《花都隧道计算书》word版.doc

地铁九号线沿线城市道路优化工程施工总承包（标段1） 支顶架及模板施工专项方案地铁九号线沿线城市道路优化工程施工总承包（标段1）现浇支架施工计算书一、基本计算资料 隧道在放坡段和钢板桩支护段，侧墙模板支顶采用对拉螺杆和斜撑加固的形式；隧道在支护桩段，中墙模板支顶采用对拉螺杆和斜撑加固的形式，侧墙和顶板模板支架均采用3mm厚48钢管矩阵支顶，与顶板混凝土浇筑时模板支顶一块搭设。顶板模板材料采用酚醛板，厚度为18mm。第一层龙骨(次楞)采用100mm100mm单枋,间距300mm；第二层龙骨(主楞)采用，间距600mm。支撑采用483.0mm满堂钢管，纵横向间距600mm。平杆采用483.0mm钢管，水平间距600mm,另外设横向和竖向间距为1.8m的加强杆。剪刀撑采用483.0mm钢管，间距6m布置一排。1、A3钢：=170Mpa =100Mpa E=2.1105Mpa2、广东松：顺纹弯应力=12Mpa 顺纹剪应力=1.3Mpa ，弯曲剪应力=1.9Mpa E=9103Mpa3、钢管支架搭设采用常规施工方法，在支架外侧每隔一定架距设置一道水平加固态杆，水平加固杆应连续设置，形成水平封闭圈，以增强支架的整体稳定性。钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm2。4、混凝土 =26kN/ m3二、复核计算1.计算参数结构板厚1200mm,层高7.85m，结构表面考虑外露；模板材料为：夹板底模厚度18mm；木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用483.0mm钢管：横向间距600mm,纵向间距600mm,支撑立杆的步距h=0.60m；钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。2.顶板底模验算（1）底模及支架荷载计算荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值底模自重 0.30 kN/m2 1.0 1.2 = 0.36 kN/m砼自重 24.00 kN/m3 1.0 1.20 1.2 = 34.56 kN/m钢筋荷载 1.10 kN/m3 1.0 1.20 1.2 = 1.58 kN/m施工人员及施工设备荷载 2.50 kN/m2 1.0 1.4 = 3.50 kN/m底模和支架承载力计算组合 q1 = 40.00 kN/m底模和龙骨挠度验算计算组合() q2 = 36.50 kN/m（2）顶板底模板验算第一层龙骨间距L=300mm，计算跨数5跨。底模厚度18mm,板模宽度=1000mm；W=bh2 /6=1000182/6=54000mm3，I=bh3/12=1000183/12=486000mm4。1）内力及挠度计算a.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M1=KMq1L2 =-0.10540.003002=-378000N.mm剪力系数KV=0.606V1=KVq1L=0.60640.00300=7272Nb.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M2=KMq2L2 =-0.10536.503002=-344925N.mm跨中弯矩系数KM=0.078M3=KMq2L2 =0.07836.503002=256230N.mm剪力系数KV=0.606V2=KVq2L=0.60636.50300=6636N挠度系数K=0.6442=Kq2L4/(100EI)=0.644(36.50/1.2)3004/(1009000486000)=0.36mmC施工人员及施工设备荷载按2.50kN（按作用在边跨跨中计算）计算荷载P=1.42.50=3.50kN ,计算简图如下图所示。跨中弯矩系数KM=0.200M4=KMPL=0.2003.501000300=210000N.mm支座弯矩系数KM=-0.100M5=KMPL=-0.1003.501000300=-105000N.mm剪力系数KV=0.600V3=KVP=0.6003.50=2.10kN挠度系数K=1.4563=KPL3/(100EI)=1.456(3.50/1.4)10003003/(1009000486000)=0.22mm2）抗弯强度验算M1=-378000N.mmM2M5=-449925N.mmM3M4=466230N.mm比较M1、M2M5、M3M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。Mmax=466230N.mm=0.47kN.m=Mmax/W=466230/54000=8.63N/mm2 顶板底模抗弯强度=8.63N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。