地铁车站钢模板及支架计算书分解

1 附件附件 1 1 计算书 计算书 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 79 30 kN m58 74 kN m 2 次楞荷载 27 76 kN m20 56 kN m 3 侧墙 钢模 主楞荷载 71 78 kN m52 87 kN m 4模板荷载 34 08 kN m20 58 kN m 5次楞荷载 8 52 kN m5 14 kN m 6主楞荷载 30 67 kN m18 52 kN m 7立杆荷载 27 59 kN 8 顶板 横杆荷载 0 34 kN m 9模板荷载 67 97 kN m45 68 kN m 10次楞荷载 16 99 kN m11 42 kN m 11主楞荷载 20 39 kN m13 70 kN m 12 梁 立杆荷载 27 55 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 弹性模量 N mm2 抗弯设计 强度 N mm2 1模板 3 75 1042 81 105 900028 2 70 70 方 木 5 72 1042 00 106 900015 3 10 槽钢 3 97 1041 98 106 215 4钢管 4 49 1031 08 105 16424205 3 侧墙钢模及支撑体系验算侧墙钢模及支撑体系验算 3 1 钢模板及支撑体系验算 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 2 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 4 70m 得 2 2 1 2101 74 58 215 1 2 17 52422 0 22 0 mkN VtF c 2 2 8 112 70 4 24 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 74 58mkNF 有效压头高度 h 由下式计算 c Fh 0 有效压头 mh45 2 分项系数 1 35 则作用在侧墙模板上的总荷载为 2 30 7974 6835 1 mkNF 2 钢面板验算 钢面板采用 6mm 钢板 背面间距 350mm 布置 10 槽钢 面板计算时按三 跨连续梁考虑 有效净跨去 330mm 计算时取 1m 板宽 截面抵抗矩 3322 100 661000 6 1 6 1 Wmmbh 模 截面惯性矩 4433 108 161000 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 74 5874 581bq 01 kNF 进行强度验算时 采用设计荷载 则作用在钢面板上的均布荷载 mkNbF 07 5630 791q2 3 刚度验算 钢面板挠度mm31 1 108 1102100 33074 58677 0 100EI qK 45 44 1W 模 l 钢面板容许挠度值mm50 1 挠度满足规范要求 强度验算 mmNlqKM M 522 2max 1064 8 33030 791 0 2 3 5 max 0 144 100 6 1064 8 mmN W M 模 钢面板抗弯强度设计值 2 215mmNfm 钢板 强度符合规范要求 钢板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 钢面板内楞验算 内楞采用 10 槽钢 间距布置 外楞采用双 10 槽钢 间距mm350 布置 按三跨连续梁计算 mm900 截面抵抗矩 34 1097 3mmW 楞 截面惯性矩 46 1098 1 mmI 楞 内楞刚度验算 内楞挠度计算 mm23 0 1098 1 102100 90035 0 74 58677 0 100 qK 65 4 4 11W 楞 EI l 内楞的允许挠度值mm l 25 2 400 900 400 1 刚度符合规范要求 4 内楞强度验算 内楞承受的弯矩计算 mmNlqKM M 62 2 12 1025 2 90035 0 30 791 0 内楞强度计算 2 4 6 mm 68 56 1097 3 1025 2 N W M 楞 槽钢抗弯设计强度 2 215mmNfm 槽钢 强度符合规范要求 槽钢m f 4 模板外楞验算 桁架间距 600mm 外楞按三跨连续梁计算 外楞刚度验算 外楞挠度计算 mm06 0 1098 1 2102100 6009 074 58677 0 100 qK 65 4 4 11W 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 1057 26009 030 791 0 外楞强度计算 22 4 6 215mm 37 32 1097 3 2 1057 2 mmNfN W M m 槽钢 楞 强度符合规范要求 槽钢m f 3 2 钢桁架计算 使用 MIDAS 软件计算桁架 1 刚度验算 支反力 顶部最上面一根荷载按照一半考 1 N 58 74 0 9 0 631 72qlkN 5 虑 模型如下图 变形计算结果如下图 经分析 桁架上部整体最大变形 2 89mm 满足要求 mm0 5 2 强度验算 支反力 顶部最上面一根荷载按照一半 2 N 79 30 0 9 0 642 82qlkN 考虑 模型如下图 6 最大组合应力计算结果如下图 经分析 最大组合应力 满足要求 max 99 10a 215aMPMP 最大剪切应力计算结果如下图 7 经分析 最大组合应力 满足要求 max 35 0a 215aMPMP 3 支腿验算 支反力计算如下图 支反力 支腿使用可调丝杆 配螺 128 12kNF 反 32mm 32 80 80mm 母 满足要求 216 1aFMP 4 预埋锚筋抗拔验算 侧模支撑桁架根部抗拔采用在每榀桁架根部两侧位置结构砼中预埋直径 8 20 螺杆进行锚固固定 车站结构砼强度为 C35 砼 根据锚筋与砼的粘结力计 算锚筋的锚固深度 当预埋螺栓采用 Q235 钢 计算式采用 53 8 b d h 式中 d 锚固钢筋直径 mm 砼与锚固螺栓表面的容许粘结强度 一般在普通砼 b 2 N mm 中 本次计算取 2 1 52 5 b N mm 2 2 5 b N mm 故螺栓锚固长度为 53 8 20 430 2 5 hmm 根据建筑施工计算手册 一般光圆钢筋在砼中的锚固深度为 20 30d 有弯 钩时为 15 20d 本次计算预埋螺栓采用 20 圆钢螺栓 锚固深度采用 450mm 可满足要求 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 900mm 横向 900mm 步距 1200mm 搭设 模板上 层楞木均采用 70mm 70mm 方木铺设 间距 250mm 下层主楞采用 10 槽钢铺设 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 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 9 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 250mm 三跨等跨 连续梁计算 刚度验算 挠度mm22 0 1081 2 109100 25058 20677 0 100 53 44 2w 模 EI lqK A 板模板允许挠度mm l 625 0 400 250 400 满足刚度要求 强度验算 模板强度按下式计算 