恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架(砼结构施工)计算书

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1、恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架（砼结构施工）计算书本计算书依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)、建筑施工计算手册江正荣著、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。板段：B1。 模板支撑体系剖面图 钢管排列平面示意图一、恒智天成安全计算软件参数信息1.模板构造及支撑参数(一) 构造参数楼层高度H：22.6m；混凝土楼板厚度：220mm；结构表面要求：隐藏；立杆步距h：1.2m；立杆纵向间距la：

2、0.9m；立杆横向间距lb：0.9m；扫地杆距支撑面h1(m)：0.15m；(二) 支撑参数满堂支撑架类型：剪刀撑设置普通型；支撑架高宽比：2高宽比2.5；纵横向最少跨数k：5k8；板底采用的支撑钢管类型为：48.3 3.6mm；钢管钢材品种：钢材Q235钢(16-40)；钢管弹性模量E：206000N/mm2；钢管屈服强度fy：235N/mm2；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；钢管抗剪强度设计值fv：120N/mm2；钢管端面承压强度设计值fce：325N/mm2；2.荷载参数新浇筑砼自重标准值G2k：24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：1.1kN/m3；板底模板自重标

3、准值G1k：0.3kN/m2；承受集中荷载的模板单块宽度：1000mm；施工人员及设备荷载标准值Q1k：计算模板和直接支承模板的小梁时取4kN/m2；计算直接支承小梁的主梁时取2.4kN/m2；计算支架立柱等支承结构构件时取1.6kN/m2；3.板底模板参数搭设形式为：2层梁顶托承重；(一) 面板参数面板采用克隆(平行方向)12mm厚覆面木胶合板；厚度：12mm；抗弯设计值fm：31N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；(二) 第一层支撑梁参数材料：1根50100矩形木楞；间距：300mm；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯

4、强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；(三) 第二层支撑梁参数材料：1根50100矩形木楞；木材品种：东北落叶松；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：15N/mm2；抗弯强度设计值fm：17N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；4.地基参数模板支架放置在地面上，地基土类型为：砂土；地基承载力标准值：180kPa；立杆基础底面面积：0.25m2；地基承载力调整系数：0.8。二、恒智天成安全计算软件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。根据模板规范（JGJ162-2008）第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。这里取面

5、板的计算宽度为1.000m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: I = 1000123/12= 1.440105mm4； W = 1000122/6 = 2.400104mm3；1.荷载计算及组合模板自重标准值G1k=0.31.000=0.300 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=241.0000.22=5.280 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.11.0000.22=0.242 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.300+ 5.280+ 0.242=5.822 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=41.000=4.000 kN/m；计算模板面板时用集中活荷载进行验算P=4

6、kN；(1) 计算挠度采用标准组合： q=5.822kN/m；(2) 计算弯矩采用基本组合：A 永久荷载和均布活荷载组合 q=max（q1，q2）=11.328kN/m； 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.9(1.25.822+1.44.000) =11.328kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q2=0.9(1.355.822+1.40.74.000) =10.602kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q1=0.91.25.822 =6.288kN/m；P1=0.91.44 =5.040kN；由永久荷载效应控制的组合：q2=0.91.355.822 =7.

7、074kN/m；P2=0.91.40.74 =3.528kN；2.面板抗弯强度验算 M/W f其中：W - 面板的截面抵抗矩，W =2.400104mm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm) M=max（Ma，Mb1，Mb2）=0.449kNm； Ma=0.125ql2=0.12511.3280.32 =0.127kNm；Mb1=0.125q1l2+0.25P1l=0.1256.2880.32+0.255.0400.3 =0.449kNm； Mb2=0.125q2l2+0.25P2l=0.1257.0740.32+0.253.5280.3 =0.344Nmm；经计算得到，面板的受弯应力计算值:

8、 = 0.449106/2.400104=18.697N/mm2；实际弯曲应力计算值 =18.697N/mm2 小于抗弯强度设计值f =31N/mm2，满足要求！2.面板挠度验算 =5ql4/(384EI)其中：q-作用在模板上的压力线荷载:q = 5.822kN/m； l-面板计算跨度: l =300mm； E-面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2； I-截面惯性矩: I =1.440105mm4； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=1.200mm；面板的最大挠度计算值: = 55.8223004/(384115001.440105)=0.371mm；实际最大挠度计算值:

