1一、工程概况二、编制依据《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》(GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)三、板高支撑架计算书(一)参数信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):0.90;步距(m):1.50;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):6.00;采用的钢管(mm):Φ48×3.5;扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;板底支撑连接方式:方木支撑;2.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):24.000;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.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;2木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;木方的截面宽度(mm):80.00;木方的截面高度(mm):100.00;3图2楼板支撑架荷载计算单元(二)模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=8.000×10.000×10.000/6=133.33cm3;I=8.000×10.000×10.000×10.000/12=666.67cm4;方木楞计算简图1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1=24.000×0.300×0.200=1.440kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.300=0.105kN/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)×0.900×0.300=0.810kN;2.强度计算: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4和,计算公式如下:均布荷载q=1.2×(1.440+0.105)=1.854kN/m;集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.854×0.9002/8=0.443kN.m;最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.854×0.900/2=1.401kN;截面应力σ=M/w=0.443×106/133.333×103=3.322N/mm2;方木的计算强度为3.322小13.0N/mm2,满足要求!3.抗剪计算: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:Q=0.900×1.854/2+1.134/2=1.401kN;截面抗剪强度计算值T=3×1401.300/(2×80.000×100.000)=0.263N/mm2;截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;方木的抗剪强度为0.263小于1.300,满足要求!4.挠度计算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:5均布荷载q=q1+q2=1.440+0.105=1.545kN/m;集中荷载p=0.810kN;最大变形V=5×1.545×900.0004/(384×9500.000×6666666.67)+810.000×900.0003/(48×9500.000×6666666.67)=0.403mm;方木的最大挠度0.403小于900.000/250,满足要求!(三)木方支撑钢管计算: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=1.854×0.900+1.134=2.803kN;支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)6支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.943kN.m;最大变形Vmax=2.412mm;最大支座力Qmax=10.192kN;截面应力σ=0.943×106/5080.000=185.715N/mm2;支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!(四)扣件抗滑移的计算: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。7纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.192kN;R12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!(五)模板支架荷载标准值(轴力):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=0.775kN;钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。(2)模板的自重(kN):NG2=0.350×1.000×0.900=0.315kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=24.000×0.200×1.000×0.900=4.320kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.410kN;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)×1.000×0.900=2.700kN;3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=10.272kN;(六)立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:8其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):N=10.272kN;σ----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=1.58cm;A----立杆净截面面积(cm2):A=4.89cm2;W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08cm3;σ--------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]=205.000N/mm2;Lo----计算长度(m);如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算lo=k1uh(1)lo=(h+2a)(2)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=0.100m;公式(1)的计算结果:立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m;Lo/i=2945.250/15.800=186.000;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=0.207;钢管立杆受压强度计算值;σ=10271.520/(0.207×489.000)=101.474N/mm2;9立杆稳定性计算σ=101.474N/mm2小于[f]=205.000满足要求!公式(2)的计算结果:立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m;Lo/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;钢管立杆受压强度计算值;σ=10271.520/(0.530×489.000)=39.632N/mm2;立杆稳定性计算σ=39.632N/mm2小于[f]=205.000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lo=k1k2(h+2a)(3)k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.007;公式(3)的计算结果:立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.007×(1.500+0.100×2)=2.128m;Lo/i=2127.892/15.800=135.000;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=0.371;钢管立杆受压强度计算值;σ=10271.520/(0.371×489.000)=56.618N/mm2;立杆稳定性计算σ=56.618N/mm2小于[f]=205.000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10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》。四、梁支撑架计算书(一)参数信息:1.脚手架参数立柱梁跨度方向间距l(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30;脚手架步距(m):1.00;脚手架搭设高度(m):6.00;梁两侧立柱间距(m):1.20;承重架支设:无承重立杆,木方平行梁截面B;2.荷载参数模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0.300;混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):0.550;11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):2.000;3.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):10000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;木方的截面宽度(mm):80.00;木方的截面高度(mm):100.00;4.其他采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;图1梁模板支撑架立面简图12(二)梁底支撑钢管的计算作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN):q1=25.000×0.300×0.550×0.300=1.238kN;(2)模板的自重荷载(kN):q2=0.350×0.300×(2×0.550+0.300)=0.147kN;(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=(2.000+2.000)×0.300×0.300=0.360kN;2.木方楞的传递均布荷载计算:P=(1.2×(1.238×0.147)+1.4×0.360)/0.300=7.218kN/m;3.支撑钢管的强度计算:按照均布荷载作用下的简支梁计算均布荷载,q=7.218kN/m;计算简图如下支撑钢管按照简支梁的计算公式M=0.125qcl(2-c/l)13Q=0.5qc经过简支梁的计算得到:钢管最大弯矩Mmax=0.125×7.218×0.300×1.200×(2-0.300/1.200)=0.568kN.m;截面应力σ=568417.500/5080.000=111.893N/mm2;水平钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!钢管支座反力RA=RB=0.5×7.218×0.300=1.083kN;(三)梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。(四)扣件抗滑移的计算: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12.80kN;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=1.08kNR12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!14(五)立杆的稳定性计算: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=1.083kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.149×6.000=1.072kN;楼板的混凝土模板的