地铁车站模板支架计算书

1 计算书计算书 为安全考虑 本计算书钢管规格均取 48 3 0mm 1 荷载汇总荷载汇总 序号部位设计值标准值 1 模板荷载 56 07 kN m41 53 kN m 2 次楞荷载 15 70 kN m11 63 kN m 3 侧墙 主楞荷载 33 64 kN m24 92 kN m 4 模板荷载 34 08 kN m20 58 kN m 5 次楞荷载 10 22 kN m6 17 kN m 6 主楞荷载 20 45 kN m12 35 kN m 7 立杆荷载 18 41 kN 8 顶板 横杆荷载 0 227 kN m 9 模板荷载 79 30 kN m58 74 kN m 10 柱箍荷载 19 82 kN m14 68 kN m 11 立柱 拉杆 10 91 kN 12 模板荷载 56 07 kN m41 53 kN m 13 次楞荷载 11 34 kN m8 31 kN m 14 主楞荷载 28 04 kN m20 77 kN m 15 梁 立杆荷载 24 50 kN 2 材料性能汇总材料性能汇总 序号材料 截面抵抗矩 mm3 截面惯性矩 mm4 回转半径 mm 截面积 mm2 1模板 3 75 1042 81 105 285 85 方木 1 02 1054 35 106 3钢管 4 49 1031 08 105 16424 3 侧墙模板及支撑体系验算侧墙模板及支撑体系验算 3 1 侧墙模板验算侧墙模板验算 1 侧压力计算 根据 建筑施工计算手册 新浇筑混凝土对模板最大侧压力按下列公式计 算 并取二式中较小值 2 1 210 22 0 VtF c HF c 式中 新浇混凝土对模板的最大侧压力 F 2 mkN 混凝土的重力密度 取 24 c 3 mkN 新浇混凝土的初凝时间 小时 可按公式 T 为 0 t 15 200t0 T 2 混凝土的温度 取 20 hh7 5 1520 200t0 外加剂影响修整系数 1 2 1 1 混凝土的坍落度影响修整系数 当坍落度小于 30mm 时 取 2 0 85 50 90mm 时 取 1 0 110 150mm 取 1 15 本次计算取 1 15 2 混凝土浇注速度 取VhmV 1 混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度 本次侧墙浇注高H 度取最大值 5 35m 得 2 2 1 2101 53 41 115 1 2 17 52422 0 22 0 mkN VtF c 2 2 4 128 35 524 mkN HF c 因二者取最小值 新浇混凝土对模板最大侧压力 2 0 53 41mkNF 有效压头高度 h 由下式计算 c Fh 0 有效压头 分项系数 1 35 则作用在侧墙模板上的总荷载为 mh73 1 2 07 5653 4135 1 mkNF 2 侧模板验算 侧墙模板在力学上属于受弯构件 按三跨连续梁计算 墙侧模板采用 竹胶板 内楞采用方木 间距 mm15 2 8585mm mm280 截面抵抗矩 3422 1075 3 151000 6 1 6 1 Wmmbh 模 截面惯性矩 4533 1081 2 151000 12 1 b 12 1 mmhI 模 进行刚度验算时 采用标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 则模板上作 用的均布荷载 m 53 4153 421bq 01 kNF 进行强度验算时 采用设计荷载 则作用在模板上的均布荷载 mkNbF 07 5607 561q2 刚度验算 3 竹胶板挠度mm68 0 1081 2 109100 28053 41677 0 100EI qK 53 44 1W 模 l 竹胶板容许挠度值mm l 7 0 400 280 400 挠度满足规范要求 强度验算 mmNlqKM M 522 2max 1040 4 28007 561 0 2 4 5 max 73 11 1075 3 1040 4 mmN W M 模 竹胶板抗弯强度设计值 2 288 035mmNfm 模板 强度符合规范要求 模板m f 上面各式中 作用于模板上的标准均布荷载 1 q 作用于模板上的均布荷载 2 q 内楞间距 l 模板承受的应力 模板的截面抵抗矩 模 W 模板的截面惯性矩 模 I 3 模板内楞验算 内楞采用方木 纵向间距布置 外楞采用方木 mm8585 mm280mm8585 竖向间距布置 按三跨连续梁计算 mm600 截面抵抗矩 3522 1002 1 8585 6 1 b 6 1 mmhW 楞 截面惯性矩 4633 1035 4 8585 12 1 b 12 1 mmhI 楞 内楞刚度验算 内楞挠度计算 mm26 0 1035 4 109100 60028 053 41677 0 150 qK 63 4 4 11W 楞 EI l 内楞的允许挠度值mm