3）抗剪强度验算V1=7272NV2+ V3=6636+2100=8736N比较V1、V2V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力：Vmax=8736N=8.74kN=3Vmax/（2bh）=38736/(260018)=1.21N/mm2 顶板底模抗剪强度=1.21N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。4)挠度验算max=0.36+0.22=0.58mm =300/400=0.75mm顶板底模挠度max=0.59mm=0.75mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(3)第一层龙骨验算钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距300mm,计算跨数3跨；第一层龙骨采用木枋b=100mm,h=100mm；W=bh2/6=1001002/6=166667mm3,I=bh3/12=1001003/12=8333333mm4。1)抗弯强度验算第一层龙骨受均布荷载q=q1第一层龙骨间距/计算宽度=40.00300/1000=12.00kN/m弯矩系数KM=-0.100Mmax=KMqL2=-0.10012.006002=-432000N.mm=-0.43kN.m=Mmax/W =432000/166667=2.59N/mm2 第一层龙骨抗弯强度=2.59N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=0.600Vmax=KVqL=0.60012.00600=4320N=4.32kN=3Vmax/（2bh）=34320/(2100100)=0.65N/mm2第一层龙骨抗剪强度=0.65N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3)挠度验算q=q2第一层龙骨间距/计算宽度=36.50/1.2300/1000=9.13kN/m=9.13N/mm,挠度系数K=0.677 max=KqL4/(100EI)=0.6779.136004/(10090008333333)=0.11mm=600/400=1.50mm第一层龙骨挠度max=0.11mm=1.50mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(4)第二层龙骨验算钢管纵向间距600mm,计算跨数5跨。第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；W=8980mm3, I=215600mm4,1)抗弯承载力验算P=1.10012.00600=7920N=7.92kN弯矩系数KM=0.171Mmax=KMPL=0.1717920600=812592N.mm=0.81kN.m=Mmax/W=812592/8980=90.49N/mm2第二层龙骨抗弯强度=90.49N/mm2fm=205.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=0.685Vmax=KVP=0.6857.921000=5425N=5.43kN=3Vmax/(2bh)=35425/(22424)=9.60N/mm2第二层龙骨抗剪强度=9.60N/mm2fv=125.00N/mm2,满足要求。3)挠度验算P，=1.1009.13600=6026N=6.03kN挠度系数K=1.096max=KP，L3/(100EI)=1.09660266003/(100206000215600)=0.16mm=600/400=1.50mm第二层龙骨挠度max=0.16mm=1.50mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。3.支撑强度验算传至每根立柱的最大支座力的系数=2.198每根钢管承载NQK1 =2.1987.921000=17408N每根钢管承载活荷载（1.0kN/m2）:NQK2=0.600.6011000=360N每根钢管承载荷载NQK =NQK1NQK2 =17408+360=17768N 钢管重量0.0333kN/m,立杆重量=6.650.03331000=221N水平拉杆14层,拉杆重量=14(0.60+0.60)0.03331000=559N扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=1414.6=204N支撑重量NGK=立杆重量水平拉杆重量扣件重=221+559+204=985N钢管轴向力N=1.2NGKNQK =1.2985+17768=18950NLO=h=0.60m=60.00cm，钢管的i=1.59cm= LO/i=60.00/1.59=37.74杆件长细比37.7150.0,满足要求。查表得：=0.893P=N/（A）=18950/(0.893424.00)=50.05N/mm2 立杆稳定性50.05N/mm2205N/mm2,满足要求。4. 