工程中的模板脚手架的计算方法和方案
szdt4000
szdt4000 Lv.2
2008年05月18日 09:21:35
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szdt4000
2008年05月18日 09:24:03
2楼
悬赏征集工程中的模板脚手架的计算方法和方案,特别是高支模的脚手架计算,谢谢大家的参与和支持!!!
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awfiugdujtg
2008年05月18日 18:53:56
3楼
我有是这个东东吗
楼板模板计算(夹板) KF002
适用范围: 模板采用夹板,内楞为木楞,外楞及立脚为钢管
一、假定条件及有关参数取值
楼板长度a(m) 8.1 宽度b(m) 6.2 厚度h(m) 0.12
楼层净高H(m) 6.1 横杆步距(mm) 1800 步数n0 3
模板形式 夹板+木楞方案 荷载折减系数k为: 0.9
模板选用: 落叶松胶合板 夹板厚度t0(mm) 18
惯性矩Im(mm4) 486000 截面抵抗矩Wm(mm3) 54000
弹性模量Em(N/mm2) 4000
内楞木选用: 落叶松
楞木宽度b1(mm) 50 楞木高度t1(mm) 100
惯性矩Il(mm4) 4166667 截面抵抗矩Wl(mm3) 83333
木材的弹性模量El(N/mm2) 10000
楞木净距l3(mm) 225 小楞根数n 3
外钢楞采用: φ48×3.5钢管
截面积A(mm2) 489 截面抵抗矩W(mm3) 5080
截面惯性矩I(mm4) 121900 钢材的弹性模量E(N/mm2) 206000
大楞间距(横向) l1(mm) 900 大楞间距(纵向) l2(mm) 900











二、计算
1、荷载计算
① 底模自重 0.5×1.2= 0.60 kN/m2
② 混凝土自重 24×h×1.2= 3.46 kN/m2
③ 钢筋重量 1.1×h×1.2= 0.16 kN/m2
④ 施工人员及设备荷载 2.5×1.4= 3.50 kN/m2
线荷载为: q1=k×(①+②+③+④)= 6.94 kN/m2 (用于强度验算)
q2=k×(①+②+③)= 3.79 kN/m2 (用于挠度验算)

2、模板验算(按三跨连续梁计算)
计算简图






抗弯强度验算:
M=0.10×q1×1000×l32= 35149 N·mm
σ=M/Wm= 0.65 N/mm2 ≤ [fm]
其中: [fm] 为夹板抗弯强度设计值 20 N/mm2
符合要求
挠度验算:
w=0.677×q2×1000×l34/100EmIm= 0.03 mm ≤ [w]
其中: [w]为允许挠度
[w]=l3/400= 0.5625 mm
符合要求

3、小楞验算(按简支梁计算)
计算简图







抗弯强度验算:
M=0.125×q1×l3×l22= 158169 N·mm
σ=M/Wl= 1.90 N/mm2 ≤ [fm]
其中: [fm] 为木材抗弯、抗拉强度设计值 13 N/mm2
符合要求
挠度验算:
w=5×q2×l3×l24/384ElIl= 0.17 mm ≤ [w]
其中: [w]为允许挠度
[w]=l2/500= 1.8 mm
符合要求

4、大楞验算(按三跨连续梁计算)
计算简图







抗弯强度验算:
M=0.10×q1×l2×l12= 506142 N·mm
σ=M/W= 99.63 N/mm2 ≤ [f]
其中: [f] 为钢材抗弯、抗拉强度设计值 205 N/mm2
符合要求
挠度验算:
w=0.677×q2×l2×l14/100EI= 0.60 mm ≤ [w]
其中: [w]为允许挠度
[w]=l1/500= 1.8 mm
符合要求

5、钢管立柱验算
支模排架自重N’=(38.4×(l1+l2×(1+n))+15×(2+n))×n0×1.2= 1008 N
每根立柱承受的荷载N:
N=q1×l1×l2+N’= 6.632 kN
一般按立柱的稳定性控制,可按两端铰,按受压弯构件简化计算
查建筑施工手册,搭接立杆容许荷载为 11.6 kN
符合要求

