1、房建工程全套技术方案及相关文件 15碗扣式梁模板钢管支架计算书依据规范:建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-2016建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2016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计算参数:碗扣式支架立杆钢管强度为205.00N/mm2，水平杆钢管强度为205.00 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。架体结构重要性系数取1.00。模板支架搭设高度为3.0m，梁截面 BD=60
2、0mm2500mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.60m，脚手架步距 h=0.60m，钢管规格：483.0;立杆钢管类型选择：LG-A-300(3000);横向水平杆钢管类型选择：SPG-30(300);纵向水平杆钢管类型选择：SPG-60(600);梁底增加4道承重立杆。面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用50.100.mm木方。木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁底支撑顶托梁长度 0.90m。梁顶托采用100.100.mm木方。梁底承重杆按照布置间距150
3、,200,200,200mm计算。模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。振捣混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.50kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。 图 碗扣式梁模板支撑架立面示意图按照碗扣新规范4.3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(25.502.50+0.20)+1.402.50=80.240kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3525.502.50+0.71.402.50=88.513kN/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.
4、98钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(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 = 25.5002.5000.600=38.250kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.2000.600(22.500+0.600)/0.600=1.120kN/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 = (2.500+0.000)0.
5、6000.600=0.900kN均布荷载 q = 1.3538.250+1.351.120=53.150kN/m集中荷载 P = 0.980.900=0.882kN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:截面抵抗矩 W = 22.50cm3；截面惯性矩 I = 16.88cm4； 计算简图 弯矩图(kN.m) 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 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=2.535kN N2=7.113kN N3=6.738kN N4=6.738kN N5=7.1
6、13kN N6=2.535kN最大弯矩 M = 0.078kN.m最大变形 V = 0.001mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0M/W = 1.0000.07810001000/22500=3.467N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取17.00N/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=33842.0/(2600.00015.000)=0.640N/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 = 0.001mm面板的最大挠度小于
7、600.0/250,满足要求!二、梁底支撑龙骨的计算（一）梁底次龙骨计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = P/l = 7.113/0.600=11.854kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.111.850.600.60=0.427kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.60011.854=4.268kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.60011.854=7.824kN龙骨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:截面抵抗矩 W = 83.33cm3；截面惯性矩 I = 416.67cm4；(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度 f =
8、M/W = 0.427106/83333.3=5.12N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨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=34267.62/(250.00100.00)=1.280N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.70N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨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龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=8.910kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.6778.
9、910600.04/(1009000.004166667.0)=0.208mm龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!托梁的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= 0.108kN/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= 0.238kN.m经过计算得到最大支座 F= 12.215kN经过计算得到最大变形 V= 0.005mm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:
10、截面抵抗矩 W = 166.67cm3；截面惯性矩 I = 833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W = 0.238106/166666.7=1.43N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于17.0N/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=36748/(2100100)=1.012N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.70N/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 =0.005mm顶托梁的最大挠度小于200.0/250,满足要求!三、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，
11、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=12.22kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.350.415=0.560kN N = 12.215+0.560=12.776kN 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 = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 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)；参照碗扣式规范
12、，由公式计算 立杆计算长度：l0 = ku(h+2a) k 立杆计算长度附加系数，依据规范根据架体高度取值为1.155； u 立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为1.100； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m；根据规范规定：立杆计算长度计算时，a可按0.65m取值，再根据实际a值采用承载力线性插值得到。承载力线性插值系数 k0 = (1.0-1.2)/(0.65-0.2) (0.20-0.2) + 1.2 =1.20 l0=2.414m；=2414/16.0=151.390, =0.305根据承载力线性插值得到: =(1.0012776)/(0.3
13、05424.1)/1.20=82.423N/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计算公式 MW=1.40.6Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=0.3000.5100.138=0.021kN/m2 h 立杆的步距，0.60m； la 立杆纵向(跨度方向)间距，0.60m； lb 立杆横向间距，0.90m； Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；风荷载产生的弯矩 Mw=1.40.60.0210.6000.6000.600/10=0.000kN.m；风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计
14、算公式 其中 MTk 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk B 模板支撑架横向宽度(m)； n 模板支撑架计算单元立杆横向跨数； Hm 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。 MTk = 0.0213.00.60(0.53.0+0.80)=0.087kN.m Nwk = 66/(6+1)/(6+2)(0.087/3.00)=0.019kN 立杆Nw = 12.215+1.3500.415+1.40.60.019=12.791kN根据承载力线性插值得到: =1.00(12791/(0.305424.1)+0/4493)/1.20=82.596N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!四、梁模板支架整体稳定性计算依据规范JGJ166-2016,碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。支架的抗倾覆验算应满足下式要求： MTMR式中： MT支架的倾覆力矩设计值； MR支架的抗倾覆力矩设计值。 抗倾覆力矩:MR=3.00020.600(0.769+0.200)+2(0.0003.0000.600)3.000/2=5.230kN.m倾覆力矩:MT=31.0000.087 = 0.262kN.m 碗扣支架整体抗倾覆验算 MT MR，满足整体稳定性要求！碗扣式梁模板钢管支撑架计算满足要求！
