无锡嘉睿模板支撑方案.doc

无锡嘉睿易买得西地块一标段无锡嘉睿易买得西地块一标段 模板支撑方案模板支撑方案 编制单位 南通建工集团股份有限公司 无锡嘉睿易买得西地块项目部 编制时间 2011 年 4 月 9 日 模板支撑施工方案目录模板支撑施工方案目录 一 施工方案编制依据一 施工方案编制依据 3 二 工程概况二 工程概况 3 2 1 工程建筑设计概况 3 2 2 结构设计概况 3 2 3 高支模分布部位概况 4 2 4 标准层模板概况 4 三 结构模板支撑方案三 结构模板支撑方案 4 3 1 车库模板支撑设计 4 3 1 1 柱模板支撑设计 4 3 1 2 剪力墙模板支撑设计 16 3 1 3 板模板设计 26 3 1 4 梁模板设计 34 3 1 5 梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求 49 3 2 主楼地下室高跨部位计算 49 3 2 1 板计算 50 3 2 2 梁计算 57 3 3 标准层模板验算 70 3 2 1 梁计算 70 3 2 2 标准层板计算 85 四 模板支撑施工主要安全技术措施四 模板支撑施工主要安全技术措施 92 3 一 施工方案编制依据一 施工方案编制依据 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 建筑施工模板安全技术规范 JGJ162 2008 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 上海三益建筑设计有限公司设计的龙湖 易买得西地块项目图纸 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99 钢筋混凝土结构设计规范 GB50010 2002 二 工程概况二 工程概况 2 12 1 工程建筑设计概况工程建筑设计概况 序号项 目内 容 1工程名称无锡嘉睿易买得西地块一标段 2建设单位无锡嘉睿置业有限公司 3设计单位上海三益建筑设计有限公司 4监理单位江苏宏达建设咨询有限公司 5建筑面积60790 6m2 6工程地点江苏省无锡市东亭中路以东 友谊路以西 规划路以北 东 亭港以南地块 7结构形式框架 剪力墙 8建筑层数商铺地上三层 地下一层 洋房地下两层 地上六层 九层 9建筑高度 三层最高为 17 1m 六层最高为 21 698m 九层最高为 30 718m 10承包方式施工总承包 2 22 2 结构设计概况结构设计概况 1 本工程地下室一 二层 采用现浇钢筋混凝土框架结构 2 地下室防水等级 二级 但种植顶板防水等级为一级 变电所防水等级为一级 3 车库顶板主次梁采用井格梁布置 地下室周边设钢筋混凝土外墙 4 基础采用桩承台筏板基础 5 结构考虑温度应力 沉降采取设置施工后浇带 地上结构 1 混凝土强度等级 C30 2 现浇钢筋混凝土楼板 采用材料 4 混凝土 钢筋及填充墙体 地上柱梁板 C30 地下室底板 外墙 C30 防水密实混凝土 抗渗等级 P6 钢筋 HPB235 HRB335 HRB400 2 32 3 高支模分布部位概况高支模分布部位概况 本工程的高支模主要是地下车库和主楼地下室局部高跨部位 车库高度为从顶板下 口算起为 4250mm 主楼 10 15 楼地下室部分局部都有顶板下口算起 5790mm 车库梁 较大 涉及范围均较大 特别列出计算 10 楼为商铺 层高为 4500mm 参照车库支 模 2 42 4 标准层模板概况标准层模板概况 标准层层高为 3000mm 梁多为 400mm 450mm 500mm 高 特列出跨度最大 最高梁计算 三 结构模板支撑方案三 结构模板支撑方案 3 13 1 车库模板支撑设计车库模板支撑设计 3 1 13 1 1 柱模板支撑设计柱模板支撑设计 本工程框架柱截面尺寸主要为 600 600 柱模板采用 15mm 厚木胶合板模板 40 90 木方背楞 钢管扣件柱箍 配合采用对拉螺栓 柱模板的背部支撑由两层组成 第一层为直接支撑模板的竖楞 用以支撑混凝土 对模板的侧压力 第二层为支撑竖楞的柱箍 用以支撑竖楞所受的压力 柱箍之间用对 拉螺栓相互拉接 形成一个完整的柱模板支撑体系 5 M14对拉螺栓 设垫片或加厚螺帽 400 2 48X3钢管 400 40X90木方背楞 150 15mm厚木胶合板 600X600及以下截面柱 柱模板设计示意图 柱截面宽度B mm 600 00 柱截面高度H mm 600 00 柱模板的总计算高度 H 3 50m 一 参数信息一 参数信息 1 基本参数基本参数 柱截面宽度B方向对拉螺栓数目 0 柱截面宽度B方向竖楞数目 5 柱截面高度H方向对拉螺栓数目 0 柱截面高度H方向竖楞数目 5 2 柱箍信息柱箍信息 柱箍材料 圆钢管 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 00 柱箍的间距 mm 400 柱箍合并根数 1 3 竖楞信息竖楞信息 竖楞材料 木方 竖楞合并根数 1 宽度 mm 40 00 高度 mm 90 00 4 面板参数面板参数 面板类型 胶合面板 面板厚度 mm 15 00 面板弹性模量 N mm2 6000 00 面板抗弯强度设计值fc N mm2 13 00 面板抗剪强度设计值 N mm2 1 50 6 5 木方和钢楞木方和钢楞 方木抗弯强度设计值fc N mm2 13 00 方木弹性模量E N mm2 9000 00 方木抗剪强度设计值ft N mm2 1 50 钢楞弹性模量E N mm2 210000 00 钢楞抗弯强度设计值fc N mm2 205 00 二 柱模板荷载标准值计算二 柱模板荷载标准值计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取 其中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取24 000kN m3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取2 500m h H 模板计算高度 取3 000m 1 外加剂影响修正系数 取1 200 