9、 =0.371mm小于最大允许挠度值: =1.200mm，满足要求！三、板底支撑梁的计算1.第一层支撑梁的计算支撑梁采用1根50100矩形木楞，间距300mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为： I=1416.67104= 4.167106 mm4； W=183.33103= 8.333104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合：模板自重标准值G1k=0.30.3=0.090 kN/m；新浇筑砼自重标准值G2k=240.30.22=1.584 kN/m；钢筋自重标准值G3k=1.10.30.22=0.073 kN/m；永久荷载标准值Gk= 0.09

10、0+1.584+ 0.073=1.747 kN/m；施工人员及设备荷载标准值Q1k=40.3=1.200 kN/m；计算第一层支撑梁时用集中活荷载进行验算P=4 kN；(1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重)： q=1.747+0.03=1.7766kN/m；(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重)：A 永久荷载和均布活荷载组合 由可变荷载效应控制的组合： q1=0.91.2(1.747+0.03) =1.919kN/m； q2=0.91.41.200 =1.512kN/m； 由永久荷载效应控制的组合： q1=0.91.35(1.747+0.03) =2.159kN/m； q

11、2=0.91.40.71.200 =1.058 kN/m；B 永久荷载和集中活荷载组合由可变荷载效应控制的组合：q=0.91.2(1.747+0.03) =1.919kN/m；P=0.91.44 =5.040kN；由永久荷载效应控制的组合：q=0.91.35(1.747+0.03) =2.159kN/m；P=0.91.40.74 =3.528kN；(二) 荷载效应计算支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永久荷载和集中活荷载组合”两种情况，为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值，查模板规范（JGJ162-2008）附录C表C.

12、1-2确定内力系数。(1) 最大弯矩M计算最大弯矩M=max（Ma，Mb）=1.091kNm；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Ma=0.100q1l2+0.117q2l2=0.1001.9190.92+0.1171.5120.92 =0.299kNm；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大Mb=0.080ql2+0.213Pl=0.0801.9190.92+0.2135.0400.9=1.091kNm；(2) 最大剪力V计算最大剪力V=max（Va，Vb）=4.438 kN；A 永久荷载和均布活荷载组合经过系统电算，

13、采用以下荷载组合的剪力效应值最大Va=0.600q1l+0.617q2l=0.6001.9190.9+0.6171.5120.9=1.876kN；B 永久荷载和集中活荷载组合经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大Vb=0.600ql+0.675P =0.6001.9190.9+0.6755.040=4.438kN；(3) 最大变形计算= 0.677ql4/100EI=0.6771.77669004/(100100004.167106)=0.189mm (三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算=M/W=1.091106/8.333104 =13.087N/mm2实际弯曲应力计算值 =

14、13.087N/mm2 小于抗弯强度设计值f =17N/mm2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=4.438100062500/(4.16710650)=1.331N/mm2；实际剪应力计算值 1.331 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算最大挠度： =0.189mm； -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250=3.600mm；实际最大挠度计算值: =0.189mm小于最大允许挠度值: =3.600mm，满足要求！2.第二层支撑梁的计算支撑梁采用1根50100矩形木楞，间距900mm。支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和

15、弹性模量E分别为： I=1416.67104= 4.167106 mm4； W=183.33103= 8.333104 mm3； E=10000 N/mm2；(一) 荷载计算及组合(1) 第一层支撑梁产生的最大支座反力施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.40.3=0.720 kN/m；由可变荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=1.919kN/m；q2=0.91.40.720 =0.907kN/m；由永久荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：q1=2.159kN/m；q2=0.91.40.70.720 =0.635kN/m；由可变荷载效应控制的组合产生最大支座反力F1=1.100q1l+

16、1.200q2l=1.1001.9190.9+1.2000.9070.9 =2.879kN；由永久荷载效应控制的组合产生最大支座反力F2=1.100q1l+1.200q2l=1.1002.1590.9+1.2000.6350.9 =2.823kN；A 第一层支撑梁产生的最大支座反力（计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用）：最大支座反力F=max（F1，F2）=2.879kN；B 第一层支撑梁产生的最大支座反力（计算第二层支撑梁变形采用）：F=1.100ql=1.1001.77660.9=1.759kN；(2) 第二层支撑梁自重A 计算第二层支撑梁弯矩和剪力采用：q=0.041 kN/m；B 计算第二

