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.docx

恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架(校结
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：Bio
12厚覆面木胶合板
1根50X100矩形木楞@300
1根50 X 100矩形木楞@1200
剪刀撑(按规范构造要求设置)
900900
++
8IXO0ZJ—<
0。9罚
模板支撑体系剖面图
0.032

0.592
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：v= 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o =M/W=0. 694X1078. 333X101 =8. 332N/mm2
实际弯曲应力计算值o=8. 332N/mm2小于抗弯强度设计值[f]二17N/mk,满足要求！
(2) 支撑梁抗剪计算
t =VS0/Ib=3. 669X 1000X62500/(4. 167X 106X50)=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/mm：满足要求!
(3) 支撑梁挠度计算
[v] -容许挠度：结构表面隐藏[v] =1/250；
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
(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 =N,+N2=8. 515+0. 333=8. 848 kN；
(1)第二层支撑梁传递的支座反力M
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laX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面的方法计算：
施工人员及设备荷载标准值Qsl. 6X0. 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N产8.515 kN；
（2）垂直支撑系统自重M脚手架钢管的自重：N2 = 1.2X0. 172X1.618=0. 333 kN；
2. 立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第条：
长细比入=h/i = kp, （h+2a） /i二口（h+2a） /i （k取为 1）
查《扣件式规范》附录C表02得：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；
X=1.415X （1.2X100+2X41.8） /I. 590=181. 224
立杆长细比验算：实际长细比计算值人=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X= l0/i =（h+2a） /i =1. 291 X 1. 415X （1.2X100+2X41.8） /I. 590=233. 960；
稳定系数（P查《扣件式规范》附录A. 0. 6表得到：（p= 0.133
（二）立杆稳定性计算
a = N/（（pA） W [f]
=8. 848X107（0. 133X5. 06X102） = 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/mm。满足要求！
五、底部立杆的稳定性计算
（一）基本数据计算
1. 立杆轴心压力设计值计算
立杆轴心压力设计值N二此+扇=8. 515+4. 565=13.079 kN；
（1）第二层支撑梁传递的支座反力M计算过程同顶部立杆，Nf 8.515 kN；
（2）垂直支撑系统自重阳脚手架钢管的自重：N2 = 1.2X0. 172X22. 168=4. 565 kN；
2. 立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第条：
长细比入二 lo/i = kp2h/i=p2h/i （k取为 1）
查《扣件式规范》附录C表C-4得：山=2.292 ；
立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm；
X =2. 292X 1.2X 100/1. 590=172. 981
立杆长细比验算：实际长细比计算值入二172.981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＜p
长细比入=lo/i = k供h/i =1. 291 X 2. 292X 1. 2 X 100/1. 590=223. 319：
稳定系数（P查《扣件式规范》附录A. 0.6表得到：（p= 0.146
（二）立杆稳定性计算
a = N/（（pA） W [f]
=13. 079X107（0. 146X5. 06X102） = 177. 432N/mm2；
钢管立杆稳定性计算a = 177. 432N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f] = 205 N/mm\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进行刚性连接，连墙件水平间距应为6m〜9m, 竖向间距应为2m〜3m。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2〜3跨。支撑架高宽比不应大 于3o
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卜•式的要求
P w fK
地基承载力设计值：
fg = fgkXkt = 144. 000 kPa；
其中，地基承载力标准值：4广180 kPa；
模板支架地基承载力调整系数：虹二0.8；
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 o
p=52. 317kPa < f =144. OOOkPa 。地基承载力满足要求!

