歌剧院工程高支模图文方案(含计算书)

PAGEPAGE29―、工程结构概况:工程为框架三层结构，建筑面积3800m2，建筑最高度11.64m。本工程高支模有二个部分：①屋面预应力梁（YWKL1），位于5-17轴交E、F、G、H共四道，支模高度为11.6m，跨度24m，板厚120mm，梁最大截面为450×2160mm（线荷载为24.3KN/m），在一层。②本工程J~K轴有伸缩缝，此处为台口梁（双梁），支模高度为14m，跨度19m，板厚120mm，梁最大截面为400×1500mm（线荷载为15KN/m），须编制专项施工方案经专家论证通过后实施。二、编制依据:1.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20082.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113.《施工手册》(第四版)4.《省建筑安装工程施工技术操作规程一混凝土结构工程》DGJ32/J30-2007(第四分册)5.《建筑结构施工验收规范》GB50666-20116.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-917.荷载标准值及分项系数序号名称荷载分项系数l楼板木模自重(包括梁模)0.30kN/m31.352混凝土自重24kN/m31.353框架梁钢筋自重1.5kN/m31.354楼板钢筋自重1.1kN/m31.355振捣荷载计算水平面荷载2.0kN/m2⒈4计算垂直面荷载4.0kN/m26施工荷载计算底模及小横杆时2.5kN/m2(另以集中荷载2.5kN验算,取大值)⒈4计算大横杆时2.4kN/m2计算立杆及其他支承构件1.6kN/m28.荷载组合项次项目荷载组合计算承载能力验算刚度1平板及薄壳模板及支架①+②+③+⑥①+②+③2梁和拱模板的底板及支架①+②+③+⑤①+②+③3梁、柱、墙的侧面模板⑤+⑥⑥9.材料计算参数材料规格性能指标参数钢管Q235钢,Φ48×3.0抗弯强度设计值:fm=205N/mm2截面积:A=4.24cm2;惯性矩:I=10.78cm4截面模量：W=4.49cm3弹性模量:E=2.06*105N/mm2模板18厚胶合多层板弹性模量:E=4900N/mm2木方50*100弹性模量:E=9000N/mm2;抗弯：fm=13n/mm2对拉螺栓M12(Φ9.85)[n]=12.9扣件[n]=8000N拧紧=40—65n*m三、搭设技术参数:1、支撑体系杆件采用Φ48×3.0钢管;可锻铸铁制作的扣件;2、双向水平杆步距:1500mm。3、顶板120厚,板下立杆支撑间距控制在800mm×800mm范围内,木方布置间距小于200mm,支撑于短跨(800)水平杆上。4、梁下立杆间距:(1)截面450×2160梁底二根立杆横向间距400+200+400;梁底立杆纵向间距400mm;中间立杆与梁底横杆连接采用双扣件。侧模木楞竖向间距300mm。梁腰部设置一道对拉螺栓Φ14@300。(2)截面400×1500梁底二根立杆横向间距400;梁底立杆纵向间距400mm;小横杆纵向间距400mm;立杆与梁横杆连接采用扣件。侧模木楞竖向间距200mm。5、梁下立杆布置按主次梁之间实际间距调整均匀布置,具体布置详见上附平、剖面图。6、主、次梁交接处下方增设立杆一根。四、高支架模板支撑搭设安全技术要求:一）地基要求：1、歌剧院看台暂不施工，待屋面结构完成后再施工。2、立杆基础应有混凝土毛地坪，并作上铁片作垫基；3、地坪下与回填土时，回填土密实度应大于90%。4、立杆下应有扫地杆；二）混凝土结构和浇筑要求：1地下室以下结构已完成并达到强度；2高支模层结构平面下框架剪力墙须先行浇筑完成。3.高支模层结构平面下框架联系梁浇筑完成；4.结平板梁采用泵送浇筑(移动泵)。5.混凝土浇筑从平行于预应力梁方向两侧边向中对称浇筑。浇筑混凝土时控制卸料厚度(板超过浇筑高度小于100mm,梁分层厚度400mm)及浇筑方向,均匀布料,分层浇筑。应将2160高梁分层浇筑至板底。6．先浇主梁、网格梁，后浇板。混凝土浇筑采用泵送布料,框架柱必须先行浇筑完成。三）高支模支撑体系和模板要求：1.高支模层结平板模板支承立杆竖向须垂直。支撑立杆严禁搭接。2..水平杆双向贯通形成整体,连接采用对接连接。3.立杆底脚距地20.0mm高设置双向扫地杆,纵下横上搭设。双向水平杆步距<1.5.m；4.高支模层结平板模板支承系统双向水平杆与相邻剪力墙,必须用钢管扣件与框架柱扣箍牢固,并顶紧，连墙件按水平间距6-9m，竖向间距2-3m与建筑结构设置一个固结点；5.梁、板底水平横杆与立杆连接须采用双扣件。6外墙四周设置连续垂直剪刀撑、每二步设置水平剪刀撑，中间梁两侧设置垂直剪刀撑并与立杆紧固,水平剪刀撑与水平杆紧固。剪刀撑采用搭接(搭接长度大于0.5m),设置三扣件。7.扣件螺栓拧紧扭力矩控制在40N・m~65N・m之间。浇筑前进行复拧检查工作。8.预先对梁板底设置起拱,设计无要求时按0.1%~0.3%起拱。9..架体搭设须安排专业架子工按图示尺寸要求弹线进行施工,并配合木工处理梁板底杆件的衔接。10．.粱板底a长度小于150.11.在排架顶10.8米处增加一道纵横向水平拉杆（见图）。12、对于24m跨梁应在中部增加二道刚性柱；13、预应力梁应有专项方案，本方案应与专项方案向配合；四）检测监控：1．安排专人在操作区域外巡查模板受力情况,发现异常及时通报处理。避免质量、安全事故发生。2.支撑和模板完成后必须进行验收，合格后进入下一道工序。3.本工程必须从开始至结束全过程进行检测监控。五）施工工艺;柱钢筋——排架——柱模板——梁板模板——柱混凝土——梁板钢筋——验收——楼面混凝土。五、高支架模板搭设安全管理措施1、搭设及施工前,项目技术负责人向架子工和进行技术、安全交底,双方在交底书上签字。脚手架搭设人员必须是经过《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工,上岗人员应定期体检,体检合格后方可上岗操作。2、脚手架的所有构配件质量必须按规定进行检验,检验合格后方可使用。脚手架搭设完毕,经过验收合格后方可使用。3、每搭设完成一步都要及时校正立柱的垂直度和大小横杆的标高和水平度,使脚手架的步距、横距、纵距上下始终保持一致。4、钢管脚手架搭拆时,当杆件处于松动状态下,不能中途停止作业。安全带须高挂低用,操作人员不得过分集中,六级以上大风、大雾、雷雨天气及晚间不得搭设脚手架。5、操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,严禁任意悬挂起重设各。6、设专人对脚手架进行定期检查和保养,下列情况必须检查:(1)在六级以上大风与大雨后,停用超过一个月,复工前;(2)各主结点处杆件的安装、连墙件、支撑的构造是否符合规范要求;(3)底座是否松动,立杆是否悬空,如有发现,应及时处理;(4)扣件螺栓是否松动,立杆的沉降与垂直度是否符合规范要求。安全防护措施是否符合规范要求。7、施工操作层外围四周设置栏杆防护。六、高支架模板应急预案1、目的施工现场一旦发生高支模发生变形，倾覆坍塌事故，将会造成人员伤亡和直接经济损失，为争取在第一时间抢救伤员，最大限度的降低员工及相关方生命安全风险和经济损失，特制定本方案。