地下室顶板模板支撑体系荷载验算书

PAGEPAGE7地下室顶板现浇混凝土板模板荷载验算书报审表子项工程名称：××××××致：×××××××××我方已根据施工进度，完成×××××地下室顶板现浇混凝土板模板工程和钢筋绑扎工程，由于地下室顶板厚度较大（h=350mm），故对地下室顶板现浇混凝土板模板荷载进行验算。验算结论：已浇筑并已达到龄期（40天）的地下室顶板下一层楼板（负二层，厚度h=100mm）混凝土强度尚不能承受上一楼层(顶板)传递下来的荷载，根据与设计单位沟通，同意分层浇筑。附：地下室顶板现浇混凝土板模板(扣件钢管支架体系)荷载验算书。承包单位（盖章）：项目经理：×××日期：总监理工程师审核意见：项目监理机构（盖章）：总监理工程师：日期：年月日设计单位审核意见：设计单位（盖章）：项目负责人：日期：年月日建设单位审批意见：建设单位（盖章）：项目负责人：日期：年月日地下室顶板现浇混凝土板模板(扣件钢管支架体系)荷载验算书×××工程；属于框架结构;地上6～12层;地下3层；总建筑面积：47766平方米；施工单位：××××××。本工程由××××××投资建设，项目负责人：×××；施工图由××××××设计，项目负责人：×××；×××××提供地质勘察报告，项目负责人：×××；×××建设工程监理有限责任公司监理，项目负责人：×××；×××建筑工程有限责任公司组织施工，项目负责人：×××。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》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。因本工程梁支架高度大于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。一、参数信息:1.模板支架参数横向间距或排距(m):l=0.9～1.1平均1.00，验算取不利值1.1；纵距(m):b=0.9～1.1平均1.00，验算取不利值1.1；步距(m):h=1.3～1.5平均1.40，验算取不利值1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):a=0.08；模板支架搭设高度(m):H=4.15；采用的钢管(mm):Φ48×3.0；扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷载标准值(kN/m2)：(3+2)=5，其中“3”为施工人员及施工设备荷载，“2”为混凝土浇筑时的振动荷载；4.材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm。面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；板底支撑采用方木；木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):110.0～150.0平均130.0，验算取不利值150.0；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):80.00；托梁材料为：Φ48×3.0；5.承载上层模板支架的下层楼板参数钢筋级别:三级钢HRB400；楼板混凝土强度等级:C30；楼板砼已完成天数:超过28天(经试块检测强度已达到设计值)；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):500.000；楼板的计算宽度(m):8.4～8.70，验算取不利值8.70；楼板的计算厚度(mm):100.00；楼板的计算长度(m):8.4～8.70，验算取不利值8.70；施工平均温度(℃):28.000；图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=110×1.8×1.8/6=59.4cm3；I=110×1.8×1.8×1.8/12=53.46cm4；模板面板按照三跨连续梁计算。150150150150150150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=25×0.35×1.1+0.35×1.1=10.01kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：q2=3×1.1=3.3kN/m；2、强度计算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:其中：q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×10.01+1.4×3.3=16.632kN/m最大弯矩M=0.1×16.632×0.15×0.15=0.037422kN·m；面板最大应力计算值σ=M/W=37422/59400=0.63N/mm2；面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；面板的最大应力计算值为0.63N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为其中q=16.632kN/m面板最大挠度计算值v=0.677×16.632×1504/(100×9500×5346000.0)=0.0011mm；面板最大允许挠度[V]=150/250=0.60mm；面板的最大挠度计算值0.0011mm小于面板的最大允许挠度0.6mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×8×8/6=53.33cm3；I=5×8×8×8/12=213.33cm4；方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25×0.15×0.35×1.1=1.444kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.35×0.15×1.1=0.0578kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1=(3+2)×1.1×0.15=0.825kN；2.方木抗弯强度验算: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:均布荷载q=1.2×(1.444+0.0578)=1.8022kN/m；集中荷载p=1.4×0.825=1.155kN；最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.155×1.1/4+1.8022×1.12/8=0.59kN.m；最大支座力N=P/2+ql/2=1.155/2+1.8022×1.1/2=1.569kN；方木的最大应力值σ=M/w=0.59×106/53.33×103=11.063N/mm2；方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；方木的最大应力计算值为11.063N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!3.方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:Q=ql/2+P/2=1.8022×1.1/2+1.155/2=1.569kN；截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:Q=ql/2+P/2=1.8022×1.1/2+1.155/2=1.569kN；方木受剪应力计算值T=3×1569/(2×50×80)=0.5884N/mm2；方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；方木受剪应力计算值为0.5884N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!4.方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载q=1.2×（q1+q2）=1.2×(1.444+0.0578)=1.8022kN/m；集中荷载p=1.4×0.825=1.155kN；方木最大挠度计算值V=1155×11003/(48×9500×21333000)+5×1.8022×11004/(384×9500×21333000)=0.328mm；方木最大允许挠度值[V]=1100/250=4.4mm；方木的最大挠度计算值0.328mm小于方木的最大允许挠度值4.4mm,满足要求!四、托梁材料的计算:托梁采用：Φ48×3.0钢管，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=0.0982×（4.84-4.24）/4.8=4.494cm3；I=0.0491×（4.84-4.24）=10.786cm4；托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25×1.0×0.35×1.1=9.625kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.35×1.0×1.1=0.385kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1=(3+2)×1.0×1.1=5.5kN；2.托梁抗弯强度验算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:均布荷载q=1.2×(9.625+0.385)=12.012kN/m；集中荷载p=1.4×5.5=7.7kN；最大弯距M=0.1×（12.012+7.7）×1.12=2.385kN.m；最大支座力N=P/2+ql/2=7.7/2+12.012×1.1/2=10.4566kN；托梁的最大应力值σ=M/w=2.385×106/4494=530.71N/mm2托梁抗压强度设计值[f]=205N/mm2；钢管托梁的计算最大应力计算值530.71N/mm2大于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,不能满足要求，应在每纵距间增加顶杆．托梁的最大挠度为2mm小于1100/150与10mm,满足要求!五、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=10.46kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以采用双扣件和在支座处增加顶杆防止下滑!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.138×4.15=0.5727kN；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=0.35×1.1×1.1=0.424kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25×0.35×1.1×1.1=10.5875kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=0.5727＋0.424＋10.5875=11.5842kN；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=(3+2)×1.1×1.1=6.05kN；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=1.2×11.5842+1.4×6.05=22.371kN；七、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:其中N立杆的轴心压力设计值(kN)：N=22.371kN；φ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=1.58cm；A立杆净截面面积(cm2)：A=4.24cm2；W立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.494cm3；σ钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；[f]钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；L0计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算l0=h+2ak1计算长度附加系数，取值为1.155；u计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.7；a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.08m；上式的计算结果：立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.08×2=1.66m；L0/i=1660/15.8=105.06mm；由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53；钢管立杆的最大应力计算值；σ=22371/（0.53×424）=99.55N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=99.55N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算l0=k1k2(h+2a)k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185；k2--计算长度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.007；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.007×(1.5+0.1×2)=2.029m；Lo/i=2028.602/15.8=128；由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.406；钢管立杆的最大应力计算值；σ=10716.48/（0.406×489）=53.978N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=53.978N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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。以上表参照杜荣军编写的:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。八、楼板强度的计算:1.楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑，楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置Ⅲ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=500mm2,fy=360N/mm2。板的截面尺寸为b×h=8700mm×100mm，楼板的跨度取8.4M，取混