2 混凝土坍落度影响修正系数 取1 000 分别计算得 20 036 kN m2 72 000 kN m2 取较小值20 036 kN m2作为本工程计 算荷载 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 q1 20 036kN m2 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2 2 kN m2 三 柱模板面板的计算三 柱模板面板的计算 模板结构构件中的面板属于受弯构件 按简支梁或连续梁计算 分别取柱截面宽 度B方向和H方向面板作为验算对象 进行强度 刚度计算 强度验算考虑新浇混凝土 侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力 作用在模板上的侧压力线荷载q 它包括 新浇混凝土侧压力设计值q1 1 2 20 04 0 40 1 00 9 617kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q2 1 4 2 00 0 40 1 00 1 120kN m 式中 1 00为按 施工手册 取用的临时结构折减系数 q q1 q2 9 617 1 120 10 737kN m 7 柱截面宽度B方向 计算简图 剪力图 kN 8 弯矩图 kN m 变形图 mm 从左往右 各支座反力为 R1 0 591kN R2 1 718kN R3 1 396kN R4 1 718kN R5 0 591kN 柱截面宽度H方向 9 计算简图 剪力图 kN 弯矩图 kN m 10 变形图 mm 从左往右 各支座反力为 R1 0 591kN R2 1 718kN R3 1 396kN R4 1 718kN R5 0 591kN Mmax 22547 700N mm Vmax 912 645N max 0 039mm Rmax 1717 920N 1 面板抗弯强度验算面板抗弯强度验算 M W f 其中 面板承受的应力 N mm2 M 面板计算最大弯矩 N mm W 面板的截面抵抗矩 W bh2 6 400 15 0 15 0 6 1 50 104mm3 f 面板的抗弯强度设计值 N mm2 f 13 000N mm2 面板的最大应力计算值 M W 2 25 104 1 50 104 1 503N mm2 面板的最大应力计算值 1 503N mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 13N mm2 满足要求 2 面板抗剪验算面板抗剪验算 3V 2bhn fv 其中 面板承受的剪应力 N mm2 V 面板计算最大剪力 N V 912 645N b 构件的截面宽度 mm b 400mm hn 面板厚度 mm hn 15 0mm fv 面板抗剪强度设计值 N mm2 fv 13 000 N mm2 面板截面受剪应力计算值 3 912 645 2 400 15 0 0 228N mm2 面板截面抗剪强度设计值 fv 1 500N mm2 11 面板截面的受剪应力 0 228N mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 fv 1 5N mm2 满足要求 3 面板挠度验算面板挠度验算 面板最大容许挠度 160 250 0 64 mm 面板的最大挠度计算值 0 039mm 面板的最大挠度计算值 0 039mm 小于 面板最大容许挠度设计值 0 64mm 满 足要求 四 竖楞计算四 竖楞计算 本工程柱高度为3 000m 柱箍间距为400mm 因此按均布荷载作用下的三跨连续梁 计算 本工程中 竖楞采用木方 宽度40mm 高度90mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W 分别为 W 40 90 90 6 1 54cm3 I 40 90 90 90 12 1 243cm4 作用在竖楞上的线荷载 q Rmax l 1717 920 400 000 4 295N mm 竖楞计算简图 1 抗弯强度验算抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式 M 0 1ql2 其中 M 竖楞计算最大弯矩 N mm l 计算跨度 柱箍间距 l 400 0mm 竖楞的最大弯距 M 0 1 4 295 400 0 400 0 6 87 104N mm M W f 其中 竖楞承受的应力 N mm2 12 M 竖楞计算最大弯矩 N mm W 竖楞的截面抵抗矩 mm3 W 5 40 104 f 竖楞的抗弯强度设计值 N mm2 f 13 000N mm2 竖楞的最大应力计算值 M W 6 87 104 5 40 104 1 273N mm2 竖楞的最大应力计算值 1 273N mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 13N mm2 满足要求 2 抗剪验算抗剪验算 3V 2bhn fv 其中 竖楞截面最大受剪应力 N mm2 V 竖楞计算最大剪力 N V 0 6ql 0 6 4 295 400 1030 752N b 竖楞的截面宽度 mm b 40 0mm hn 竖楞的截面高度 mm hn 90 0mm fv 竖楞的抗剪强度设计值 N mm2 fv 1 500 N mm2 竖楞截面最大受剪应力计算值 3 1030 752 2 40 0 90 0 1 0 429N mm2 竖楞截面抗剪强度设计值 fv 1 500N mm2 竖楞截面最大受剪应力计算值 0 429N mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 fv 1 5N mm2 满足要求 3 挠度验算挠度验算 最大挠度按三跨连续梁计算 公式如下 max 0 677ql4 100EI l 250 E 竖楞弹性模量 N mm2 E 9000 00 N mm2 I 竖楞截面的惯性矩 mm4 I 2 43 106 竖楞最大容许挠度 400 250 1 6mm 竖楞的最大挠度计算值 