2、组织成立应急救援指挥小组，负责指挥及协调工作组长：成员：：负责现场指挥，了解掌握事故情况，组织现场抢救工作：负责现场抢救伤员，及时通知当事人家属，派人做好接待，善后处理工作。：负责现场保护，维护秩序，做好当事人周围人员的问讯记录。：联络调查，受现场指挥小组命令立即通知当地安全生产监督局：负责现场自查自纠，清除隐患，防止同类事故发生。3、事故处理救援程序(1)不论任何人，一旦发现模板的支撑体系、脚手架体系发生变形，有可能发生坍塌的发生性，应立即呼叫在场全体人员进行疏散。(2)接到报告，立即召集应急指挥小组，开展抢救工作，各岗位人员迅速到场。(3)立即抢救伤员①现场抢救，同时通知医疗急救中心(打120)应务必讲清受伤人数，人员受伤情况和工地地点，并派人到主要路口引导救护车送指定医院，急救箱、担架(抢救受伤者必须使用担架)存放在现场办公室(安全科)。②派人随同到医院，随时了解伤情，及时反馈伤者情况。③通知当事人家属，做好接待工作，安慰、稳定家属的情绪。④积极做好善后处理工作。(4)立即派人保护现场，设警戒线，有关人员做好当事人周边的问讯取证记录，调查。维护现场秩序，疏散人员，召集了解事故现场情况，配合事故调查。(5)立即向上级领导报告，立即向当地的安全生产监督察局建设行政主管部门，公安局，派出所报告，配合做好调查，取证，处理。(6)立即组织安全自查自纠，消除隐患，确保施工安全，立即组织对全体人员举一反三防坍塌安全再教育，提高安全防范意识，做到遵章守纪，防止同类事故发生。(7)在没有人受伤情况下，项目经理组织施工管理、项目工程师技术员、安全员、机管员、施工员对坍塌事故进行原因分析调查，并制定相应的纠正补救措施与方案，报工程管理部，公司审批确认同意后，在确认人员生命安全的前提下，组织恢复正常施工秩序。4、各相关通讯地址(1)医疗急救中心120(2)公安：110(3)公司电话项目经理：材料员：施工员：安全员：医院地址：市人民医院，地址：七、模板拆除1.混凝土浇筑施工完毕待监理批准后方可拆去梁侧模板。2.板底模板等混凝土强度达到100%的设计强度时拆除。3.梁底模板等混凝土强度达到设计强度时方可拆去梁底支撑系统。4.模板拆除应设专人指挥,不得抛扔,严禁使用撬棍。5.拆模顺序:先拆非承重模板,后拆承重模板,并从上至下,从中间至两侧进行拆除。6.本工程为预应力梁，拆除支撑应按预应力梁要求拆除；7．拆除预应力梁应考虑卸荷，即从梁跨中逐步拆除；八、模板及支撑验收要求1.钢管扣件进场后进行材料验收,提供钢管、扣件合格证。2.施工过程中:项目部管理人员、架子工组长同步检查。3.搭设施工完毕后,由公司技术安全部门、现场项目工程师、安全员验收。4.验收标准:按施工方案搭设;立杆垂直度全高不大于30mm;梁、板底立杆扣件拧紧力矩40~65N・m。5.模板起拱、平整度等验收内容由项目部质检员按《混凝土结构工程施工验收规范》(GB50666-2011)会同监理人员共同验收。九、高支架模板及支撑验算:(按最不利条件验算)YWKL1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》（JGJ130-2011）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006)、《钢结构设计规范》(GB50017-2010)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。梁段YWKL1梁段:L1。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度B(m):0.40；梁截面高度D(m):2.16；混凝土板厚度(mm):120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.40；立杆上端伸出至模板支撑点长度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Lb(m):1.00；梁支撑架搭设高度H(m)：11.60；梁两侧立柱间距(m):1.00；承重架支设:多根承重立杆，钢管支撑垂直梁截面；梁底增加承重立杆根数:2；采用的钢管类型为Φ48×3；扣件连接方式: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:0.80；2.荷载参数模板自重(kN/m2):0.35；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):44.6；倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0；3.材料参数木材品种：杉木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：11.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.4；面板类型：胶合面板；面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板参数梁底纵向支撑根数：4；面板厚度(mm)：18.0；5.梁侧模板参数次楞间距(mm)：250，主楞竖向根数：6；主楞间距为：400mm，300mm，300mm，300mm，200mm；穿梁螺栓水平间距(mm)：300；穿梁螺栓直径(mm)：M18；主楞龙骨材料：木楞,，宽度100mm，高度120mm；主楞合并根数：2；次楞龙骨材料：木楞，宽度100mm，高度140mm；二、梁模板荷载标准值计算1.梁侧模板荷载强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t--新浇混凝土的初凝时间，取5.000h；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2.160m；β1--外加剂影响修正系数，取1.200；β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别计算得44.620kN/m2、51.840kN/m2，取较小值44.620kN/m2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倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。面板计算简图(单位：mm)1.强度计算跨中弯矩计算公式如下:其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；M--面板的最大弯距(N.mm)；σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按以下公式计算面板跨中弯矩：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=1.2×1×44.62×0.9=48.19kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；q=q1+q2=48.190+2.520=50.710kN/m；计算跨度(内楞间距):l=250mm；面板的最大弯距M=0.125×50.71×2502=3.96×105N.mm；经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=3.96×105/7.35×104=5.39N/mm2；面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；面板的受弯应力计算值σ=5.39N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！