依据规范:
《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016 《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
计算参数:
碗扣式支架立杆钢管强度为205.00N/mm2，水平杆钢管强度为205.00 N/mm2, 钢管强度折减系数取1.00。 架体结构重要性系数取1.10。 模板支架搭设高度为3.5m，
梁截面 B×D=2400mm×1800mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.60m，脚手架步距 h=0.60m， 钢管规格：Φ48×3.25.;
立杆钢管类型选择：LG-A-180(1800); 横向水平杆钢管类型选择：SPG-60(600); 纵向水平杆钢管类型选择：SPG-60(600); 梁底增加5道承重立杆。
面板厚度15mm，剪切强度1.7N/mm，抗弯强度26.0N/mm，弹性模量9898.0N/mm。 内龙骨采用100.×100.mm木方。
木方剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量10000.0N/mm2。 梁底支撑龙骨长度 2.40m。 梁顶托采用100.×150.mm木方。 梁底按照均匀布置承重杆5根计算。
2
2
2
模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。
施工均布荷载标准值4.00kN/m2，堆放荷载标准值0.00kN/m2。
地基承载力标准值200kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。 扣件计算折减系数取1.00。
2400
图 碗扣式梁模板支撑架立面示意图
60035006001800600600600
按照碗扣新规范4.3条规定确定荷载组合分项系数如下：
由可变荷载效应控制的组合S=1.35×(25.50×1.80+0.50)+1.40×4.00=61.280kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×1.80+0.7×1.40×4.00=65.885kN/m2 由于永久荷载效应控制的组合S最大，
永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
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。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.500×1.800×2.400+0.500×2.400=111.360kN/m 活荷载标准值 q2 = (0.000+4.000)×2.400=9.600kN/m 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: 截面抵抗矩 W = 90.00cm3； 截面惯性矩 I = 67.50cm4；
(1)抗弯强度计算
f = γ0M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M —— 面板的最大弯距(N.mm)； W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取26.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.35×111.360+0.98×9.600)×0.300×0.300=1.438kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 1.100×1.438×1000×1000/90000=17.572N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3γ&0&Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.35×111.360+0.98×9.600)×0.300=28.754kN
截面抗剪强度计算值 T=3×1.100×28754.0/(2×2400.000×15.000)=1.318N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.70N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×111.360×3004/(100×9898×675000)=0.914mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
（一）梁底次龙骨计算
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 = 25.500×1.800×0.300=13.770kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2 = 0.500×0.300×(2×1.800+2.400)/2.400=0.375kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载(kN)：
经计算得到，活荷载标准值 P1 = (4.000+0.000)×2.400×0.300=2.880kN
均布荷载 q = 1.35×13.770+1.35×0.375=19.096kN/m 集中荷载 P = 0.98×2.880=2.822kN
2.82kN19.10kN/mA 600 600 600 600B
龙骨计算简图
0.737
龙骨弯矩图(kN.m)
0.530
4.506.145.326.966.96
龙骨剪力图(kN) 5.326.144.50
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：
14.15kN/mA 600 600 600 600B
变形计算受力图
0.0070.140
龙骨变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=4.501kN N2=13.094kN N3=13.461kN N4=13.094kN N5=4.501kN
经过计算得到最大弯矩 M= 0.736kN.m 经过计算得到最大支座 F= 13.461kN 经过计算得到最大变形 V= 0.140mm 龙骨的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 166.67cm3；
截面惯性矩 I = 833.33cm4；
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.10×0.736×106/166666.7=4.86N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求! (2)龙骨抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T = 3γ0Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1.10×6.956/(2×100.00×100.00)=1.148N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2 龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算 最大变形 v =0.140mm
龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求! （二）梁底顶托梁计算
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= 0.162kN/m。
13.46kN13.46kN13.46kN13.46kN13.46kN13.46kN13.46kNAB 600 600 600
托梁计算简图
1.212
1.413
托梁弯矩图(kN.m)
4.714.716.736.738.758.758.758.75
托梁剪力图(kN) 6.736.734.714.71
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：
9.70kN 9.70kNA 9.70kN 9.70kN 9.70kN 9.70kN 9.70kNB 600 600 600
托梁变形计算受力图
0.0050.086
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 1.413kN.m 经过计算得到最大支座 F= 28.942kN 经过计算得到最大变形 V= 0.086mm
顶托梁的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 375.00cm3； 截面惯性矩 I = 2812.50cm4；
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.10×1.413×106/375000.0=4.15N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T = 3γ0Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1.10×8749/(2×100×150)=0.962N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形 v =0.086mm
顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
三、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力 N1=28.94kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.35×0.852=1.150kN N = 28.942+1.150=30.092kN
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.59 A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.57
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.79 σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； l0 —— 计算长度 (m)； 参照《碗扣式规范》，由公式计算 立杆计算长度：l0 = ku(h+2a)
k—— 立杆计算长度附加系数，依据规范根据架体高度取值为1.155； u —— 立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为1.100； a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m；
根据规范规定：立杆计算长度计算时，a可按0.65m取值，再根据实际a值采用承载力线性插值得到。
承载力线性插值系数 k0 = (1.0-1.2)/(0.65-0.2) × (0.20-0.2) + 1.2 =1.20 l0=2.414m；λ=2414/15.9=152.173, φ=0.301 根据承载力线性插值得到:
σ=(1.10×30092)/(0.301×456.9)/1.20=200.500N/mm2 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
四、梁模板支架整体稳定性计算
依据规范JGJ166-2016,碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。 支架的抗倾覆验算应满足下式要求： MT 抗倾覆力矩: MR=6.0002×0.600×(0.592+0.500)+2×(0.000×6.000×0.600)×6.000/2=23.580kN.m 倾覆力矩: MT=3×1.100×2.855 = 9.420kN.m 碗扣支架整体抗倾覆验算 MT < MR，满足整体稳定性要求！ 五、基础承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 pk=N/Ag ≤ γufa 其中 pk —— 脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值，pk =N/Ag=120.37 (kPa) N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N = 30.09kN Ag —— 基础底面面积 (m2)；Ag = 0.25 γu —— 永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，γu = 1.363 fa —— 地基承载力设计值 (kN/m2)；fa = 80.00 地基承载力设计值应按下式计算 fa = mf × fak 其中 mf —— 脚手架地基承载力调整系数；mf = 0.40 fak —— 地基承载力标准值；fak = 200.00 地基承载力的计算不满足要求! 建议处理地基，提高地基承载力或增加立杆 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容