梁模板碗扣钢管高支撑架计算书
计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm 2，钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为11.7m ，
梁截面 B×D=900mm×700mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m ，立杆的步距 h=1.20m ， 梁底增加2道承重立杆。
面板厚度15mm ，剪切强度1.4N/mm 2，抗弯强度15.0N/mm 2，弹性模量6000.0N/mm 2。 木方50×100mm，剪切强度1.3N/mm 2，抗弯强度13.0N/mm 2，弹性模量9000.0N/mm 2。 梁底支撑顶托梁长度 1.53m 。 梁顶托采用100×100mm 木方。
梁底承重杆按照布置间距465,600mm 计算。
模板自重0.20kN/m 2，混凝土钢筋自重25.50kN/m 3，施工活荷载4.50kN/m 2。 扣件计算折减系数取1.00。
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图1 梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为φ48×3.0。
一、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。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= 25.500×0.700×0.900=16.065kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2= 0.200×0.900×(2×0.700+0.900)/0.900=0.460kN/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)×0.900×0.900=3.645kN
均布荷载q = 1.20×16.065+1.20×0.460=19.830kN/m
集中荷载P = 1.40×3.645=5.103kN
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 = 90.00×1.50×1.50/6 = 33.75cm3；
I = 90.00×1.50×1.50×1.50/12 = 25.31cm4；
A
计算简图
0.047
弯矩图(kN.m)
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：
16.52kN/m
A
变形计算受力图
0.002
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为 N 1=1.173kN N 2=3.375kN N 3=2.860kN N 4=8.135kN N 5=2.860kN N 6=3.375kN N 7=1.173kN
最大弯矩 M = 0.047kN.m
最大变形 V = 0.035mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.047×1000×1000/33750=1.393N/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!
(2)抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3×1801.0/(2×900.000×15.000)=0.200N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.035mm
面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
（一）梁底木方计算
按照简支梁计算，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，计算公式如下: 均布荷载 q = 8.135/0.900=9.039kN/m
最大弯矩 M = 0.125ql2=0.125×9.04×0.90×0.90=0.915kN.m
最大剪力Q=0.5×0.900×9.039=4.067kN
最大支座力N=1.0×0.900×9.039=8.135kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3；
I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.915×106/83333.3=10.98N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.5ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值T=3×4067/(2×50×100)=1.220N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到3.125kN/m 最大变形v =5/3.84×3.125×900.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.712mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。