900
900
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： 0. 9m；立杆横向间距lb： 0. 9m；
扫地杆距支撑面hl （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：2V高宽比W2.5：纵横向最少跨数k： 5<k<8：
板底采用的支撑钢管类型为：048.3 x 3.6mm；
钢管钢材品种：钢材Q235钢016-40）；钢管弹性模量E： 206000N/mmS
钢管屈服强度fy： 235N/mm：!；钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f： 205N/mm::；
钢管抗剪强度设计值fv： 120N/n）m2；钢管端面承压强度设计值fee： 325N/mnr；
2. 荷载参数
新浇筑位自重标准值G2k: 24kN/m3；钢筋自重标准值Gw 1. IkN/nf；
板底模板自重标准值Glk: 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S：
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50X100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/mm~；抗弯强度设计值fm： 17N/mm~；
抗剪强度设计值fv： 1. 6N/mm2：
（三）第二层支撑梁参数
材料：1根50X100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/mm:'；
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:0.25k；
地基承载力调整系数：0.8o
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。这里取面板的计算宽度为1. OOOrno
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩■'分别为：
I = 1000X12712= 1.440乂10饷「；W 二 1000X1276 = 2.400X10W；
1. 荷载计算及组合
模板自重标准值Glk=0. 3X1. 000=0. 300 kN/m；
新浇筑碇自重标准值G2k=24 X 1. 000 X 0. 22=5. 280 kN/m；
钢筋自重标准值G3广 1. 1 X 1. 000X0. 22=0. 242 kN/m；
永久荷载标准值G广 0. 300+ 5.280+ 0. 242=5. 822 kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Q”4X 1. 000=4. 000 kN/m；
计算模板面板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：
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 (ql, q2) =11.328kN/m；
由可变荷载效应控制的组合：
ql=0. 9X (1. 2X5. 822+1. 4X4. 000) =11. 328kN/m；由永久荷载效应控制的组合：
q2=0. 9X (1. 35X5. 822+1. 4X0. 7X4. 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：
ql=0.9X1.2X5.822 =6. 288kN/m；Pl=0.9XI. 4X4 =5. 040kN；
由永久荷载效应控制的组合：
q2=0. 9X 1. 35X5. 822 =7. 074kN/m；P2=0. 9X 1.4X0. 7X4 =3. 528kN；
2. 面板抗弯强度验算
o = M/W < [f]
其中：W —面板的截面抵抗矩，W =2.400X 10^13；M — 面板的最大弯矩(N • mm) M=max (Ma, Mbl, Mb2) =0. 449kN • m；
Ma=0. 125qXl2=0. 125 X 11. 328 X 0. 32 =0. 127kN • m；Mbl=0. 125qlXl2+0. 25P1X1
=0. 125X6. 288 X0. 32+0. 25X 5. 040X0. 3 =0. 449kN ・ m；Mb2=0. 125q2Xl2+0. 25P2X1
=0. 125X7. 074X0. 32+0. 25X3. 528XO. 3 =0. 344N ・ mm；
经计算得到,面板的受弯应力计算值:。=0. 449 X 1072. 400X 104=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
v =5ql7(384EDW[v]
其中：q—作用在模板上的压力线荷载:q = 5.822kN/m；1-面板计算跨度：1 =300mm；
E一面板材质的弹性模量：E = 11500N/mm2；I一截面惯性矩：I =1.440X 10 mm1；
[v] -容许挠度：结构表面隐藏[v] =1/250=1. 200mm：
面板的最大挠度计算值:v= 5X5. 822X 3007 (384 X 11500 X 1. 440X 105)=0. 371mm； 实际最大挠度计算值：v=0.371mm小于最大允许挠度值：|v] = 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50X 100矩形木楞，间距300mmo
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：
1=1X416.67X10』4. 167X10、nn?；W=1X83. 33X10』8. 333X 101
E= 10000 N/mm2；
(一)荷载计算及组合：
模板自重标准值Gr0.3X0. 3=0. 090 kN/m；
新浇筑碇自重标准值G2k=24X0. 3X0. 22=1. 584 kN/m；
钢筋自重标准值G3k=l. 1X0.3X0. 22=0. 073 kN/m；
永久荷载标准值G广 0. 090+1. 584+ 0. 073=1. 747 kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Qlk=4X0. 3=1. 200 kN/m；
