梁底支撑计算

梁底支撑计算扣件式钢管梁板模板支撑架计算及算例分析•对模板支架，特别是空间高、跨度大、荷载重的模板支架进行分析计算的研究和总结不多，不少工程编制的施工技术方案比较简略。对于梁模板承重架的搭设形式，根据荷载的传递过程，计算应该涉及以下基本内容：第二节梁底支撑计算1梁模板的面板抗弯强度、抗剪强度和挠度计算；2梁底方木、托梁抗弯强度、抗剪强度和挠度计算；•3横纵水平钢管的强度和挠度计算；•4横纵水平钢管与立杆连接点的扣件抗滑移计算；•5立杆的稳定性计算；•6、立杆变形计算（地方规范要求）；•7、地基基础计算。第二节梁底支撑计算•一、基本计算模型随着模板支架支撑方式不同，梁底支撑的传力路线和基本计算单元也略有不同：•1、无承重立杆，木方垂直梁截面（图2.5）：传力路线为竖向荷载—模板—纵向木方—梁底支撑钢管（—纵向钢管）—扣件—立杆，其中模板计算应以纵向木方为支座的简支梁计算；木方按三等跨连续梁计算，跨度为立杆在梁跨度方向距离；梁底支撑钢管以梁截面两侧的立杆距离为跨度的简支梁计算，通过木方传递集中荷载。第二节梁底支撑计算•一般情况下，在梁跨度方向的梁底支撑钢管与立杆距离是相同的，这时纵向钢管只起构造拉结作用；当方木计算不满足要求时，要增加梁底支撑钢管的根数，立杆距离是梁底支撑钢管间距的整数倍，中间梁底支撑钢管是放在纵向钢管中的，需要增加纵向钢管计算，采用三跨连续梁计算单元，跨度为立杆在梁跨度方向距离，梁底支撑钢管的支座力传递集中荷载。第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算图2.5扣件式钢管梁模板支架计算模型一第二节梁底支撑计算•2、梁底增加承重立杆，木方垂直梁截面（图2.6）：传力路线为竖向荷载—模板—纵向木方—梁底支撑钢管（—纵向钢管）—扣件—立杆，其中模板计算应以木方为支座的多跨度连续梁计算；木方三等跨连续梁计算，跨度为立杆在梁跨度方向距离；梁底支撑钢管以梁截面两侧的立杆距离为跨度的连续梁计算，通过木方传递集中荷载。第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算图2.6扣件式钢管梁模板支架计算模型二第二节梁底支撑计算•3、各地施工企业在进行梁模板搭设过程当中，由于搭设习惯的不同使得梁模板支撑方式比较丰富，有的施工企业采用木方平行梁截面搭设形式如（图2.7）：这种搭设方式传力路线竖向荷载—模板—横向木方—纵向钢管—梁底支撑钢管—扣件—立杆，其中模板计算应以木方为支座按三跨连续梁计算，跨度为木方距离；模板把荷载以均布荷载形式传给木方，木方按照简支梁计算；木方的支座力以集中荷载的形式传给纵向钢管，纵向钢管按三跨连续梁计算；纵向钢管支座力以集中荷载的形式传给梁底支撑钢管，梁底支撑钢管直接把荷载传递给扣件，计算扣件抗滑移承载力；扣件力传递给梁两侧的立杆，最后计算立杆的稳定性是否满足要求。第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算图2.7扣件式钢管梁模板支架计算模型三第二节梁底支撑计算•4、目前极少数施工单位采用组合小钢模支撑形式，当施工单位采用组合小钢模支设时，梁底可以考虑采用组合小钢模形式（图2.8）：其中模板计算应以木方为支座按三跨连续梁计算，跨度为横向钢管间距；模板把荷载以均布荷载形式传给横向钢管，横向钢管按照简支梁计算；横向钢管的支座力以集中荷载的形式传给纵向钢管，纵向钢管按三跨连续梁计算；纵向钢管直接把荷载传递给扣件，计算扣件抗滑移承载力；扣件力传递给梁两侧的立杆，最后计算立杆的稳定性是否满足要求。第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算•5、“U”托支撑形式一（图2.9）：这是大断面梁采用最多的支设形式，可以避免靠扣件的抗滑力承受竖向荷载，扣件只起到构造作用。为了保证梁支撑的稳定性，最少在梁下增加两根承重立杆，计算方式为简支梁形式，随着梁截面的增大，根据实际情况再增加承重立杆，由多根立杆承担更大的荷载，横向木方计算方式就要以两跨、三跨梁形式来计算。传力路线竖向荷载—模板—横向木方—顶托梁—立杆，其中模板计算应以木方为支座的三跨连续梁计算，跨度为木方距离；木方计算以顶托梁为支座的多跨连续梁计算；顶托梁计算应采用三跨连续梁计算，跨度为梁底支撑立杆在梁跨度方向距离第二节梁底支撑计算•（在使用顶托进行支撑时，考虑经济实用，梁底支撑次楞和托梁常采用木方，木方进场长度为4米，实际施工时跨度通常小于1.2米，即1.2×3＜4，所以木方宜采用三跨连续梁计算；如果三跨之和大于4米，则宜采用两跨连续梁进行计算。依此类推。）顶托梁的计算应根据实际施工采用具体材料考虑，如木方、槽钢、双钢管等比较常用。