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1、安全设施计算软件(2012) PKPM软件出品梁模板碗扣钢管高支撑架计算书计算依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)。计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为6.0m，梁截面 BD=300mm700mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.60m，立杆的步距 h=1.50m，梁底增加3道承重立杆。面板厚度12mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。木方3080mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁底支撑木方长度 1
2、.20m。梁顶托采用100100mm木方。梁底按照均匀布置承重杆3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4.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。 图1 梁模板支撑架立面简图采用的钢管类型为483.0。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。静荷载标准值 q1 = 25.5000.7000.300+0.2000.300=5.415kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+2.500)0.300=1.350kN/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
3、: W = 30.001.201.20/6 = 7.20cm3； I = 30.001.201.201.20/12 = 4.32cm4；(1)抗弯强度计算 f = M / W f,不满足要求，建议增加面板下木方（次龙骨）根数!(2)抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.205.415+1.41.350)0.600=3.020kN截面抗剪强度计算值 T=33020.0/(2300.00012.000)=1.258N/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 v = 0.677ql4 / 100EI v = l
4、 / 250面板最大挠度计算值 v = 0.6775.4156004/(100600043200)=18.330mm面板的最大挠度大于600.0/250,不满足要求，建议增加面板下木方（次龙骨）根数!二、梁底支撑木方的计算（一）梁底木方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 = 25.5000.7000.600=10.710kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.2000.600(20.700+0.300)/0.300=0.680kN/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
5、到，活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)0.3000.600=0.810kN均布荷载 q = 1.2010.710+1.200.680=13.668kN/m集中荷载 P = 1.400.810=1.134kN 木方计算简图 木方弯矩图(kN.m) 木方剪力图(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： 变形计算受力图 木方变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.345kN N2=8.217kN N3=0.345kN经过计算得到最大弯矩 M= 0.323kN.m经过计算得到最大支座 F= 8.217kN经过计算得到最大变形 V= 0.2
6、24mm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 = 3.008.008.00/6 = 32.00cm3； I = 3.008.008.008.00/12 = 128.00cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.323106/32000.0=10.09N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=33.541/(23080)=2.213N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算不满足要求!(3)木方挠度计算最大变形 v =
7、0.224mm木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!（二）梁底顶托梁计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁剪力图(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： 托梁变形计算受力图 托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.000kN.m经过计算得到最大支座 F= 8.217kN经过计算得到最大变形 V= 0.000mm顶托梁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 = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； I
8、 = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.000106/166666.7=0.00N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=30/(2100100)=0.000N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.000mm顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!三、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：
9、 其中 N 立杆的轴心压力最大值，它包括： 横杆的最大支座反力 N1=8.217kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.200.1276.000=0.912kN N = 8.217+0.912=9.129kN i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； A 立杆净截面面积，A=4.239cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/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=0.30m； h 最大步距，h=1.50m； l0 计算长度，取1.500+20.300=2.100m； 由
10、长细比，为2100/16=132； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.391；经计算得到=9129/(0.391424)=55.046N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 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计算公式 MW=1.4Wklal02/8-Prl0/4风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr计算公式 Pr=51.4Wklal0/16其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=0.3001.2500.600=0.225kN/m2 h 立杆的步距，1.50m； la 立杆迎风面的间距，1.20m； lb
11、 与迎风面垂直方向的立杆间距，0.60m；风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr=51.40.2251.2002.100/16=0.248kN.m；风荷载产生的弯矩 Mw=1.40.2251.2002.1002.100/8-0.2482.100/4=0.078kN.m； Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值； Nw=8.217+1.20.760+0.91.40.078/0.600=9.293kN经计算得到=9293/(0.391424)+78000/4491=71.695N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!风荷载作用下的内力计算架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载 w =0.2250.6001.500=0.203kN节点集中荷载w在立杆中产生的内力 wv=1.500/1.2000.203=0.253kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力 ws=(1.5001.500+1.2001.200)1/2/1.2000.203=0.324kN支撑架的步数 n=4节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.324+(4.000-1)0.324=1.297kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为4.0000.253=1.013kN架体自重为0.760kN节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和大于架体自重,不满