0 677 4 29 400 04 100 9000 0 2 43 106 0 034 mm 竖楞的最大挠度计算值 0 034mm 小于 竖楞最大容许挠度 1 6mm 满足 要求 五 五 B方向柱箍的计算方向柱箍的计算 本工程中 柱箍采用圆钢管 直径48mm 壁厚3 0mm 截面惯性矩I和截面抵抗 13 矩W分别为 W 5 078 1 5 08cm3 I 12 187 1 12 19cm4 按集中荷载计算 附计算简图 B方向柱箍计算简图 其中 P 竖楞传递到柱箍的集中荷载 kN P 1 2 20 04 1 4 2 0 14 0 4 1 5 kN B方向柱箍剪力图 kN 最大支座力 N 3 006 kN 14 B方向柱箍弯矩图 kN m 最大弯矩 M 0 842 kN m B方向柱箍变形图 mm 最大变形 2 310 mm 1 柱箍抗弯强度验算柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 M xW f 其中 柱箍杆件的最大弯矩设计值 M 841802 75 N mm 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩 W 5078 mm3 B边柱箍的最大应力计算值 157 88 N mm2 柱箍的抗弯强度设计值 f 205 N mm2 B边柱箍的最大应力计算值 8 42 108 1 05 5 08 106 157 88N mm2 小于 柱箍 的抗弯强度设计值 f 205N mm2 满足要求 2 柱箍挠度验算柱箍挠度验算 经过计算得到 2 31 mm 柱箍最大容许挠度 600 250 2 4 mm 柱箍的最大挠度 2 31mm 小于 柱箍最大容许挠度 2 4mm 满足要求 六 六 H方向柱箍的计算方向柱箍的计算 本工程中 柱箍采用圆钢管 直径48mm 壁厚3 0mm 截面惯性矩I和截面抵抗 矩W分别为 W 5 078 1 5 08cm3 I 12 187 1 12 19cm4 按计算 附计算简图 15 H方向柱箍计算简图 其中 P 竖楞传递到柱箍的集中荷载 kN P 1 2 20 04 1 4 2 0 14 0 4 1 5 kN H方向柱箍剪力图 kN 最大支座力 N 3 006 kN H方向柱箍弯矩图 kN m 最大弯矩 M 0 842 kN m H方向柱箍变形图 mm 16 最大变形 2 310 mm 1 柱箍抗弯强度验算柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 M xW f 其中 柱箍杆件的最大弯矩设计值 M 841802 75 N mm 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩 W 5078 mm3 H边柱箍的最大应力计算值 157 88 N mm2 柱箍的抗弯强度设计值 f 205 N mm2 H边柱箍的最大应力计算值 8 42 108 1 05 5 08 106 157 88N mm2 小于 柱箍 的抗弯强度设计值 f 205N mm2 满足要求 2 柱箍挠度验算柱箍挠度验算 经过计算得到 2 31 mm 柱箍最大容许挠度 600 250 2 4 mm 柱箍的最大挠度 2 31mm 小于 柱箍最大容许挠度 2 4mm 满足要求 3 1 23 1 2 剪力墙模板支撑设计剪力墙模板支撑设计 本工程剪力墙厚度分别为 350 300 250 采用胶合板模板 木方背楞 钢管扣件 支撑 配合采用对拉螺栓 剪力墙砼考虑严格分层浇筑 浇筑速度控制不大于 2m h 砼的初凝时间控制好 墙模板采用 15mm 厚胶合板模板 40 90 木方背楞 钢管扣件围 檩 墙模板的背部支撑由两层龙骨 木楞或钢楞 组成 直接支撑模板的为次龙骨 即 内龙骨 用以支撑内层龙骨的为主龙骨 即外龙骨 组装墙体模板时 通过穿墙螺栓将 墙体两侧模板拉结 每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点 一 参数信息一 参数信息 1 1 基本参数基本参数 次楞间距 mm 250 穿墙螺栓水平间距 mm 500 主楞间距 mm 500 穿墙螺栓竖向间距 mm 500 对拉螺栓直径 mm M14 2 2 主楞信息主楞信息 主楞材料 圆钢管 主楞合并根数 2 17 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 00 3 3 次楞信息次楞信息 次楞材料 木方 次楞合并根数 2 宽度 mm 40 00 高度 mm 90 00 4 4 面板参数面板参数 面板类型 胶合面板 面板厚度 mm 15 00 面板弹性模量 N mm2 6000 00 面板抗弯强度设计值fc N mm2 13 00 面板抗剪强度设计值 N mm2 1 50 5 5 木方和钢楞木方和钢楞 方木抗弯强度设计值fc N mm2 13 00 方木弹性模量E N mm2 9000 00 方木抗剪强度设计值ft N mm2 1 50 钢楞弹性模量E N mm2 206000 00 钢楞抗弯强度设计值fc N mm2 205 00 墙模板设计简图 二 墙模板荷载标准值计算二 墙模板荷载标准值计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取 其中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取24 000kN m3 18 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取2 500m h H 模板计算高度 取3 000m 1 外加剂影响修正系数 取1 200 2 混凝土坍落度影响修正系数 取0 850 分别计算得 17 031 kN m2 72 000 kN m2 取较小值17 031 kN m2作为本工程计 算荷载 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1 17 031kN m2 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2 