扣件钢管楼板模板支架计算书
依据规范:
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008
《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
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008
计算参数:
钢管强度为 N/mm2，钢管强度折减系数取。
模板支架搭设高度为，
立杆的纵距 b=，立杆的横距 l=，立杆的步距 h=。
面板厚度18mm，剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。
木方50×100mm，间距150mm，
木方剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。
模板自重m2，混凝土钢筋自重m3。
倾倒混凝土荷载标准值m2，施工均布荷载标准值m2。
扣件计算折减系数取。
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
由可变荷载效应控制的组合S=××++×=m2
由永久荷载效应控制的组合S=××+××=m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取，可变荷载分项系数取
采用的钢管类型为φ48×。
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。模板面板的按照三跨连续梁计算。
考虑的结构重要系数，静荷载标准值 q1 = ×××+×=m
考虑的结构重要系数，活荷载标准值 q2 = ×+×=m
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 = ××6 = ；
I = ×××12 = ；
(1)抗弯强度计算
f = M / 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；
W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取mm2；
M =
其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = ××+×××=经计算得到面板抗弯强度计算值 f = ×1000×1000/54000=mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=××+××=
截面抗剪强度计算值 T=3×(2××=mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=mm2
面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
v = / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = ××1504/(100×6000×486000)=
面板的最大挠度小于250,满足要求!
(4) 集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为 M = +
面板的计算宽度为
集中荷载 P =
考虑的结构重要系数，静荷载标准值 q = ×××+×=m
面板的计算跨度 l =
经计算得到 M = ××××+××××=经计算得到面板抗弯强度计算值×1000×1000/54000=mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
二、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
f =
q11 = ××=m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q12 = ×=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 = +×=m
考虑的结构重要系数，静荷载 q1 = ××+×=m
考虑的结构重要系数，活荷载 q2 = ××=m
计算单元内的木方集中力为+×=
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算，计算公式如下:
均布荷载 q = =m
最大弯矩 M = =×××=最大剪力 Q=××=
最大支座力 N=××=
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 = ××6 = ；
I = ×××12 = ；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =×106/=mm2
木方的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q =
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×596/(2×50×100)=mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
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木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=m
最大变形v=100EI=××(100××=
木方的最大挠度小于250,满足要求!
(4)集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = +
考虑荷载重要性系数，集中荷载 P = ×
经计算得到 M = ××××+×××=抗弯计算强度 f = M/W =×106/=mm2
木方的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管计算
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。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图
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：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=最大变形 vmax=
最大支座力 Qmax=
抗弯计算强度 f = M/W =×106/=mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于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,单扣件取,双扣件取；
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=
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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)脚手架的自重(kN)：
NG1 = ×=
(2)模板的自重(kN)：
NG2 = ××=
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = ×××=
考虑的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值 NG = ×(NG1+NG2+NG3)= 。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值 NQ = ×+××=
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = +
六、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为：
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N =
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=；
A —— 立杆净截面面积，A=；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = mm2；
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=；
h —— 最大步距，h=；
l0 —— 计算长度，取+2×=；
λ —— 长细比，为1800/=113 <150 长细比验算满足要求!
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
经计算得到σ=7027/×424)=mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW
MW=××10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；
Wk=uz×us×w0 = ××=m2
h —— 立杆的步距，；
la —— 立杆迎风面的间距，；
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距，；
风荷载产生的弯矩 Mw=××××××10=；
Nw
Nw=×+××+×××=
经计算得到σ=6810/×424)+86000/4491=mm2；
考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
七、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取，楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=，fy=mm2。
板的截面尺寸为 b×h=4500mm×120mm，截面有效高度 h0=100mm。
按照楼板每6天浇筑一层，所以需要验算6天、12天、18天...的
承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：
2.计算楼板混凝土6天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边，短边×=，
楼板计算范围内摆放5×5排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1××+×+
1×××5×5/+
×+=m2
计算单元板带所承受均布荷载q=×=m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=×ql2=××= 按照混凝土的强度换算
得到6天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度：
ξ= Asfy/bh0fcm = ×××=
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
αs=
此层楼板所能承受的最大弯矩为：
M1=αsbh02fcm = ××××10-6=结论：由于∑Mi = = > Mmax=
所以第6天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑可以拆除。
钢管楼板模板支架计算满足要求！
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