住宅楼标准层计算书(碗扣架)

1、板模板(碗扣式支撑)计算书一、综合说明由于其中模板支撑架高2.56米，为确保施工安全，编制本专项施工方案。设计范围包括：楼板，长宽4m4m，厚0.12m。（一）模板支架选型根据本工程实际情况，结合施工单位现有施工条件，经过综合技术经济比较，选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料，进行相应的设计计算。（二）编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）。2、建筑施工模板安全技术规范(JGJ59-2008)。3、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)。4、北京市地方标准钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程(DB11/T583-2008)。5、钢结构设计手册第三

2、版6、钢结构设计规范（50017-2003）7、本工程相关图纸，设计文件。二、搭设方案（一）基本搭设参数模板支架高H为2.56m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.65m，立杆纵距la取1.2m，横距lb取1.2m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.5m。整个支架的简图如下所示。 模板底部的方木，截面宽40mm，高90mm，布设间距0.3m。（二）材料及荷载取值说明本支撑架使用 48 3钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时，不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以

3、及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照底模底模方木/钢管横向水平钢管可调托座立杆基础的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。（一）板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁计算，如图所示: （1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载。此时，模板的截面抵抗矩为：w1000152/6=3.75104mm3；模板自重标准值：x10.31 =0.3kN/m；新浇混凝土自重标准值：x20.12241 =2.88kN/m；板中钢筋自重标准值：x30.121.11 =0.132kN/m；施工人员及

4、设备活荷载标准值：x441 =4kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x521=2kN/m。以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为： g1 =(x1+x2+x3)1.2=(0.3+2.88+0.132)1.2=3.974kN/m； q1 =(x4+x5)1.4=(4+2)1.4 =8.4kN/m；对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。 跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max = 0.08g1lc2+0.1q1lc2 = 0.083.9740.32+0.18.40.32=0.104kNm 支座

5、最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.13.9740.32-0.1178.40.32= -0.124kNm；经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。Mmax=0.124kNm；（2）底模抗弯强度验算取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即 =0.124106 /(3.75104)=3.313N/mm2底模面板的受弯强度计算值 =3.313N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =15N/mm2，满足要求。（3）底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.63.9

6、740.3+0.6178.40.3=2.27kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =32270.232/(2100015)=0.227N/mm2；所以，底模的抗剪强度 =0.227N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.4N/mm2满足要求。（4）底模挠度验算模板弹性模量E=6000 N/mm2；模板惯性矩 I=1000153/12=2.812105 mm4；根据JGJ1302011，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算： =0.393mm；底模面板的挠度计算值 =0.393mm小于挠度设计值v =Min(300/40

7、0)mm ，满足要求。（二）底模方钢管的强度和刚度验算按三跨连续梁计算（1）荷载计算模板自重标准值：x1=0.30.3=0.09kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2=0.12240.3=0.864kN/m；板中钢筋自重标准值：x3=0.121.10.3=0.04kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4=40.3=1.2kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=20.3=0.6kN/m；以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g2 =(x1+x2+x3)1.2=(0.09+0.864+0.04)1.2=1.192kN/m；q2 =(

8、x4+x5)1.4=(1.2+0.6)1.4=2.52kN/m； 支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax= -0.1g2la2-0.117q2la2= -0.11.1921.22-0.1172.521.22=-0.596kNm；（2）模底方钢管抗弯强度验算模底方钢管采用40402.75mm；根据钢结构规范，查的截面抵抗矩 W=4.387103cm3； =0.596106/(4.387103)=125.105N/mm2；底模方木的受弯强度计算值 =125.105N/mm2 小于抗弯强度设计值fm =205N/mm2，满足要求。（3）底模方钢管挠度验算方钢管弹性模量 E=2.061

9、05N/mm2；方钢管惯性矩I=8.774104mm4；根据JGJ1622008，验算挠度时采用荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方钢管的总的变形计算： =5(x1+x2+x3)la4/(384EI)=5(0.09+0.864+0.04)3004/(3842.061058.774104) =4.031010/(6.941012)=0.006底模方木的挠度计算值 =0.006mm小于挠度设计值v =Min(1200/150)mm ，满足要求。（三）托梁材料计算根据JGJ1302011，板底水平钢管按三跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。 （1）荷载计算材料自重：0

10、.0384kN/m；方木所传集中荷载：取（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即p=1.1g2la+1.2q2la=1.11.1921.2+1.22.521.2=5.203kN；按叠加原理简化计算，钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。（2）强度与刚度验算托梁计算简图、内力图、变形图如下：托梁采用：方钢管 : 50702.75mm；W=12.402 103mm3；I=43.409 104mm4； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力 Rmax = 22.813 kN ；钢管的最大应力计算值 = 2.34

11、7106/12.402103=189.24 N/mm2；钢管的最大挠度 max = 2.663 mm ；支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值 =189.24 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度计算值 =2.663小于最大允许挠度 v=min(1200/400) mm,满足要求!（四）立杆稳定性验算 立杆计算简图1、不组合风荷载时，立杆稳定性计算（1）立杆荷载，以1.2m1.2m为计算单元。模板自重标准值：x1=0.31.21.2 =0.432kN；新浇混凝土自重标准值：x2=0.12241.21.

12、2=4.147kN；板中钢筋自重标准值：x3=0.121.11.21.2=0.19kN；施工人员及设备活荷载标准值：x4=41.21.2=5.76kN；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=21.21.2=2.88kN；除此之外，根据规程条文说明4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为x6=0.152.56=0.384kN；根据规程，不组合风荷载时支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算： N = 1.2NGK + 1.4NQKN=1.2(0.432+4.147+0.19+0.384)+ 1.4(5.76+2.88=6.184+12.096=18.28

13、kN；（2）立杆稳定性验算。按下式验算 -轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比按规程附录C采用； A -立杆的截面面积，取4.24102mm2； KH -高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按规程5.3.4采用；计算长度l0按下式计算的结果取大值：l0=h+2a=1.65+20.5=2.65m；l0=kh=1.1551.2981.65=2.474m；式中：h-支架立杆的步距，取1.65m； a -模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.5m； -模板支架等效计算长度系数，参照规程附表C2,取1.298； k -计算长度附加系数，按规程表5.3.4取值为1.155；故l0取2

14、.65m；=l0/i=2.65103 /15.9=167；查规程附录C得 = 0.253；KH=1； =N/(AKH)=18.28103 /(0.2534.241021)=170.408N/mm2；立杆的受压强度计算值 =170.408N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2，满足要求。2、组合风荷载时，立杆稳定性计算（1）立杆荷载。风荷载标准值按下式计算：Wk=0.7zsWo=0.710.2440.45=0.077kN/m2；其中 w0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采用：w0 = 0.45 kN/m2； z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采用：z= 1 ； s - 风荷载体型系数：取值为0.244；Mw=0.91.4Mwk=0.91.4Wklah2/10=0.851.40.0771.21.652/10=0.032kNm；根据规程，组合风荷载时支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:N = 1.2NGK +0.9 1.4NQK+ Mw/lbN=1.2(