高支模方案(品茗软件验算)

1、第一章工程概况工程名称：珠海大泽工贸有限公司一期厂房、门卫工程建设单位：珠海大泽工贸有限公司设计单位：珠海市建筑设计院监理单位：珠海市卓越建设工程咨询有限公司施工单位：湖南省第四工程有限公司珠海分公司建筑面积： 3722.25m2建筑高度： 16m工程地点：珠海市金湾区红旗镇小林和兴路东侧结构形式：框架结构层数：3 层基础形式：预应力管桩基础本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，厂房首层高7.8m，二层至三层为4.1m，现浇板最大厚度为120mm，最大梁截面尺寸为300*800mm。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-

2、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。因本工程梁板支架高度大于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。第二章梁模板计算书厂房二层梁中 KL6 截面尺寸为 300*800mm，按此梁计算。梁段 :KL6 。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度B(m) ：0.30；梁截面高度D(m) ：0.80；混凝土板厚度 (mm)： 120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：0.80；立杆上端伸出至

3、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L b(m)： 1.00；梁支撑架搭设高度 H(m) ：7.80；梁两侧立杆间距 (m)：0.60；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 483.；5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： 1.00；2.荷载参数新浇混凝土重力密度 (kN/m 3)：24.00；模板自重 (kN/m 2)：0.30；钢筋自重(kN/m 3):1.50；施工均布荷载标准值 (kN/m 2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m 2

4、)：17.8；振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m 2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m 2)：4.0；3.材料参数木材弹性模量 E(N/mm 2)：9000.0；木材抗压强度设计值 fc(N/mm) ：16.0；木材抗弯强度设计值 fm(N/mm 2)： 17.0；木材抗剪强度设计值 fv(N/mm 2)：1.7；面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：20.00；面板弹性模量 E(N/mm 2)：6000.0；面板抗弯强度设计值 fm(N/mm 2)：13.0；4.梁底模板参数梁底方木截面宽度 b(mm)：60.0；梁底方木截面高度 h(mm)：80.0；梁底纵向支撑根数： 2；5

5、.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： 4；穿梁螺栓直径 (mm)： M12；穿梁螺栓水平间距 (mm)：500；竖向支撑点到梁底距离依次是：150mm，300mm， 450mm，600mm；主楞材料：木方；宽度 (mm)：60.00；高度 (mm)： 80.00；主楞合并根数： 2；次楞材料：木方；宽度 (mm)：60.00；高度 (mm)： 80.00；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，并取其中的较小值 :F=0.22t12V 1/2F=H其中 - 混凝土的重力密度，取 24.000kN/m3；t -新

6、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/m 2、 18.000 kN/m 2，取较小值 17.848 kN/m 2作为本工程计算荷载。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

7、用下的三跨连续梁计算。面板计算简图 (单位： mm)1.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 = 5022/6=33.33cm3； M - 面板的最大弯矩 (Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值 (N/mm 2) f - 面板的抗弯强度设计值 (N/mm 2)；按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：M = 0.1q1l2+0.117q2l 2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

8、算跨度 : l = (800-120)/(4-1)= 226.67mm；面板的最大弯矩M= 0.110.709 (800-120)/(4-1) 2 +240.117 2.8 (800-120)/(4-1) = 7.19 10 Nmm；面板的最大支座反力为 :N=1.1q1l+1.2q2l=1.1 10.709 (800-120)/(4-1)/1000+1.2 2.800(800-120)/(4-1)/1000=3.432 kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值442: = 7.19 10；/ 3.33 10 =2.2N/mm面板的抗弯强度设计值 : f = 13N/mm 2；2面板的受弯应力计

9、算值 =2.2N/mm 小于 面板的抗弯强度设计值f=13N/mm 2，满足要求！2.挠度验算4 =0.677ql/(100EI) =l/250q-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 = (800-120)/(4-1)=226.67mm ；E-面板材质的弹性模量 : E = 6000N/mm2；I-面板的截面惯性矩 : I = 50 222/12=33.33cm4；面板的最大挠度计算值 :=0.677 10.709 (800-120)/(4-1) 4/(100 60003.33 105) = 0.096 mm；面板的最大容

10、许挠度值 : = l/250 =(800-120)/(4-1)/250 = 0.907mm；面板的最大挠度计算值=0.096mm小于 面板的最大容许挠度值 =0.907mm，满足要求！四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算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 = 3.432/0.500= 6.863kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度 80mm，截面惯性矩 I ，截面抵抗矩 W和弹性模量 E分别为 :W = 1 688/6 = 64cm3；4I = 1 6888/12 = 256cm ；E = 9000

11、.00 N/mm2；计算简图剪力图 (kN)弯矩图 (kN m)变形图 (mm)经过计算得到最大弯矩M = 0.172 kN m，最大支座反力R= 3.775 kN，最大变形= 0.128 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下 : = M/Wf54经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 = 1.72 10/6.4010 = 2.7N/mm 2；次楞的抗弯强度设计值 : f = 17N/mm 2；次楞最大受弯应力计算值2 = 2.7 N/mm 小于 次楞的抗弯强度设计值f=17N/mm 2，满足要求！(2)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