3 kN m2 三 墙模板面板的计算三 墙模板面板的计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 根据 建筑施工手册 强度验算 要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压 力 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小 按支撑在次楞上的三跨连续梁计算 面板计算简图 1 1 抗弯强度验算抗弯强度验算 弯矩计算公式如下 M 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 M 面板计算最大弯矩 N mm l 计算跨度 次楞间距 l 250 0mm 19 新浇混凝土侧压力设计值q1 1 2 17 031 0 500 0 900 9 197kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q2 1 4 3 00 0 50 0 90 1 890kN m 其中0 90为按 施工手册 取的临时结构折减系数 面板的最大弯矩 M 0 1 9 197 250 02 0 117 1 890 250 02 7 13 104N mm 按以下公式进行面板抗弯强度验算 M W f 其中 面板承受的应力 N mm2 M 面板计算最大弯矩 N mm W 面板的截面抵抗矩 W bh2 6 500 15 0 15 0 6 1 88 104 mm3 f 面板截面的抗弯强度设计值 N mm2 f 13 000N mm2 面板截面的最大应力计算值 M W 7 13 104 1 88 104 3 8N mm2 面板截面的最大应力计算值 3 8N mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 2 抗剪强度验算抗剪强度验算 计算公式如下 V 0 6q1l 0 617q2l 其中 V 面板计算最大剪力 N l 计算跨度 次楞间距 l 250 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q1 1 2 17 031 0 500 0 900 9 197kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q2 1 4 3 00 0 50 0 90 1 890kN m 面板的最大剪力 V 0 6 9 197 250 0 0 617 1 890 250 0 1671 0N 截面抗剪强度必须满足 3V 2bhn fv 其中 面板截面的最大受剪应力 N mm2 V 面板计算最大剪力 N V 1671 0N b 构件的截面宽度 mm b 500mm hn 面板厚度 mm hn 15 0mm 20 fv 面板抗剪强度设计值 N mm2 fv 1 500 N mm2 面板截面的最大受剪应力计算值 3 1671 0 2 500 15 0 0 334N mm2 面板截面抗剪强度设计值 fv 1 500N mm2 面板截面的最大受剪应力计算值 0 334N mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 1 5N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 根据 建筑施工手册 刚度验算采用标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 挠度计算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 其中 q 作用在模板上的侧压力线荷载 q 17 03 0 5 8 516N mm l 计算跨度 次楞间距 l 250mm E 面板的弹性模量 E 6000N mm2 I 面板的截面惯性矩 I 50 1 5 1 5 1 5 12 14 06cm4 面板的最大允许挠度值 1mm 面板的最大挠度计算值 0 677 8 52 2504 100 6000 1 41 105 0 267 mm 面板的最大挠度计算值 0 267mm 小于等于面板的最大允许挠度值 1mm 满足要求 四 墙模板主次楞的计算四 墙模板主次楞的计算 一 次楞直接承受模板传递的荷载 按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算 本工程中 次楞采用木方 宽度40mm 高度90mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分 别为 W 4 9 9 6 2 108cm3 I 4 9 9 9 12 2 486cm4 21 次楞计算简图 1 1 次楞的抗弯强度验算次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算 M 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 M 次楞计算最大弯矩 N mm l 计算跨度 主楞间距 l 500 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q1 1 2 17 031 0 250 0 900 4 598kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q2 1 4 3 00 0 25 0 90 0 945kN m 其中 0 90为折减系数 次楞的最大弯矩 M 0 1 4 598 500 02 0 117 0 945 500 02 1 43 105N mm 次楞的抗弯强度应满足下式 M W f 其中 次楞承受的应力 N mm2 M 次楞计算最大弯矩 N mm W 次楞的截面抵抗矩 W 1 08 105mm3 f 次楞的抗弯强度设计值 f 13 000N mm2 次楞的最大应力计算值 1 43 105 1 08 105 1 3 N mm2 次楞的抗弯强度设计值 f 13N mm2 