梁模板扣件钢管高支撑架计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJI30-2001)。 支撑高度在4米以上的模板支架补称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照《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6.2米
基本尺寸为:梁截面B×C=600mm×1400mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.80米,立杆的步距h=1.50米,梁底增加3道承重立杆。
4505050450图1 梁模板支撑立面简图
采用的钢管类型为φ48×3.5 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=-25.000×1.400×0.400=14.000 kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)
q2=0.350×0.400×(2×1.400+0.600)/0.600=0.793 kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土是产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值p1=(1.400+1.000) ×0.600×0.400=0.576 kN 均布荷载q=1.2×14.000+1.2×0.793=17.752 kN/m 集中荷载p=1.4×0.576=0.806 kN
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和截面抵抗矩分别为:
3
W=40.00×1.80×1.80/6=21.60cm
I=40.00×1.80×1.80×1.80/12=19.44cm4
0.8117.75180150计算简图
经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.270 kN N2=3.573 kN N3=3.180 kN N4=2.637 kN N5=0.799 kN 最大弯矩M=0.059 kN.m 最大变形V=0.1mm (1) 抗弯强度计算
150120
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.059×1000×1000/21600=2.733 N/mm
2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00 N/mm2 面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求! (2)抗剪计算
截面抗剪计算值T=3×1926.0/(2×400.000×18.000)=0.401 N/mm2 截面抗剪设计值[T]=1.50 N/mm2 抗剪强度验算T<[T] (3)挠度计算
面板最大挠度计算值V=0.106 mm
面板的最大挠度小于180.0/250,满足要求 二、梁底支撑方木的计算
(一)梁底方木计算
按照三跨连续梁计算,最大弯距考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=3.573/0.400=8.932kN/m
最大弯距M=0.1ql2=0.1×8.93×0.40×0.40=0.143 kN.m 最大剪力Q=0.6×0.400×8.932=3.930kN
方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W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 (1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.143×106/83333.3=1.72 N/mm2 方木的抗弯计算强度小于15.0 N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6 ql 截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2144/(2×50×100)=0.643 N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=1.50 N/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=0.677×7.443×400.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.033mm 方木的最大挠度小于400.0/0.250,满足要求! 三、梁底支撑钢管计算
(一)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取方木支撑传递力。
1.273.573.182.640.80450150150450支撑钢管计算间图
0.1140.062支撑钢管弯矩图
0.0020.034
支撑钢管变形图(
3.4463.2251.8330.210.210.111.060.111.350.610.610.190.191.061.35支撑钢管剪力图(
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.114KN.m 最大弯形Vmax=0.03mm 最大支座力Qmax=4.595kN
抗弯计算强度f=0.11×106/5080.0=22.44N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于450.0/150与10mm,满足要求! (二)梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
604.604.64.64.64.64.6800800800支撑钢管计算间图
0.5510.643支撑钢管弯矩图(
0.0591.084支撑钢管变形图(2.992.302.302.991.611.611.612.302.992.301.612.99支撑钢管剪力图(
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.643kN.m 最大弯形Vmax=1.08mm 最大支座力Qmax=3.880kN
抗弯计算强度f=0.64×106/5080.0=126.64N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算
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 kN
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=9.88 kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40—65N.m时,试验表明:单扣件在12 kN在荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20 kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0 kN 五、立杆的稳定性计算
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=9.88 kN(已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重N2=1.2× 0.129×6.200=0.961 kN N=9.880+0.961+0.000=10.840 kN
Νδ=φΑ≤[]