12、度计算值=0.128mm小于 次楞的最大容许挠度值 =1.25mm，满足要求！2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.775kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，主楞采用木方，宽度60mm，高度 80mm，截面惯性矩 I ，截面抵抗矩 W和弹性模量 E分别为 :W = 2 688/6 = 128cm3；I = 2 6888/12 = 512cm4；E = 9000.00 N/mm2；主楞计算简图主楞弯矩图 (kN m)主楞变形图 (mm)经过计算得到最大弯矩M= 0.283 kN m，最大支座反力R= 5.687 kN，最大变形= 0.074 mm(1)主楞抗

13、弯强度验算 = M/Wf经计算得到，主楞的受弯应力计算值552；: = 2.83 10= 2.2 N/mm/1.2810主楞的抗弯强度设计值 : f = 17N/mm 2；2主楞的受弯应力计算值 =2.2N/mm 小于 主楞的抗弯强度设计值f=17N/mm 2，满足要求！(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.074 mm主楞的最大容许挠度值 : = 150/400=0.375mm；主楞的最大挠度计算值=0.074mm小于 主楞的最大容许挠度值 =0.375mm，满足要求！五、穿梁螺栓的计算验算公式如下 :NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力；A - 穿梁螺栓有效面积

14、(mm2)；f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取 170 N/mm2；穿梁螺栓型号 : M12 ；查表得：穿梁螺栓有效直径 :9.85 mm；穿梁螺栓有效面积 : A = 76 mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N =5.687 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 17076/1000 = 12.92 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.687kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值N=12.92kN ，满足要求！六、梁底模板计算面板为受弯结构 ,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载

15、、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩 W分别为 :W =43；8002020/6 = 5.33 10mmI =54；800202020/12 = 5.33 10mm1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m) ：q1=1.2 (24.00+1.50) 0.80+0.30 0.80=19.872kN/m；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m) ：q2=1.4 (2.00+2.00) 0.80=4.480kN/m；q=19.87

16、2+4.480=24.352kN/m；最大弯矩及支座反力计算公式如下:M max=ql2/8 = 1/8 24.352 3002=2.74 105Nmm；RA =RB=0.5ql=0.5 24.352 0.3=3.653kN =Mmax/W=2.74 105/5.33 104=5.1N/mm2；2梁底模面板计算应力 =5.1 N/mm 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值f=13N/mm 2，满足要求！2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。4最大挠度计算公式如下：= 5ql/(384EI) =l/250其中， q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2

17、=16.560kN/m；l- 计算跨度 (梁底支撑间距 ): l =300.00mm；E-面板的弹性模量 : E = 6000.0N/mm2；面板的最大允许挠度值 : =300.00/250 = 1.200mm；面板的最大挠度计算值 :4 5；= 5 19.872 300/(3846000 5.33 10 )=0.655mm面板的最大挠度计算值 :=0.655mm小于 面板的最大允许挠度值 : =1.2mm，满足要求！七、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自

18、重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=3.653/0.8=4.566kN/m2.方木的支撑力验算方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩 W分别为 :W=6 88/6 = 64 cm3；I=6 888/12 = 256 cm4；方木强度验算计算公式如下 :最大弯矩M =0.1ql 2 2；= 0.1 4.566 0.8= 0.292 kN m最大应力= M / W = 0.29262；10/64000 = 4.6 N/mm抗弯强度设计值f =13 N/mm 2；方木的最大应力计算值4.6 N/mm2

19、 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求 !方木抗剪验算截面抗剪强度必须满足 : = 3V/(2bh0)其中最大剪力 : V =0.6 4.566 0.8 = 2.192 kN；方木受剪应力计算值2 = 3 2.192 1000/(2 6080) = 0.685；N/mm方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2；方木的受剪应力计算值0.685 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值1.7N/mm 2,满足要求 !方木挠度验算计算公式如下 :4 = 0.677ql/(100EI) =l/250方木最大挠度计算值4 4；= 0.677 4.566 800/(1009000 256 1

20、0 )=0.55mm方木的最大允许挠度 =0.800 1000/250=3.200 mm；方木的最大挠度计算值= 0.55 mm小于 方木的最大允许挠度 =3.2mm，满足要求！3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力：P1 =RA=3.653kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：P2 =(0.600-0.300)/4 0.800 (1.2 0.120 24.000+1.4 2.000)+1.2 20.800 (0.800-0.120) 0.300=0.767kN简图 (kN m)剪力图 (kN)弯矩图 (kN m)变形图 (mm)经过连续梁的计算得到：支座力 :N

21、1=N3=1.381 kN；N2=6.078 kN；最大弯矩M max=0.249 kN m；最大挠度计算值V max=0.044 mm；62最大应力=0.24910/5080=48.9 N/mm ；支撑抗弯设计强度f=205 N/mm 2；支撑小横杆的最大应力计算值 48.9 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求 !第三章板模板计算书一、参数信息1.模板支架参数横向间距或排距 (m):1.00；纵距 (m):1.00；步距 (m):1.50；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):7.68；采用的钢管 (mm):483.5；

