模板(扣件钢管架)脚手架搭设示意图

1.模板支架参数

横向间距或排距(m):1.30；纵距(m):1.30；步距(m):1.70；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):3.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ；板底支撑连接方式:方木支撑；

扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；

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):25.000；

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；

3.楼板参数

楼板的计算厚度(mm):100.00；

4.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为12mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；

木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):200.000；

木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):70.00；

托梁材料为：钢管(双钢管) :Φ48 × 3.0；

河南二建格力电器项目部

2011年4月30日

图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 100×1.22/6 = 24 cm3；

I = 100×1.23/12 = 14.4 cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1 = 25×0.1×1+0.35×1 = 2.85 kN/m；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：

q2 = 1×1= 1kN/m；

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和，计算公式如下:

其中：q=1.2×2.85+1.4×1= 4.82kN/m

最大弯矩M=0.1×4.82×0.22= 0.019 kN·m；

面板最大应力计算值σ= 19280/24000 = 0.803 N/mm2；

面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2；

面板的最大应力计算值为 0.803 N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为

其中q = 2.85kN/m

面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.85×2004/(100×9500×1429166.667)=0.002 mm；

面板最大允许挠度 [V]=200/ 250=0.8 mm；

面板的最大挠度计算值 0.002 mm 小于面板的最大允许挠度 0.8 mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算:

方木按照两跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×7×7/6 = 40.83 cm3；

I=5×7×7×7/12 = 142.92 cm4；

方木楞计算简图（mm）

1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q1= 25×0.2×0.1 = 0.5 kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2= 0.35×0.2 = 0.07 kN/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 = 1×0.2 = 0.2 kN/m；

2.强度验算:

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和，计算公式如下:

均布荷载 q = 1.2 × (q1 + q2)+ 1.4 ×p1 = 1.2×(0.5 + 0.07)+1.4×0.2 = 0.9 kN/m；

最大弯距 M = 0.125ql2 = 0.125×0.9×1.32 = 0.204 kN；

最大支座力 N = 1.25×q×l = 1.25 × 0.9×1.3 = 1.567 kN ；

方木最大应力计算值σ= M /W = 0.204×106/40833.33 = 4.987 N/mm2；

方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2；

方木的最大应力计算值为 4.987 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T]

其中最大剪力: Q = 0.625×0.9×1.3 = 0.783 kN；

方木受剪应力计算值 T = 3 ×0.783×103/(2 ×50×70) = 0.336 N/mm2；

方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm2；

方木的受剪应力计算值 0.336 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求!

4.挠度验算:

最大挠度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:

均布荷载 q = q1 + q2 = 0.57 kN/m；

最大挠度计算值ω= 0.521×0.57×13004 /(100×9500×1429166.667)= 0.625 mm；

最大允许挠度 [V]=1300/ 250=5.2 mm；

方木的最大挠度计算值 0.625 mm 小于方木的最大允许挠度 5.2 mm,满足要求!

四、托梁材料计算:

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：钢管(双钢管) :Φ48 × 3.5；

W=8.98 cm3；

I=24.38 cm4；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.567 kN；

托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN.m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN)

最大弯矩 M max = 1.329 kN.m ；

最大变形 V max = 3.079 mm ；

最大支座力 Q max = 11.225 kN ；

最大应力σ= 1328857.812/80 = 147.98 N/mm2；

托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

托梁的最大应力计算值 147.98 N/mm2小于托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为 3.079mm 小于 1300/150与10 mm,满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值(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)：

N G1 = 0.124×3 = 0.371 kN；

(2)模板的自重(kN)：

N G2 = 0.35×1.3×1.3 = 0.591 kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

N G3 = 25×0.1×1.3×1.3 = 4.225 kN；

静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3 = 5.187 kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

活荷载标准值 N Q = (1+2 ) ×1.3×1.3 = 5.07 kN；

3.立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 1.4N Q = 13.322 kN；

六、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(kN) ：N = 13.322 kN；

φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L o/i 查表得到；

i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm；

A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2；

W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3；

σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；

[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205 N/mm2；

L0---- 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》，由下式计算：

l0 = h+2a

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；

得到计算结果：

立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.7+2×0.1 = 1.9 m ；

L0 / i = 1900 / 15.9=119 ；

由长细比 l o/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.458 ；

钢管立杆受压应力计算值；σ=13322.4/(0.458×424) = 68.604 N/mm2；

立杆稳定性计算σ= 68.604 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2，满足要求！

七、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ f g

地基承载力设计值:f g = f gk×k c = 170×1=170 kpa；

其中，地基承载力标准值：f gk= 170 kpa ；

脚手架地基承载力调整系数：k c = 1 ；

立杆基础底面的平均压力：p = N/A =13.322×0.25=53.29 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N = 13.322 kN；基础底面面积：A = 0.25 m2。

p=53.29 ≤ f g=170 kpa 。地基承载力满足要求！下载本文