次楞的最大应力计算值 1 3 N mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 2 次楞的抗剪强度验算次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算 公式如下 V 0 6q1l 0 617q2l 22 其中 V 次楞承受的最大剪力 l 计算跨度 主楞间距 l 500 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q1 1 2 17 031 0 250 0 900 2 2 299kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q2 1 4 3 00 0 25 0 90 2 0 473kN m 其 中 0 90为折减系数 次楞的最大剪力 V 0 6 2 299 500 0 0 617 0 473 500 0 835 5N 截面抗剪强度必须满足下式 3V 2bh0 其中 次楞的截面的最大受剪应力 N mm2 V 次楞计算最大剪力 N V 835 5N b 次楞的截面宽度 mm b 40 0mm hn 次楞的截面高度 mm h0 90 0mm fv 次楞的抗剪强度设计值 N mm2 fv 1 500 N mm2 次楞截面的受剪应力计算值 3 835 5 2 40 0 90 0 2 0 174N mm2 次楞截面的受剪应力计算值 0 174N mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv 1 5N mm2 满足要求 3 3 次楞的挠度验算次楞的挠度验算 根据 建筑施工计算手册 刚度验算采用荷载标准值 同时不考虑振动荷载作 用 挠度验算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 其中 次楞的最大挠度 mm q 作用在次楞上的线荷载 kN m q 17 03 0 25 4 26 kN m l 计算跨度 主楞间距 l 500 0mm E 次楞弹性模量 N mm2 E 9000 00 N mm2 I 次楞截面惯性矩 mm4 I 4 86 106mm4 23 次楞的最大挠度计算值 0 677 8 52 2 5004 100 9000 4 86 106 0 041 mm 次楞的最大容许挠度值 2mm 次楞的最大挠度计算值 0 041mm 小于 次楞的最大容许挠度值 2mm 满足 要求 二 主楞承受次楞传递的荷载 按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 本工程中 主楞采用圆钢管 直径48mm 壁厚3mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分 别为 W 5 078 2 10 156cm3 I 12 187 2 24 374cm4 E 206000N mm2 主楞计算简图 主楞计算剪力图 kN 24 主楞计算弯矩图 kN m 主楞计算变形图 mm 1 1 主楞的抗弯强度验算主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载 P 1 2 17 03 0 25 0 5 1 4 3 0 25 0 5 3 08kN 主楞计算跨度 对拉螺栓水平间距 l 500mm 强度验算公式 M W f 其中 主楞的最大应力计算值 N mm2 M 主楞的最大弯矩 N mm M 3 47 105 N mm W 主楞的净截面抵抗矩 mm3 W 1 02 104 mm3 f 主楞的强度设计值 N mm2 f 205 000N mm2 主楞的最大应力计算值 3 47 105 1 02 104 34 1 N mm2 主楞的最大应力计算值 34 1N mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f 205N mm2 满足要求 25 2 2 主楞的抗剪强度验算主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足 2V A fv 其中 主楞的截面的最大受剪应力 N mm2 V 主楞计算最大剪力 N V 3773 0N A 钢管的截面面积 mm2 A 978 606mm2 fv 主楞的抗剪强度设计值 N mm2 fv 120 N mm2 主楞截面的受剪应力计算值 2 3773 0 978 606 7 711N mm2 主楞截面的受剪应力计算值 7 711N mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv 120N mm2 满足要求 3 3 主楞的挠度验算主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值 0 235mm 主楞的最大容许挠度值 2mm 主楞的最大挠度计算值 0 235mm 小于 主楞的最大容许挠度值 2mm 满足 要求 五 穿墙螺栓的计算五 穿墙螺栓的计算 计算公式如下 N N f A 其中 N 穿墙螺栓所受的拉力 A 穿墙螺栓有效面积 mm2 f 穿墙螺栓的抗拉强度设计值 取170 N mm2 查表得 穿墙螺栓的型号 M14 穿墙螺栓有效直径 11 55 mm 穿墙螺栓有效面积 A 105 mm2 穿墙螺栓最大容许拉力值 N 1 70 105 1 05 10 4 17 85 kN 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力 则穿墙螺栓所受的最大拉力为 N 6 85 kN 26 穿墙螺栓所受的最大拉力 N 6 853kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N 17 85kN 满足要求 3 1 33 1 3 结构板模板支撑设计结构板模板支撑设计 本工程结构板厚度 250mm 厚 结构板模板采用 15mm 厚木胶合板模板 40 90 木方 背楞 钢管扣件支撑体系 