安全设施计算软件(2016) PKPM软件出品
碗扣钢管楼板模板支架计算书
依据规范:
《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取0.80。 模板支架搭设高度为4.2m，
立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.80m。
面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。 内龙骨采用方钢管40.×40.×2.5mm，间距250mm，
梁顶托采用双钢管φ48.3×3.6mm。
模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2，施工均布荷载标准值4.00kN/m2。
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图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为φ48.3×3.6。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
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。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.100×0.200×1.200+0.200×1.200=6.264kN/m
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活荷载标准值 q2 = (2.000+4.000)×1.200=7.200kN/m 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W分别为: 截面抵抗矩 W = 45.00cm3； 截面惯性矩 I = 33.75cm4；
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 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； M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.20×6.264+1.40×7.200)×0.250×0.250=0.110kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.110×1000×1000/45000=2.444N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×6.264+1.40×7.200)×0.250=2.640kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2640.0/(2×1200.000×15.000)=0.220N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
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v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×6.264×2504/(100×6000×337500)=0.082mm 面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
二、模板支撑龙骨的计算
龙骨按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.100×0.200×0.250=1.255kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.200×0.250=0.050kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：
经计算得到，活荷载标准值 q2 = (4.000+2.000)×0.250=1.500kN/m 静荷载 q1 = 1.20×1.255+1.20×0.050=1.566kN/m 活荷载 q2 = 1.40×1.500=2.100kN/m
计算单元内的龙骨集中力为(2.100+1.566)×1.200=4.399kN
2.龙骨的计算
按照三跨连续梁计算，计算公式如下: 均布荷载 q = P/l = 4.399/1.200=3.666kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.67×1.20×1.20=0.528kN.m
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最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×1.200×3.666=2.640kN 最大支座力 N=1.1ql = 1.1×1.200×3.666=4.839kN 龙骨的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 4.41cm3； 截面惯性矩 I = 8.83cm4；
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.528×106/4414.1=119.60N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×2639.52/(2×40.00×40.00)=2.475N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=125.00N/mm2 龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距) 得到q=1.305kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.305×1200.04/(100×206000.00×88281.3)=1.007mm
200板碗扣钢管楼板模板支架计算书
