碗扣钢管楼板模板支架计算书.doc

安全设施计算软件2012 PKPM软件出品碗扣钢管楼板模板支架计算书依据规范建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2008 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3.4m，立杆的纵距 b1.20m，立杆的横距 l1.20m，立杆的步距 h1.20m。面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方3580mm，间距300mm，木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用9090mm木方。模板自重0.20kN/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。图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为φ483.0。钢管惯性矩计算采用 IπD4-d4/64，抵抗距计算采用 WπD4-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。静荷载标准值 q1 25.1000.2001.2000.2001.2006.264kN/m 活荷载标准值 q2 0.0002.5001.2003.000kN/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 bh2/6 120.001.801.80/6 64.80cm3；截面惯性矩 I bh3/12 120.001.801.801.80/12 58.32cm4；式中b为板截面宽度，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/mm2； M 面板的最大弯距N.mm； W 面板的净截面抵抗矩； [f] 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M 0.100ql2 其中 q 荷载设计值kN/m；经计算得到 M 0.1001.206.2641.403.0000.3000.3000.105kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f 0.10510001000/648001.627N/mm2 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 Q0.6001.206.2641.43.0000.3002.109kN 截面抗剪强度计算值 T32109.0/21200.00018.0000.146N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.40N/mm2 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 0.6776.2643004/10060005832000.098mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求二、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。 1.荷载的计算 1钢筋混凝土板自重kN/m q11 25.1000.2000.3001.506kN/m 2模板的自重线荷载kN/m q12 0.2000.3000.060kN/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 2.5000.0000.3000.750kN/m 静荷载 q1 1.201.5061.200.0601.879kN/m 活荷载 q2 1.400.7501.050kN/m 计算单元内的木方集中力为1.0501.8791.2003.515kN 2.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 3.515/1.2002.929kN/m 最大弯矩 M 0.1ql20.12.931.201.200.422kN.m 最大剪力 Q0.6ql 0.61.2002.9292.109kN 最大支座力 N1.1ql 1.11.2002.9293.867kN 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 bh2/6 3.508.008.00/6 37.33cm3；截面惯性矩 I bh3/12 3.508.008.008.00/12 149.33cm4；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 0.422106/37333.311.30N/mm2 木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 [T] 截面抗剪强度计算值 T32109/235801.130N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.30N/mm2 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q1.566kN/m 最大变形v0.677ql4/100EI0.6771.5661200.04/1009000.001493333.01.636mm 木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求三、托梁的计算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 3.867kN 均布荷载取托梁的自重 q 0.078kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图kN.m 托梁剪力图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 1.925kN.m 经过计算得到最大支座 F 17.164kN 经过计算得到最大变形 V 2.066mm 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 bh2/6 9.009.009.00/6 121.50cm3；截面惯性矩 I bh3/12 9.009.009.009.00/12 546.75cm4；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 1.925106/121500.015.84N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度大于15.0N/mm2,不满足要求建议增加顶托梁数量或调整间距 2顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足 T 3Q/2bh [T] 截面抗剪强度计算值 T39384/290901.738N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.30N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算不满足要求 3顶托梁挠度计算最大变形 v 2.066mm 顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求四、模板支架荷载标准值立杆轴力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 1脚手架的自重kN NG1 0.1703.4200.582kN 2模板的自重kN NG2 0.2001.2001.2000.288kN 3钢筋混凝土楼板自重kN NG3 25.1000.2001.2001.2007.229kN 经计算得到，静荷载标准值 NG NG1NG2NG3 8.098kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ 2.5000.0001.2001.2003.600kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1.20NG 1.40NQ 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 14.76kN i 计算立杆的截面回转半径，i1.60cm； A 立杆净截面面积，A4.239cm2； W 立杆净截面模量抵抗矩,W4.491cm3； [f] 钢管立杆抗压强度设计值，[f] 205.00N/mm2； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a0.20m； h 最大步距，h1.20m； l0 计算长度，取1.20020.2001.600m； λ 由长细比，为1600/16100； φ 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.588；经计算得到σ14758/0.58842459.209N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ [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 MW计算公式 MW1.4Wklal02/8-Prl0/4 风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr计算公式 Pr51.4Wklal0/16 其中 Wk 风荷载标准值kN/m2； Wkuzusw0 0.3000.6500.2410.047kN/m2 h 立杆的步距，1.20m； la 立杆迎风面的间距，1.20m； lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，1.20m；风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr51.40.0471.2001.600/160.039kN.m；风荷载产生的弯矩 Mw1.40.0471.2001.6001.600/8-0.0391.600/40.009kN.m； Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值； Nw1.28.0980.91.43.6000.91.40.009/1.20014.264kN 经计算得到σ14264/0.5884249000/449159.125N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ Mmax51.47 所以第10天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。第2层以下的模板支撑可以拆除。