终版碗扣式脚手架计算书

梁模板碗扣式钢管支撑计算书

本计算书是以1600*2000梁为模型计算的，1600*1800的梁参照执行。

1．计算参数

结构楼板厚180mm，梁宽b=1600mm，梁高h=2000mm，层高6.20m,结构表面考虑隐蔽；模板材料为：夹板底模厚度=18mm，侧模厚度18mm；梁边至板支撑的距离0.70m；板弹性模量E=6000N/mm2，木材弹性模量E=9000N/mm2，抗弯强度fm=13.00N/mm2 ，抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用Φ48碗扣式钢管:横向间距600mm，纵向间距600mm，支架立杆的步距h=1.20m；钢管直径48mm；壁厚3.5mm；截面积4.cm2；回转半径i=1.58cm；碗扣式钢管重量0.0538kN/m。钢材弹性模量 E=206000N/㎜2，抗弯强度f=205.00N/㎜2,抗剪强度fv=125.00 N/㎜2。

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2．梁底模验算

（1）梁底模及支架荷载计算

荷载类型 标准值 单位 梁宽(m) 梁高(m) 系数 设计值

①底侧模自重 0.3 kN/m2 ×(1.60 + 3. ) ×1.2 = 1. kN/m

②砼自重 24.0 kN/m3 × 1.60 × 2.00 × 1.2 = 92.16 kN/m

③钢筋荷载 1.5 kN/m3 × 1.60 × 2.00 × 1.2 = 5.76 kN/m

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④振捣砼荷载 2.0 kN/m2 × 1.60 × 1.4 = 4.48 kN/m

梁底模和支架承载力计算组合①＋②＋③＋④ q1 = 104.29 kN/m

梁底模和龙骨挠度验算计算组合(①＋②＋③)/1.2 q2 = 83.17 kN/m

（2）梁底模板验算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1 = 25.500×2.000×0.600=30.600kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2 = 0.500×0.600×(2×2.000+1.600)/1.600=1.050kN/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)：

经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)×1.600×0.600=4.320kN

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均布荷载 q = 1.20×30.600+1.20×1.050=37.980kN/m

集中荷载 P = 1.40×4.320=6.048kN

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:

W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3；

I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4；

6.05kN37.98kN/mA 200 200 200 200 200 200 200 200B

计算简图

0.161

0.118

弯矩图(kN.m)

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3.004.013.743.823.783.863.584.60

4.603.583.863.783.823.744.013.00

剪力图(kN)

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

31.65kN/mA 200 200 200 200 200 200 200 200B

变形计算受力图

0.010

0.186

变形图(mm)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=2.995kN

N2=8.614kN

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N3=7.322kN

N4=7.674kN

N5=13.605kN

N6=7.674kN

N7=7.322kN

N8=8.614kN

N9=2.995kN

最大弯矩 M = 0.160kN.m

最大变形 V = 0.186mm

(1)抗弯强度计算

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.160×1000×1000/32400=4.938N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

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(2)抗剪计算 [可以不计算]

截面抗剪强度计算值 T=3×4600.0/(2×600.000×18.000)=0.639N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

(3)挠度计算

面板最大挠度计算值 v = 0.186mm

面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!