高支撑架的计算依据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 钢结构设计规范 GB 50017 2003 等规范编制 因本工程模板支架高度大于4米 根据有关文献建议 如果仅按规范计算 架体安 全性仍不能得到完全保证 为此计算中还参考了 施工技术 2002 3 扣件式钢管 模板高支撑架设计和使用安全 中的部分内容 一 参数信息一 参数信息 1 模板支架参数模板支架参数 横向间距或排距 m 0 80 纵距 m 0 80 步距 m 2 00 立杆上端伸出至模板支撑点长度 m 0 10 模板支架搭设高度 m 4 50 采用的钢管 mm 48 3 0 板底支撑连接方式 方木支撑 立杆承重连接方式 双扣件 考虑扣件的保养情况 扣件抗滑承载力系数 0 85 2 荷载参数荷载参数 模板与木板自重 kN m2 0 500 混凝土与钢筋自重 kN m3 25 000 施工均布荷载标准值 kN m2 2 500 3 材料参数材料参数 面板采用胶合面板 厚度为15mm 板底支撑采用方木 27 面板弹性模量E N mm2 9500 面板抗弯强度设计值 N mm2 13 木方抗剪强度设计值 N mm2 1 400 木方的间隔距离 mm 200 000 木方弹性模量E N mm2 9000 000 木方抗弯强度设计值 N mm2 13 000 木方的截面宽度 mm 40 00 木方的截面高度 mm 90 00 4 楼板参数楼板参数 楼板的计算厚度 mm 250 00 28 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二 模板面板计算二 模板面板计算 模板面板为受弯构件 按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 80 1 52 6 30 cm3 I 80 1 53 12 22 5 cm4 模板面板的按照三跨连续梁计算 面板计算简图 1 荷载计算 荷载计算 1 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重 kN m q1 25 0 25 0 8 0 5 0 8 5 4 kN m 2 活荷载为施工人员及设备荷载 kN m q2 2 5 0 8 2 kN m 2 强度计算 强度计算 计算公式如下 M 0 1ql2 其中 q 1 2 5 4 1 4 2 9 28kN m 最大弯矩 M 0 1 9 28 2002 37120 N m 面板最大应力计算值 M W 37120 30000 1 237 N mm2 面板的抗弯强度设计值 f 13 N mm2 面板的最大应力计算值为 1 237 N mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N mm2 满 足要求 29 3 挠度计算 挠度计算 挠度计算公式为 0 677ql4 100EI l 250 其中q q1 5 4kN m 面板最大挠度计算值 0 677 5 4 2004 100 9500 22 5 104 0 027 mm 面板最大允许挠度 200 250 0 8 mm 面板的最大挠度计算值 0 027 mm 小于 面板的最大允许挠度 0 8 mm 满足要求 三 模板支撑方木的计算三 模板支撑方木的计算 方木按照三跨连续梁计算 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W b h2 6 4 9 9 6 54 cm3 I b h3 12 4 9 9 9 12 243 cm4 方木楞计算简图 1 荷载的计算荷载的计算 1 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重 kN m q1 25 0 2 0 25 0 5 0 2 1 35 kN m 2 活荷载为施工人员及设备荷载 kN m q2 2 5 0 2 0 5 kN m 2 强度验算强度验算 计算公式如下 M 0 1ql2 均布荷载 q 1 2 q1 1 4 q2 1 2 1 35 1 4 0 5 2 32 kN m 最大弯矩 M 0 1ql2 0 1 2 32 0 82 0 148 kN m 30 方木最大应力计算值 M W 0 148 106 54000 2 75 N mm2 方木的抗弯强度设计值 f 13 000 N mm2 方木的最大应力计算值为 2 75 N mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N mm2 满 足要求 3 抗剪验算抗剪验算 截面抗剪强度必须满足 3V 2bhn 其中最大剪力 V 0 6 2 32 0 8 1 114 kN 方木受剪应力计算值 3 1 114 103 2 40 90 0 464 N mm2 方木抗剪强度设计值 1 4 N mm2 方木的受剪应力计算值 0 464 N mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1 4 N mm2 满足要求 4 挠度验算挠度验算 计算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 均布荷载 q q1 1 35 kN m 最大挠度计算值 0 677 1 35 8004 100 9000 2430000 0 171 mm 最大允许挠度 800 250 3 2 mm 方木的最大挠度计算值 0 171 mm 小于 方木的最大允许挠度 3 2 mm 满足要求 四 木方支撑钢管计算四 木方支撑钢管计算 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力 P 2 784kN 支撑钢管计算简图 31 支撑钢管计算弯矩图 kN m 支撑钢管计算变形图 mm 支撑钢管计算剪力图 kN 最大弯矩 Mmax 0 835 kN m 最大变形 Vmax 1 696 mm 最大支座力 Qmax 12 18 kN 最大应力 835367 019 4490 186 051 N mm2 支撑钢管的抗压强度设计值 f 205 N mm2 