高支模计算

梁模板(扣件钢管架)计算书中工程；工程建设地点：；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。梁段:L1。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度B(m)：0.30；梁截面高度D(m)：0.70；混凝土板厚度(mm)：130.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：1.10；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10；立杆步距h(m)：1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：1.20；梁支撑架搭设高度H(m)：10.20；梁两侧立杆间距(m)：1.00；承重架支撑形式：梁底支撑小楞平行梁截面方向；梁底增加承重立杆根数：0；采用的钢管类型为Φ48×3；立杆承重连接方式：双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：0.75；2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：16.8；振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；3.材料参数木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗压强度设计值fc(N/mm)：16.0；木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.7；面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：20.00；面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；梁底模板支撑的间距(mm)：300.0；5.梁侧模板参数次楞间距(mm)：250；主楞竖向根数：3；穿梁螺栓直径(mm)：M12；穿梁螺栓水平间距(mm)：500；主楞到梁底距离依次是：30mm，200mm，400mm；主楞材料：圆钢管；直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.00；主楞合并根数：2；次楞材料：木方；宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；二、梁侧模板荷载计算按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；T--混凝土的入模温度，取20.000℃；V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.700m；β1--外加剂影响修正系数，取1.200；β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。分别计算得17.848kN/m2、16.800kN/m2，取较小值16.800kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。面板计算简图(单位：mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下:σ＝M/Wf其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=57×2×2/6=38cm3；M--面板的最大弯矩(N·mm)；σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)；[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.57×16.8×0.9=10.342kN/m；振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.57×4×0.9=2.873kN/m；计算跨度:l=250mm；面板的最大弯矩M=0.1×10.342×2502+0.117×2.873×2502=8.56×104N·mm；面板的最大支座反力为：N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×10.342×0.25+1.2×2.873×0.25=3.706kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=8.56×104/3.80×104=2.3N/mm2；面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；面板的受弯应力计算值σ=2.3N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！2.挠度验算ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:q=10.342N/mm；l--计算跨度:l=250mm；E--面板材质的弹性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=57×2×2×2/12=38cm4；面板的最大挠度计算值:ν=0.677×10.342×2504/(100×6000×3.80×105)=0.12mm；面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=250/250=1mm；面板的最大挠度计算值ν=0.12mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1mm，满足要求！四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=3.706/(0.700-0.130)=6.502kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=1×6×8×8/6=64cm3；I=1×6×8×8×8/12=256cm4；E=9000.00N/mm2；计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.094kN·m，最大支座反力R=2.214kN，最大变形ν=0.060mm（1）次楞强度验算强度验算计算公式如下:σ=M/W[f]经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=9.40×104/6.40×104=1.5N/mm2；次楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2；次楞最大受弯应力计算值σ=1.5N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！（2）次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值:[ν]=200/400=0.5mm；次楞的最大挠度计算值ν=0.06mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=0.5mm，满足要求！2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力2.214kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=2×4.493=8.99cm3；I=2×10.783=21.57cm4；E=206000.00N/mm2；主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kN·m)主楞计算变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.249kN·m，最大支座反力R=4.926kN，最大变形ν=0.093mm（1）主楞抗弯强度验算σ=M/W[f]经计算得到，主楞的受弯应力计算值:σ=2.49×105/8.99×103=27.7N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；主楞的受弯应力计算值σ=27.7N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！（2）主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.093mm主楞的最大容许挠度值:[ν]=500/400=1.25mm；主楞的最大挠度计算值ν=0.093mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！五、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=300×20×20/6=2.00×104mm3；I=300×20×20×20/12=2.00×105mm4；1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算：σ=M/W[f]新浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1:1.2×(24.00+1.50)×0.30×0.70×0.90=5.783kN/m；模板结构自重荷载设计值：q2:1.2×0.50×0.30×0.90=0.162kN/m；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：q3:1.4×(2.00+2.00)×0.30×0.90=1.512kN/m；最大弯矩计算公式如下:Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1×(5.783+0.162)×3002+0.117×1.512×3002=6.94×104N·mm；σ=Mmax/W=6.94×104/2.00×104=3.5N/mm2；梁底模面板计算应力σ=3.5N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！2.挠度验算根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的压力线荷载:q=q1+q2=5.783+0.162=5.945kN/m；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=300.00mm；E--面板的弹性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大允许挠度值:[ν]=300.00/250=1.200mm；面板的最大挠度计算值:ν=0.677×5.945×3004/(100×6000×2.00×105)=0.272mm；面板的最大挠度计算值:ν=0.272mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=1.2mm，满足要求！六、梁底支撑木方的计算1.荷载的计算(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：q1=1.2×[(24+1.5)×0.7×0.3+0.5×0.3×(2×0.57+0.3)/0.3]=7.29kN/m；(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)：q2=1.4×(2+2)×0.3=1.68kN/m；均布荷载设计值q=7.290+1.680=8.970kN/m；梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值：p=0.30×[1.2×0.13×24.00+1.4×(2.00+2.00)]×(1.00-0.30)/4=0.491kN2.支撑方木验算本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：W=6×8×8/6=6.40×101cm3；I=6×8×8×8/12=2.56×102cm4；E=9000N/mm2；计算简图及内力、变形图如下：简图(kN·m)剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)方木的支座力:N1=N2=1.837kN；最大弯矩：M=0.740kN·m最大剪力：V=1.837kN方木最大正应力计算值：σ=M/W=0.74×106/6.40×104=11.6N/mm2；方木最大剪应力计算值：τ=3V/(2bh0)=3×1.837×1000/(2×60×80)=0.574N/mm2；方木的最大挠度：ν=2.766mm；方木的允许挠度:[ν]=1.000×1000/250=4.000mm；方木最大应力计算值11.557N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2，满足要求！方木受剪应力计算值0.574N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.700N/mm2，满足要求！方木的最大挠度ν=2