地铁车站钢模板及支架计算书

1、共享知识分享快乐 附件1:计算书 本计算书钢管规格均取 48 x 3.0mm 1荷载汇总 序号 部位 设计值 标准值 1 侧墙 (钢模) 模板何载 79.30 kN/m 58.74 kN/m 2 次楞何载 27.76 kN/m 20.56 kN/m 3 主楞荷载 71.78 kN/m 52.87 kN/m 4 顶板 模板何载 34.08 kN/m 20.58 kN/m 5 次楞何载 8.52 kN/m 5.14 kN/m 6 主楞荷载 30.67 kN/m 18.52 kN/m 7 立杆荷载 27.59 kN / 8 横杆荷载 0.34 kN m / 9 梁 模板何载 67.97 kN/m 4

2、5.68 kN/m 10 次楞何载 16.99 kN/m 11.42 kN/m 11 主楞荷载 20.39 kN/m 13.70 kN/m 12 立杆荷载 27.55 kN / 2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 2 (N/mm ) 抗弯设计 强度 2 (N/mm ) 1 模板 4 3.75 X 10 2.81 X 105 / / 9000 28 2 70 70方木 4 5.72 X 10 2.00 X 106 / / 9000 15 3 10槽钢 4 3.97 X 10 1.98 X 106 / / 2000

3、00 215 4 钢管 3 4.49 X 10 5 1.08 X 10 16 424 200000 205 3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 页眉内容 算,并取二式中较小值 1 F =0.22 九 F 二 cH 式中： F 新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2) c 混凝土的重力密度，取24kN/m3 t0 新浇混凝土的初凝时间(小时)，可按公式to二200 /(T 15) , T为 混凝土的温度，取 20C, t。二 200 /(20 T5)h 二 5.7h I 外加剂影响修整系数，

4、1=1.2 2 混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm寸，取0.85 ;5090mm 时，取 1.0 ; 110 150mm 取 1.15，本次计算取 02=1.15 V 混凝土浇注速度。取V =2m/h H 混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次侧墙浇注高度 取最大值4.70m。得： 1 R =0.22 缶肾 M = 0.22 24 5.7 1.2 1.15、2 2 =58.74kN /m F2 二 cH =24 4.70 =112.8kN/m2。 因二者取最小值，新浇混凝土对模板最大侧压力F0 =58.74kN/m2 有效压头高度h由下式计算： h 二 F。 / c

5、有效压头h = 2.45m。 分项系数1.35，贝M乍用在侧墙模板上的总荷载为： 2 F =1.35 68.74 =79.30kN/m2。 (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330m m,计算时取1m板宽。 11 截面抵抗矩 W模bh21 00 0 62 = 6.0 1 03mm3 66 11 截面惯性矩 I 模bh31000 63 =1.8 104mm4 1212 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 = bF0 =1 58.74 = 58.74kN/m。 进行强度验算时

6、，采用设计荷载，则作用在钢面板上的均布荷载 q2 =bF =1 79.30 =56.07kN/m。 刚度验算 钢面板挠度. K wqil 100EI 模 4 0.677 58.74 330 54 100 2 10 1.8 10 =1.31mm 钢面板容许挠度值=1.50mm 4 J，挠度满足规范要求 强度验算 Mmax =KMq2l0.1 79.30 3308.64 105Nmm CJ max 864 105 6.0 103 2 -144.0N /mm 钢面板抗弯强度设计值fm钢板=215N/mm2。 ；： fm钢板，强度符合规范要求。 上面各式中： q 作用于模板上的标准均布荷载； q2作用

7、于模板上的均布荷载； l 内楞间距； -模板承受的应力； W模模板的截面抵抗矩； I模一一模板的截面惯性矩； （3）钢面板内楞验算 内楞采用10槽钢，间距350mm布置，外楞采用双10槽钢，间距900mm布 置，按三跨连续梁计算。 截面抵抗矩W楞-3.97 104mm3 截面惯性矩I楞-1.98 106mm4 内楞刚度验算 内楞挠度计算： KWq1l14 0.677 58.74 0.35 9004 W 口560.23mm 100 EI 楞 100 2 105 1.98 106 内楞的允许挠度值山= 2.25mm 400400 ，刚度符合规范要求。 内楞强度验算 内楞承受的弯矩计算： M KMq

8、2l10.1 79.30 0.35 9002 =2.25 106 N*mm 内楞强度计算: 2.25 106 3.97 104 2 = 56.68N / mm 槽钢抗弯设计强度fm槽钢=215N/mm2 :-：fm槽钢，强度符合规范要求。 (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: K wq*1 100EI 楞 4 =0.06mm 0.677 58.74 0.9 600 56 100 2 105 2 1.98 106 外楞的允许挠度值-600 = 1.5mm 400400 L ，刚度符合规范要求。 外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算： 2 2 6