2.挠度验算q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=50.71N/mm；l--计算跨度(内楞间距):l=250mm；E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；面板的最大挠度计算值:ω=5×50.71×2504/(384×9500×4.86×105)=0.559mm；面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=250/250=1mm；面板的最大挠度计算值ω=0.559mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1mm，满足要求！四、梁侧模板内外楞的计算1.内楞计算内楞(木或钢)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。本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度100mm，截面高度140mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10×142×1/6=326.67cm3；I=10×143×1/12=2286.67cm4；内楞计算简图（1）.内楞强度验算强度验算计算公式如下:其中，σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2)；M--内楞的最大弯距(N.mm)；W--内楞的净截面抵抗矩；[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。按以下公式计算内楞跨中弯矩：其中，作用在内楞的荷载，q=(1.2×44.62×0.9+1.4×2×0.9)×1=50.71kN/m；内楞计算跨度(外楞间距):l=300mm；内楞的最大弯距:M=0.101×50.71×300.002=4.61×105N.mm；最大支座力:R=1.1×50.71×0.3=13.945kN；经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=4.61×105/3.27×105=1.411N/mm2；内楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；内楞最大受弯应力计算值σ=1.411N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！（2）.内楞的挠度验算其中l--计算跨度(外楞间距)：l=300mm；q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=50.71N/mm；E--内楞的弹性模量：9000N/mm2；I--内楞的截面惯性矩：I=2.29×107mm4；内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×50.71×3004/(100×9000×2.29×107)=0.014mm；内楞的最大容许挠度值:[ω]=300/250=1.2mm；内楞的最大挠度计算值ω=0.014mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=1.2mm，满足要求！2.外楞计算外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力13.945kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，外龙骨采用2根木楞，截面宽度100mm，截面高度120mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10×122×2/6=480cm3；I=10×123×2/12=2880cm4；（1）.外楞抗弯强度验算其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)M--外楞的最大弯距(N.mm)；W--外楞的净截面抵抗矩；[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=4.564kN.m；其中，F=1/6×q×h=18.255，h为梁高为2.16m，a为次楞间距为250mm；经计算得到，外楞的受弯应力计算值:σ=4.56×106/4.80×105=9.508N/mm2；外楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；外楞的受弯应力计算值σ=9.508N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！（2）.外楞的挠度验算其中E-外楞的弹性模量：9000N/mm2；F--作用在外楞上的集中力标准值：F=18.255kN；l--计算跨度：l=500mm；I-外楞的截面惯性矩：I=28800000mm4；外楞的最大挠度计算值:ω=18255.456×500.003/(100×9000.000×28800000.000)=0.088mm；根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.088mm外楞的最大容许挠度值:[ω]=500/250=2mm；外楞的最大挠度计算值ω=0.088mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2mm，满足要求！五、穿梁螺栓的计算验算公式如下:其中N--穿梁螺栓所受的拉力；A--穿梁螺栓有效面积(mm2)；f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；查表得：穿梁螺栓的直径:18mm；穿梁螺栓有效直径:14.93mm；穿梁螺栓有效面积:A=174mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=(1.2×44.62+1.4×2)×0.3×1.54=26.031kN。穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×174/1000=29.58kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=26.031kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=29.58kN，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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、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=400×18×18/6=2.16×104mm3；I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4；1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算：其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)；M--计算的最大弯矩(kN.m)；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=133.33mm；q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；新浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1:1.2×（24.00+1.50）×0.40×2.16×0.90=23.79kN/m；模板结构自重荷载：q2:1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m；振捣混凝土时产生的荷载设计值：q3:1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m；q=q1+q2+q3=23.79+0.15+1.01=24.95kN/m；跨中弯矩计算公式如下:Mmax=0.10×24.954×0.1332=0.044kN.m；σ=0.044×106/2.16×104=2.054N/mm2；梁底模面板计算应力σ=2.054N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，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。最大挠度计算公式如下:其中，q--作用在模板上的压力线荷载:q=（(24.0+1.50)×2.160+0.35）×0.40=22.17KN/m；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=133.33mm；E--面板的弹性模量:E=9500.0N/mm2；面板的最大允许挠度值:[ω]=133.33/250=0.533mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.677×22.172×133.34/(100×9500×1.94×105)=0.026mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.026mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=133.3/250=0.533mm，满足要求！七、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用钢管。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、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=(24+1.5)×2.16×0.133=7.344kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.35×0.133×(2×2.16+0.4)/0.4=0.551kN/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/m)：经计算得到，活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.133=0.6kN/m；2.钢管的支撑力验算静荷载设计值q=1.2×7.344+1.2×0.551=9.474kN/m；活荷载设计值P=1.4×0.6=0.84kN/m；钢管计算简图钢管按照三跨连续梁计算。本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.49cm3I=10.78cm4钢管强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:线荷载设计值q=9.474+0.84=10.314kN/m；最大弯距M=0.1ql2=0.1×10.314×0.4×0.4=0.165kN.m；最大应力σ=M/W=0.165×106/4490=36.752N/mm2；抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；钢管的最大应力计算值36.752N/mm2小于钢管抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!钢管抗剪验算：截面抗剪强度必须满足:其中最大剪力:V=0.6×9.474×0.4=2.274kN；钢管的截面面积矩查表得A=424.000mm2；钢管受剪应力计算值τ=2×2273.664/424.000=10.725N/mm2；钢管抗剪强度设计值[τ]=120N/mm2；钢管的受剪应力计算值10.725N/mm2小于钢管抗剪强度设计值120N/mm2,满足要求!钢管挠度验算:最大挠度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:10001000q=7.344+0.551=7.895kN/m；钢管最大挠度计算值ω=0.677×7.895×4004/(100×206000×10.78×104)=0.062mm；钢管的最大允许挠度[ω]=0.400×1000/1000=0.4mm；钢管的最大挠度计算值ω=0.062mm小于钢管的最大允许挠度[ω]=0.4mm，满足要求！3.支撑钢管的强度验算支撑钢管按照简支梁的计算如下荷载计算公式如下：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2)：q1=(24.000+1.500)×2.160=55.080kN/m2；(2)模板的自重(kN/m2)：q2=0.350kN/m2；(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/m2)：q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2；q=1.2×(55.080+0.350)+1.4×4.500=72.816kN/m2；梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。