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1、梁模板扣件钢管高支撑架计算书 高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全，供脚手架设计人员参考。 模板支架搭设高度为20.0米， 基本尺寸为：梁截面 BD=1000mm1000mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=1.20米，立杆的步距 h=1.20米， 梁底增加2道承重立杆。图1 梁模板支撑架立面简图 采用的钢管类型为483.5。一、模板面板计算
2、 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=251.00.4=10.000kN/m(2)模板自重线荷载(kN/m)：q2=0.350.4(21.+1.)/1.=0.420kN/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)： 经计算活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)1.0000.400=1.200kN 均布荷载 q = 1.210.000+1.20.420=12.504kN/m 集中荷载 P = 1.41.200=1.680kN
3、 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 = 40.001.801.80/6 = 21.60cm3； I = 40.001.801.801.80/12 = 19.44cm4；弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.707kN N2=6.058kN N3=5.035kN N4=1.383kN 最大弯矩 M = 0.205kN.m 最大变形 V = 1.0mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.20510001000/21600=9.489N/mm2 面板的抗弯强度
4、设计值 f，取15.00N/mm2； 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 截面抗剪强度计算值 T=33223.0/(2400.00018.000)=0.671N/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 = 0.993mm 面板的最大挠度小于363.3/250,满足要求! 二、梁底支撑方木的计算 （一）梁底方木计算 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 = 6.058/0.400=15.146kN/m 最大弯矩 M = 0.
5、1ql2=0.115.150.400.40=0.242kN.m 最大剪力 Q=0.60.40015.146=3.635kN 最大支座力 N=1.10.40015.146=6.664kN 方木的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3； I = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4； (1)方木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.242106/53333.3=4.54N/mm2 方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6
6、ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=33635/(25080)=1.363N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 方木的抗剪强度计算不满足要求! (3)方木挠度计算 最大变形 v =0.67712.622400.04/(1009500.002133333.5)=0.108mm 方木的最大挠度小于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取方木支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN)
7、经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.134kN.m 最大变形 vmax=0.07mm 最大支座力 Qmax=6.009kN 抗弯计算强度 f=0.13106/5080.0=26.46N/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433.3/150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。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=1.923kN.m最大变形 vmax=
8、7.91mm最大支座力 Qmax=19.629kN抗弯计算强度 f=1.92106/5080.0=378.52N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度大于205.0N/mm2,不满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150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(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； 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=19.63kN 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!五、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式
9、 其中 N 立杆的轴心压力设计值，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=19.63kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.14920.000=3.574kN N = 19.629+3.574+0.000=23.203kN 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 (cm)；i = 1.58 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果
10、完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.75 a 立杆上端伸出顶层横杆中心模板支撑点的长度；a = 0.00m； 公式(1)计算=163N/mm2立杆的稳定性计算f,满足要求! 公式(2)计算=63.36N/mm2立杆的稳定性计算f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.092； 公式(3)的计算结果： = 76.91N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 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。