第二节梁底支撑计算•6、“U”托支撑形式二（图2.10）：这种支设形式与上面的不同就是木方与顶托梁的布置方向互换而已，具体传力路线是不变的，竖向荷载—模板—横向木方—顶托梁—立杆，其中模板计算应以木方为支座的多跨连续梁计算；木方计算以顶托梁为支座的三跨连续梁计算，跨度为梁底支撑立杆在梁跨度方向距离；顶托梁计算应采用以“U”托为支座的多跨连续梁计算。第二节梁底支撑计算图2.10扣件式钢管梁模板支架计算模型六第二节梁底支撑计算•7、“U”托支撑形式三（图2.11）：这种三层支撑材料过于浪费，也比较麻烦，但也有施工单位采用。传力路线竖向荷载—模板—上层木方—中间层木方—顶托梁—立杆，其中模板计算应以上层木方为支座的三跨连续梁计算，跨度为木方距离；上层木方计算以中间层木方为支座的多跨连续梁计算；中间层木方采用三跨连续梁计算；顶托梁计算应采用以“U”托为支座的多跨连续梁计算。第二节梁底支撑计算图2.11扣件式钢管梁模板支架计算模型七第二节梁底支撑计算•由于实际施工中一般是梁板同时浇筑混凝土的，梁两侧的一部分楼板荷载会通过梁两侧的外龙骨传递下来，所以在计算梁底托梁或梁底支撑钢管时，需要考虑这部分荷载作为集中荷载传递下来。第二节梁底支撑计算•二、扣件抗滑移计算•按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）的规定，对于扣件主要承受竖向荷载时，需要按照下式计算扣件的抗滑承载力：•（2.3）•式中——扣件抗滑承载力设计值,取8.0，有些地方规范要求考虑扣件的折减系数；•——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。cRR第二节梁底支撑计算图2.12扣件传递荷载示意图第二节梁底支撑计算•三、立杆稳定计算——国家规范•《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）的规定立杆的稳定性计算公式：•（2.4）•式中N——立杆的轴心压力设计值，作用于模板支架的荷载包括水平支撑传给立杆的竖向力标准值和立杆自重标准植；][fAN第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算图2.13立杆稳定性计算aa取值示意图第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算图2.14钢管与混凝土柱横向拉结示意图第二节梁底支撑计算图2.15钢管与剪力墙洞横向拉结示意图第二节梁底支撑计算•《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）对于不考虑风荷载时,立杆的稳定性也按照公式（2.4）计算，但只提及最大步距，没有涉及a值，这是很不安全的，还是建议计算中增加考虑a值。•另外，《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）考虑风荷载的工况，立杆的稳定性计算公式为：•（2.5）][fWMANW第二节梁底支撑计算•风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算如下：••（2.6）•（2.7）)4.19.02.1(9.0QikGikwNNN104.19.022hlwMakw第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算•模板承重架的节点不是刚性节点，人工不确定因素很多，力传递也不直接且不规则，离散性很大，千百个扣件中有一个或几个失效，则计算长度就可能增加一倍甚至更大，轴心受压立杆的稳定系数就会急剧下降，立杆的承载力也大幅减小，立杆的受压稳定性也就很难得到保证。所以要高度重视模板承重架的构造要求，模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。要确保各种杆件的布置符合规范要求，使杆件传力明确，立杆要尽可能承受轴向力，避免或减小荷载的偏心。要加强整体连接和拉结，确保整体稳定性，避免出现不稳定结构和节点可变状态，要实现构造尺寸的规范化，避免设计的随意性。第二节梁底支撑计算八、地面基础计算模板支架的基础一般存在两种情况，包括落在混凝土底板上或者普通地面上，如果是落在混凝土底板上，需要验算基础底板的设计强度是否满足要求，因为上面的临时支撑的钢筋混凝土未达到足够强度是不能受力的。存在多层荷载迭加的情况，基础底板不能满足支撑强度时，需要增加基础底板回顶，适当保留下面撑；对于普通地面上，需要按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)验算基础承载力，支撑立杆基础底面的平均压力应按下列公式计算第二节梁底支撑计算第二节梁底支撑计算