梁模板扣件钢管高支撑架计算2

梁模板（盘扣式，梁板立柱不共用）计算书计算依据：1、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T 231-20212、《混凝土结构设计规范》GB 50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20124、《钢结构设计标准》GB 50017-2017一、工程属性平面图立面图四、面板验算W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4 面板承受梁截面方向线荷载设计值：q1＝γ0×[1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×Q1k]×b=1.1×[1.3×(0.1+(24+1.5)×1.35)+1.5×3]×1＝54.321kN/m计算简图如下：1、强度验算q1静＝γ0×1.3×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b＝1.1×1.3×(0.1+(24+1.5)×1.35)×1＝49.371kN/m q1活＝γ0×1.5×Q1k×b＝1.1×1.5×3×1＝4.95kN/mM max＝0.107q1静L2+0.121q1活L2＝0.107×49.371×0.152+0.121×4.95×0.152＝0.132kN·m σ＝M max/W＝0.132×106/37500＝3.529N/mm2≤[f]/γR=15/1＝15N/mm2满足要求！2、挠度验算面板承受梁截面方向线荷载标准值：q2＝[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1×Q1k]×b＝[1×(0.1+(24+1.5)×1.35)+1×3]×1＝37.525kN/mνmax＝0.632q2L4/(100EI)=0.632×37.525×1504/(100×10000×281250)＝0.043mm≤[ν]＝m in[L/150，10]＝min[150/150，10]＝1mm满足要求！3、支座反力计算设计值(承载能力极限状态)R1=R5=0.393q1静L+0.446q1活L=0.393×49.371×0.15+0.446×4.95×0.15＝3.242kN R2=R4=1.143q1静L+1.223q1活L=1.143×49.371×0.15+1.223×4.95×0.15＝9.373kN R3=0.928q1静L+1.142q1活L=0.928×49.371×0.15+1.142×4.95×0.15＝7.72kN标准值(正常使用极限状态)R1'=R5'=0.393q2L=0.393×37.525×0.15＝2.212kNR2'=R4'=1.143q2L=1.143×37.525×0.15＝6.434kNR3'=0.928q2L=0.928×37.525×0.15＝5.223kN五、小梁验算分别计算梁底各道小梁所受线荷载，其中梁侧楼板的荷载取板底立杆至梁侧边一半的荷载。

盘扣式梁底模板支架(梁板共用立杆)计算书一、参数信息和规范依据依据规范:《施工脚手架通用规范》GB55023-2022《钢结构通用规范》GB55006-2021《木结构通用规范》GB55005-2021《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016《施工脚手架通用规范》GB55023-2022《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T 503-2016《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计标准》GB50017-2017《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011计算参数:立杆钢管选择Q355,强度为300N/mm2水平杆钢管选择Q355,强度为300N/mm2,钢管强度折减系数取1.00,结构重要性系数取1.00；承载力设计值调整系数取1.00；考虑脚手架重复使用和折旧情况：立杆钢管强度设计值取300.0N/mm2，水平钢管强度设计值取300.0N/mm2。

模板支架搭设高度为11.7m，梁截面B×D=350mm×700mm，梁底立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m，脚手架步距 h=1.50m，脚手架顶层水平杆步距 h'=0.00m，梁板共用立杆的横距为0.90m，纵距为0.90m，梁板共用立杆纵距为0.90m立杆钢管选择：φ48.00×3.20mm横杆钢管选择：φ48.00×3.20mm梁底增加2道承重立杆。

