某工程梁模板扣件鋼管高支撐架計算書

*****村一期三標段工程梁模板鋼管扣件高支撐架計算書編制單位:編制人:審批人：編制時間:2006年1月10日目錄HYPERLINK\l"_Toc124677199"一、計算說明3HYPERLINK\l"_Toc124677200"二、梁底支撐鋼管的計算4HYPERLINK\l"_Toc124677201"三、梁底縱向鋼管計算7HYPERLINK\l"_Toc124677202"四、扣件抗滑移的計算:7HYPERLINK\l"_Toc124677203"五、立桿的穩(wěn)定性計算:7HYPERLINK\l"_Toc124677204"六、梁模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求10一、計算說明高支撐架的計算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）。支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架，本計算書參照《施工技術(shù)》2002.3.《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全》進行計算。模板支架搭設(shè)高度為5.1米，基本尺寸為：梁截面B×D=240mm×700mm，梁支撐立桿的橫距(跨度方向)l=0.80米，立桿的步距h=1.20米，梁底增加1道承重立桿。

圖1梁模板支撐架立面簡圖采用的鋼管類型為φ48×3.5。二、梁底支撐鋼管的計算作用于支撐鋼管的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=25.000×1.200×1.800=54.000kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)：q2=1.500×0.800×(2×0.700+0.240)/0.240=8.200kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計算得到，活荷載標準值P1=(1.000+2.000)×0.240×0.800=0.576kN2.方木楞的支撐力計算：均布荷載q=1.2×54.000+1.2×8.200=74.640kN/m集中荷載P=1.4×0.576=0.806kN方木計算簡圖經(jīng)過計算得到從左到右各方木傳遞集中力[即支座力]分別為N1=1.203kNN2=4.794kNN3=1.203kN方木按照三跨連續(xù)梁計算，方木的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5.00×8.00×8.00/6=53.33cm3；I=5.00×8.00×8.00×8.00/12=213.33cm4；方木強度計算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:均布荷載q=4.794/0.800=5.993kN/m最大彎矩M=0.1ql2=0.1×5.99×0.80×0.80=0.384kN.m截面應(yīng)力=0.384×106/53333.3=7.19N/mm2方木的計算強度小于13.0N/mm2,滿足要求!方木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]其中最大剪力Q=0.6×0.800×5.993=2.877kN截面抗剪強度計算值T=3×2877/(2×50×80)=1.079N/mm2截面抗剪強度設(shè)計值[T]=1.30N/mm2方木的抗剪強度計算滿足要求!方木撓度計算最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下:最大變形v=0.677×4.994×800.04/(100×9500.00×2133333.5)=0.683mm方木的最大撓度小于800.0/250,滿足要求!3.支撐鋼管的強度計算：支撐鋼管按照連續(xù)梁的計算如下經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到支座反力RA=RB=0.04kN中間支座最大反力Rmax=7.05kN最大彎矩Mmax=0.171kN.m最大變形vmax=0.100mm截面應(yīng)力=0.171×106/5080.0=33.571N/mm2支撐鋼管的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!三、梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構(gòu)造作用，通過扣件連接到立桿。四、扣件抗滑移的計算:縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN；R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，R=7.05kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。五、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：橫桿的最大支座反力N1=1.00kN(已經(jīng)包括組合系數(shù)1.4)腳手架鋼管的自重N2=1.4×0.149×2.800=0.584kNN=7.048+0.584+0.000=7.631kNφ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比l0/i查表得到；i——計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)；i=1.58A——立桿凈截面面積(cm2)；A=4.89W——立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W=5.08σ——鋼管立桿抗壓強度計算值(N/mm2)；[f]——鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，[f]=205.00N/mm2；l0——計算長度(m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，由公式(1)或(2)計算l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)k1——計算長度附加系數(shù)，按照表1取值為1.167；u——計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表；u=1.70a——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；公式(1)的計算結(jié)果：σ=50.67N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計算σ<[f],滿足要求!公式(2)的計算結(jié)果：σ=26.87N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計算σ<[f],滿足要求!如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由公式(3)計算l0=k1k2(h+2a)(3)k2——計算長度附加系數(shù)，按照表2取值為1.000；公式(3)的計算結(jié)果：σ=33.60N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計算σ<[f],滿足要求!模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。表1模板支架計算長度附加系數(shù)k1步距h(m)h≤0.90.9<h≤1..21.2<h≤1..51.5<h≤2..1k11.2431.1851.1671.163表2模板支架計算長度附加系數(shù)k2

h+2a或u1hh(m)H(m)1.351.441.531.621.801.922.042.252.7041.01.01.01.01.01.01.01.01.061.0141.0121.0071.0071.0071.0071.0071.0071.00781.0261.0221.0151.0141.0141.0121.0121.0101.010101.0391.0311.0241.0211.0201.0181.0181.0161.016121.0421.0391.0311.0291.0261.0241.0221.0201.020141.0541.0471.0391.0361.0331.0301.0291.0271.027161.0611.0561.0471.0431.0401.0351.0351.0321.032181.0811.0641.0551.0511.0461.0421.0391.0371.037201.0921.0721.0621.0561.0521.0481.0441.0421.042251.1131.0921.0791.0741.0671.0621.0601.0571.053301.1371.1111.0971.0901.0811.0761.0731.0701.066351.1551.1291.1141.1061.0961.0901.0871.0811.078401.1731.1491.1321.1231.1111.1041.1011.0941.091以上表參照《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全》六、梁模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求除了要遵守《扣件架規(guī)范》的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容1.模板支架的構(gòu)造要求：a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2.立桿步距的設(shè)計：a.當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設(shè)置；b.當(dāng)中部有加強層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多；c.高支撐架步距以0.9--1.5m為宜，不宜超過1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計：a.當(dāng)支撐架高度≥20m或橫向高寬比≥6時，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強層；b.單水平加強層可以每4--6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10--15m設(shè)置，四周和中部每10--15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強層。4.剪刀撐的設(shè)計：a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10--15m設(shè)置。5.頂部支撐點的設(shè)計：a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點位于頂層橫桿時，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進行抗滑驗算，當(dāng)設(shè)計荷載N≤12kN時，可用雙扣件；大于12kN時應(yīng)用頂托方式。6.支撐架搭設(shè)的要求：a.嚴格按照設(shè)計尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規(guī)范》的要求