支撑钢管的最大应力计算值 186 051 N mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N mm2 满足要求 支撑钢管的最大挠度为 1 696mm 小于 800 150与10 mm 满足要求 五 扣件抗滑移的计算五 扣件抗滑移的计算 32 按照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座 刘群主编 P96页 双扣件承载力设计值取16 00kN 按照扣件抗滑承载力系数0 85 该工程实际的旋转双 扣件承载力取值为13 60kN 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R 12 18 kN R 13 60 kN 所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 六 模板支架立杆荷载设计值六 模板支架立杆荷载设计值 轴力轴力 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载 1 静荷载标准值包括以下内容 1 脚手架的自重 kN NG1 0 12 4 5 0 538 kN 钢管的自重计算参照 扣件式规范 附录A 2 模板的自重 kN NG2 0 5 0 8 0 8 0 32 kN 3 钢筋混凝土楼板自重 kN NG3 25 0 25 0 8 0 8 4 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 4 858 kN 2 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 2 5 2 0 8 0 8 2 88 kN 3 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算 N 1 2NG 1 4NQ 9 861 kN 七 立杆的稳定性计算七 立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 N A f 其中 N 立杆的轴心压力设计值 kN N 9 861 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 59 cm A 立杆净截面面积 cm2 A 4 24 cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 cm3 W 4 49 cm3 钢管立杆最大应力计算值 N mm2 33 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 L0 计算长度 m 按下式计算 l0 h 2a 2 0 1 2 2 2 m 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 1 m l0 i 2200 15 9 138 由长细比 Lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 357 钢管立杆的最大应力计算值 9861 3 0 357 424 65 148 N mm2 钢管立杆的最大应力计算值 65 148 N mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素 建议按下式计算 l0 k1k2 h 2a 1 163 1 002 2 0 1 2 2 564 m k1 计算长度附加系数按照表1取值1 163 k2 计算长度附加系数 h 2a 2 2 按照表2取值1 002 Lo i 2563 717 15 9 161 由长细比 Lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 271 钢管立杆的最大应力计算值 9861 3 0 271 424 85 822 N mm2 钢管立杆的最大应力计算值 85 822 N mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件 否则存在安全隐患 34 以上表参照 杜荣军 扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全 3 1 43 1 4 梁模板支撑设计梁模板支撑设计 车库主梁为400 900 450 900 500 900 500 1000 550 1000等 次梁为 400 800 400 750 400 600 300 850 300 750 300 600等 取550 1000作为计算对象 设计如下图 梁段 L1 一 参数信息一 参数信息 1 模板支撑及构造参数模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B m 0 55 梁截面高度 D m 1 00 混凝土板厚度 mm 250 00 立杆沿梁跨度方向间距La m 0 60 立杆上端伸出至模板支撑点长度a m 0 10 立杆步距h m 1 50 板底承重立杆横向间距或排距Lb m 1 50 梁支撑架搭设高度H m 4 50 梁两侧立杆间距 m 1 10 承重架支撑形式 梁底支撑小楞垂直梁截面方向 梁底增加承重立杆根数 1 采用的钢管类型为 48 3 35 立杆承重连接方式 双扣件 考虑扣件质量及保养情况 取扣件抗滑承载力折减 系数 0 85 2 荷载参数荷载参数 新浇混凝土重力密度 kN m3 24 00 模板自重 kN m2 0 50 钢筋自重 kN m3 1 50 施工均布荷载标准值 kN m2 2 0 新浇混凝土侧压力标准值 kN m2 17 8 振捣混凝土对梁底模板荷载 kN m2 2 0 振捣混凝土对梁侧模板荷载 kN m2 4 0 3 材料参数材料参数 木材品种 柏木 木材弹性模量E N mm2 9000 0 木材抗压强度设计值fc N mm2 16 0 木材抗弯强度设计值fm N mm2 17 0 木材抗剪强度设计值fv N mm2 1 7 面板材质 胶合面板 面板厚度 mm 15 