17、层支撑梁变形采用：q=0.030 kN/m；(二) 荷载效应计算第二层支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。根据上面计算的荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kNm) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 0.694kN.m 最大剪力：V= 3.669kN 最大变形：= 0.592mm 最大支座反力：F= 9.446kN(三) 支撑梁验算(1) 支撑梁抗弯强度计算 =M/W=0.694106/8.333104 =8.332N/mm2实际弯曲应力计算值 =8.332N/mm2 小于抗弯强度设计值 f=17N/mm

18、2，满足要求！(2) 支撑梁抗剪计算 =VS0/Ib=3.669100062500/(4.16710650)=1.101N/mm2；实际剪应力计算值 1.101 N/mm2 小于抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2，满足要求！(3) 支撑梁挠度计算 -容许挠度: 结构表面隐藏=l/250；第1跨最大挠度为0.592mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！第2跨最大挠度为0.067mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！第3跨最大挠度为0.591mm，容许挠度为3.600mm，满足要求！各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！四、恒智天成安全计算软件顶部立杆的稳定性计算(

19、一) 基本数据计算1.立杆轴心压力设计值计算立杆轴心压力设计值N =N1+N2=8.515+0.333=8.848 kN；(1) 第二层支撑梁传递的支座反力N1均布活荷载不能直接作用在支架立柱，而是作用在面板板面，通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给第二层支撑梁，通过第二层支撑梁的支座反力传递给支架立柱。由于活荷载位置的不确定性，如果直接按照立柱承担荷载的面积（立柱纵距la立柱横距lb）来计算荷载效应是不精确的（这样计算的荷载效应值比实际值小）。所以，我们采用“力传递法”进行计算。计算的方法完全同“2.第二层支撑梁的计算”中计算最大支座反力的步骤和方法，注意：作用在第一层支撑梁上的活荷载按照下

20、面的方法计算：施工人员及设备荷载标准值Q1k=1.60.3=0.480 kN/m；通过以上方法计算得到：第二层支撑梁传递的支座反力N1= 8.515 kN；(2) 垂直支撑系统自重N2脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1721.618=0.333 kN；2.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比= l0/i = k1（h+2a）/i=1（h+2a）/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-2得：1=1.415 ；立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm；立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度：a = 41.8 cm；=1.415（1.2100+241.8）/1.590=181

21、.224立杆长细比验算：实际长细比计算值= 181.224 小于容许长细比210，满足要求！3.确定轴心受压构件的稳定系数长细比= l0/i = k1（h+2a）/i =1.2911.415（1.2100+241.8）/1.590=233.960；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到 ：= 0.133(二) 立杆稳定性计算 = N/(A)f=8.848103/(0.1335.06102) = 131.391N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 131.391N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！五、底部立杆的稳定性计算(一) 基本数据计算1.立杆轴

22、心压力设计值计算立杆轴心压力设计值N =N1+N2=8.515+4.565=13.079 kN；(1) 第二层支撑梁传递的支座反力N1计算过程同顶部立杆，N1= 8.515 kN；(2) 垂直支撑系统自重N2脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.17222.168=4.565 kN；2.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比= l0/i = k2h/i=2h/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-4得：2=2.292 ；立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm；=2.2921.2100/1.590=172.981立杆长细比验算：实际长细比计算值= 172.981 小于容许长细比

23、210，满足要求！3.确定轴心受压构件的稳定系数长细比= l0/i = k2h/i =1.2912.2921.2100/1.590=223.319；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到 ：= 0.146(二) 立杆稳定性计算 = N/(A)f=13.079103/(0.1465.06102) = 177.432N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 177.432N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！六、构造要求依据扣件架规范(JGJ130-2011)第6.9.7条规定：当满堂支撑架高宽比大于 2 或 2.5时，满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱

24、进行刚性连接，连墙件水平间距应为 6m9m，竖向间距应为 2m3m。在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接，在有空间部位，满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外延伸布置 23 跨。支撑架高宽比不应大于 3。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 fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 144.000 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 180 kPa；模板支架地基承载力调整系数：kc = 0.8； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =52.317 kPa；立杆的轴心压力设计值 ：N =13.079 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=52.317kPa fg=144.000kPa 。地基承载力满足要求！