9、M KMq2l1 =0.1 79.30 0.9 6002.57 106 N *mm 外楞强度计算： 6 M2.57 疋 10cccrhi /2 r o .2 4 = 32.37 N / mm : fm槽钢=215N/mm W楞 2 3.97 104 口 : fm槽钢， 强度符合规范要求 3.2钢桁架计算 使用MIDAS软件计算桁架。 (1) 刚度验算 支反力N1二ql =58.74 0.9 0.6 =31.72kN，顶部最上面一根荷载按照一半考 虑，模型如下图： 变形计算结果如下图: MlDASyCivil POSTPf2CE55QFl DISiPLAOEM 曰JT 分忙结集 2 如k+OHM

10、 2.62666e+OTD 2.3G400-iaO 2；l133e-HDOO lJB3666e+OOD 1 占 7600*000 lJD5066e-nDOO 乩陶珈001 O.OOOOOe+OOD B52EE-hOD1 MAX 3 11 MIN : 7 S4：場匿犬抹I JSLffit mm 0SJO6/3016 XJ-0.4S3 经分析，桁架上部整体最大变形 2.89mm =5.0mm ,满足要求 (2) 强度验算 支反力N2二ql =79.30 0.9 0.6 = 42.82kN，顶部最上面一根荷载按照一半考 虑，模型如下图： 最大组合应力计算结果如下图: 血3为 -肿 4期 M!DASA

11、3il POSTP尽 XE55GR； BEAM STRESS 迅会豪犬莺 ilOlSe+OOl 8.03051*+0D1 4.27127e-H301 2.391656-*001 ojoooDOoaa -ls367a-HMl -3.24721e+CiDl 5.12B3e-K)01 -7J00645-HJ01 哙舸詛TeTdl -l!7E57e+On2 6.07*D01 ST：总荷厳 MAK 3 2! MBN S 14 宝件罩幅蒂犬播1 fiLffl? N/mmA2 霰示寺旬 经分析，最大组合应力 二max =99.10MPavL丨-215MPa，满足要求 最大剪切应力计算结果如下图: 共享知识分

12、享快乐 MIDAS/Dvil P05TPflCiUE55OR BEAJM STRESS 矢力乜 2.4%有弯 钩时为1520d,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 中、顶板支架搭设按纵向900mm横向900mm步距1200mn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 x 0.8=19.2kN/m2 800mm厚 顶板钢筋自

13、重：1.1 x 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/mi 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： q1 (19.2 0.5 0.88) 1.35 (2.5 2) 1.4 1=34.08kN/m q2 =(19.2 0.5 0.88) 1 =20.58kN /m （2）模板计算 顶板模板采用S =15mm竹胶

14、板，按单位宽度1000mm跨度250mn三跨等跨连 续梁计算。 刚度验算 挠度 SI4 100EI 模 0.677 20.58 2504 100 9 103 2.81 105 =0.22mm 页眉内容 板模板允许挠度1 型=0.625口口 400400 4 ,满足刚度要求。 强度验算 模板强度按下式计算。 225 M = Km qil0.1 34.08 2502.13 10 N * mm M2.13 105 W模3.75 104 =5.68N / mm2 模板抗弯强度设计值 fm模板=35 0.8 =28N/mm2 V fm模板 ， 强度满足要求。 （3）上层楞木验算 上层楞木（次楞）采用70

15、 x 70mn方木，间距250mm下层主楞采用10槽钢, 横向间距900mm 1 1 截面抵抗矩 W楞bh270 702 = 5.72 1 04mm3 66 截面惯性矩 I楞 bh31 70 702.00 106mm4 1212 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： q3 =34.08 0.25 =8.52kN/m q4 =20.58 0.25 =5.14kN/m 刚度验算 Kwq4h 100EI 楞 -1.27mm 0.677 5.14 9004 100 9 103 2.00 106 板模板允许挠度11900 = 2.25mm 400400 共享知识分享快乐 :，刚度满足要

16、求。 强度验算 225 -KMq3l1 =0.1 8.52 9002 =6.90 105N *mm 6.90 105 5.72 104 =12.06N/mm2 方木抗弯强度设计值fm方木=15N/mm2 ； ： fm方木， 强度满足要求。 (4) 下层主楞验算 查表得10槽钢的性能参数为： 截面抵抗矩W楞二3.97 104mm3 截面惯性矩I楞=1.98 106mm4 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: q5 =34.08 0.90 =30.67kN /m q6 =20.58 0.90 =18.52kN /m 刚度验算 Kwq6h 100EI 楞 0.677 18.52 9

17、004 56 100 2 105 1.98 106 =0.21mm 板模板允许挠度900 = 2.25mm 400400 ：，刚度满足要求。 强度验算 M 二 KMq5h2 =0.1 30.67 9002 = 2.48 106N *mm 2.48 106 3.97 105 二 62.47 N / mm2 方木抗弯强度设计值fm槽钢=215N/mm _， fm槽钢， 强度满足要求。 4.2纵、横杆强度验算 纵、横杆强度验算取900 X 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:

