滿足要求！第4跨最大撓度為0.077mm，容許撓度為4.876mm，滿足要求！第5跨最大撓度為0.327mm，容許撓度為4.876mm，滿足要求！各跨實際最大撓度計算值小于最大允許撓度值，滿足要求！六、門架立柱的穩(wěn)定性計算1.門架靜荷載標準值計算靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架自重產生的軸向力(kN/m)門架的每跨距內，每步架高內的構配件及其重量分別為： 經計算得到，每米高腳手架自重合計NGk1 = 0.503/1.955=0.257 kN/m。(2)加固桿、剪刀撐和附件等產生的軸向力(kN/m)剪刀撐采用 42 2.5 mm鋼管，按照4步4跨設置，每米高的鋼管重計算： tg = ( 41.955 ) / (41.830 ) = 1.068 2 0.024 (41.830)/cos/(41.955 ) = 0.067 kN/m；水平加固桿采用 42 2.5