00 面板弹性模量E N mm2 6000 0 面板抗弯强度设计值fm N mm2 13 0 4 梁底模板参数梁底模板参数 梁底方木截面宽度b mm 40 0 梁底方木截面高度h mm 90 0 梁底纵向支撑根数 4 5 梁侧模板参数梁侧模板参数 主楞间距 mm 500 次楞根数 4 主楞竖向支撑点数量 3 穿梁螺栓直径 mm M14 穿梁螺栓水平间距 mm 500 竖向支撑点到梁底距离依次是 150mm 350mm 750mm 主楞材料 圆钢管 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 00 主楞合并根数 2 次楞材料 木方 宽度 mm 40 00 高度 mm 90 00 二 梁侧模板荷载计算二 梁侧模板荷载计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取 36 其中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取24 000kN m3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取1 500m h H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度 取0 750m 1 外加剂影响修正系数 取1 200 2 混凝土坍落度影响修正系数 取1 150 分别计算得 17 848 kN m2 18 000 kN m2 取较小值17 848 kN m2作为本工程计 算荷载 三 梁侧模板面板的计算三 梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力 和振捣混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力 次楞的根数为4根 面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算 面板计算简图 单位 mm 1 强度计算强度计算 材料抗弯强度验算公式如下 M W f 其中 W 面板的净截面抵抗矩 W 50 1 5 1 5 6 18 75cm3 M 面板的最大弯矩 N mm 面板的弯曲应力计算值 N mm2 37 f 面板的抗弯强度设计值 N mm2 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算 M 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 q 作用在模板上的侧压力 包括 新浇混凝土侧压力设计值 q1 1 2 0 5 17 85 10 709kN m 振捣混凝土荷载设计值 q2 1 4 0 5 4 2 8kN m 计算跨度 l 1000 250 4 1 250mm 面板的最大弯矩 M 0 1 10 709 1000 250 4 1 2 0 117 2 8 1000 250 4 1 2 8 74 104N mm 面板的最大支座反力为 N 1 1q1l 1 2q2l 1 1 10 709 1000 250 4 1 1000 1 2 2 800 1000 250 4 1 1000 3 785 kN 经计算得到 面板的受弯应力计算值 8 74 104 1 88 104 4 7N mm2 面板的抗弯强度设计值 f 13N mm2 面板的受弯应力计算值 4 7N mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 挠度验算挠度验算 0 677ql4 100EI l 250 q 作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值 q q1 10 709N mm l 计算跨度 l 1000 250 4 1 250mm E 面板材质的弹性模量 E 6000N mm2 I 面板的截面惯性矩 I 50 1 5 1 5 1 5 12 14 06cm4 面板的最大挠度计算值 0 677 10 709 1000 250 4 1 4 100 6000 1 41 105 0 336 mm 面板的最大容许挠度值 l 250 1000 250 4 1 250 1mm 面板的最大挠度计算值 0 336mm 小于 面板的最大容许挠度值 1mm 满 足要求 四 梁侧模板支撑的计算四 梁侧模板支撑的计算 1 次楞计算次楞计算 38 次楞直接承受模板传递的荷载 按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到 q 3 785 0 500 7 570kN m 本工程中 次楞采用木方 宽度40mm 高度90mm 截面惯性矩I 截面抵抗矩W 和弹性模量E分别为 W 1 4 9 9 6 54cm3 I 1 4 9 9 9 12 243cm4 E 9000 00 N mm2 计算简图 剪力图 kN 39 弯矩图 kN m 变形图 mm 经过计算得到最大弯矩 M 0 189 kN m 最大支座反力 R 4 164 kN 最大变形 0 149 mm 1 次楞强度验算次楞强度验算 强度验算计算公式如下 M W f 经计算得到 次楞的最大受弯应力计算值 1 89 105 5 40 104 3 5 N mm2 次楞的抗弯强度设计值 f 17N mm2 次楞最大受弯应力计算值 3 5 N mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f 17N mm2 满足要求 2 次楞的挠度验算次楞的挠度验算 次楞的最大容许挠度值 500 400 1 25mm 次楞的最大挠度计算值 0 149mm 小于 次楞的最大容许挠度值 1 25mm 满足要求 2 主楞计算主楞计算 主楞承受次楞传递的集中力 取次楞的最大支座力4 164kN 按照集中荷载作用下 40 的两跨连续梁计算 本工程中 主楞采用圆钢管 直径48mm 壁厚3mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩 W分别为 W