（3）第一层龙骨验算

第一层龙骨搭设在下方的单钢管上，间距为200。第一层龙骨采用木枋 b=90mm，h=40mm，

W=bh2/6=90×402/6=24000mm3,I=bh3/12=90×403/12=480000mm4。

a 、梁传荷载计算

q =1.2×(梁高度×25＋模板重)＋1.4×活载

=1.2×(0.18×25+0.50) ×0.2+1.4×2.0×0.2=12.68kN/m2

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根据荷载分布查施工手册内力系数，经过计算得：

Mmax=0.105×12.68×0.22=0.053kN.m, Vmax=KVP=0.606×12.68×0.2=1.kN

υmax = KυPL3/（100EI）=0.632×12.68×2004/(100×9000×480000)= 0.029mm

1）抗弯强度验算

σ=Mmax/W=0.053×106/24000=2.2N/mm2

第一层龙骨抗弯强度σ=2.2N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。

2)抗剪强度验算

τ=3Vmax/(2bh)=3×1.×1000/(2×90×40)=0.N/mm2

第一层龙骨抗剪强度τ=0.N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

υmax=0.029mm

[υ]=L/250=200/250=0.8mm

第一层龙骨挠度υmax=0.029mm＜[υ]=0.8mm,满足要求。

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计算简图如下图：

（4）第二层龙骨验算

第二层龙骨搭设在下方的双钢管托梁上，间距为600。第二层龙骨采用单钢管，Φ48×3.0，间距为200；

W=4490.00mm3，I=107800.00mm4 ，A=4.24cm2；P=F= q×0.2=12.68×0.2= 2.kN；

1）抗弯强度验算

弯矩系数KM=-0.286

Mmax=KmPL=-0.286×2.×0.6=-0.44kN.m

σ=Mmax/W=0.44×106/4490=98N/mm2

第二层龙骨抗弯强度σ=98N/mm2＜f=205.00N/mm2,满足要求。

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2）抗剪强度验算

剪力系数KV=1.286

Vmax=KVP=1.286×2.=3.27kN

τ=3Vmax/(2bh)=3×3.27×1000 /(2×424.00)=11.56N/mm2

第二层龙骨抗剪强度τ=11.56N/mm2＜fv=125.00N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

挠度系数Kυ=1.7

υmax=KυPL3/（100EI）=1.7×2.×1000×6003/(100×206000×107800)=0.44mm

[υ]=L/250=600/250=2.40mm

第二层龙骨挠度υmax=0.44mm＜[υ]=2.40mm,满足要求。

计算简图如下图：

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计算简图（单位P=KN） （5）第三层龙骨验算

第三层龙骨碗扣式钢管横向间距600mm,计算跨数5跨。第三层龙骨采用双钢管，Φ48×3.0；

W=80.00mm3，I=215600.00mm4 ，A=4.24cm2；P=F= q×0.6=12.68×0.6= 7.6kN；

1）抗弯强度验算

弯矩系数KM=-0.281

Mmax=KmPL=-0.281×7.6×0.6=-1.28kN.m

σ=Mmax/W=1.28×106/80=142.5N/mm2

第三层龙骨抗弯强度σ=142.5N/mm2＜f=205.00N/mm2,满足要求。

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2）抗剪强度验算

剪力系数KV=1.281

Vmax=KVP=1.281×7.6=9.7kN

τ=3Vmax/(2bh)=3×9.7×1000 /(2×2×424.00)=17.2N/mm2

第三层龙骨抗剪强度τ=17.2N/mm2＜fv=125.00N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

挠度系数Kυ=1.795

υmax=KυPL3/（100EI）=1.795×7.6×1000×6003/(100×206000×215600)=0.66mm

[υ]=L/250=600/250=2.40mm

第三层龙骨挠度υmax=0.66mm＜[υ]=2.40mm,满足要求。

计算简图如下图：

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计算简图（单位P=KN） 3.支撑强度验算

(1)荷载计算

传至每根碗扣式钢管立柱最大支座力的系数为5.766

每根钢管承载NQK1 =5.766×4300=24794N

碗扣式钢管重量0.0538kN/m,立杆重量=0.0538×4.2×1000=226N

水平拉杆4层,拉杆重量=4×1.20×0.0400=192N

支架重量NGk=立杆重量 + 水平拉杆重量=226+192=418N

钢管轴向力N＝1.2NGK + NQK=1.2×418+24794=25295N

(2) 碗扣式钢管立杆长细比验算

L0=h+2a=1.20+2×0.43=2.05m,钢管的i=1.58cm,λ=L0/i=205.00/1.58=129.75

钢管立杆长细比129.75＜230,满足要求。

(3) 碗扣式钢管立杆稳定性验算

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=0.396，P=N/(A)=25295/(0.396×4.00)=130.63N/mm2

钢管立杆稳定性计算130.63N/mm2＜205.00N/mm2,满足要求。

4.支撑支承面验算

碗扣式钢管立杆设配套底座150×150mm,支承面为（按C35考虑）混凝土楼板,楼板厚=120mm,上部荷载为：F=25.30kN

（1）支承面受冲切承载力验算

βS=2.00,ft=1.57N/mm2,hO=120-15=105mm,η=0.4＋1.2/βS=1.00

σpc,m=0N/mm2,Um=2×(150+105)+2×(150+105)=1020mm,βh=1.00

(0.7βh ft＋0.15σpc,m)ηUmhO

=[(0.7×1×1.57+0.15×0)×1.00×1020×105]/1000=117.70kN

钢管支承面受冲切承载力117.70kN＞25.30kN,满足要求。

(2) 支承面局部受压承载力验算

Ab=(0.15+2×0.15)×(0.15×3)=0.20m2,Al=0.15×0.15=0.02m2

βl=(Ab/Al)0.5=3.16,fcc=0.85×16700=14195kN/m2,ω=0.75

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ωβlfccAl=0.75×3×14195×0.02=638.78kN