支撑支承面验算立杆设配套底座100100mm,支承面为混凝土顶板（按C35考虑）支承顶板厚200mm,上部荷载为： F=18950/1000=18.95kN.(1)支承面受冲切承载力验算s =2.00,ft=1.57N/mm2, hO=200-20=180mm，=0.41.2/s=1.00pc,m=1.00N/mm2，Um=4100=400mm，h =1.00（0.7hft0.15pc,m）UmhO=(0.711.57+0.151)1.00400180/1000=89.93kN受冲切承载力89.93kNF=18.95kN,满足要求。 (2) 支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.103)(0.103)=0.09m2,Al=0.100.10=0.01m2 l=(Ab/Al)0.5=3,fcc=0.8516700=14195kN/m2,=0.75 lfccAl=0.753141950.01=319.39kN支承面局部受压承载力319.39kNF=18.95kN,满足要求。4.计算结果底模楼模板18mm,第一层龙骨采用单枋b=100mm，h=100mm,间距300mm；第二层龙骨采用双钢管483.0，A=424mm2；钢管横向间距600mm,钢管纵向间距600mm,立杆步距0.60m。三、墙木模板计算书 1、墙模板系统基本参数 计算墙面宽度700mm，高度6060mm；模板面板采用夹板，厚度18mm；内竖肋采用100100mm木方，内竖肋间距300mm；外横檩采用483.0双钢管，外横檩间距600mm；对拉螺栓水平间距600mm，直径18mm。 模板组装示意图 2、荷载标准值验算 (1)新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:F1=0.22t012V(1/2)=44.39kN/m2(c=24.00kN/m3,T=20.00。C,V=3.00m/h,H=3.00m,1=1.00,2=0.85)F2=cH=72.00kN/m2 比较F1和F2取较小值，F=44.39kN/m2 (2)倾倒砼产生的荷载4.00kN/m2分项系数标准值kN/m2荷载值kN/m21、新浇砼的侧压力1.244.3953.272、倾倒砼产生的荷载1.44.005.6058.873、墙模板面板的验算 强度计算考虑新浇砼侧压力和倾倒、振捣砼时产生的荷载设计值； 挠度计算考虑新浇砼侧压力产生荷载标准值；面板按照5跨连续梁计算； 面板的计算宽度取1000mm。 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=54000.00mm3；I=486000.00mm4； 荷载计算值q=(1.244.39+1.44.00)1=58.87kN/m 1)抗弯强度验算 M=KMqL2=0.1158.870.302=0.56kNm=0.56106N.mm =M/W=0.56106/54000=10.30N/mm2 面板的抗弯强度=10.30N/mm2fm=13.00N/mm2，满足要求。 2)抗剪验算 V=KV qL=0.658.870.30=10.702kN=10702N =3V/（2bh）=310702/(2100018)=0.89N/mm2 面板的抗剪强度=0.89N/mm2fv=1.40N/mm2，满足要求。 3)挠度验算 按强度计算荷载组合,不考虑倾倒、振捣砼产生的荷载，故q，=53.27N/mm=Kq，L4/100EI=0.67753.273004/(1009000486000)=0.64mm=300/400=0.75mm 面板的挠度max=0.64mm允许挠度=1.50mm，满足要求。 4、模板内竖肋的验算 竖肋采用100100mm木方；木枋间距300mm； W =1001002/6=166667mm3；I=1001003/12=8333333mm4；q=58.870.30=17.66kN/m 按照3跨连续梁计算: (1)抗弯强度验算 M=0.1ql2=0.117.660.602=635760Nmm=0.64kNm = M/W=635760/166667=3.81N/mm2 内竖肋的抗弯强度=3.81N/mm2fm=13.00N/mm2，满足要求。 (2)抗剪验算 V=KV qL=0.6017.660.60=6.36kN=6358N =3V/(2bh)=36358/(2100100)=0.95N/mm2 内竖肋的抗剪强度=0.95N/mm2fv=1.40N/mm2，满足要求。 (3)挠度验算 按强度计算荷载组合,不考虑倾倒、振捣砼产生的荷载，故q，=1.244.390.30=15.98N/mm=Kq，L4/100EI=0.67715.986004/(10090008333333)=0.18mm=600/400=1.50mm 内竖肋的挠度max=0.18mm=1.50mm，满足要求。 5、墙模板外横檩的验算 外横檩承受内竖肋传递的荷载，按照集中荷载下5跨连续梁计算,间距为对拉螺杆水平间距600mm。 由内竖肋传递的荷载： N=1.117.660.60=11.66kN采用483.0双钢管，W=24490=8