l 5 1 400 600 400 1 刚度符合规范要求 内楞强度验算 内楞承受的弯矩计算 mmNlqKM M 52 2 12 1065 5 60028 007 561 0 4 内楞强度计算 2 5 5 mm 54 5 1002 1 1065 5 N W M 楞 方木采用落叶松 抗弯设计强度 2 15mmNfm 方木 强度符合规范要求 方木m f 4 模板外楞验算 外楞按三跨连续梁计算 外楞刚度验算 外楞挠度计算 mm56 0 1035 4 109100 6006 053 41677 0 100 qK 63 4 4 11W 楞 EI l 外楞的允许挠度值mm l 50 1 400 600 400 1 刚度符合规范要求 外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算 mmNlqKM M 62 2 12 1021 1 6006 007 561 0 外楞强度计算 22 5 6 15mm 86 11 1002 1 1021 1 mmNfN W M m 方木 楞 强度符合规范要求 方木m f 3 2 侧墙支撑验算侧墙支撑验算 1 横撑验算 横撑承担轴心压力设计值 kNFabN18 206 06 007 56 斜撑稳定性按下式验算 A N 式中 N 立杆的轴心压力设计值 kN 长细比 由确定 i l0 计算立杆的截面回转半径 i 5 cmmmi6 116 4 4248 22 A 立杆净截面面积 cm2 222 24 4 1 2 4 214 3 cmA 立杆的计算长度 m 0 lm9 0 0 l 25 56 106 1 9 0 i 2 0 l 钢管立杆抗压强度设计值 f 2 205mmNf 轴心受压构件的稳定系数 通过查 建筑施工碗扣式钢管脚手架安 全技术规范 附表E得立杆稳定性系数计算 831 0 故 2 2 3 27 57 1024 4831 0 1018 20 mmN A N 钢管斜撑稳定性满足要求 f 2 端头井侧墙局部斜撑采用 2 根 48 3 5mm 钢管支撑 按 45 方向 设置 端部固定在底板预埋的 C20 钢筋 最外排 4 道斜撑横向间距 300mm 钢管斜撑稳定性验算 对最不稳定的最外排斜撑进行验算 斜撑承担的轴心压力设计值 斜撑稳定性按下式验算kNFlN14 745cos3 06 007 56 2 1 A N 式中 N 立杆的轴心压力设计值 kN 长细比 由确定 i l0 计算立杆的截面回转半径 i A 立杆净截面面积 cm2 立杆的计算长度 m 0 l m1 56 36 3 22 0 l 250319 106 1 1 5 i 2 0 l 钢管立杆抗压强度设计值 f 2 205mmNf 轴心受压构件的稳定系数 根据长细比由 建筑施工手册 第二 版 附表2 71计算 计算 093 0 故 6 2 2 3 07 181 1024 4 093 0 1014 7 mmN A N 钢管斜撑稳定性满足要求 f 4 板模板及支撑体系验算板模板及支撑体系验算 中 顶板支架搭设按纵向 600mm 横向 900mm 步距 1200mm 搭设 模板上 层楞木均采用 85mm 85mm 方木铺设 间距 300mm 下层楞木采用 85mm 85mm 方木铺设 本工程中板厚 400mm 顶板厚 800mm 中 顶板采用相同搭设体系 故只验算顶板模板支架 4 1 顶板模板验算顶板模板验算 1 荷载计算 800mm 厚混凝土自重 24 0 8 19 2kN m2 800mm 厚顶板钢筋自重 1 1 0 8 0 88kN m2 顶板模板自重标准荷载 0 5kN m2 施工人员及设备 均布荷载 2 5kN m2 混凝土振捣荷载 2kN m2 由于板厚大于 30cm 在进行模板设计时可不考虑混凝土对水平模板的冲击 荷载 永久荷载分项系数取 1 35 可变荷载分项系数取 1 4 由于模板及其支架 中不确定因素较多 荷载取值难以准确 不考虑荷载设计值的折减 设计均布 荷载为 mkNq 08 341 4 1 25 2 35 1 88 0 5 0 2 19 1 mkNq 58 201 88 0 5 0 2 19 2 2 模板计算 顶板模板采用 15mm 竹胶板 按单位宽度 1000mm 跨度 300mm 三跨等跨 连续梁计算 刚度验算 挠度mm45 0 1081 2 109100 30058 20677 0 100 53 44 2w 模 EI lqK A 板模板允许挠度mm l 75 0 400 300 400 满足刚度要求 7 强度验算 模板强度按下式计算 mmNlqKM M 522 1 1007 3 30008 341 0 2 4 5 mm 19 8 1075 3 1007 3 N W M 模 模板抗弯强度设计值 2 288 035mmNfm 模板 强度满足要求 模板m f 3 上层楞木验算 上层楞木 次楞 采用 85 85mm 