mmNlqKM M 522 1 1013 2 25008 341 0 2 4 5 mm 68 5 1075 3 1013 2 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 70 70mm 方木 间距 250mm 下层主楞采用 10 槽 钢 横向间距 900mm 截面抵抗矩 3422 1072 5 7070 6 1 b 6 1 mmhW 楞 截面惯性矩 4633 1000 2 7070 12 1 b 12 1 mmhI 楞 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 52 825 008 34q3 mkNq 14 5 25 0 58 20 4 刚度验算 挠度mm27 1 1000 2 109100 90014 5 677 0 100 63 4 4 14w 楞 EI lqK 10 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 1090 6 90052 8 1 0 2 4 5 mm 06 12 1072 5 1090 6 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 下层主楞验算 查表得 10 槽钢的性能参数为 截面抵抗矩 34 1097 3mmW 楞 截面惯性矩 46 1098 1 mmI 楞 主楞承受的标准荷载与模板相同 则主楞承受的均布荷载为 mkN 67 3090 0 08 34q5 mkN 52 1890 0 58 20q6 刚度验算 挠度mm21 0 1098 1 102100 90052 18677 0 100 65 4 4 16w 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 62 2 15 1048 2 90067 301 0 2 5 6 mm 47 62 1097 3 1048 2 N W M 楞 方木抗弯强度设计值 2 215mmNfm 槽钢 强度满足要求 槽钢m f 11 4 2 纵 横杆强度验算 纵 横杆强度验算取 900 900 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 1055 2 10 9 09 035 0 10 施工荷载产生的弯矩 mmN abF MQK 5 22 2 1019 2 10 9 09 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 1041 3 1019 24 11055 2 35 14 135 1 主应力 纵横杆抗弯 2 2 3 3 5 06 183 1024 4 9 09 01007 56 1049 4 1041 3 mmN A F W M 强度设计值 2 205mmNf 钢管 抗弯强度满足要求 钢管 f 2 横水平杆刚度验算 mm EI baFaF 16 1 1008 1 1006 2385 90090010 335 0 5 385 5 55 434 21 mm25 2 400 900 刚度满足要求 12 4 3 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 kNGGGGj66 16 321 混凝土自重 kNkNG55 159 09 08 024 1 钢筋自重 kNkNG71 09 09 08 01 1 2 模板自重 kNkNG40 0 9 09 05 0 3 动荷载 kNGGGd64 3 65 施工人员及设备 均布荷载 kNkNG02 2 9 09 05 2 5 混凝土振捣荷载 kNkNG62 1 9 09 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 59 274 135 1 顶 2 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 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 13 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 0 2 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 08 142 10024 4 458 0 1059 27 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 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 5 1 梁侧模板验算 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 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 钢管侧外楞计算 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 载 mkNlFq 77 202153 41 22 外楞刚度验算 14 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 a 拉杆横向间距 b 拉杆竖向间距 A0 拉杆截面面积 2 3 0 43 96 157 9003001007 56 mmN A AF f M16 拉杆容许拉力为 满足设计要求 22 mm 43 96mm 170NNf 5 2 梁底模板验算 1 荷载计算 800mm 厚混凝土自重 24 1 8 43 2kN m2 800mm 厚顶板钢筋自重 1 1 1 8 1 98kN m2 15 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 97 671 4 1 25 2 35 1 98 1 5 0 2 43 1 mkNq 68 451 98 1 5 0 2 43 2 2 模板计算 顶板模板采用 15mm 竹胶板 按单位宽度 1000mm 跨度 250mm 三跨等跨 连续梁计算 刚度验算 挠度mm49 0 1081 2 109100 25068 45677 0 100 53 44 2w 模 EI lqK A 板模板允许挠度mm l 625 0 400 250 400 满足刚度要求 强度验算 模板强度按下式计算 mmNlqKM M 522 1 1025 4 25097 671 0 2 4 5 mm 33 11 1075 3 1025 4 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 70 70mm 方木 间距 250mm 下层主楞采用 10 槽 钢 横向间距 300mm 16 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 99 1625 0 97 67q3 mkNq 42 1125 0 68 45 4 刚度验算 挠度mm035 0 1000 2 109100 30042 11677 0 100 63 4 4 14w 楞 EI lqK 板模板允许挠度mm l 75 0 400 300 400 1 刚度满足要求 强度验算 mmNlqKM M 52 2 13 1053 1 30099 161 0 2 4 5 mm 67 2 1072 5 1053 1 N W M 楞