计算第一层支撑梁时用集中活荷栽进行验算P=4 kN；
(1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重)：
q=l. 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：
ql=0.9X1.2X (1.747+0. 03) =1.919kN/m；q2=0. 9X1. 4X 1. 200 =1. 512kN/m；
由永久荷载效应控制的组合：
ql=0. 9X1. 35X (1. 747+0. 03) =2. 159kN/m；q2=0. 9X1.4X0.7X1.200 =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. 9X 1.2X (1.747+0. 03) =1. 919kN/m；P=0. 9X1.4X4 =5. 040kN：
由永久荷载效应控制的组合：
q=0. 9X1.35X(1. 747+0. 03) =2. 159kN/m；P=0. 9X1. 4X0. 7X4 =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. 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. 091 kN • m；
A永久荷我和均布活荷我组合经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大
Ma=O. 100XqlXl2+0. 117Xq2Xl2=0. 100X 1.919X0. 92+0. 117X 1.512X0. 92 =0. 299kN • in；
B永久荷我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. 080XqX 1213XPX1=0. 080X 1. 919X0. 92+0. 213X5. 040X0. 9=1. 091 kN ・ m；
(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，采用以下荷载组合的剪力效应值最大
Va=0. 600XqlX 1+0. 617Xq2Xl=0. 600X 1. 919X0. 9+0. 617X1. 512X0. 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. 600XqXl+0. 675XP=0. 600X1.919X0. 9+0. 675X5. 040=4. 438kN；
(3) 最大变形v计算
v= 0. 677ql7100EI=0. 677X 1. 7766X9007(100X 10000X4. 167X 10h)=0. 189mm
(三) 支撑梁验算
(1) 支撑梁抗弯强度计算
。=M/W=1. 091X 1078. 333X10' =13. 087N/mm2
实际弯曲应力计算值。=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
t =VS0/Ib=4. 438X 1000X62500/(4. 167X 106X50)=l. 331N/mm2；
实际剪应力计算值1.331 N/nu『小于抗剪强度设计值［f」=1.600 N/mnA满足要求!
(3) 支撑梁挠度计算
最大挠度：v =0. 189mm；
[v]-容许挠度：结构表面隐藏[v] =1/250=3. 600mm；
实际最大挠度计算值：v=0.189mm小于最大允许挠度值：[v] =3.600mm,满足要求!
2.第二层支撑梁的计算
支撑梁采用1根50X100矩形木楞，间距900mmo
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：
1=1X416.67X10』4.167X10'、mm4；W=1 X83. 33X 103= 8. 333X 101 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Qr2. 4X0. 3=0. 720 kN/m；
由可变荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：
ql=1.919kN/m；q2=0. 9X1.4X0.720 =0. 907kN/m：
由永久荷载效应控制的组合（考虑支撑梁自重）：
ql=2. 159kN/m：
q2=0. 9X1.4X0.7X0.720 =0. 635kN/m；
由可变荷载效应控制的组合产生最大支座反力Fl=l. 100XqlXl+1.200Xq2Xl
=1. 100X 1. 919X0. 9+1. 200X0. 907X0. 9 =2. 879kN；
由永久荷载效应控制的组合产生最大支座反力F2=l. 100XqlXl+1.200Xq2Xl
=1. 100X2. 159X0. 9+1. 200X0. 635X0. 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 （Fl, 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=l. lOOXqX 1=1. 100X1. 7766X0. 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:
2.879kN
2.879kN
2.879kN
2.879kN
2.879kN
2
879kN
、（
2 879kN I2
0j041kN.
、/w
.879kN 1
.879kN
t

、，、八［

I、，、
1、/\ t \ / w '
f \ / 1、，、
/ I、f\ / \ t \ /
2.879kN900900900
! 300 t 300 , 300 , 300 , 300 , 300 t 300 , 300 , 300 ,
弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN-m)
3.669 3.657
2.126 2.114
2.898 2.885
06
0.C
78 0.765
0.765 0.1
78
3.657 3.669
2.885 2.898
2.114 2.126

剪力图(kN)
1.759kN

变形计算简图