面板厚度15.00mm，剪切强度1.40N/mm2，抗弯强度17.00N/mm2，弹性模量9000.00N/mm2。

木方60×80mm，剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁模板（套扣式，梁板立柱不共用）计算书计算依据：1、《混凝土结构设计规范》GB 50010-20102、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20123、《钢结构设计标准》GB 50017-20174、《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》DBJ15-98-2014一、工程属性二、荷载设计三、模板体系设计设计简图如下：平面图立面图四、面板验算取单位宽度b=1000mm，按四等跨连续梁计算：截面抵抗矩：W＝bt2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，截面惯性矩：I＝bt3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4根据《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》DBJ15-98-2014第4.3节规定可知：q1＝γ0×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4ψc Q1k]×b=1×m ax[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.8)+1.4×2.5，1.35×(0.1+(24+1.5)×1.8)+1.4×0.9×2.5]×1＝65.25 kN/mq1静＝γ0×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b＝1×1.35×[0.1+(24+1.5)×1.8]×1＝62.1kN/m q1活＝γ0×1.4×0.9×Q1k×b＝1×1.4×0.9×2.5×1＝3.15kN/mq2＝[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)+1×Q1k]×b＝[1×(0.1+(24+1.5)×1.8)+1×2.5]×1＝48.5kN/m 计算简图如下：1、强度验算M max＝0.107q1静L2+0.121q1活L2＝0.107×62.1×0.22+0.121×3.15×0.22＝0.281kN·m σ＝M max/W＝0.281×106/37500＝7.494N/mm2≤[f]＝15N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax＝0.632q2L4/(100EI)=0.632×48.5×2004/(100×10000×281250)＝0.174mm≤[ν]＝min[ L/150，10]＝min[200/150，10]＝1.333mm满足要求！3、支座反力计算设计值(承载能力极限状态)R1=R5=0.393q1静L+0.446q1活L=0.393×62.1×0.2+0.446×3.15×0.2＝5.162kNR2=R4=1.143q1静L+1.223q1活L=1.143×62.1×0.2+1.223×3.15×0.2＝14.967kNR3=0.928q1静L+1.142q1活L=0.928×62.1×0.2+1.142×3.15×0.2＝12.245kN标准值(正常使用极限状态)R1'=R5'=0.393q2L=0.393×48.5×0.2＝3.812kNR2'=R4'=1.143q2L=1.143×48.5×0.2＝11.087kNR3'=0.928q2L=0.928×48.5×0.2＝9.002kN五、小梁验算梁侧存在混凝土板，故梁底支撑区域内楼板荷载需附加传递：承载能力极限状态：梁底面板传递给左边小梁线荷载：q1左＝R1/b=5.162/1＝5.162kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：q1中＝Max[R2,R3,R4]/b =Max[14.967,12.245,14.967]/1= 14.967kN/m梁底面板传递给右边小梁线荷载：q1右＝R5/b=5.162/1＝5.162kN/m小梁自重：q2＝1×1.35×(0.3-0.1)×0.8/4 =0.054kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左＝1×1.35×0.5×(1.8-0.1)=1.147kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右＝1×1.35×0.5×(1.8-0.1)=1.147kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左＝1×Max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×2.5，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.9×2.5]×(0.65-0.8/2)/2×1=0.902kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右＝1×Max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×2.5，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.9×2.5]×(0.65-0.8/2)/2×1=0.902kN/m左侧小梁荷载q左＝q1左+q2+q3左+q4左 =5.162+0.054+1.147+0.902=7.265kN/m中间小梁荷载q中= q1中+ q2=14.967+0.054=15.021kN/m右侧小梁荷载q右＝q1右+q2+q3右+q4右 =5.162+0.054+1.147+0.902=7.265kN/m小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[7.265,15.021,7.265]=15.021kN/m正常使用极限状态：梁底面板传递给左边小梁线荷载：q1左'＝R1'/b=3.812/1＝3.812kN/m梁底面板传递给中间小梁最大线荷载：q1中'＝Max[R2',R3',R4']/b =Max[11.087,9.002,11.087]/1= 11.087kN/m梁底面板传递给右边小梁线荷载：q1右'＝R5'/b=3.812/1＝3.812kN/m小梁自重：q2'＝1×(0.3-0.1)×0.8/4 =0.04kN/m梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'＝1×0.5×(1.8-0.1)=0.85kN/m梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'＝1×0.5×(1.8-0.1)=0.85kN/m梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'＝[1×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1×2.5]×(0.65-0.8/2)/2×1=0.689kN/m梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'＝[1×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1×2.5]×(0.65-0.8/2)/2×1=0.689kN/m左侧小梁荷载q左'＝q1左'+q2'+q3左'+q4左'=3.812+0.04+0.85+0.689=5.391kN/m中间小梁荷载q中'= q1中'+ q2'=11.087+0.04=11.127kN/m右侧小梁荷载q右'＝q1右'+q2'+q3右'+q4右' =3.812+0.04+0.85+0.689=5.391kN/m小梁最大荷载q'=Max[q左',q中',q右']=Max[5.391,11.127,5.391]=11.127kN/m为简化计算，按简支梁和悬臂梁分别计算，如下图：1、抗弯验算M max＝max[0.125ql12，0.5ql22]＝max[0.125×15.021×0.62，0.5×15.021×0.152]＝0.676k N·mσ=M max/W=0.676×106/74667=9.053N/mm2≤[f]=16N/mm2满足要求！