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awfiugdujtg
2008年05月18日 18:57:06
4楼
还有这个:
墙板模板计算(钢模) KF002
适用范围: 模板采用钢模,内外钢楞为钢管,设对拉螺栓
一、假定条件及有关参数取值
墙板截面: 宽度L(m) 15 厚度B(mm) 2600 高度H(m) 8.6
混凝土的浇筑温度T(°C) 30
混凝土的浇筑速度ν(m/h) 2
混凝土的坍落度(cm) 12
模板形式 钢模 荷载折减系数k为: 0.85
模板横向铺设,内楞为竖向,外楞为横向。
钢模选用: P3012 钢板厚度 2.5 mm
模板长度l 1200 mm 模板宽度b 300 mm
惯性矩Im= 269700 mm4 截面抵抗矩Wm= 5940 mm4
钢楞选用: φ48×3.5钢管 根数n 2
截面积A(mm2) 489 截面惯性矩I(mm4) 121900
截面抵抗矩W(mm3) 5080
钢材的弹性模量E(N/mm2) 206000
钢楞间距: 内l1 600 mm 外l2 600 mm









二、计算
1、荷载计算:
(1)、模板侧压力:
F1=0.22γc toβ1β2v1/2= 33.85 kN/m2
F2 = γcH = 206.40 kN/m2
其中: F1、F2:新浇筑砼对模板的最大侧压力(kN/m2)
γc:混凝土的重力密度(kN/m3) 24
t0:新浇筑混凝土的初凝时间(h)
t0=200/(T+15)= 4.44
V:混凝土的浇筑速度(m/h) V1/2= 1.41
H:混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m)
β1:外加剂影响修正系数 1.2
β2:混凝土坍落度影响修正系数 0.85
模板侧压力取F1、F2中的较小值。 F’= 33.85 kN/m2
F恒=F’×1.2×k= 34.53 kN/m2 (用于挠度计算)
(2)、活荷载:
混凝土倾倒荷载F3 (kN/m2) 4 kN/m2
F活=F3×1.4×k= 4.76 kN/m2
总荷载为: F=F恒+F活= 39.29 kN/m2 (用于承载力计算)

2、验算:
(1)、模板验算(按单跨两端悬臂梁计算):
模板计算简图









作用于模板的线荷载:
q1=F×b= 11.79 N/mm (用于计算承载力)
q2=F恒×b= 10.36 N/mm (用于计算挠度)
抗弯强度验算:
m为悬挑长度 300 mm
M=q1m2/2= 530383 N·mm
σ=M/Wm= 89.29 N/mm2 ≤ [f]
其中: [f] 为钢材抗弯、抗拉强度设计值 205 N/mm2
符合要求
挠度验算:
w=q2m(-l13+6m2l1+3m3)/24EIm= 0.44 mm ≤ [w]
其中: [w]为允许挠度 1.5 mm
符合要求

(2)、内钢楞验算(按三跨连续梁计算):
模板计算简图








作用于内楞的线荷载:
q1’=F×l1= 23.57 N/mm (用于计算承载力)
q2’=F恒×l1= 20.72 N/mm (用于计算挠度)
抗弯强度验算:
M=0.10q1’l22= 848613 N·mm
σ=M/nW = 83.52 N/mm2 ≤ [f]
满足要求
挠度验算:
w=0.677q2’l24/n100EI= 0.36 mm ≤ [w]
其中: E:为钢材的弹性模量
I:为钢楞的惯性矩
[w]:为钢楞允许变形值
[w]=l2/500= 1.2 mm
满足要求

(3)、对拉螺栓确定:
对拉螺栓拉力:
N=F×l1×l2= 14144 N ≤ [S]
对拉螺栓采用: M16
查表D-2得 净截面积A(mm2) 144 容许拉力[S](kN) 24.50
满足要求

