..梁模板扣件鋼管支撐架計算書依據規范:《建筑施工腳手架安全技術統一標準》GB51210-2016《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》JGJ162-2008《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》JGJ164-2008計算參數:鋼管強度為205.0N/mm2,鋼管強度折減系數取1.00。模板支架搭設高度為6.0m,梁截面B×D=800mm×600mm,立桿的縱距<跨度方向>l=0.40m,立桿的步距h=0.90m,梁底增加3道承重立桿。面板厚度15mm,剪切強度1.4N/mm2,抗彎強度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。內龍骨采用40.×80.mm木方。木方剪切強度1.7N/mm2,抗彎強度17.0N/mm2,彈性模量9000.0N/mm2。梁底支撐龍骨長度1.20m。頂托梁采用雙鋼管：Φ48×2.8。梁底承重桿按照布置間距250,350,350mm計算。模板自重0.20kN/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3。振搗混凝土荷載標準值2.00kN/m2,施工均布荷載標準值11.00kN/m2。其中：施工均布荷載標準值2.5,最大樓板跨度3.7m：3.7/2〔樓板長×1〔樓板寬×0.15〔樓板厚×25.5〔鋼筋混凝土自重×1.2〔安全系數=8.5。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GB51210規范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×<25.50×0.60+0.20>+1.40×11.00=34.000kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×11.00=31.435kN/m2由于可變荷載效應控制的組合S最大,永久荷載分項系數取1.2,可變荷載分項系數取1.40采用的鋼管類型為φ48×2.8。鋼管慣性矩計算采用I=π<D4-d4>/64,抵抗距計算采用W=π<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。模板面板的按照三跨連續梁計算。靜荷載標準值q1=25.500×0.600×0.800+0.200×0.800=12.400kN/m活荷載標準值q2=<2.000+11.000>×0.800=10.400kN/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=30.00cm3；截面慣性矩I=22.50cm4；<1>抗彎強度計算f=γ0M/W<[f]其中f——面板的抗彎強度計算值<N/mm2>；γ0——結構重要性系數；M——面板的最大彎距<N.mm>；W——面板的凈截面抵抗矩；[f]——面板的抗彎強度設計值,取17.00N/mm2；M=0.100ql2其中q——荷載設計值<kN/m>；經計算得到M=0.100×<1.20×12.400+1.40×10.400>×0.200×經計算得到面板抗彎計算強度f=γ0M/W=1.00×0.118×1000×1000/30000=3.925N/mm2面板的抗彎強度驗算f<[f],滿足要求!<2>抗剪計算γ0T=3γ0Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.600×<1.20×12.400+1.40×10.400>×0.200=3.533kN截面抗剪強度計算值T=3×1.00×3533.0/<2×800.000×15.000>=0.442N/mm2截面抗剪強度設計值[T]=1.40N/mm2面板抗剪強度驗算小于[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=0.677×12.400×2004/<100×9000×225000>=0.066mm面板的最大撓度小于200.0/250,滿足要求!二、梁底支撐龍骨的計算〔一梁底龍骨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=25.500×0.600×0.200=3.060kN/m<2>模板的自重線荷載<kN/m>：q2=0.200×0.200×<2×0.600+0.800>/0.800=0.100kN/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=<11.000+2.000>×0.800×0.200=2.080kN均布荷載q=1.20×3.060+1.20×0.100=3.792kN/m集中荷載P=1.40×2.080=2.912kN龍骨計算簡圖龍骨彎矩圖<kN.m>龍骨剪力圖<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：變形計算受力圖龍骨變形圖<mm>經過計算得到從左到右各支座力分別為N1=0.708kNN2=4.530kNN3=0.708kNN4=0.000kNN5=0.000kN經過計算得到最大彎矩經過計算得到最大支座F=4.530kN經過計算得到最大變形V=0.015mm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=42.67cm3；截面慣性矩I=170.67cm4；<1>龍骨抗彎強度計算抗彎計算強度f=γ0M/W=1.00×0.055×106/42666.7=1.29N/mm2龍骨的抗彎計算強度小于17.0N/mm2,滿足要求!<2>龍骨抗剪計算截面抗剪強度必須滿足:γ0T=3γ0Q/2bh<[T]截面抗剪強度計算值T=3×1.00×0.809/<2×40.00×80.00>=0.379N/mm2截面抗剪強度設計值[T]=1.70N/mm2龍骨的抗剪強度計算滿足要求!<3>龍骨撓度計算最大變形v=0.015mm龍骨的最大撓度小于350.0/400<木方時取250>,滿足要求!〔二梁底頂托梁計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續梁計算。均布荷載取托梁的自重q=0.075kN/m。托梁計算簡圖托梁彎矩圖<kN.m>托梁剪力圖<kN>變形的計算按照規范要求采用靜荷載標準值,受力圖與計算結果如下：托梁變形計算受力圖托梁變形圖<mm>經過計算得到最大彎矩經過計算得到最大支座F=9.740kN經過計算得到最大變形V=0.024mm頂托梁的截面力學參數為截面抵抗矩W=8.50cm3；截面慣性矩I=20.39cm4；<1>頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度f=γ0M/W=1.00×0.317×106/8496.0=35.54N/mm2頂托梁的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!