梁模板支架计算2

梁模板扣件钢管高支撑架计算书

计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。 计算参数:

模板支架搭设高度为4.8m，

梁截面 B×D=500mm×1500mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.60m，立杆的步距 h=1.50m，

梁底增加2道承重立杆。

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

木方100×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm2。

梁两侧立杆间距 1.20m。

梁底按照均匀布置承重杆4根计算。 模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载4.50kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。

5004800

51716751715001500

图1 梁模板支撑架立面简图

1

采用的钢管类型为48×3.5。 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。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1 = 25.500×1.500×0.400=15.300kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2 = 0.500×0.400×(2×1.500+0.500)/0.500=1.400kN/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)：

经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)×0.500×0.400=0.900kN

均布荷载 q = 1.20×15.300+1.20×1.400=20.040kN/m 集中荷载 P = 1.40×0.900=1.260kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3； I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；

1.26kN20.04kN/mA 167 167 167B

计算简图

2

0.071

弯矩图(kN.m)

2.301.240.630.632.100.051

1.242.102.30

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：

16.70kN/mA 167 167 167B

变形计算受力图

0.006

0.075

变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.242kN N2=4.399kN N3=4.398kN N4=1.241kN

最大弯矩 M = 0.071kN.m 最大变形 V = 0.075mm (1)抗弯强度计算

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.071×1000×1000/21600=3.287N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；

3

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

(2)抗剪计算 [可以不计算]

截面抗剪强度计算值 T=3×2300.0/(2×400.000×18.000)=0.479N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

(3)挠度计算

面板最大挠度计算值 v = 0.075mm

面板的最大挠度小于166.7/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算 （一）梁底木方计算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载 q = 4.399/0.400=10.996kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×11.00×0.40×0.40=0.176kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.400×10.996=2.639kN 最大支座力 N=1.1×0.400×10.996=4.838kN

木方的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3； I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4；

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f=0.176×106/166666.7=1.06N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)木方抗剪计算 [可以不计算] 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]

4

截面抗剪强度计算值 T=3×2639/(2×100×100)=0.396N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

(3)木方挠度计算

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到7.6kN/m 最大变形 v =0.677×7.6×400.04/(100×9500.00×8333333.5)=0.017mm

木方的最大挠度小于400.0/250,满足要求!

三、梁底支撑钢管计算

(一) 梁底支撑横向钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。

1.24kN 4.40kN 4.40kN 1.24kNA 517 167 517B

支撑钢管计算简图

0.079

0.087

支撑钢管弯矩图(kN.m)

0.990.990.250.250.000.000.250.25 0.990.99

支撑钢管剪力图(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： 5

1.11kN 3.06kN 3.06kN 1.11kNA 517 167 517B

支撑钢管变形计算受力图

0.009

0.059

支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.087kN.m 最大变形 vmax=0.059mm 最大支座力 Qmax=5.393kN

抗弯计算强度 f=0.087×106/5080.0=17.03N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于516.7/150与10mm,满足要求!

(二) 梁底支撑纵向钢管计算

纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

5.39kN 5.39kN 5.39kN 5.39kN 5.39kNA 600 600 600B

支撑钢管计算简图

0.511

0.602

支撑钢管弯矩图(kN.m)

6

3.860.950.953.862.382.381.531.533.013.014.4.45

支撑钢管剪力图(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：

3.95kN 3.95kN 3.95kN 3.95kN 3.95kNA 600 600 600B

支撑钢管变形计算受力图

0.035 0.3

支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.602kN.m 最大变形 vmax=0.3mm 最大支座力 Qmax=9.308kN

抗弯计算强度 f=0.602×106/5080.0=118.48N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，R=9.31kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

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