屋頂高支模區(qū)樓板模板碗扣鋼管高支撐架計算書

1、 樓板模板碗扣鋼管高支撐架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ166-2008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)計規(guī)范GB50017-2003混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2011建筑施工木腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 164-2008計算參數(shù):鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為18.7m，立桿的縱距 b=0.90m，立桿的橫距 l=0.90m，立桿的步距 h=1.50m。面板厚度15mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強

2、度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方3580mm，間距300mm，木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用8080mm木方。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.10kN/m3。傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.00kN/m2，施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.50kN/m2。扣件計算折減系數(shù)取1.00。 圖 樓板支撐架立面簡圖 圖 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計算單元采用的鋼管類型為483.0。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。一、模板面板計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗

3、彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 25.1000.1500.900+0.2000.900=3.569kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (0.000+2.500)0.900=2.250kN/m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 = bh2/6 = 90.001.501.50/6 = 33.75cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 90.001.501.501.50/12 = 25.31cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)抗彎強度計算 f = M / W f其中 f 面板的抗

4、彎強度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)； W 面板的凈截面抵抗矩； f 面板的抗彎強度設(shè)計值，取15.00N/mm2； M = 0.100ql2其中 q 荷載設(shè)計值(kN/m)；經(jīng)計算得到 M = 0.100(1.203.569+1.402.250)0.3000.300=0.067kN.m經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.06710001000/33750=1.982N/mm2面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求!(2)抗剪計算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.203.569+1.42.250)0.300=1.338kN截面抗剪強度計算值

5、 T=31338.0/(2900.00015.000)=0.149N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算 T T，滿足要求!(3)撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大撓度計算值 v = 0.6773.5693004/(1006000253125)=0.129mm面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!二、支撐木方的計算木方按照均布荷載計算。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1000.1500.300=1.130kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.20

6、00.300=0.060kN/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/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.500+0.000)0.300=0.750kN/m靜荷載 q1 = 1.201.130+1.200.060=1.427kN/m活荷載 q2 = 1.400.750=1.050kN/m計算單元內(nèi)的木方集中力為(1.050+1.427)0.900=2.229kN2.木方的計算按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = P/l = 2.230/0.900=2.477kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.12.480.900.90=0.201kN.m

7、最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.9002.477=1.338kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.9002.477=2.453kN木方的截面力學(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 = bh2/6 = 3.508.008.00/6 = 37.33cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 3.508.008.008.00/12 = 149.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.201106/37333.3=5.38N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!

8、(2)木方抗剪計算最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=31338/(23580)=0.717N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強度計算滿足要求!(3)木方撓度計算撓度計算按照規(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算的最大支座力除以木方計算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=1.190kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6771.190900.04/(1009000.001493333.0)=0.393mm木方的最大撓度小于900.0/250,滿足要求!三、托梁的

9、計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。集中荷載取木方的支座力 P= 2.453kN均布荷載取托梁的自重 q= 0.061kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計算結(jié)果如下： 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm)經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 0.703kN.m經(jīng)過計算得到最大支座 F= 8.195kN經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.609mm頂托梁的截面力學(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 = bh2/6 = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3； 截面慣性矩 I

10、= bh3/12 = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。(1)頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.703106/85333.3=8.24N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!(2)頂托梁抗剪計算截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=34488/(28080)=1.052N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值 T=1.30N/mm2頂托梁的抗剪強度計算滿足要求!(3)頂托梁撓度計算 最大變形 v =0.609mm頂托梁的最大撓度小于900.0/250,滿足要求!

11、四、立桿的穩(wěn)定性計算荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.12718.650=2.369kN鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A 滿堂架自重標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計人員可根據(jù)情況修改。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.2000.9000.900=0.162kN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.1000.1500.9000.900=3.050kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 5.581kN。2.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。經(jīng)

12、計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (2.500+0.000)0.9000.900=2.025kN3.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ五、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N = 9.53kN i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度，a=0.20m； h 最大步距，h=1.5

13、0m； l0 計算長度，取1.500+20.200=1.900m； 由長細(xì)比，為1900/16=119； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到0.458；經(jīng)計算得到=9532/(0.458424)=49.098N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW=1.4Wklal02/8-Prl0/4風(fēng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)外排立桿間橫桿的支撐力 Pr計算公式 Pr=51.4Wklal0/16其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3000.6500.241=0.0

14、47kN/m2 h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風(fēng)面的間距，0.90m； lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.90m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)外排立桿間橫桿的支撐力 Pr=51.40.0470.9001.900/16=0.035kN.m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=1.40.0470.9001.9001.900/8-0.0351.900/4=0.010kN.m； Nw 考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸心壓力最大值； Nw=1.25.581+0.91.42.025+0.91.40.010/0.900=9.263kN經(jīng)計算得到=9263/(0.458424)+10000/4491=49.718N/mm2；考慮風(fēng)荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算架體中每個節(jié)點的風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化的集中荷載 w =0.0470.9001.500=0.063kN節(jié)點集中荷載w在立桿中產(chǎn)生的內(nèi)力 wv=1.500/0.900