方木 间距 300mm 下层楞木采用 85 85mm 方木 横向间距 900mm 楞木承受的标准荷载与模板相同 则楞木承受的均布荷载为 mkN 22 1030 008 34q3 mkNq 17 6 30 0 58 20 4 刚度验算 挠度mm70 0 1035 4 109100 90017 6 677 0 100 63 4 4 14w 楞 EI lqK 板模板允许挠度mm l 25 2 400 900 400 1 刚度满足要求 强度验算 mmNlqKM M 52 2 13 1028 8 90022 101 0 2 5 5 mm 12 8 1002 1 1028 8 N W M 楞 方木抗弯强度设计值 2 15mmNfm 方木 强度满足要求 方木m f 4 下层楞木验算 楞木承受的标准荷载与模板相同 则楞木承受的均布荷载为 mkN 45 2060 0 08 34q5 mkN 35 1260 0 58 20q6 刚度验算 挠度mm28 0 1035 4 109100 60035 12677 0 100 63 4 4 16w 楞 EI lqK 8 板模板允许挠度mm l 50 1 400 600 400 1 刚度满足要求 强度验算 mmNlqKM M 52 2 15 1036 7 60045 201 0 2 5 5 mm 51 7 1002 1 1036 7 N W M 楞 方木抗弯强度设计值 2 15mmNfm 方木 强度满足要求 方木m f 4 2 纵 横杆强度验算纵 横杆强度验算 纵 横杆强度验算取 900 600 间距布置验算 脚手板自重标准值 0 35kN m2 施工荷载标准值 3kN m2 1 纵 横水平杆抗弯强度验算 取较长的横杆做内力计算 按简支梁计算 脚手板自重产生的弯矩 mmN abF MGK 4 22 1 1070 1 10 9 06 035 0 10 施工荷载产生的弯矩 mmN abF MQK 5 22 2 1046 1 10 9 06 03 10 横杆截面特性 截面抵抗矩 33 4 3 4 1 3 1049 4 48 42 48 32 d 32 mm d d W 截面惯性矩 45444 1 4 1008 1 4248 64 d 64 mmdW 弯矩设计值 mmNMMM QKGK 554 1027 2 1046 1 4 11070 1 35 1 4 135 1 主应力 纵横杆抗弯 2 2 3 3 5 97 121 1024 4 9 06 01007 56 1049 4 1027 2 mmN A F W M 强度设计值 2 205mmNf 钢管 9 抗弯强度满足要求 钢管 f 2 横水平杆刚度验算 mm EI baFaF 77 0 1008 1 1006 2 385 90060010 335 0 5 385 5 55 434 21 mm25 2 400 900 刚度满足要求 4 3 板下立杆稳定性验算板下立杆稳定性验算 作用于模板支架上的荷载包括静荷载 动荷载 顶板与中板模板支架布置 相同 由于顶板厚度大于中板 只验算顶板即可 1 顶板立杆荷载计算 静荷载 kNGGGGj12 11 321 混凝土自重 kNkNG37 109 06 08 024 1 钢筋自重 kNkNG48 0 9 06 08 01 1 2 模板自重 kNkNG27 0 9 06 05 0 3 动荷载 kNGGGd43 2 65 施工人员及设备 均布荷载 kNkNG35 1 9 06 05 2 5 混凝土振捣荷载 kNkNG08 1 9 06 02 6 不考虑风荷载 静荷载乘以分项系数 1 35 活荷载乘以分项系数 1 4 立杆的轴向压力设计值 顶 G kNGGG dj 41 184 135 1 顶 立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 f A N 式中 N 立杆的轴心压力设计值 kN 轴心受压构件稳定系数 根据长细比由规范附录E取值 长细比 由确定 i l0 10 计算立杆的截面回转半径 i mm A I i16 424 1008 1 5 A 立杆净截面面积 mm2 2 424mmA 立杆的计算长度 m 0 lahl2 0 h 立杆步距 取h 1 2m a 立杆伸出顶层水平杆长度 取规范附录A最大值a 0 35m 钢管立杆抗压强度设计值 f 2 205mmNf 故 立杆计算长度 mmhl9 1235 02 1a2 0 立杆长细比250119 16 10009 1 0 i l 通过查 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 附表 E 得立杆稳定性 系数 0 458 2 3 80 94 10024 4 458 0 1041 18 mmN A N f 立杆稳定性满足要求 本工程模板支架基础为结构底 中 板 由于模板支架施工是在底 中 板达到设计强度后进行的 