<2>頂托梁撓度計算最大變形v=0.024mm頂托梁的最大撓度小于400.0/400,滿足要求!三、立桿的穩定性計算1、按扣件腳手架規范計算立桿穩定性：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=9.74kN<已經包括組合系數>腳手架鋼管的自重N2=1.00×1.20×0.869=1.043kN頂部立桿段,腳手架鋼管的自重N2=1.00×1.20×0.203=0.243kN非頂部立桿段N=9.740+1.043=10.783kN頂部立桿段N=9.740+0.243=9.984kNφ——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=1.60A——立桿凈截面面積<cm2>；A=3.98W——立桿凈截面抵抗矩<cm3>；W=4.25σ——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=0.50m；頂部立桿段：a=0.2m時,u1=2.153,l0=3.233m；λ=3233/16.0=201.904允許長細比<k取1>λ0=201.904/1.155=174.809<210長細比驗算滿足要求!φ=0.178σ=1.00×9984/<0.178×397.6>=140.715N/mm2a=0.5m時,u1=1.532,l0=3.362m；λ=3362/16.0=209.976允許長細比<k取1>λ0=209.976/1.155=181.797<210長細比驗算滿足要求!φ=0.166σ=1.00×9984/<0.166×397.6>=151.264N/mm2依據規范做承載力插值計算a=0.500時,σ=151.264N/mm2,立桿的穩定性計算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段：u2=3.251,l0=3.379m；λ=3379/16.0=211.065允許長細比<k取1>λ0=211.065/1.155=182.740<210長細比驗算滿足要求!φ=0.163σ=1.00×10783/<0.163×397.6>=166.726N/mm2,立桿的穩定性計算σ<[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計算公式MW=1.4×0.6Wklah2/10其中Wk——風荷載標準值<kN/m2>；Wk=uz×us×w0=0.300×0.510×0.127=0.019kN/m2h——立桿的步距,0.90m；la——立桿縱向間距<梁截面方向>,0.40m；lb——立桿橫向間距,1.20m；Nw——考慮風荷載時,立桿的軸心壓力最大值；風荷載產生的彎矩Mw=1.4×0.6×0.019×0.400×0.900×；風荷載設計值產生的立桿段軸力Nwk計算公式Nwk=<6n/<n+1><n+2>>*MTk/B其中MTk——模板支撐架計算單元在風荷載作用下的傾覆力矩標準值<kN.m>,由公式計算：MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmkB——模板支撐架橫向寬度<m>；n——模板支撐架計算單元立桿橫向跨數；Hm——模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋<模板>的高度<m>。MTk=0.019×6.0×0.40×<0.5×Nwk=6×8/<8+1>/<8+2>×<0.168/8.00>=0.011kNNw——考慮風荷載時,立桿的軸心壓力最大值；頂部立桿Nw=9.740+1.200×0.203+1.4×0.6×0.011=9.993kN非頂部立桿Nw=9.740+1.200×0.869+1.4×0.6×0.011=10.793kN頂部立桿段：a=0.2m時,u1=2.153,l0=3.233m；λ=3233/16.0=201.904允許長細比<k取1>λ0=201.904/1.155=174.809<210長細比驗算滿足要求!φ=0.178σ=1.00×9993/<0.178×397.6>+1.00×2000/4247=141.221N/mm2a=0.5m時,u1=1.532,l0=3.362m；λ=3362/16.0=209.976允許長細比<k取1>λ0=209.976/1.155=181.797<210長細比驗算滿足要求!φ=0.166σ=1.00×9993/<0.166×397.6>+1.00×2000/4247=151.780N/mm2依據規范做承載力插值計算a=0.500時,σ=151.780N/mm2,立桿的穩定性計算σ<[f],滿足要求!非頂部立桿段：u2=3.251,l0=3.379m；λ=3379/16.0=211.065允許長細比<k取1>λ0=211.065/1.155=182.740<210長細比驗算滿足要求!φ=0.163σ=1.00×10793/<0.163×397.6>+1.00×2000/4247=167.245N/mm2立桿的穩定性計算σ<[f],滿足要求!2、按模板規范計算立桿穩定性：不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式為：其中N——立桿的軸心壓力最大值,它包括：橫桿的最大支座反力N1=9.740kN<已經包括組合系數>腳手架鋼管的自重N2=1.00×1.20×0.145×6.000=1.043kNN=9.740+1.043=10.783kNi——計算立桿的截面回轉半徑,i=1.60cm；A——立桿凈截面面積,A=3.976cm2；W——立桿凈截面模量<抵抗矩>,W=4.247cm3；[f]——鋼管立桿抗壓強度設計值,[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=0.50m；h——最大步距,h=0.90m；l0——計算長度,取0.900+2×0.500=1.900m；λ——長細比,為1900/16.0=119<150滿足要求!φ——軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比l0/i查表得到0.464；經計算得到σ=1.00×10783/<0.464×397.6>=58.394N/mm2,不考慮風荷載時立桿的穩定性計算σ<[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計算公式MW=1.4×0.6Wklah2/10其中Wk——風荷載標準值<kN/m2>；Wk=uz×us×w0=0.300×0.510×0.127=0.019kN/m2h——立桿的步距,0.90m；la——立桿縱向間距<梁截面方向>,0.40m；lb——立桿橫向間距,1.20m；風荷載產生的彎矩Mw=1.4×0.6×0.019×0.400×0.900×；風荷載設計值產生的立桿段軸力Nwk計算公式