1、安全設施計算軟件(2015) 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2.9m，梁截面 B×D=520mm×800mm，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，剪切強度1.4N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量6000.0N/mm2。內龍骨采用48×70mm木方。木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度13.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁兩側立桿間距 0.80m。梁底按照均勻布置承重桿3根計算。模板自重0.20kN/m2，混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。傾倒混凝土荷載標準值2.00kN/m2，施工均布荷載標準值3.40kN/m2。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4.3.1條規定確定荷載組合分項系數如下

3、：由可變荷載效應控制的組合S=1.2×(25.50×0.80+0.20)+1.40×2.00=27.520kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.35×25.50×0.80+0.7×1.40×2.00=29.500kN/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48×3.0。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構,需要驗算其抗彎強度和剛度。

4、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 = 25.500×0.800×0.400=8.160kN/m(2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.200×0.400×(2×0.800+0.520)/0.520=0.326kN/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 = (3.400+2.000)×0.520×0.400=1.123kN均布荷載 q = 1.35×

5、8.160+1.35×0.326=11.456kN/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)經過計算得到從左到右各支座力分別為 N1=1.117kN N2=4.824kN N3=1.117kN最大彎矩 M = 0.096kN.m最大變形 V = 0.303mm(1

6、)抗彎強度計算經計算得到面板抗彎強度計算值 f = M/W = 0.096×1000×1000/15000=6.400N/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=3×1861.0/(2×400.000×15.000)=0.465N/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 = 0.303mm面板的最大撓度小于260.0/250,滿足要求!二、

7、梁底支撐龍骨的計算 梁底龍骨計算按照三跨連續梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = P/l = 4.824/0.400=12.060kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.1×12.06×0.40×0.40=0.193kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.400×12.060=2.894kN最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.400×12.060=5.306kN龍骨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:截面抵抗矩 W = 39.20cm3；截面慣性矩 I = 137.20cm4；

8、(1)龍骨抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.193×106/39200.0=4.92N/mm2龍骨的抗彎計算強度小于13.0N/mm2,滿足要求!(2)龍骨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=3×2894/(2×48×70)=1.292N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.30N/mm2龍骨的抗剪強度計算滿足要求!(3)龍骨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龍骨計算跨度(即龍骨下小橫桿間距)得

9、到q=6.895kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.677×6.895×400.04/(100×9000.00×1372000.0)=0.097mm龍骨的最大撓度小于400.0/400(木方時取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中荷載作用下的連續梁計算。集中荷載P取次龍骨支撐傳遞力。 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

10、矩 Mmax=0.078kN.m最大變形 vmax=0.022mm最大支座力 Qmax=5.949kN抗彎計算強度 f = M/W =0.078×106/4491.0=17.29N/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400.0/150與10mm,滿足要求!(二) 梁底支撐縱向鋼管計算梁底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,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計值；計算

11、中R取最大支座反力，R=5.95kN選用單扣件，抗滑承載力的設計計算滿足要求!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=5.95kN (已經包括組合系數) 腳手架鋼管的自重 N2 = 1.35×0.294=0.397kN 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 = 5.949+0.397=6.346kN 頂部立桿段 N = 5.949+0.246=6.195kN 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

12、回轉半徑 (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+2a) (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1.155,當允許長細比驗算時k取1； 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

13、；頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 <210 長細比驗算滿足要求! =0.163 =6195/(0.163×423.9)=89.846N/mm2a=0.5m時，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 <210 長細比驗算滿足要求! =0.152 =6195/(0.152×423.9)=96.151N/mm2依據規范做承載

14、力插值計算 a=0.300時，=91.948N/mm2,立桿的穩定性計算 < f,滿足要求!非頂部立桿段：u2=1.951,l0=3.380m； =3380/16.0=211.919允許長細比(k取1) 0=211.919/1.155=183.480 <210 長細比驗算滿足要求! =0.163 =6346/(0.163×423.9)=92.029N/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

15、荷載標準值(kN/m2)； Wk=uz×us×w0 = 0.450×1.000×0.127=0.057kN/m2 h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風面的間距，0.80m； lb 與迎風面垂直方向的立桿間距，0.40m；風荷載產生的彎矩 Mw=0.9×1.4×0.057×0.800×1.500×1.500/10=0.013kN.m； Nw 考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值； 頂部立桿Nw=5.949+1.350×0.182+0.9×0.980×0.013/0.400

16、=6.224kN 非頂部立桿Nw=5.949+1.350×0.294+0.9×0.980×0.013/0.400=6.374kN頂部立桿段：a=0.2m時，u1=1.540,l0=3.380m； =3380/16.0=211.883允許長細比(k取1) 0=211.883/1.155=183.449 <210 長細比驗算滿足要求! =0.163 =6224/(0.163×423.9)+13000/4491=93.147N/mm2a=0.5m時，u1=1.215,l0=3.508m； =3508/16.0=219.957允許長細比(k取1) 0=219.957/1.155=190.439 <210 長細比驗算滿足要求! =0.152 =6224/(0.152×423.9)+13000/4491=99.481N/mm2依據規范做承載力插值計算 a=0