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实用模板支撑体系计算书

模板支撑体系计算书计算依据:1、《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-20082、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》JGJ 130-20113、《混凝土结构设计规》GB 50010-20104、《建筑结构荷载规》GB 50009-20125、《钢结构设计规》GB 50017-2003一、工程属性二、荷载设计三、模板体系设计模板及支架计算依据《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-2008 设计简图如下:平面图立面图四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度t(mm) 14面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) 15 面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 1.5面板弹性模量E(N/mm2) 5400取单位宽度b=1000mm,按三等跨连续梁计算:W=bh2/6=1000×14×14/6=32666.667mm3,I=bh3/12=1000×14×14×14/12=228666.667mm4q1=0.9×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q2k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4ψcQ2k]×b=0.9×max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×0.7×2]×1=29.77kN/mq1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.9]×1=28.006kN/mq1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.764kN/mq2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×0.9)]×1=23.05kN/m计算简图如下:1、强度验算Mmax =0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×28.006×0.12+0.117×1.764×0.12=0.03kN·mσ=Mmax/W=0.03×106/32666.667=0.92N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求!2、挠度验算νmax =0.677q2L4/(100EI)=0.677×23.05×1004/(100×5400×228666.667)=0.013mm≤[ν]=L/250=100/250=0.4mm满足要求!3、支座反力计算设计值(承载能力极限状态)R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×28.006×0.1+0.45×1.764×0.1=1.2kNR2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×28.006×0.1+1.2×1.764×0.1=3.292kN标准值(正常使用极限状态)R1'=R4'=0.4q2L=0.4×23.05×0.1=0.922kNR2'=R3'=1.1q2L=1.1×23.05×0.1=2.536kN五、小梁验算承载能力极限状态:梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左=R1/b=1.2/1=1.2kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中=Max[R2,R3]/b =Max[3.292,3.292]/1= 3.292kN/m梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右=R4/b=1.2/1=1.2kN/m小梁自重:q2=0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/3 =0.024kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=0.9×1.35×0.5×(0.9-0.12)=0.474kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=0.9×1.35×0.5×(0.9-0.12)=0.474kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左=0.9×Max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2]×(0.5-0.3/2)/2×1=1.105kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右=0.9×Max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×2]×((1-0.5)-0.3/2)/2×1=1.105kN/m左侧小梁荷载q左=q1左+q2+q3左+q4左=1.2+0.024+0.474+1.105=2.803kN/m中间小梁荷载q中= q1中+ q2=3.292+0.024=3.317kN/m右侧小梁荷载q右=q1右+q2+q3右+q4右=1.2+0.024+0.474+1.105=2.803kN/m小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[2.803,3.317,2.803]=3.317kN/m正常使用极限状态:梁底面板传递给左边小梁线荷载:q1左'=R1'/b=0.922/1=0.922kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:q1中'=Max[R2',R3']/b =Max[2.536,2.536]/1= 2.536kN/m梁底面板传递给右边小梁线荷载:q1右'=R4'/b=0.922/1=0.922kN/m小梁自重:q2'=1×(0.3-0.1)×0.3/3 =0.02kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'=1×0.5×(0.9-0.12)=0.39kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'=1×0.5×(0.9-0.12)=0.39kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.12)]×(0.5-0.3/2)/2×1=0.615kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'=[1×(0.5+(24+1.1)×0.12)]×((1-0.5)-0.3/2)/2×1=0.615kN/m左侧小梁荷载q左'=q1左'+q2'+q3左'+q4左'=0.922+0.02+0.39+0.615=1.947kN/m中间小梁荷载q中'= q1中'+ q2'=2.536+0.02=2.556kN/m右侧小梁荷载q右'=q1右'+q2'+q3右'+q4右' =0.922+0.02+0.39+0.615=1.947kN/m小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[1.947,2.556,1.947]=2.556kN/m为简化计算,按简支梁和悬臂梁分别计算,如下图:1、抗弯验算Mmax =max[0.125ql12,0.5ql22]=max[0.125×3.317×0.52,0.5×3.317×0.32]=0.149kN·mσ=Mmax/W=0.149×106/32667=4.569N/mm2≤[f]=11.44N/mm2 满足要求!2、抗剪验算Vmax =max[0.5ql1,ql2]=max[0.5×3.317×0.5,3.317×0.3]=0.995kNτmax =3Vmax/(2bh)=3×0.995×1000/(2×40×70)=0.533N/mm2≤[τ]=1.232N/mm2满足要求!3、挠度验算ν1=5q'l14/(384EI)=5×2.556×5004/(384×7040×114.333×104)=0.258mm≤[ν]=l1/250=500/250=2mmν2=q'l24/(8EI)=2.556×3004/(8×7040×114.333×104)=0.322mm≤[ν]=2l2/250=2×300/250=2.4mm满足要求!4、支座反力计算承载能力极限状态Rmax =[qL1,0.5qL1+qL2]=max[3.317×0.5,0.5×3.317×0.5+3.317×0.3]=1.824kN同理可得:梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R 1=1.542kN,R2=1.824kN,R3=1.824kN,R4=1.542kN 正常使用极限状态Rmax '=[q'L1,0.5q'L1+q'L2]=max[2.556×0.5,0.5×2.556×0.5+2.556×0.3]=1.406kN同理可得:梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R 1'=1.071kN,R2'=1.406kN,R3'=1.406kN,R4'=1.071kN六、主梁验算主梁类型钢管主梁截面类型(mm) Φ48×2.7 主梁计算截面类型(mm) Φ48×2.7 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁截面抵抗矩W(cm3) 4.12主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁截面惯性矩I(cm4) 9.891、抗弯验算主梁弯矩图(kN·m) σ=Mmax/W=0.141×106/4120=34.284N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!2、抗剪验算主梁剪力图(kN)Vmax=3.366kNτmax =2Vmax/A=2×3.366×1000/384=17.532N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3、挠度验算主梁变形图(mm) νmax=0.056mm≤[ν]=L/250=334/250=1.336mm 满足要求!4、支座反力计算承载能力极限状态支座反力依次为R1=0.295kN,R2=3.661kN,R3=3.661kN,R4=0.295kN正常使用极限状态支座反力依次为R1'=0.224kN,R2'=2.701kN,R3'=2.701kN,R4'=0.224kN七、2号主梁验算主梁类型钢管主梁截面类型(mm) Φ48×2.7 主梁计算截面类型(mm) Φ48×2.7 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁截面抵抗矩W(cm3) 4.12主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁截面惯性矩I(cm4) 9.89主梁计算方式三等跨连续梁可调托座主梁根数 1P=max[R2,R3]=Max[3.661,3.661]=3.661kN,P'=max[R2',R3']=Max[2.701,2.701]=2.701kN1、抗弯验算2号主梁弯矩图(kN·m)/W=0.641×106/4120=155.509N/mm2≤[f]=205N/mm2 σ=Mmax满足要求!2、抗剪验算2号主梁剪力图(kN) =2.38kNVmaxτmax =2Vmax/A=2×2.38×1000/384=12.394N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3、挠度验算2号主梁变形图(mm) νmax=1.533mm≤[ν]=L/250=1000/250=4mm 满足要求!4、支座反力计算极限承载能力状态支座反力依次为R1=4.942kN,R2=7.871kN,R3=7.871kN,R4=4.942kN立柱所受主梁支座反力依次为R2=7.871/1=7.871kN,R3=7.871/1=7.871kN八、纵向水平钢管验算钢管截面类型(mm) Φ48×2.7 钢管计算截面类型(mm) Φ48×2.7 钢管截面面积A(mm2) 384 钢管截面回转半径i(mm) 16钢管弹性模量E(N/mm2) 206000 钢管截面惯性矩I(cm4) 9.89钢管截面抵抗矩W(cm3) 4.12 钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125P=max[R1,R4]=0.295kN,P'=max[R1',R4']=0.224kN计算简图如下:1、抗弯验算纵向水平钢管弯矩图(kN·m)/W=0.052×106/4120=12.531N/mm2≤[f]=205N/mm2 σ=Mmax满足要求!2、抗剪验算纵向水平钢管剪力图(kN) =0.192kNVmaxτmax =2Vmax/A=2×0.192×1000/384=0.999N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3、挠度验算纵向水平钢管变形图(mm) νmax=0.127mm≤[ν]=L/250=1000/250=4mm 满足要求!4、支座反力计算支座反力依次为R1=0.398kN,R2=0.634kN,R3=0.634kN,R4=0.398kN同理可得:两侧立柱所受支座反力依次为R1=0.634kN,R4=0.634kN九、可调托座验算荷载传递至立柱方式可调托座2 可调托座承载力容许值[N](kN) 30 扣件抗滑移折减系数k c 11、扣件抗滑移验算两侧立柱最大受力N=max[R1,R4]=max[0.634,0.634]=0.634kN≤1×8=8kN单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!2、可调托座验算可调托座最大受力N=max[R2,R3]=7.871kN≤[N]=30kN满足要求!十、立柱验算1、长细比验算l=h=1500mmλ=l/i=1500/16=93.75≤[λ]=150 长细比满足要求!查表得,φ=0.6412、风荷载计算Mw =0.9×φc×1.4×ωk×la×h2/10=0.9×0.9×1.4×0.29×1×1.52/10=0.074kN·m3、稳定性计算根据《建筑施工模板安全技术规》JGJ162-2008,荷载设计值q1有所不同:1)面板验算q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×0.9×2]×1=27.162kN/m2)小梁验算q1=max{1.098+0.9×1.2×[(0.3-0.1)×0.3/3+0.5×(0.9-0.12)]+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×max[0.5-0.3/2,(1-0.5)-0.3/2]/2×1,3.01+0.9×1.2×(0.3-0.1)×0.3/3}=3.032kN/m同上四~八计算过程,可得:R1=0.574kN,R2=7.003kN,R3=7.003kN,R4=0.574kN立柱最大受力Nw =max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+0.9×1.2×0.15×(31.2-0.9)+Mw /lb=max[0.574+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×(1+0.5-0.3/2)/2×1,7.003,7.003,0.574+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.9×1]×(1+1-0.5-0.3/2)/2×1]+4.909+0.074/1=11.985kNf=N/(φA)+M/W=11985.215/(0.641×384)+0.074×106/4120=66.653N/mm2w≤[f]=205N/mm2满足要求!十一、高宽比验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》JGJ130-2011 第6.9.7:支架高宽比不应大于3H/B=31.2/20=1.56<3满足要求,不需要进行抗倾覆验算!十二、立柱支承面承载力验算=N=11.985kNF11、受冲切承载力计算根据《混凝土结构设计规》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表可得:βh =1,f t =0.858N/mm 2,η=1,h 0=h-20=100mm , u m =2[(a+h 0)+(b+h 0)]=1500mmF=(0.7βh f t +0.25σpc ,m )ηu m h 0=(0.7×1×0.858+0.25×0)×1×1500×100/1000=90.09kN ≥F 1=11.985kN 满足要求!2、局部受压承载力计算根据《混凝土结构设计规》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表可得:fc =7.488N/mm2,βc=1,βl =(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(1000)×(1350)/(100×450)]1/2=5.477,Aln=ab=45000mm2F=1.35βc βlfcAln=1.35×1×5.477×7.488×45000/1000=2491.568kN≥F1=11.985kN满足要求!Q235A钢管轴心受压构件的稳定系数。

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