施工时立杆下基础承载力满足承载力要求 无需进 行地基承载力验算 5 立柱模板及支撑体系计算立柱模板及支撑体系计算 荷载计算 柱模受到混凝土侧压力为 2 1 210 22 0 VtF c HF c 式中 新浇混凝土对模板的最大侧压力 F 2 mKN 混凝土的重力密度 取 24 c 3 mKN 新浇混凝土的初凝时间 小时 可按公式 T 为 0 t 15 200t0 T 混凝土的温度 取 20 hh7 5 1520 200t0 外加剂影响修整系数 1 2 1 1 11 混凝土的坍落度影响修整系数 当坍落度小于 30mm 时 取 2 0 85 50 90mm 时 取 1 0 110 150mm 取 1 15 本次计算取 1 15 2 V 混凝土浇注速度 取hmV 2 H 本次最大框架柱浇筑高度取 5 56m 按上式计算得 2 2 1 2101 74 58 215 1 2 17 52422 0 22 0 F mKN Vt c 22 2 139 56 525FmkNmkNH c 取两者中较小值作为标准值 2 1 74 58FmkN 则 侧压力设计值 2 30 7935 174 58FmkN 2 柱箍截面计算 取中间框架柱计算柱箍截面 00mm71200a mmb 取柱箍间距为 s 250mm 线分布荷载 mkNq 82 1925 0 30 79 1 对于长边 按连续梁计算 短边按照简支梁计算 mkNlqM 16 1 2 37 1 82 19125 0 22 11max 长边 mkN clq M 80 1 8 87 07 082 19 804 0 2 8 2 1 2max 短边 则按最不利的短边计算 短边柱箍需截面抵抗矩 3 6 1max 8780 205 1080 1 mm f M W m 双拼 48 3 0mm 钢管截面抵抗矩 WmmWx 3 898024490 柱箍截面满足要求 3 柱模板计算 柱模板后背设有 85mm 85mm 方木 最大间距为 250mm 刚度验算 竹胶板挠度mm614 0 1081 2109100 25074 58677 0 100EI qK 53 44 1W 模 l 竹胶板容许挠度值mm l 625 0 400 250 400 12 挠度满足规范要求 强度验算 mmNlqKM M 522 2max 1067 3 25074 581 0 2 4 5 max 79 9 1075 3 1067 3 mmN W M 模 竹胶板抗弯强度设计值 2 288 035mmNfm 模板 强度符合规范要求 模板m f 4 柱箍螺栓计算 柱箍采用 M16 螺栓加固 强度 4 8 级 M16 螺栓净截面面积为 157mm2 抗 拉强度 170N mm2 螺栓受到的拉力 等于柱箍处的反力 f 拉杆螺栓的拉力 N 和需要的截面尺寸按下式计算 0 A 2 ql N f N A 0 2 3 0 mm14 64 101702 1 125 0 30 79 2 f ql A 查表 M16 的螺栓净截面面积 157 可以满足要求 2 mm 6 梁模板及支撑体系计算梁模板及支撑体系计算 梁模板均采用 15mm 竹胶板 次楞采用 85 85mm 方木 间距 200m 主楞采 用 48mm 双拼钢管 外侧采用 M16 对拉螺栓固定 拉杆纵向间距 600mm 布置 最大下翻梁的混凝土浇筑高度 1800mm 最大上翻梁上翻浇筑高度 1310mm 则取最大下翻梁计算梁模板 6 1 梁模板验算梁模板验算 混凝土侧压力参见侧墙模板计算 得有效压头 h 1 73m 总侧压力 F1 56 07kN 侧压力标准值 F2 41 53kN 1 梁侧模板受力与侧墙一致 且次楞 主楞间距均小于或等于侧墙次楞 间距 故由侧墙模板验算可得 梁侧模板满足要求 2 钢管外楞计算 外楞所受标准荷载与模板相同 拉杆纵向间距 600mm 外楞上的均布荷载 不考虑动荷载作用 外楞所受标准均布荷mkNlFq 04 282107 56 11 13 载 mkNlFq 77 202153 41 22 外楞刚度验算 mm41 0 21008 1 1006 2 100 60077 20677 0 100 qK 55 4 4 12W 楞 EI l 外楞的允许挠度值mm l 5 1 400 600 400 1 刚度符合规范要求 外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算 mmNlqKM M 62 2 12 1001 1 60004 281 0 外楞强度计算 22 5 6 205mm 12 1 21049 4 1001 1 mmNfN W M m 钢管 楞 强度符合规范要求 钢管m f 强度满足要求 3 模板拉杆验算 拉杆取横向间距 600mm 最大竖向间距取 600mm 模板拉杆计算公式 0 A AF f 式中 f 模板拉杆承受的拉力 F 混凝土侧压力 A 拉杆分担的受力面积 A a b