当n=2时：当n＞2时：计算简图(kN)变形图(mm)弯矩图(kN.m)经过连续梁的计算得到：支座反力RA=RB=0.426kN，中间支座最大反力Rmax=5.781；最大弯矩Mmax=0.128kN.m；最大挠度计算值Vmax=0.077mm；最大应力σ=0.128×106/4490=28.465N/mm2；支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值28.465N/mm2小于支撑钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!八、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12.80kN；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，根据前面计算结果得到R=5.781kN×1.5=8.67KN；R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!九、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式1.梁两侧立杆稳定性验算:其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：水平钢管的最大支座反力：N1=0.426kN；脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.129×11.6=1.797kN；楼板的混凝土模板的自重：N3=1.2×(1.00/2+(1.00-0.40)/2)×0.40×0.35=0.134kN；楼板钢筋混凝土自重荷载:N4=1.2×(1.00/2+(1.00-0.40)/2)×0.40×0.120×(1.50+24.00)=1.175kN；N=0.426+1.797+0.134+1.175=3.533kN；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=1.59；A--立杆净截面面积(cm2)：A=4.24；W--立杆净截面抵抗矩(cm3)：W=4.49；σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)；[f]--钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；lo--计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算lo=k1uh(1)k1--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；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m；Lo/i=2945.25/15.9=185；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=0.209；钢管立杆受压应力计算值；σ=3532.533/(0.209×424)=39.863N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=39.863N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[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lo=k1k2(h+2a)(2)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1.026；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.026×(1.5+0.1×2)=2.035m；Lo/i=2035.481/15.9=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；钢管立杆受压应力计算值；σ=3532.533/(0.406×424)=20.521N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=20.521N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：梁底支撑最大支座反力：N1=5.781kN；脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.129×(11.6-2.16)=1.797kN；N=5.781+1.797=7.243kN；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=1.59；A--立杆净截面面积(cm2)：A=4.24；W--立杆净截面抵抗矩(cm3)：W=4.49；σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)；[f]--钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；lo--计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算lo=k1uh(1)k1--计算长度附加系数，取值为：1.167；u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.7；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.7×1.5=2.976m；Lo/i=2975.85/15.9=187；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=0.205；钢管立杆受压应力计算值；σ=7243.223/(0.205×424)=83.332N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=83.332N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[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lo=k1k2(h+2a)(2)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1.026；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.026×(1.5+0.1×2)=2.035m；Lo/i=2035.481/15.9=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；钢管立杆受压应力计算值；σ=7243.223/(0.406×424)=42.077N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=42.077N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[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：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》十、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≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=100×1=100kpa；其中，地基承载力标准值：fgk=100kpa；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=5.781×0.25=23.123kpa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=5.781kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=23.123≤fg=100kpa。