2、抗剪验算V max＝max[0.5ql1，ql2]＝max[0.5×15.021×0.6，15.021×0.15]＝4.506kNτmax=3V max/(2bh0)=3×4.506×1000/(2×70×80)＝1.207N/mm2≤[τ]=1.5N/mm2满足要求！3、挠度验算ν1＝5q'l14/(384EI)＝5×11.127×6004/(384×10000×298.667×104)＝0.629mm≤[ν]＝min[l1/150，10]=min[600/150，10]＝4mmν2＝q'l24/(8EI)＝11.127×1504/(8×10000×298.667×104)＝0.024mm≤[ν]＝min[2l2/150，1 0]=min[300/150，10]＝2mm满足要求！4、支座反力计算承载能力极限状态R max=max[qL1,0.5qL1+qL2]=max[15.021×0.6,0.5×15.021×0.6+15.021×0.15]=9.013kN 同理可得：梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=4.359kN,R2=9.013kN,R3=7.379kN,R4=9.0 13kN,R5=4.359kN正常使用极限状态R max'=max[q'L1,0.5q'L1+q'L2]=max[11.127×0.6,0.5×11.127×0.6+11.127×0.15]=6.676kN 同理可得：梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'=3.235kN,R2'=6.676kN,R3'=5.425kN,R4'=6. 676kN,R5'=3.235kN六、主梁验算主梁自重忽略不计，主梁2根合并，其主梁受力不均匀系数=0.6,则单根主梁所受集中力为Ks×Rn，Rn为各小梁所受最大支座反力1、抗弯验算主梁弯矩图(kN·m)σ=M max/W=0.262×106/4490=58.241N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、抗剪验算主梁剪力图(kN)V max＝4.114kNτmax=2V max/A=2×4.114×1000/424＝19.406N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求！3、挠度验算主梁变形图(mm)νmax＝0.035mm≤[ν]＝min[L/150，10]=min[300/150，10]＝2mm满足要求！4、支座反力计算承载能力极限状态支座反力依次为R1=6.729kN，R2=7.016kN，R3=6.729kN立柱所受主梁支座反力依次为P1=6.729/0.6=11.215kN，P2=7.016/0.6=11.693kN，P3= 6.729/0.6=11.215kN七、可调托座验算可调托座最大受力N＝max[P1，P2，P3]＝11.693kN≤[N]=30kN满足要求！八、立柱验算1、长细比验算h max=max(ηh,h'+2a)=max(1.1×1500,1200+2×200)=1650mmλ=h max/i=1650/15.9=103.774≤[λ]=150长细比满足要求！查表得：φ＝0.5662、风荷载计算M w＝γ0×φc×1.4×ωk×l a×h2/10＝1×0.9×1.4×0.281×0.6×1.52/10＝0.048kN·m3、稳定性计算P1＝11.215kN，P2＝11.693kN，P3＝11.215kN立柱最大受力N w＝max[P1，P2，P3]+1×1.35×0.15×(7.5-1.8)+M w/l b＝max[11.215，11. 693，11.215]+1.154+0.048/0.6＝12.927kNf＝N/(φA)+M w/W＝12927.073/(0.566×424)+0.048×106/4490＝64.557N/mm2≤[f]＝205 N/mm2满足要求！九、高宽比验算根据《建筑施工承插型套扣式钢管脚手架安全技术规程》DBJ15-98-2014第6.1.5：模板支撑架的高宽比不宜大于3H/B=7.5/30=0.25≤3满足要求！十、架体抗倾覆验算混凝土浇筑前，倾覆力矩主要由风荷载产生，抗倾覆力矩主要由模板及支架自重产生M T=γ0×ψc×γQ(ωk LHh2)=1×0.9×1.4×(0.281×40×7.5×6)=637.308kN·mM R=γG[G1k+0.15×H/(l a'×l b')]LB2/2=0.9×[0.5+0.15×7.5/(0.9×0.9)]×40×302/2=30600kN·m M T=637.308kN·m≤M R=30600kN·m满足要求！混凝土浇筑时，倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生，抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生M T=γ0×ψc×γQ(Q2k LH2)=1×0.9×1.4×(0.06×40×7.52)=170.1kN·mM R=γG[G1k+(G2k+G3k)h0+0.15×H/(l a'×l b')]LB2/2=0.9×[0.5+(24+1.1)×0.1+0.15×7.5/(0.9×0.9)]×40×302/2=71262kN·mM T=170.1kN·m≤M R=71262kN·m满足要求！十一、立柱支承面承载力验算F1=N=12.927kN1、受冲切承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表可得：βh=1，f t=0.638N/mm2，η=1，h0=h-20=130mm，u m =2[(a+h0)+(b+h0)]=960mmF=(0.7βh f t+0.25σpc，m)ηu m h0=(0.7×1×0.638+0.25×0)×1×960×130/1000=55.736kN≥F1=1 2.927kN满足要求！2、局部受压承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表可得：f c=5.568N/mm2，βc=1，βl=(A b/A l)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(320)×(300)/(120×100)]1/2=2.828，A ln=ab=1200 0mm2F=1.35βcβl f c A ln=1.35×1×2.828×5.568×12000/1000=255.129kN≥F1=12.927kN满足要求！。

扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全目前我国工程大部分采用的是扣件式钢管高支撑架，而因不合理正确的使用会使稳定性失效，会造成严重的安全事故。

一直以来，没有把支撑架做为真正的结构进行操作，只是做为临时的设施来处理，所以出现实际的工程情况、所用材料的性能以及计算模型都与当初的设计不相符等一系列的问题。

本文根据存在的问题和影响因素，探讨了几何不可变杆系结构支架和非几何不可变杆系结构支架，计算稳定性及承载能力，以及搭讪的使用要求。

标签钢管模板；高支撑架；设计；使用安全；脚手架；通过以往的模板支撑架因稳定性失效而造成坍塌事故的研究，分析出大部分的原因都存在的现象。

①脚手架的稳定性失效全部都是与架体纵向垂直的横向稳定性失效。

②模板支撑体系的坍塌全部是由浇注混凝土操作而引起，出现故障的部分全部都是自身或者是没有与其它的结构相连接，或者是在连接的薄弱环节开始稳定性失效。

③脚手架倒塌开始在架体的底部，呈大波鼓曲的模式；模板体系倒塌则是由局部开始稳定性失效，开始发生在顶部，然后呈多米诺骨牌模式。

④所有发生事故的原因全部与材料材质相关。

⑤所有发生事故的原因均与管理责任相关，特别是工程技术人员。

由于缺乏系统试验以及深层的研讨，目前还没有涵盖设计计算方法的专项标准。

所以需要几何不可变杆系结构以及非几何不可变杆系结构这两个方面的构架，给出合理、适合的计算规定，以保障扣件式钢管模板高支撑架的设计以及使用安全。

其中架体的构造、计算的方法和施工的荷载控制三个方面为主要的控制环节。

一、扣件式钢管支撑架结构形式扣件式钢管支撑架在传统模板支撑体系的基础上进行改良，增添了多数合理的构造措施，也是目前在我国大型模板支撑体系应用最为广泛的一种手段。

它的搭设范围在高度20米，如果超过了20米的话，可以选择两种方案，一种是采用分段法，就是每达到20米就分为一段，段处采用工字钢进行搭讪挑染，此种方法不会受到高度的限制影响；另外一种是双立杆法，此种的方法较为广泛，搭设的高度一般在45米～50米之间。