1、安全設施計算軟件(2012) PKPM軟件出品梁模板扣件鋼管高支撐架計算書依據規范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-2011建筑施工模板安全技術規范JGJ 162-2008建筑結構荷載規范GB50009-2012鋼結構設計規范GB50017-2003混凝土結構設計規范GB50010-2010建筑地基基礎設計規范GB50007-2011建筑施工木腳手架安全技術規范JGJ 164-2008計算參數:鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數取1.00。模板支架搭設高度為13.9m，梁截面 B×D=600mm×1900mm，立桿的縱距(跨度方向) l=0

2、.60m，立桿的步距 h=1.20m，梁底增加2道承重立桿。面板厚度18mm，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。木方80×80mm，剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度13.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁兩側立桿間距 0.90m。梁底按照均勻布置承重桿4根計算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3，施工活荷載2.00kN/m2。地基承載力標準值170kN/m2，基礎底面擴展面積0.250m2，地基承載力調整系數0.40。扣件計算折減系數取1.00。 圖1 梁模板支撐架立面簡圖按照模板規范4.

3、3.1條規定確定荷載組合分項系數如下：由可變荷載效應控制的組合S=1.2×(25.50×1.90+0.20)+1.40×2.00=61.180kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.35×25.50×1.90+0.7×1.40×2.00=67.368kN/m2由于永久荷載效應控制的組合S最大，永久荷載分項系數取1.35，可變荷載分項系數取0.7×1.40=0.98采用的鋼管類型為48×3.5。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

4、受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照多跨連續梁計算。作用荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)： q1 = 25.500×1.900×0.600=29.070kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.200×0.600×(2×1.900+0.600)/0.600=0.880kN/m(3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載(kN)：經計算得到，活荷載標準值 P1 = (0.000+2.000)×0.600×0.600=0.720kN

5、均布荷載 q = 1.35×29.070+1.35×0.880=40.433kN/m集中荷載 P = 0.98×0.720=0.706kN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: W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3； I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4； 計算簡圖 彎矩圖(kN.m) 剪力圖(kN)變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下： 變形計算受力圖 變形圖(mm)經過計算得

6、到從左到右各支座力分別為 N1=2.383kN N2=6.931kN N3=6.337kN N4=6.931kN N5=2.383kN最大彎矩 M = 0.097kN.m最大變形 V = 0.055mm(1)抗彎強度計算經計算得到面板抗彎強度計算值 f = M/W = 0.097×1000×1000/32400=2.994N/mm2面板的抗彎強度設計值 f，取15.00N/mm2；面板的抗彎強度驗算 f < f,滿足要求!(2)抗剪計算截面抗剪強度計算值 T=3Q/2bh=3×3682.0/(2×600.000×18.000)=0.511

7、N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算 T < T，滿足要求!(3)撓度計算面板最大撓度計算值 v = 0.055mm面板的最大撓度小于150.0/250,滿足要求!二、梁底支撐木方的計算 梁底木方計算按照三跨連續梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = 6.931/0.600=11.552kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×11.55×0.60×0.60=0.416kN.m最大剪力 Q=0.6×0.600×11.552=4.159kN最大支座力 N=1.1×0.600×11.5

8、52=7.624kN木方的截面力學參數為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 8.00×8.00×8.00/6 = 85.33cm3； I = 8.00×8.00×8.00×8.00/12 = 341.33cm4；(1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.416×106/85333.3=4.87N/mm2木方的抗彎計算強度小于13.0N/mm2,滿足要求!(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=3&#

9、215;4159/(2×80×80)=0.975N/mm2截面抗剪強度設計值 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范要求采用靜荷載標準值，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=8.557kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×8.557×600.04/(100×9000.00×3413334.0)=0.244mm木方的最大撓度小于600.0/250,滿足要求!三、梁底支撐鋼管計算(一) 梁底支撐橫向鋼管計算橫向支撐鋼管按照集

10、中荷載作用下的連續梁計算。集中荷載P取木方支撐傳遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管剪力圖(kN)變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下： 支撐鋼管變形計算受力圖 支撐鋼管變形圖(mm)經過連續梁的計算得到最大彎矩 Mmax=0.330kN.m最大變形 vmax=0.088mm最大支座力 Qmax=11.409kN抗彎計算強度 f = M/W =0.330×106/5080.0=64.87N/mm2支撐鋼管的抗彎計算強度小于設計強度,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于350.0/150與10mm,滿足要求!(二) 梁底支撐縱向鋼管計算梁底

11、支撐縱向鋼管只起構造作用，無需要計算。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: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設計值,取8.00kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；計算中R取最大支座反力，R=11.41kN單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!五、立桿的穩定性計算不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，它包括： 橫桿的最大支座反力 N1=11.41kN (已經包括組合系數) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×2.079=2.807kN 頂部立桿段，腳手架鋼管的自重 N

12、2 = 1.35×0.224=0.303kN 非頂部立桿段 N = 11.409+2.807=14.215kN 頂部立桿段 N = 11.409+0.303=11.712kN 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到； i 計算立桿的截面回轉半徑 (cm)；i = 1.58 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.89 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； l0 計算長度 (m)；參照扣件式規范2011，由公式計算 頂部立桿段：l0 = ku1(h+2

13、a) (1) 非頂部立桿段：l0 = ku2h (2) k 計算長度附加系數，按照表5.4.6取值為1.217； u1，u2 計算長度系數，參照扣件式規范附錄C表； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.30m；頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.669,l0=3.250m；=3250/15.8=205.688, =0.172 =11712/(0.172×489)=139.067N/mm2 a=0.5m時，u1=1.257,l0=3.365m；=3365/15.8=213.006, =0.160 =11712/(0.160×489)=149.690

14、N/mm2 依據規范做承載力插值計算 a=0.300時，=142.608N/mm2,立桿的穩定性計算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=2.225,l0=3.249m；=3249/15.8=205.658, =0.172 =14215/(0.172×489)=168.796N/mm2,立桿的穩定性計算 < f,滿足要求!考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式為： 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW依據扣件腳手架規范計算公式5.2.9 MW=0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0

15、.300×1.250×0.600=0.225kN/m2 h 立桿的步距，1.20m； la 立桿迎風面的間距，0.90m； lb 與迎風面垂直方向的立桿間距，0.60m；風荷載產生的彎矩 Mw=0.9×1.4×0.225×0.900×1.200×1.200/10=0.037kN.m； Nw 考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=11.409+1.350×0.224+0.9×0.980×0.037/0.600=11.766kN 非頂部立桿Nw=11.409+1.350×2.

16、079+0.9×0.980×0.037/0.600=14.269kN頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.669,l0=3.250m；=3250/15.8=205.688, =0.172 =11766/(0.172×489)+37000/5080=146.940N/mm2 a=0.5m時，u1=1.257,l0=3.365m；=3365/15.8=213.006, =0.160 =11766/(0.160×489)+37000/5080=157.613N/mm2 依據規范做承載力插值計算 a=0.300時，=150.498N/mm2,立桿的穩定性計算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=2.225,l0=3.249m；=3249/15.8=205.658, =0.172 =14269/(0.172×489)+37000/5080=176.670N/mm2,立桿的穩定性計算 < f,滿足要求!模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。六、基