现浇梁满堂支架设计计算

现浇梁满堂支架设计计算

一、面板计算

模板面板为受弯构件, 需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照三跨连续梁计算，取最不得荷载位置进行验算，计算宽度取0.3m 。面板所受荷载有：新浇混凝土及钢筋自重；施工人员及施工设备荷载；倾倒和振捣混凝土产生的荷载。计算荷载取箱梁实体混凝土计算。

1. 面板荷载计算

1.1恒荷载计算

1.1.1钢筋混凝土自重

q 11=Q2V=26×1.6×0.3=12.48kN/m

式中：Q 2—混凝土自重标准值按26KN/m计；

V —每米钢筋混凝土梁体积；

1.1.2模板自重：q 12=8×0.015×0.3=0.036kN/m

1.1.3恒荷载：q1=q11+q12=12.516kN/m

1.2活荷载计算

q2=(Q3+Q4)×b=（2.5+2）×0.3=1.35kN/m

式中：Q3—施工人员及设备荷载；取2.5KN/m；

Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值，取2.0 KN/m； 223

b —面板计算宽度。

1.3面板荷载设计值：q=1.2q1+1.4q2=16.909kN/m。

2. 面板计算

2.1强度计算

16.909KN/m

强度计算简图

2.1.1 抗弯强度计算：σw = M/W

式中：σw —面板的抗弯强度计算值(N/mm) ；

M —面板的最大弯距(KN.m)；

W —面板的净截面抵抗矩，W=1/6×bh =30×1.5/6=11.25cm； 2232

弯矩图

M=0.1ql=0.1×16.909×0.3=0.152KN.m

式中：q —模板荷载设计值(kN/m)，

l —面板跨度，即横梁间距。

经计算得到面板抗弯强度计算值σw = 0. 152×10/(11.25

×622

10)=13.511N/mm；

截面抗弯强度允许设计值 f=105N/mm。

面板的抗弯强度验算σw

2.1.2抗剪强度计算 232

0.6ql 0.5ql 0.4ql

剪力图

τ=3Q/2bh

式中： Q—面板最大剪力, Q=0.6ql=0.6×16.909×0.3=3.044KN；

截面抗剪强度计算值：τ=3×3044/(2×300×15)=1.015N/mm； 截面抗剪强度允许设计值 [τ]=3.40N/mm。

抗剪强度验算τ

2.2挠度计算： 22

挠度图

v= 0.677q1L/100EI

其中： q1-恒荷载标准值，q1=12.516kN/m；

L-面板跨度，即横梁间距，取0.3m ； 4

E-面板的弹性模量，取13000N/mm；

I为面板惯性矩，I= bh/12=30×1.5/12 =8.438cm；

面板最大挠度计算:

f=0.677×12.516×30/(100×13000×8.438)=0.6mm

面板的最大挠度小于300/400 mm，满足要求!

二、次梁（横向）计算

次梁为受弯构件, 需要验算其抗弯强度和刚度，次梁按照三跨连续梁计算，取最不利荷载位置进行验算。次梁所受荷载有：新浇混凝土及钢筋自重，面板自重；施工人员及施工设备荷载；倾倒和振捣混凝土产生的荷载。腹板下计算宽度取次梁的间距0.3m 。

1. 荷载的计算

1.1 钢筋混凝土自重：q 11=26×1.6×0.3=12.48kN/m

1.2 模板面板的自重线荷载：q 12=8×0.015×0.3=0.036kN/m；

1.3次梁自重（松木）：q 13=6×0.1×0.1=0.06kN/m；

强度计算永久荷载设计值q 1=1.2（q 11+q12+ q13）=15.091kN/m； 变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m；

1.4可变荷载标准值q 2=1.4（Q 3+Q4）×0.3=1.4×4.5×0.3=1.89kN/m；

2. 次梁的强度计算 43342

2.1 荷载计算及组合

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算及组合如下:

15.091KN/m

强度计算恒荷载简图

注：此图中最大支座力为：P 1=1.1q1l=1.1×15.091×0.6=9.96kN。

强度计算活荷载组合简图

注：此图中最大支座力为：P 2=1.2q2l=1.2×1.89×0.6=1.361kN； 组合以后最大支座力为P=9.96+1.361=11.321kN

（此值即为计算托梁强度的集中力）。

2.2 次梁抗弯强度计算

2.2.1、恒荷载最大弯矩

恒荷载弯矩图

恒荷载最大弯矩：M 1=0.1q1l =0.1×15.091×0.6=0.543kN.m

2.2.2活荷载最大弯矩 22

活荷载弯矩图

活荷载最大弯矩M 2=0.117q2l =0.117×1.89×0.6=0.08kN.m 次梁最大弯矩M=M1+M2=0.543+0.08=0.623kN.m

2.2.3抗弯强度

σw =M/W=0.623×10/167000=3.738N/mm

W =bh/6=10×10/6=167cm

式中：W —次梁截面抵抗矩；

2236222

b h—木方截面宽度、高度。

次梁的抗弯设计强度小于木方(松木) 的容许应力12N/mm，满足要求!

2.3 次梁挠度计算

变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m；

12.576KN/m2

注：此图中最大支座力为：P=1.1ql =8.3kN（此值即为计算托梁挠度的集中力）

变形图

最大挠度：f=0.677×ql /100EI

=0.677×12.576×60/(100×9000×833)=0.1mm；

式中：E —次梁的弹性模量，取9000N/mm；

I —次梁的惯性矩， I=bh/12=10×10/12=833cm 。 次梁的最大挠度小于600/400,满足要求

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三、托梁（纵向）计算

托梁按照集中力作用下三跨连续梁计算，托梁所受荷载为次梁传下的集中力及主梁自重。

托梁强度计算集中荷载设计值：P=11.321kN

托梁挠度计算集中荷载设计值：P=8.3kN

1．强度计算

1.1集中力产生的最大弯矩：Mpmax=0.175Pl

M Pmax =0.175×11.321×0.6=1.189kN.m；

式中：l —托梁跨度，即立杆纵向间距；

1.2 均布荷载产生的最大弯矩：M qmax =0.1ql

式中：q —托梁自重，q=2×0.0384= 0.077kN/m；

M qmax =0.1×0.077×0.6=0.003kN.m；

1.3托梁最大弯矩M=MPmax +Mqmax =1.192kN.m。

1.4托梁抗弯强度设计值：σw=M/W=1.192×10/10160=117N/mm W =5.08×2= 10.16cm 36222

式中：W —托梁(钢管) 截面抵抗矩，

托梁的抗弯强度σw

2．托梁挠度计算

2.1 集中荷载产生的最大挠度：（P=8.3kN）

f pmax =1.146*（pl /(100EI)）

f Pmax =1.146×8300×600/（100×2.06×10×243800）=0.409mm； 式中：E —托梁的弹性模量，取2.06×10N/mm；

I—托梁梁的惯性矩， I=12.19×2=24.38cm 。

2.2、均布荷载（托梁自重）产生的最大挠度：f qmax =0.677*（ql /(100EI)）

f max =0.677×0.077×600/（100×2.06×10×243800）=0.001； f=fPmax +fqmax =0.41mm。

托梁的最大挠度小于600/400,满足要求!

四、支撑架最不利单肢立杆计算

底板下支架所承担的荷载最大，按梁高1.6m 实体混凝土计算，最不利单肢承担荷载面积为0.6×0.6m 。

（一）恒荷载标准值

1. 钢筋混凝土单位重:

q 11=Q2V=26×0.6×0.6×1.6=14.976kN 4544523532

式中：Q 2—混凝土自重标准值按26KN/m计；

V —每根立杆承担钢筋混凝土体积；

2. 模板及支撑梁单位重：

q 12=（8×0.015×1+6×0.1×0.1/0.3+2×0.0384/0.6）×0.6×0.6=0.161kN

3. 支撑架自重：

q 13=ｔ1＋ｔ２＋ｔ３ =1.117+0.371+0.371=1.858KN； 式中：ｈ—步距（ｍ）；

ｔ1—立杆重量（KN ）；

ｔ２—横向水平杆重量（KN ）； ｔ３—纵向水平杆重量（KN ）；

t 1=n 1l ⋅t 1l +n 2l ⋅t 2l ⋅⋅⋅+n nl ⋅t nl +t u +t d 3

=6×0.1648+0.0701+0.0582=1.117kN； 式中 nil —立杆第i 类标准节数量； Til —立杆第i 类标准节自重； tu —可调托撑自重；

td —可调底座自重。

t 2=t y [H -(a +d ) +1] h

=0.0247×[（18-0.3）/1.2+1]=0.371kN；

式中t y —单根横向水平杆自重，取0.0363kN ； H—模板支架搭设高度； a—立杆伸出顶层水平杆长度； d—可调底座外露长度；

h —模板支架步距。

t 3=t x [

H -(a +d )