地基承载力满足要求！十一、板模板(扣件钢管高架)计算书一、参数信息:1.模板支架参数横向间距或排距(m):0.80；纵距(m):0.80；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):14.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.0；板底支撑连接方式:方木支撑；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:1.00；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):2.500；4.材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；5.楼板参数楼板的计算厚度(mm):120.00；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=100×1.82/6=54cm3；I=100×1.83/12=48.6cm4；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=3.35kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：q2=2.5×1=2.5kN/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=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m最大弯矩M=0.1×7.52×0.252=0.047kN·m；面板最大应力计算值σ=47000/54000=0.87N/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0.87N/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=3.35kN/m面板最大挠度计算值v=0.677×3.35×2504/(100×9500×4166666.667)=0.002mm；面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；面板的最大挠度计算值0.002mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算:方木按照两跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6=83.33cm3；I=5×10×10×10/12=416.67cm4；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=25×0.25×0.12=0.75kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.35×0.25=0.088kN/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=2.5×0.25=0.625kN/m；2.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×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(0.75+0.088)+1.4×0.625=1.88kN/m；最大弯矩M=0.125ql2=0.125×1.88×0.82=0.15kN.m；最大支座力N=1.25×q×l=1.25×1.88×0.8=1.88kN；方木最大应力计算值σ=M/W=0.15×106/83333.33=1.805N/mm2；方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；方木的最大应力计算值为1.805N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!3.抗剪验算：截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:Q=0.625×1.88×0.8=0.94kN；方木受剪应力计算值T=3×0.94×103/(2×50×100)=0.282N/mm2；方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；方木的受剪应力计算值0.282N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!4.挠度验算:最大挠度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=q1+q2=0.838kN/m；最大挠度计算值ω=0.521×0.838×8004/(100×9500×4166666.667)=0.045mm；最大允许挠度[V]=800/250=3.2mm；方木的最大挠度计算值0.045mm小于方木的最大允许挠度3.2mm,满足要求!四、木方支撑钢管计算: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，P=1.88kN；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(kN)最大弯矩Mmax=0.506kN.m；最大变形Vmax=0.976mm；最大支座力Qmax=6.671kN；最大应力σ=505617.187/4490=112.61N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值112.61N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度为0.976mm小于800/150与10mm,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