支承面局部受压承载力F=638.78kN＞25.30kN,满足要求。

5.侧模板验算

（1）荷载计算

1）新浇砼的侧压力

F1 =0.22γ×200/（T+15）β1 β2V1/2

=0.22×24.00×4.44×1.20×1.15×2.000.5=45.75kN/m2

(γ=24.0 β1=1.20 β2=1.15 V=2.0 T=30.0℃)

F2=γH=24×梁高=24×2.00=48.00kN/m2

比较F1、F2两者取小值F=45.75kN/m2，有效压头高度=F/γ=1.91m。

2)荷载计算

荷载类型 标准值 单位 分项系数 设计值①新浇混凝土的侧压力F 45.75 kN/m2 γG=1.2 2

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单位

.90 kN/m

②倾倒混凝土产生的荷载Q3K 4.00 kN/m2 γQ=1.4 5.60 kN/m2

梁侧模和侧肋强度荷载组合①+② 60.50 kN/m2

梁底模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2 45.75 kN/m2

（2）侧模板强度验算

取竖肋间距L=200mm ,计算跨数5跨；木模板厚度h=18mm；

W=bh2/6=1820×182/6=98280mm3，I=bh3/12=1820×183/12=884520mm4。

1）抗弯强度验算

q=60.50×(2000-180)/1000=110.11kN/m=110.11N/mm，弯矩系数KM=-0.105

Mmax=KMqL2=-0.105×110.11×2002=-462462N.mm=-0.46kN.m

σ=Mmax/W=462462/98280=4.71N/mm2

侧模抗弯强度σ=4.71N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

抗剪系数KV=0.606

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Vmax=KVqL=0.606×110.11×200/1000=13.35kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×13.35×1000/(2×18×1820)=0.61N/mm2

侧模抗剪强度τ=0.61N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

q，=45.75×(2000-180)/1000=83.27kN/m=83.27N/mm，挠度系数Kυ=0.4

υmax=Kυq，L4/100EI=0.4×83.27×2004/(100×6000×884520)=0.16mm

[υ]=L/250=200/250=0.80mm

侧模挠度υmax=0.16mm＜[υ]=0.80mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图：

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（3）对拉螺栓计算

Fs=0.95×(γGF+γQQ2k）=0.95×60.50=57.48kN/m2;设4排对拉螺栓，螺栓横向间距a=400mm=0.40m，竖向间距b=(2000-180)/5=3mm=0.36m，N=abFs=0.40×0.36×57.48=8.28kN；对拉螺栓φ14,容许拉力[Ntb]=17.80kN

对拉螺栓受力8.28kN＜容许拉力17.80kN,满足要求。

（4）侧肋强度验算

计算跨度3mm；跨数5跨；木枋尺寸 b=40mm， h=90mm。

W=bh2 /6=40×902/6=000mm3， I=bh3/12=40×903/12=2430000mm4。

1）抗弯强度验算

q=60.50×200/1000=12.10N/mm；弯矩系数KM=-0.105

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Mmax=KMqL2=-0.105×12.10×32=-168336N.mm=-0.17kN.m

σ=Mmax/W=168336/000=3.12N/mm2

侧肋抗弯强度σ=3.12N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

剪力系数KV=0.606

Vmax=KV qL =0.606×12.10×3/1000=2.67kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×2.67×1000/(2×40×90)=1.11N/mm2

侧肋抗剪强度τ=1.11N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

q，=45.75×200/1000=9.15N/mm；挠度系数Kυ=0.4

挠度υmax=Kυq，L4/100EI=0.4×9.15×34/(100×9000×2430000)=0.05mm

[υ]=L/250=3/250=1.46mm

侧肋挠度υmax=0.05mm＜[υ]=1.46mm,满足要求。

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计算简图及内力图如下图：

6．计算结果：

第一层龙骨40×90mm木枋@100mm，第二层龙骨双钢管Φ48×3.0@600mm；碗扣式钢管立杆纵向@600mm，碗扣式钢管立杆横向@600mm，底模厚度18mm；竖肋40×90mm木枋@200mm，对拉螺栓4排φ14,横向间距400mm，采用双钢管作为横檩，用蝴蝶扣与对拉螺栓联结,侧模厚度18mm。

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架支撑体系正立面图 第21页，共21页

碗口式脚手