+1] h

=0.0247×[（18-0.3）/1.2+1]=0.371kN； 式中t x ——单根纵向水平杆自重。

4. 恒载标准值：q1=q11+ q12+ q13=16.995kN （二）活荷载标准值

q2=（Q3+Q4）×0.6×0.6=（2.5+2）×0.6×0.6=1.62kN/m 式中：Q3—施工人员及设备荷载；取2.5KN/m；

Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值，取2.0 KN/m； （三）风载标准值

1. 水平风荷载挡风系数：ϕ0=A 1 =(0.6+1.2)⨯0.048=0.12

A 0

0.6⨯1.2

1-ηn 1-0.9715

2. 体型系数：μs =1.2ϕ0 =1.2⨯0.12⨯=1.76

1-η1-0.97

2

2

2

式中：η—修正系数，取0.97； n—相连立杆排数。

3. 水平风荷载标ωk =0.7μz μs ω0 =0.7⨯1.14⨯1.76⨯0.2=0.281KN/m准值：

2

式中：μz —风压高度变化系数，取1.14； ω0—基本风压，贵阳取0.2 KN/m。

支架风荷载作用下内力计算简图

2

ωsωωωωωω

将风荷载化解为每一结点的集中荷载ω，ω在立杆及斜杆中产生的内力ωＶ、ωｓ按下式计算：

w v =

h 1.2

w =⨯0.281⨯0.048⨯(0.6+1.2)=0.049KN L x 0.6h 1.2w =⨯0.281⨯0.6⨯1.2=0.405KN L x 0.6

w v 1=

w s =w 0.281⨯0.048⨯(0.6+1.2)=0.054KN

x w s 1=0.281⨯1.2⨯0.6=0.452KN

x 式中：w vl ，w sl --顶端风荷载w1产生的斜杆内力（KN ）；

4. 风荷载产生的轴向力：Q 5=ω15=1.14KN

（四）单肢立杆轴向力计算

1. 不考虑风荷载时单肢立杆轴向力：

Ｖ1

+∑ω

Ｖ

=0.405+0.049×

N=1.2q1+1.4q2=1.2×16.995+1.4×1.62=22.662kN； 2. 考虑风荷载时单肢立杆轴向力： Nw=1.2q1+0.9×1.4（q2+Q5）

=1.2×16.995+0.9×1.4×（1.62+1.14）=23.872kN； （五）单肢立杆承载力计算 单肢立杆轴向承载力计算公式：

N ≤σϕA

式中：ψ—轴心受压立杆稳定系数，长细比λ=l0/ι

其中l 0=h+2a，h 为立杆步距，取1.2m,a 为立杆伸出顶层水平杆长度，取0.3m ，所以l 0=1.5m；ι为立杆截面回转半径，取ι=1.58cm；得λ=95；查表得ψ=0.626；

A —立杆横截面面积；取4.89cm ；

f —钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，取205N/mm。 N/ψA=23872/(0.626×489)=78N/mm

2

2

2

2

∑w

1

n

v

=0.049⨯15=0.735KN

水平风荷载在立杆中产生内力

P ≥∑w v

1n

和：

架体倾覆验算合格

六、斜杆扣件连接强度验算 抗滑移承载力按下式计算：

∑w

1

n

s

=w sl +(n -1) w s ≤Q c

∑w

1

n 1

n

s

=0.452+15⨯0.054=1.262KN ≤Qc =8KN

∑w —自上而下叠加在斜杆最下端处最大内力（KN ）式中： ；

s

wsl —顶端风荷载w1产生的斜杆内力（KN ）； n —支撑架步数；

Qc —扣件抗滑强度，取8KN 。 扣件抗滑强度满足要求！ 七、地基承载力计算

立杆最小底面积的计算公式：

fg = N / Ag =23.872/（0.6×0.6）=66KPa 式中：Ag — 支撑单肢立杆底座面积（m ）；

fg —地基承载力特征值（Kpa ）， 要求地基承载力不小于99KPa!

2