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1、安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品梁模板扣件钢管高支撑架计算书梁模板扣件钢管高支撑架计算书计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）。计算参数计算参数: :钢管强度为 205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取 0.90。模板支架搭设高度为 6.3m，梁截面 BD=300mm1150mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m，立杆的步距 h=1.80m，梁底增加 0 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 50100mm，剪切强度 1.3N/mm2，抗弯强度 1
2、3.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。梁两侧立杆间距 0.85m。梁底按照均匀布置承重杆 2 根计算。模板自重 0.20kN/m2，混凝土钢筋自重 25.50kN/m3，施工活荷载 2.00kN/m2。梁两侧的楼板厚度 0.12m，梁两侧的楼板计算长度 0.30m。扣件计算折减系数取 0.95。安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品625018001150300850图 1 梁模板支撑架立面简图按照模板规范 4.3.1 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(25.501.15+0.20)+1.402.00=38.230kN/m2由永久荷载
3、效应控制的组合 S=1.3525.501.15+0.71.402.00=41.549kN/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0.71.40=0.98计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。集中力大小为 F = 1.3525.5000.1200.3000.450=0.558kN。安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品采用的钢管类型为 483.2。一、模板面板计算一、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。1.1.荷载的计算：荷载
4、的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = 25.5001.1500.450=13.196kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.2000.450(21.150+0.300)/0.300=0.780kN/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 = (0.000+2.000)0.3000.450=0.270kN均布荷载 q = 1.3513.196+1.350.780=18.868kN/m集中荷载 P = 0.980.270=0.265kN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
5、和截面抵抗矩 W 分别为:W = 45.001.801.80/6 = 24.30cm3；I = 45.001.801.801.80/12 = 21.87cm4；安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品3000.26kN 18.87kN/mAB计算简图0.2320.000弯矩图(kN.m)2.960.130.132.96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：30013.98kN/mAB变形计算受力图0.0001.105变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=2.962kNN2=2.962kN安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出
6、品最大弯矩 M = 0.232kN.m最大变形 V = 1.105mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.23210001000/24300=9.547N/mm2面板的抗弯强度设计值 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=3Q/2bh=32962.0/(2450.00018.000)=0.549N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算 T T，满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 1.105mm面板的最大挠度小于 300.0/250,满足要求!二、梁
7、底支撑木方的计算二、梁底支撑木方的计算梁底木方计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = 2.962/0.450=6.583kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.16.580.450.45=0.133kN.m最大剪力 Q=0.60.4506.583=1.777kN最大支座力 N=1.10.4506.583=3.259kN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 = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3；安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4
8、；(1)(1)木方抗弯强度计算木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.133106/83333.3=1.60N/mm2木方的抗弯计算强度小于 13.0N/mm2,满足要求!(2)(2)木方抗剪计算木方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=31777/(250100)=0.533N/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)(3)木方挠度计算木方挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，各支座力如下：8502.10kN 2.10kN 0.41kNAB变形计算支
9、座力图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=4.659kN/m最大变形 v=0.677ql4/100EI=0.6774.659450.04/(1009000.004166667.0)=0.034mm安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品木方的最大挠度小于 450.0/250,满足要求!三、梁底支撑钢管计算三、梁底支撑钢管计算( (一一) ) 梁底支撑横向钢管计算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。8502.96kN 2.96kN 0.56kNAB支撑钢管计算简图0.8980.00
10、0支撑钢管弯矩图(kN.m)3.383.382.82 2.820.140.143.113.11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：8502.10kN 2.10kN 0.41kNAB支撑钢管变形计算受力图安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品0.0002.067支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.898kN.m最大变形 vmax=2.067mm最大支座力 Qmax=3.376kN抗弯计算强度 f = M/W =0.898106/4729.0=189.83N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
11、支撑钢管的最大挠度小于 850.0/150 与 10mm,满足要求!( (二二) ) 梁底支撑纵向钢管计算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。900 900 9003.38kN 3.38kN 3.38kN 3.38kN 3.38kN 3.38kN 3.38kNAB支撑钢管计算简图0.5320.456支撑钢管弯矩图(kN.m)安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品1.181.182.192.191.691.691.691.692.192.191.181.18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
12、图与计算结果如下：900 900 9002.40kN 2.40kN 2.40kN 2.40kN 2.40kN 2.40kN 2.40kNAB支撑钢管变形计算受力图0.8670.047支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.532kN.m最大变形 vmax=0.867mm最大支座力 Qmax=7.258kN抗弯计算强度 f = M/W =0.532106/4729.0=112.43N/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 900.0/150 与 10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算四、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时
13、，扣件的抗滑承载力按照下式计算:R Rc安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取 7.60kN；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=7.26kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算五、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，它包括：横杆的最大支座反力 N1=7.26kN (已经包括组合系数)脚手架钢管的自重 N2 = 1.350.780=1.052kN顶部立杆段，脚手架钢管的自重 N2 = 1.350.231=0.312kN非顶部立杆段 N =
14、 7.258+1.052=8.310kN顶部立杆段 N = 7.258+0.312=7.570kN 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 = 1.59A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.50W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.73 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 = 184.50N/mm2；l0 计算长度 (m)；参照扣件式规范2011，由公式计算 顶部立杆段：l0 = ku1(h+2a) (1)非顶部立杆段：l0 = ku2h (2) 安全设施计算软件(2012) PKPM 软
15、件出品k 计算长度附加系数，按照表 5.4.6 取值为 1.155；u1，u2 计算长度系数，参照扣件式规范附录 C 表；a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.05m；顶部立杆段：a=0.2m 时，u1=1.388,l0=3.527m；=3527/15.9=222.097, =0.148=7570/(0.148450.1)=113.974N/mm2a=0.5m 时，u1=1.131,l0=3.658m；=3658/15.9=230.331, =0.138=7570/(0.138450.1)=121.866N/mm2依据规范做承载力插值计算 a=0.050 时，=110.028N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!非顶部立杆段：u2=1.697,l0=3.528m；=3528/15.9=222.170, =0.148=8310/(0.148450.1)=125.130N/mm2,立杆的稳定性计算 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依据扣件脚手架规范计算公式 5.2.9MW=0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；Wk=uzusw0 = 0.4001.2500.600
