模板高支撑架计算书6.doc

模板高支撑架计算书模板高支撑架计算书高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容一、参数信息一、参数信息: :1.1.脚手架参数脚手架参数横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.90；步距(m):1.60；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):5.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.2 ；扣件连接方式:单扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；2.2.荷载参数荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):0.200；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；3.3.木方参数木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):100.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):80.00；图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算二、模板支撑方木的计算: :方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.000×8.000×8.000/6 = 53.33 cm3；I=5.000×8.000×8.000×8.000/12 = 213.33 cm4；方木楞计算简图1.1.荷载的计算：荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 25.000×0.100×0.200 = 0.500 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.350×0.100 = 0.035 kN/m ；(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1 = (1.000+2.000)×0.900×0.100 = 0.270 kN；2.2.方木抗弯强度验算方木抗弯强度验算: :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 = 1.2×(0.500 + 0.035) = 0.642 kN/m；集中荷载 p = 1.4×0.270=0.378 kN；最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.378×0.900 /4 + 0.642×0.9002/8 = 0.150 kN.m；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.378/2 + 0.642×0.900/2 = 0.478 kN ；方木的最大应力值 σ= M / w = 0.150×106/53.333×103 = 2.813 N/mm2；方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值为 2.813 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求!3.3.方木抗剪验算：方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < [T]其中最大剪力: V = 0.900×0.642/2+0.378/2 = 0.478 kN；方木受剪应力计算值 T = 3 ×477.900/(2 ×50.000 ×80.000) = 0.179 N/mm2；方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2；方木受剪应力计算值为 0.179 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!4.4.方木挠度验算方木挠度验算: :最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载 q = q1 + q2 = 0.500+0.035=0.535 kN/m；集中荷载 p = 0.270 kN；方木最大挠度计算值 V= 5×0.535×900.0004 /(384×9500.000×2133333.33) +270.000×900.0003 /( 48×9500.000×2133333.33) = 0.428 mm；方木最大允许挠度值 [V]= 900.000/250=3.600 mm；方木的最大挠度计算值 0.428 mm 小于 方木的最大允许挠度值 3.600 mm,满足要求!三、木方支撑钢管计算（内容为固定不变）三、木方支撑钢管计算（内容为固定不变）: :支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.605×1.000 + 1.050 = 2.655 kN； 最大弯矩 Mmax = 0.996 kN.m ；最大变形 Vmax = 2.795 mm ；最大支座力 Qmax = 11.616 kN ；钢管最大应力 σ= 0.996×106/5080.000=196.021 N/mm2 ；钢管抗压强度设计值 [f]= 205.000 N/mm2 ；支撑钢管的计算最大应力计算值 196.021 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10 mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算（内容为固定不变）四、扣件抗滑移的计算（内容为固定不变）: :按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 11.616 kN；R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值五、模板支架立杆荷载标准值( (轴力轴力) )（内容为固定不变）（内容为固定不变）: :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 =0.129×6.000 = 0.775 kN；钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3 = 25.000×0.200×1.000×1.000 = 5.000 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.125 kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 3.000 kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.550 kN；六、立杆的稳定性计算（内容为固定不变）六、立杆的稳定性计算（内容为固定不变）: :立杆的稳定性计算公式:其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 11.550 kN；φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到；i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm；A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W= 5.08cm3；σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2；L0---- 计算长度 (m)；如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算l0 = h+2a k1---- 计算长度附加系数，取值为1.155；u ---- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.700；a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m；上式的计算结果：立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m；L0/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.530 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=11549.520/（0.530×489.000） = 44.563 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 σ= 44.563 N/mm2 于于 于于于于于于于于于于于于 [f] = 205.000 N/mm2于于于于于于如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算l0 = k1k2(h+2a) k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185；k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ；上式的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.007×(1.500+0.100×2) = 2.029 m；Lo/i = 2028.602 / 15.800 = 128.000；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.406 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=11549.520/（0.406×489.000） = 58.174 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 σ= 58.174 N/mm2 于于 于于于于于于于于于于于于 [f] = 205.000 N/mm2于于于于于于模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[ [工程经验工程经验]:]:除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容1.1.模板支架的构造要求：模板支架的构造要求：a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变2.2.立杆步距的设计：立杆步距的设计：a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m3.3.整体性构造层的设计：整体性构造层的设计：a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

4.4.剪刀撑的设计：剪刀撑的设计：a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置5.5.顶部支撑点的设计：顶部支撑点的设计：a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式6.6.支撑架搭设的要求。