22、板底支撑连接方式 :钢管支撑；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 :0.80；板底钢管的间隔距离 (mm):800.00；2.荷载参数模板与木板自重 (kN/m 2):0.350；混凝土与钢筋自重 (kN/m 3):25.000；施工均布荷载标准值 (kN/m 2):2.500；3.材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用钢管；面板弹性模量 E(N/mm 2；面板抗弯强度设计值2；):9500(N/mm ):134.楼板参数楼板的计算厚度 (mm):120.00；图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算模板面板为受弯构件 ,

23、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 = 100 1.82/6 = 54 cm3；I = 100 1.83/12 = 48.6 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(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m) ：q1 = 25 0.12 1+0.35 1 = 3.35 kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m) ：q2 = 2.5 1= 2.5 kN/m；2、强度计算计算公式如下 :M=0.1ql 2其中： q=1.2 3.35+1.4 2.5= 7.52kN/m最大弯矩M=0.17.52

24、 8002= 481280 N m；面板最大应力计算值2 =M/W= 481280/54000 = 8.913 N/mm；面板的抗弯强度设计值f=13 N/mm 2；面板的最大应力计算值为8.913 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13N/mm 2,满足要求 !3、挠度计算挠度计算公式为=0.677ql4/(100EI) =l/250其中 q =q1=3.35kN/m4 4面板最大挠度计算值 = 0.677 3.35 800/(1009500 48.610 )=2.012mm；面板最大允许挠度 =800/ 250=3.2 mm；面板的最大挠度计算值 2.012 mm 小于 面板的最大允许

25、挠度 3.2 mm,满足要求 !三、纵向支撑钢管的计算纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩w=5.08cm341.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 0.8 0.12+0.35 0.8 = 2.68 kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN) ：q2 = (2.5 + 2) 0.8= 3.6 kN/m；2.钢管强度验算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下 :最大弯矩计算公式如下 :M max =-0.10q1l2-0.117q2l 2静荷载

26、： q1=1= 1.2 2.68 = 3.216 kN/m；1.2 q活荷载： q2；= 1.4 3.6 = 5.04 kN/m最大弯矩 M max= (0.12；3.216+0.117 5.04 )1 = 0.911 kN m最大支座力计算公式如下:N=1.1q1l+1.2q2l最大支座力 N = ( 1.13.216 + 1.2 5.04) 1 = 9.586 kN ；钢管的最大应力计算值62；= M/W= 0.911 10/5080 = 179.386 N/mm钢管的抗压强度设计值f=205.0 N/mm 2；纵向钢最大应力计算值为179.386 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计

27、值 205.0 N/mm2,满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下 :max=0.677q1l 4/(100EI)静荷载 q1 = 2.68 kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度44； = 0.677 2.68 /(1000206000 12.19 10) =0.723 mm支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10 mm,满足要求 !四、横向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，P6.016kN;支撑钢管计算简图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

28、(kN)最大弯矩M max = 0.982 kN m；最大变形V max = 2.268 mm ；最大支座力Qmax = 8.49 kN ；2最大应力= 981811.2/5080 = 193.27 N/mm；支撑钢管的抗压强度设计值f=205 N/mm 2；支撑钢管的最大应力计算值193.27 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2.268mm 小于 1000/150与 10 mm,满足要求 !五、扣件抗滑移的计算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

29、载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R= 8.49 kN；R 12.80 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(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 = 0.138 7.68 = 1.063 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 = 0.35 11 = 0.35 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重 (kN) ：NG3 = 25 0.12 11 = 3 kN；经计算得到

30、，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3 = 4.413 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 )11= 4.5 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 = 11.595 kN；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 = 11.595 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 = 1.58 cm；A -立杆净截面面积 (cm2)： A =

31、4.89 cm2；W - 立杆净截面模量 (抵抗矩 )(cm3)： W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm 2)；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 :l 0 = h+2a = 1.5+0.1 2 =1.7 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 = 0.1m；l0/i = 1700 / 15.8 = 108 ；由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ；钢管立杆的最大应力计算值；=11595.494/(0.532489) = 44.741 N/mm；钢管立杆的最大应力计算

32、值2= 44.741 N/mm 小于 钢管立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm 2，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)= 1.167 1.013 (1.5+0.1 2)= 2.01 m；k1- 计算长度附加系数按照表 1取值 1.167；k2- 计算长度附加系数， h+2a = 1.7 按照表 2取值 1.013；Lo/i = 2009.691 / 15.8 = 127 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.412 ；钢管立杆的最大应力计算值2；=11595.494/(0.412 489) = 57.555

33、N/mm；钢管立杆的最大应力计算值2= 57.555 N/mm 小于 钢管立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm 2，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。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。八、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p f g地基承载力设计值 :fg = fgkkc = 120 1=120 kpa；其中，地基承载力标准值：f gk= 120 kpa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；立杆基础底面的平均压力：p = N/A =11.595/0.25=46.382 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值： N = 11.595 kN；2p=46.382 f g=120 kpa 。地基承载力满足要求