18、脚手板自重产生的弯矩： Rab20.35 7.9X0.924 M gk2.55 10 N * mm ； 10 10 施工荷载产生的弯矩： F2ab 2 3 0.9 0.92 10 10 =2.19 105N mm ； 页眉内容 横杆截面特性: 截面抵抗矩 兀3 盲 2d48 经)=4.49 103mm3。 48 截面惯性矩 W 二 一(d4 -d：)-(484 -424) =1.08 105mm4 6464 弯矩设计值 M =1.35Mgk 1.4MqK =1.35 2.55 104 1.4 2.19 103.41 1(fNmm 主应力: 3.41 10556.07 103 0.9 0.9 4

19、.49 1034.24 102 = 183.06N/mm2,纵横杆抗弯 强度设计值f钢管二205N/mmf 二:f钢管，抗弯强度满足要求。 (2) 横水平杆刚度验算 4_34 二 1.16mm 5(F F2a)b4 _ 5 (0.35 3) 10900 9004 55 385EI385 2.06 101.08 10 900 2.25mm 400 -，刚度满足要求 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：Gj =G!亠G2亠G3 = 16.66kN 混凝土自重：G,

20、=24 0.8 0.9 0.9kN =15.55kN 钢筋自重：G2 =1.1 0.8 0.9 0.9kN =0.71kN 模板自重：G3=0.5 0.9 0.9kN =0.40kN 动荷载：Gd =G5，G6 =3.64kN 施工人员及设备（均布荷载）：G5-2.5 0.9 0.9kN=2.02kN 混凝土振捣荷载：Ge=2 0.9 0.9kN =1.62kN 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G顶 G 顶=Gj 1.35 Gd 1.4 =27.59kN （2）立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式： N 7A 式中: N-立杆的轴心压力

21、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，由二确定; 计算立杆的截面回转半径 A立杆净截面面积（mni） A = 424mm2 Io 立杆的计算长度（m） ； I。= h 2a 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 If A- 钢管立杆抗压强度设计值：fl - 205N / mm2 ； 故： 立杆计算长度：I。= h 2a =1.2 0.35 2m = 1.9m 立杆长细比= 1.9 1000 =119： 250 i 16 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- =0.45

22、8。 3 N 27.59 102 c = = 142.08N / mm 0.458x4.24x100 二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 梁模板均采用15mm竹胶板，次楞采用85X 85mm方木，间距200m主楞采 用 48mn双拼钢管，外侧采用 M16对拉螺栓固定，拉杆纵向间距 600mn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

23、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/ 川，侧压力标准值 F2=41.53kN/ m20 (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 qF156.07 1亠2 =28.04kN/m，不考虑动荷载作用，外楞所受标准均布荷载 q2 =F2I =41.53 12 =20.77kN/m。 外楞刚度验算 =仏0.677 弩77 64 54估 100EI楞 1002.061051.081

24、052 外楞的允许挠度值.上600 =i.5mm 400400 L,刚度符合规范要求。 外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算： 2 2 6 M =KiMq2i0.1 28.04 6001.01 10 N * mm 外楞强度计算： 2 = 1.12N / mm : fm钢管 2 =205N / mm M 1.01 106 5 W楞 4.49 105 2 -fm钢管， 强度符合规范要求 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: f A A 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=aX b; a-拉杆横向

25、间距； b-拉杆竖向间距； A拉杆截面面积； F *A 56.07 10； 300 900 157 2 =96.43 N / mm 2 2 = 170N/mm96.43N /mm，满足设计要求。 M16拉杆容许拉力为 5.2梁底模板验算 (1)荷载计算 800mn厚 混凝土自重：24 x 1.8=43.2kN/m2 800mn厚 顶板钢筋自重：1.1 x 1.8=1.98kN/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/mi 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.

26、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： q =(43.2 0.5 1.98) 1.35 (2.5 2) 1.4 1 =67.97kN/m qi =(43.2 0.5 1.98) 1 =45.68kN/m (2)模板计算 顶板模板采用S =15mn竹胶板，按单位宽度1000mm跨度250mn三跨等跨连 续梁计算。 刚度验算 314 100EI 模 =0.49mm 0.677 45.68 2504 35 100 9 102.81 10 板模板允许挠度-25 0.625mm 400400 ：,满足刚度要求。

27、强度验算 模板强度按下式计算。 225 M KMq1l =0.1 67.97 250 =4.25 10 N *mm M 4.25 105 W模一 3.75 104 = 11.33N/mm2 模板抗弯强度设计值 fm模板=35 0.8 =28N/mm2 V fm模板 , 强度满足要求。 (3) 上层楞木验算 上层楞木(次楞)采用70 x 70mn方木，间距250mm下层主楞采用10槽钢, 横向间距300mm 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: q3 =67.97 0.25 =16.99kN/m q4 =45.68 0.25 =11.42kN/m 刚度验算 Kwq4l1 100EI 楞 二 0.035mm 0.677 11.42 3004 100 9 103 2.00 106 板模板允许挠度-300 = 0.75mm 400400 4 ，刚度满足要求。 强度验算 M = Km q3l1 =0.1 16.99 3002 = 1.53 105 N * mm M _ 1.53 105 W楞一 5.72 104 =2.67N / mm2 方木抗弯强度设计值fm方木=15N/mm2 fm方木， 强度满足要求。 (4) 下层主楞验算