扣件式梁模板安全计算书

扣件式梁模板安全计算书

一、计算依据

1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

5、《钢结构设计规范》GB50017-2003

6、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

1、计算参数

2、施工简图

（图1）剖面图1

（图2）剖面图2

二、面板验算

根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3

I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4

1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q1kb=1.2×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×1+1.4×2.5×1=22.46kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q1kb=1.35×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×1+1.4×0.7×2.5×1=23.78kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(22.46,23.78)=23.78kN/m

（图3）面板简图

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.2×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×1=18.96kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图4）面板简图

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.35×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×1=21.33kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图5）面板简图

（图6）面板弯矩图

取最不利组合得：

Mmax=0.134kN·m

σ=Mmax/W=0.134×106/24000=5.598N/mm2≤[f]=31N/mm2

满足要求

2、挠度验算

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(24+1.5)×600/1000)×1=15.8kN/m

（图7）简图

（图8）挠度图

ν=0.023mm≤[ν]=350/((4-1)×400)=0.292mm

满足要求

三、次梁验算

A、当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka=1.2×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/1000/(4-1)+1.4×2.5×350/1000/(4-1)=2.62kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q1ka=1.35×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/1000/(4-1)+1.4×0.7×2.5×350/1000/(4-1)=2.774kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(2.62,2.774)=2.774kN/m

计算简图：

（图9）简图

B、当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.2×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/1000/(4-1)=2.212kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图10）简图

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.35×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/1000/(4-1)=2.489kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图11）简图

1、强度验算

（图12）次梁弯矩图(kN·m)

Mmax=0.944kN·m

σ=Mmax/W=0.944×106/(85.333×1000)=11.064N/mm2≤[f]=15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图13）次梁剪力图(kN)

Vmax=4.053kN

τmax=VmaxS/(Ib)=4.053×103×62.5×103/(341.333×104×5×10)=1.484N/mm2≤[τ]=2N/mm2

满足要求

3、挠度验算

挠度验算荷载统计，

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/1000/(4-1)=1.843kN/m

（图14）变形计算简图

（图15）次梁变形图(mm)

νmax=0.165mm≤[ν]=0.9×1000/400=2.25mm

满足要求

四、主梁验算

梁两侧楼板的立杆为梁板共用立杆，立杆与水平钢管扣接属于半刚性节点，为了便于计算统一按铰节点考虑，偏于安全。根据实际工况，梁下增加立杆根数为1，故可将主梁的验算力学模型简化为1+2-1=2跨梁计算。这样简化符合工况，且能保证计算的安全。

等跨连续梁，跨度为:2

跨距为：(等跨)0.375

根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）第4.1.2条规定：当计算直接支撑次梁的主梁时，施工人员及设备荷载标准值（Q1k）可取1.5kN/㎡；故主梁验算时的荷载需重新统计。

将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。

A.由可变荷载控制的组合：

q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/((4-1)×1000)+1.4×1.5×350/((4-1)×1000))=2.211kN/m

B.由永久荷载控制的组合：

q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q1ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/((4-1)×1000)+1.4×0.7×1.5×350/((4-1)×1000))=2.394kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(2.211,2.394)=2.394kN

此时次梁的荷载简图如下

（图16）次梁承载能力极限状态受力简图

用于正常使用极限状态的荷载为：

qk=[ G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.5+(24+1.5)×600/1000)×350/((4-1)×1000)=1.843kN/m

此时次梁的荷载简图如下

（图17）次梁正常使用极限状态受力简图

根据力学求解计算可得：

承载能力极限状态下在支座反力：R=2.32kN

正常使用极限状态下在支座反力：Rk=1.786kN

还需考虑主梁自重，则自重标准值为gk= 65.3/1000=0.065 kN/m

自重设计值为：g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×65.3/1000=0.071kN/m

则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：

（图18）主梁正常使用极限状态受力简图

则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：

（图19）主梁正常使用极限状态受力简图

1、抗弯验算

（图16）主梁弯矩图(kN·m)

Mmax=0.273kN·m

σ=Mmax/W=0.273×106/(8.986×1000)=30.339N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图17）主梁剪力图(kN)

Vmax= 3.937kN

τmax=QmaxS/(Ib)=3.937×1000×6.084×103/(21.566×104×1.2×10)=9.255N/mm2≤[τ]=120N/mm2

满足要求

3、挠度验算

（图18）主梁变形图(mm)

νmax=0.023mm≤[ν]=0.75×1000/(1+1)/400=0.938mm

满足要求

4、支座反力计算

因两端支座为扣件，非两端支座为可调托座，故应分别计算出两端的最大支座反力和非两端支座的最大支座反力。

故经计算得：

两端支座最大支座反力为：R1=0.73kN

非端支座最大支座反力为：R2=7.873kN

五、端支座扣件抗滑移验算

按上节计算可知，两端支座最大支座反力就是扣件的滑移力

R1=0.73kN≤[N]=8kN

满足要求

六、可调托座验算

非端支座最大支座反力为即为可调托座受力

R2=7.873kN≤[N]=150kN

满足要求

七、立柱验算

1、长细比验算

验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用

l01=kμ1(h+2a)=1×1.44×(1.2+2×400/1000)=2.881m

l02=kμ2h=1×2.292×1.2=2.75m

取两值中的大值

l0=max(l01,l02)=max(2.881,2.75)=2.881m

λ=l0/i=2.881×1000/(1.59×10)=181.174≤[λ]=210

满足要求

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段)

λ1=l01/i=1.155×1.44×(1.2+2×400/1000)×1000/(1.59×10)=209.256

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.218

梁两侧立杆承受的楼板荷载

N1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]la1lb1=(1.2×(0.5+(24+1.5)×150/1000)+1.4×(1+2))×0.8×0.8=6.01kN

由第五节知，梁两侧立杆承受荷载为就是端支座的最大反力

R1=0.73kN

由于梁中间立杆和两侧立杆受力情况不一样，故应取大值进行验算

NA=max(N1+R1,R2)=7.873kN

f=NA/(φA)=7.873×1000/(0.218×(4.24×100))=85.177N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段)

λ2=l02/i=1.155×2.292×1.2×1000/(1.59×10)=199.793

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.18

此处还应考虑架体的自重产生的荷载

NC=NA+1.2×H×gk=7.873+1.2×0.065×(8+(600-150)/1000)=8.535kN

f=NC/(φA)=8.535×1000/(0.18×(4.24×100))=111.578N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求