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awfiugdujtg
2008年05月18日 18:59:45
5楼
没人要是吧
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szdt4000
2008年05月22日 06:50:31
6楼
谢谢楼上的支持,你的回复是我最想要的东东,不知道是否正确,我回去验算一下。不管如何,我都忠心地感谢你的支持和参与,祝你一生平安!另外在此我也祝汶川的逝者走好!生者一生平安!
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fxfqkl
2008年05月28日 06:24:56
7楼
顶!!这类文章对搞施工现场的技术人员帮助很大,希望多多发表此类文章
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gjf1088
2009年03月08日 00:26:50
8楼
学习了!:time: :time: :time:
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thq671
2009年03月09日 05:04:32
9楼
非常感谢楼主的资料上传
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myangle456
2009年09月17日 11:24:15
10楼
落地式扣件钢管脚手架计算书

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为24.0米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.20米。
采用的钢管类型为 48×3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距2.40米,水平间距2.40米。
施工均布荷载为2.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。

一、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷载标准值 Q=2.000×1.050/3=0.700kN/m
静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷载的计算值 q2=1.4×0.700=0.980kN/m


大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)


大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.109+0.10×0.980)×1.2002=0.154kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.109+0.117×0.980)×1.2002=-0.181kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

=0.181×106/5080.0=35.594N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:


静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=0.700kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.091+0.990×0.700)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.623mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.200/3=0.063kN
活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.200/3=0.840kN
荷载的计算值 P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.840=1.307kN


小横杆计算简图

2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下:


集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.307×1.050/3=0.464kN.m

=0.464×106/5080.0=91.292N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下:


集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=0.046+0.063+0.840=0.949kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=949.080×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.553mm

最大挠度和
V=V1+V2=1.577mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算:

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN
活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.200/2=1.260kN
荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.095+1.4×1.260=1.926kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、脚手架荷载标准值:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1489
NG1 = 0.149×24.000=3.574kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2 = 0.150×4×1.200×(1.050+0.300)/2=0.486kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3 = 0.150×1.200×4/2=0.360kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4 = 0.005×1.200×24.000=0.144kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.564kN。
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myangle456
2009年09月17日 11:25:52
11楼
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2.000×2×1.200×1.050/2=2.520kN


风荷载标准值应按照以下公式计算


其中 W0 —— 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.450
Uz —— 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 1.250
Us —— 风荷载体型系数:Us = 0.600

经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×0.600 = 0.236kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.564+0.85×1.4×2.520=8.475kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.564+1.4×2.520=9.004kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
la —— 立杆的纵距 (m);
h —— 立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.236×1.200×1.200×1.200/10=0.049kN.m

五、立杆的稳定性计算:

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算


其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=9.004kN;
   i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
   k —— 计算长度附加系数,取1.155;
   u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
   l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m;
   A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2;
   W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;
—— 由长细比,为2079/16=132;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391;
   —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =9004/(0.39×489)=47.067N/mm2;
  [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算


其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=8.475kN;
   i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
   k —— 计算长度附加系数,取1.155;
   u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
   l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m;
   A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2;
   W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;
—— 由长细比,为2079/16=132;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391;
   MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.049kN.m;
   —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =8475/(0.39×489)+49000/5080=53.864N/mm2;
  [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!


六、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:


其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 0.990kN;
   NQ —— 活荷载标准值,NQ = 2.520kN;
   gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.149kN/m;

经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 193.094米。
脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:



经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。


考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:



其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 0.990kN;
   NQ —— 活荷载标准值,NQ = 2.520kN;
   gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.149kN/m;
   Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.041kN.m;

经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 185.817米。
脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:



经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:

Nlw = 1.4 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值,wk = 0.236kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 5.000

经计算得到 Nlw = 1.905kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 6.905kN
连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到 =0.95;
A = 4.89cm2;[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 95.411kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 6.905kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!

连墙件扣件连接示意图

八、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

其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A;p = 36.02
N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 9.00
A —— 基础底面面积 (m2);A = 0.25
fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 68.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg = kc × fgk

其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数;kc = 0.40
fgk —— 地基承载力标准值;fgk = 170.00
地基承载力的计算满足要求!
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