碗扣式楼板模板支撑架计算书.doc

碗扣式楼板模板支撑架计算书 依据规范: 《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 计算参数: 碗扣式支架立杆钢管强度为205.00N/mm2，水平杆钢管强度为205.00N/mm2， 钢管强度折减系数取1.00。 架体结构重要性系数取1.00。 模板支架搭设高度为6.0m， 立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.90m，脚手架步距h=1.20m。 立杆钢管类型选择：LG-A-120(Φ48.3×3.5×1200); 横向水平杆钢管类型选择：SPG-90(Φ48.3×3.5×900); 纵向水平杆钢管类型选择：SPG-90(Φ48.3×3.5×900); 面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。 内龙骨采用方钢管40.×40.×3.mm，间距300mm， 顶托梁采用方钢管40.×60.×3.mm。 模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。 振捣混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.00kN/m2。 地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。 图碗扣式楼板支撑架立面简图 图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元 按照碗扣新规范4.3条规定确定荷载组合分项系数如下： 由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.10×0.40+0.20)+1.40×2.00=15.088kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.40+0.7×1.40×2.00=15.514kN/m2 由于永久荷载效应控制的组合S最大， 永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98 钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照简支梁计算。 静荷载标准值q1=25.100×0.400×1.000+0.200×1.000=10.240kN/m 活荷载标准值q2=(0.000+2.000)×1.000=2.000kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=37.500cm3I=28.125cm4 (1)抗弯强度计算 f=γ0M/W<[f] 其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； 　　M——面板的最大弯距(N.mm)； 　　W——面板的净截面抵抗矩； [f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M=0.125ql2 其中q——荷载设计值(kN/m)； 经计算得到M=0.125×(1.35×10.240+0.98×2.000)×0.300×0.300=0.178kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值f=1.000×0.178×1000×1000/37500=4.735N/mm2 面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求! (2)挠度计算 v=5ql4/384EI<[v]=l/400 面板最大挠度计算值v=5×10.240×3004/(384×6000×281250)=0.640mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 二、支撑次龙骨的计算 龙骨按照均布荷载计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11=25.100×0.400×0.300=3.012kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12=0.200×0.300=0.060kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值q2=(2.000+0.000)×0.300=0.600kN/m 静荷载q1=1.35×3.012+1.35×0.060=4.147kN/m 活荷载q2=0.98×0.600=0.588kN/m 计算单元内的龙骨集中力为(0.588+4.147)×0.900=4.262kN 2.龙骨的计算 按照三跨连续梁计算，计算公式如下: 均布荷载q=P/l=4.262/0.900=4.735kN/m 最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.74×0.90×0.90=0.384kN.m 最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.900×4.735=2.557kN 最大支座力N=1.1ql=1.1×0.900×4.735=4.688kN 龙骨的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩W=5.10cm3； 截面惯性矩I=10.20cm4； (1)龙骨抗弯强度计算 抗弯计算强度f=γ0M/W=1.0×0.384×106/5098.6=75.23N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)龙骨抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q=0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh<[T] 截面抗剪强度计算值T=3×2557.01/(2×40.00×40.00)=2.397N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=125.00N/mm2 龙骨的抗剪强度计算满足要求! (3)龙骨挠度计算 挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值， 均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距) 得到q=3.072kN/m 最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.072×900.04/(100×206000.00×101972.0)=0.650mm 龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求! 三、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取次龙骨的支座力P=4.688kN 均布荷载取托梁的自重q=0.060kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 托梁变形计算受力图 托梁变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩M=1.340kN.m 经过计算得到最大支座F=15.607kN 经过计算得到最大变形V=0.849mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩W=9.13cm3； 截面惯性矩I=27.39cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度f=γ0M/W=1.0×1.340×106/1.05/9128.4=139.80N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁挠度计算 最大变形v=0.849mm 顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求! 四、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1=0.120×6.000=0.722kN 钢管的自重计算参照碗扣式规范JGJ166-2017。 (2)模板的自重(kN)： NG2=0.200×0.900×0.900=0.162kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3=25.100×0.400×0.900×0.900=8.132kN 经计算得到，静荷载标准值NG=(NG1+NG2)=9.016kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值NQ=(2.000+0.000)×0.900×0.900=1.620kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.35NG+0.98NQ 五、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 其中N——立杆的轴心压力设计值，N=13.76kN φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到； i——计算立杆的截面回转半径(c