梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書600

1、安全設(shè)施計(jì)算軟件(2015) PKPM軟件出品梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ 162-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011建筑施工木腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 164-2008計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為3.1m，梁截面 B×D=520mm×600mm，立桿的縱距(跨度方向) l=0.4

2、0m，立桿的步距 h=1.50m，梁底增加1道承重立桿。面板厚度15mm，剪切強(qiáng)度1.4N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。內(nèi)龍骨采用48×70mm木方。木方剪切強(qiáng)度1.3N/mm2，抗彎強(qiáng)度13.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁兩側(cè)立桿間距 0.80m。梁底按照均勻布置承重桿3根計(jì)算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.40kN/m2?？奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。 圖1 梁模板支撐架立面簡圖按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下

3、：由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2×(25.50×0.60+0.20)+1.40×2.00=21.400kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×2.00=22.615kN/m2由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取0.7×1.40=0.98采用的鋼管類型為48×3.0。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。

4、模板面板的按照多跨連續(xù)梁計(jì)算。作用荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.500×0.600×0.400=6.120kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.200×0.400×(2×0.600+0.520)/0.520=0.265kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P1 = (3.400+2.000)×0.520×0.400=1.123kN均布荷載 q = 1.35×

5、6.120+1.35×0.265=8.619kN/m集中荷載 P = 0.98×1.123=1.101kN面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩 W = 15.00cm3；截面慣性矩 I = 11.25cm4； 計(jì)算簡圖 彎矩圖(kN.m) 剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 變形計(jì)算受力圖 變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)算得到從左到右各支座力分別為 N1=0.840kN N2=3.902kN N3=0.840kN最大彎矩 M = 0.072kN.m最大變形 V = 0.228mm(1)

6、抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值 f = M/W = 0.072×1000×1000/15000=4.800N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f，取15.00N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求!(2)抗剪計(jì)算截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3Q/2bh=3×1400.0/(2×400.000×15.000)=0.350N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.40N/mm2面板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T < T，滿足要求!(3)撓度計(jì)算面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.228mm面板的最大撓度小于260.0/250,滿足要求!二、梁

7、底支撐龍骨的計(jì)算 梁底龍骨計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = P/l = 3.902/0.400=9.755kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×9.76×0.40×0.40=0.156kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.400×9.755=2.341kN最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.400×9.755=4.292kN龍骨的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面抵抗矩 W = 39.20cm3；截面慣性矩 I = 137.20cm4；(1)龍骨

8、抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.156×106/39200.0=3.98N/mm2龍骨的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×2341/(2×48×70)=1.045N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.30N/mm2龍骨的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)龍骨撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，均布荷載通過變形受力計(jì)算的最大支座力除以龍骨計(jì)算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得到q=5.

9、188kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×5.188×400.04/(100×9000.00×1372000.0)=0.073mm龍骨的最大撓度小于400.0/400(木方時(shí)取250),滿足要求!三、梁底支撐鋼管計(jì)算(一) 梁底支撐橫向鋼管計(jì)算橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載P取次龍骨支撐傳遞力。 支撐鋼管計(jì)算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管剪力圖(kN)變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 支撐鋼管變形計(jì)算受力圖 支撐鋼管變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩 Mma

10、x=0.058kN.m最大變形 vmax=0.017mm最大支座力 Qmax=4.748kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.058×106/4491.0=13.01N/mm2支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于400.0/150與10mm,滿足要求!(二) 梁底支撐縱向鋼管計(jì)算梁底支撐縱向鋼管只起構(gòu)造作用，無需要計(jì)算。四、扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,單扣件取8.00kN,雙扣件取12.00kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中R取最大

11、支座反力，R=4.75kN選用單扣件，抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，它包括： 橫桿的最大支座反力 N1=4.75kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×0.314=0.424kN 頂部立桿段，腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×0.182=0.246kN 非頂部立桿段 N = 4.748+0.424=5.173kN 頂部立桿段 N = 4.748+0.246=4.995kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑

12、(cm)；i = 1.60 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.24 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； l0 計(jì)算長度 (m)；參照扣件式規(guī)范2011，由公式計(jì)算 頂部立桿段：l0 = ku1(h+2a) (1) 非頂部立桿段：l0 = ku2h (2) k 計(jì)算長度附加系數(shù),按照表5.4.6取值為1.155,當(dāng)允許長細(xì)比驗(yàn)算時(shí)k取1； u1，u2 計(jì)算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范附錄C表； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.30m；頂部立桿

13、段：a=0.2m時(shí)，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細(xì)比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.163 =4995/(0.163×423.9)=72.434N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細(xì)比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.152 =4995/(0.152×423.9)=77.518N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算

14、 a=0.300時(shí)，=74.129N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=1.951,l0=3.380m； =3380/16.0=211.919允許長細(xì)比(k取1) 0=211.919/1.155=183.480 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.163 =5173/(0.163×423.9)=75.014N/mm2,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW依據(jù)扣件腳手架規(guī)范計(jì)算公式5.2.9 MW=0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

15、(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0.450×1.000×0.127=0.057kN/m2 h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風(fēng)面的間距，0.80m； lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.40m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.9×1.4×0.057×0.800×1.500×1.500/10=0.013kN.m； Nw 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=4.748+1.350×0.182+0.9×0.980×0.013/0.400=5.02

16、3kN 非頂部立桿Nw=4.748+1.350×0.314+0.9×0.980×0.013/0.400=5.201kN頂部立桿段：a=0.2m時(shí)，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細(xì)比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.163 =5023/(0.163×423.9)+13000/4491=75.735N/mm2a=0.5m時(shí)，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細(xì)比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! =0.152 =5023/(0.152×423.9)+13000/4491=80.847N/mm2依據(jù)規(guī)范做承載力插值計(jì)算 a=0