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梁模板钢管高支撑架计算书本计算书以图书馆八层12轴/K～M轴梁为例。本支架计算公式(1)根据脚手架试验，参照脚手架规范和脚手架工程实例，本支架计算公式(2)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》。模板支架搭设高度为6.93米，基本尺寸为：梁截面B×D=350mm×1100mm，梁两侧楼板厚度120mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=1.00米，立杆的步距h=1.20米，梁底增加3道承重立杆。梁顶托采用木方:100×100。采用的钢管类型为48×3.5，采用扣件连接方式。立杆上端伸出至模板支撑点长度：0.30米。梁模板支撑架立面简图一、模板面板计算使用模板类型为：胶合板。面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照多跨连续梁计算。(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.500×1.100×0.350=9.817kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.350×(2×1.100+0.350)/0.350=0.893kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：q13=2.500×0.350=0.875kN/m均布线荷载标准值为：q=25.500×1.100×0.350+0.350×0.350×(2×1.100+0.350)/0.350=10.710kN/m均布线荷载设计值为：按可变荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.2×(9.817+0.893)+1.4×0.875]=12.669kN/m按永久荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.35×(9.817+0.893)+1.4×0.7×0.875]=13.784kN/m根据以上两者比较应取q1=13.784kN/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.350×(2×1.100+0.350)/0.350=0.964kN/m跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:W=35.00×1.50×1.50/6=13.13cm3；I=35.00×1.50×1.50×1.50/12=9.84cm4；(1)抗弯强度计算施工荷载为均布线荷载：M1=0.1q1l2=0.1×13.784×0.2002=0.055kN.m施工荷载为集中荷载：M2=0.1q2l2+0.175Pl=0.1×0.964×0.2002+0.175×3.150×0.200=0.114kN.mM2M1，故应采用M2验算抗弯强度。σ=M/W[f]其中σ——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M——面板的最大弯距(N.mm)；W——面板的净截面抵抗矩；[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；经计算得到面板抗弯强度计算值σ=0.114×1000×1000/13125=8.694N/mm2面板的抗弯强度验算σ[f],满足要求!(2)挠度计算v=0.677ql4/100EI[v]=l/250验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故采用均布线荷载标准值q=10.710N/m为设计值。面板最大挠度计算值v=0.677×10.710×2004/(100×8000×98438)=0.147mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!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)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.500×1.100×0.200=5.610kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.200×(2×1.100+0.350)/0.350=0.510kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：q13=2.500×0.200=0.500kN/m均布线荷载标准值为：q=25.500×1.100×0.200+0.350×0.200×(2×1.100+0.350)/0.350=6.120kN/m均布线荷载设计值为：按可变荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.2×(5.610+0.510)+1.4×0.500]=7.240kN/m按永久荷载效应控制的组合方式：q1=0.9×[1.35×(5.610+0.510)+1.4×0.7×0.500]=7.877kN/m根据以上两者比较应取q1=7.877kN/m作为设计依据。集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.350×0.200×(2×1.100+0.350)/0.350=0.551kN/m跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.500=3.150kN方木的截面力学参数为本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；施工荷载为均布线荷载：方木计算简图方木剪力图(kN)方木弯矩图(kN.m)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.117kNN2=2.522kNN3=0.117kN经过计算得到最大弯矩M1=0.074kN.m经过计算得到最大支座F=2.522kN经过计算得到最大变形V=0.008mm施工荷载为集中荷载：方木计算简图方木剪力图(kN)方木弯矩图(kN.m)经过计算最大弯矩M2=0.005kN.mM1M2，故应采用M1验算抗弯强度。(1)方木抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.074×106/83333.3=0.88N/mm2方木的抗弯计算强度小于16.5N/mm2,满足要求!(2)方木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=3×0.088×1000/(2×50×100)=0.378N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2方木的抗剪强度计算满足要求!(3)方木挠度计算最大变形v=0.01mm方木的最大挠度小于400.0/250,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。集中荷载取木方的支座力P=2.522kN均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。托梁计算简图托梁剪力图(kN)托梁弯矩图(kN.m)经过计算得到最大弯矩M=1.220kN.m经过计算得到最大支座F=13.926kN经过计算得到最大变形V=1.0mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=1.220×106/166666.7=7.32N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于14.0N/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=3×6311/(2×100×100)=0.947N/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=1.0mm顶托梁的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!三、扣件抗滑移的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×0.80=6.40kN。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8.0×0.80=6.40KN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。四、立杆的稳定性计算1、不考虑风荷载时,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——不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力N1=13.93kN(已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重N2=1.2×0.133×6.930=1.103kNN=13.926+1.103=15.028kN——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89——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)；（1）.参照《扣件式规范》，由公式(1)、(2)计算顶部l0=kμ1(h+2a)(1)底部l0=kμ2h(2)其中，k——计算长度附加系数，应按表5.4.6采用；k=1.155；μ——考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按附录C采用；μ1=1.502，μ2=2.181a——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；公式(1)的计算结果：λ=μ（h+2a）/i=1.502×(1.200+2×0.30)×100/1.580=171[λ]=210,满足要求!公式(2)的计算结果：λ=μh/i=2.181×1.200×100/1.580=166[λ]=210,满足要求!立杆计算长度l0=kμ（h+2a）=1.155×1.502×(1.20+2×0.30)=3.12立杆计算长度l0=kμh=1.155×2.181×1.20=3.02l0/i=3121.965/15.800=198由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.184钢管立杆受压应力计算值=167.13N/mm2，立杆的稳定性计算[f1]=205.00N/mm2,满足要求!（2）.参考杜荣军《施工手册》公式(2)计算l0=k1k2(h+2a)(3)其中，k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.014；公式(3)的计算结果：立杆计算长度l0=k1k2(h+2a)=1.185×1.014×(1.20+2×0.30)=2.16l0/i=2162.862/15.800=137由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.363钢管立杆受压应力计算值=84.77N/mm2，立杆的稳定性计算[f]=205N/mm2,满足要求!附录：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.7.6-1满堂支撑架计算长度附加系数取值K———————————————————————————————————高度H（m）H≤88H≤1010H≤2020H≤30k1.1551.1851.2171.291———————————————————————————————————《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》满堂支撑架计算长度系数μ以上表参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（新版未正式实施）表1模板支架计算长度附加系数k1———————————————————————————————————步距h(m)h≤0.90.9h≤1.21.2h≤1.51.5h≤2.1k11.2431.1851.1671.163———————————————————————————————————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》五、模板的构造和施工要求:1、顶部支撑点的设计要求:a.钢管立柱底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托，U形支托与楞梁两侧间如有间隙，必须锲紧；其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，插入立杆内的长度不得小于150mm；螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心；b.扣件式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于500mm；碗扣式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于700mm；2、模板支架的构造要求:a.梁和板的立杆，其纵横间距应相等或成倍数；b.当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1ｍ；靠边坡上方