3.3万钢筋混凝土框架结构办公楼工程模板安装施工方案69页.doc
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2024-09-04
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1、3.3万钢筋混凝土框架结构办公楼工程模板安装施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录一、模板施工方案4(一)工程概况4(二)各部位模板的一般工序4(三)、模板的安装51、模板安装要求52、模板安装方法5(四)、质量标准7(五)、模板拆除72、拆除底模和支架时混凝土强度:7(六)、安全措施8(七)、成品保护措施8(八)、保证质量措施92、防止模板受撞击、变形的措施:9柱模板计算书10一、参数信息111.基本参数122.柱箍信息123.竖楞信息124.面板参数125.木方和钢楞12二、柱模板荷载标准值计算2、13三、柱模板面板的计算131.面板抗弯强度验算142.面板抗剪验算153.面板挠度验算16四、竖楞方木的计算171.抗弯强度验算182.抗剪验算193.挠度验算20五、B方向柱箍的计算211. 柱箍抗弯强度验算23柱箍截面抗弯强度验算公式232. 柱箍挠度验算24六、B方向对拉螺栓的计算24七、H方向柱箍的计算251.柱箍抗弯强度验算272. 柱箍挠度验算27八、H方向对拉螺栓的计算28板模板(扣件钢管架)计算书29一、参数信息:291.模板支架参数292.荷载参数293.楼板参数294.材料参数29二、模板面板计算:311、荷载计算312、强度计算323、挠度计算32三、模板支撑方木的计算3、:321.荷载的计算:33(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):33(2)模板的自重线荷载(kN/m):332.强度验算:333.抗剪验算:344.挠度验算:34四、托梁材料计算:35五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):371.静荷载标准值包括以下内容:37(1)脚手架的自重(kN):37(2)模板的自重(kN):37(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):372.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。373.立杆的轴向压力设计值计算公式37六、立杆的稳定性计算:38立杆的稳定性计算公式38七、楼板强度的计算:39一、参数信息471.模板支撑及构造参数472.荷载参数483.材料参数484.4、梁底模板参数485.梁侧模板参数49二、梁模板荷载标准值计算491.梁侧模板荷载49三、梁侧模板面板的计算501.强度计算502.挠度验算51四、梁侧模板内外楞的计算521.内楞计算52(1).内楞强度验算53(2).内楞的挠度验算542.外楞计算54外楞弯矩图(kN.m)55(1).外楞抗弯强度验算56(2).外楞的挠度验算56五、穿梁螺栓的计算56六、梁底模板计算571.抗弯强度验算582.挠度验算59七、梁底支撑木方的计算591.荷载的计算:60(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):60(2)模板的自重荷载(kN/m):602.木方的传递集中力验算:603.支撑方木验算:60八、梁跨度方向5、钢管的计算621.梁两侧支撑钢管的强度计算:62支撑钢管计算弯矩图(kN.m)632.梁底支撑钢管的强度计算:64支撑钢管计算弯矩图(kN.m)64九、扣件抗滑移的计算:65单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求66十、立杆的稳定性计算:66立杆的稳定性计算公式661.梁两侧立杆稳定性验算:662.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:67模 板 施 工 方 案一、模板施工方案(一)工程概况 xxxx科技有限公司二期工程B1号建筑工程主体为钢筋混凝土框架结构,结构层数为4 层,建筑高度20.7m,建筑面积33023.5m2。本工程结构抗震按7 度设防,抗震等级为三级,建筑安全等级为二级,建筑耐火等级为6、一级,砌体为B级。本工程承重墙及非承重墙采用混凝土砌块砌筑。各部分砼结构截面尺寸(最大)如下表:项次构 件 部 位截 面 尺 寸混 凝 土 强 度 等 级1承台厚1300mmC302基础梁500 mm1750 mm3基础板面厚200mm4主楼框架梁500 mm1200 mm5主楼框架柱900 mm900 mm6主楼楼板厚130mm承台、基础梁、柱、剪力墙及梁板梯模板均采用七夹板模板(180090018mm),加固、支撑系统采用483.5钢管扣件支撑体系。(二)各部位模板的一般工序.承台支模:放线安装一侧模板装对穿螺杆安装另一侧模板紧固螺栓模板垂直度校正填充缝隙模板垂直度、位置复核核查。b.柱模7、板:施工准备装柱子四幅柱身模板安装支撑拼装柱头模板调整校正垂直度和位置全面检查修整柱模群体用支撑做最后固定。c.楼板模板:装支撑立杆支撑大横杆通线调节支顶立杆高度,将大横杆找平安装木搁枋铺板模填充缝隙检查支顶立杆是否稳定清扫板面。d.梁模板:搭设梁模支架(1.200m高主梁底加设1根承重立杆)安装木搁枋或钢管搁栅铺梁底模板拉线调平、调直、调正安装梁侧及围檀重复校对梁的轴线位置检查所有支撑系统中的扣件,扣紧剪刀支撑清理梁模内杂物。e.楼梯模板:先安楼梯平台及搭楼梯板下支撑架铺设底板搁栅安装梯板底模安装楼梯侧模且加以固定安装楼梯踏步模板。(三)、模板的安装1、模板安装要求(1)本工程采用木模板施工8、。(2)保证结构和构件各部位形状、尺寸和相互位置的正确。(3)具有足够的承载能力、足够的稳定性、强度、刚度,在混凝土搅拌途中,不变形、不位移;能承受浇捣混凝土时的自重和侧压力以及在施工过程中所产生的荷载。(4)模板及其支撑系统应考虑便于装卸,损耗少,周转快;模板的接缝应严密,不漏浆。(5)支撑必须安装在坚实的基础上,并有足够的支撑面积,以保证所浇捣的结构不致发生下沉。(6)剪刀撑设置(每施工段): a、横轴方向:除却两端主梁,中间的主梁梁底各设置一道剪刀撑; b、纵轴方向:主梁隔跨梁底设置一道剪刀撑,并在横轴方向上隔跨平行设置。(详见剪刀撑平面设置图)2、模板安装方法本工程为框架结构,主要有柱9、梁、板模板安装。(1)柱模板的安装:先弹出柱的中心线及四周边线,柱模采用人工单片组合拼装,并在安装前检查其板边平直度与外观尺寸;模板就位前砼松软层必须凿除,为便于砼浇筑前湿模和清洗,每个模板根部应留设一个清扫口,并待模内垃圾清除后再予封闭。模板就位后先校正模板“脚跟”位置,再吊正其板边平直度,校正无误后及时予以固定,模板封闭后再加柱箍,对拉螺栓和模板斜撑及拉杆缆线。柱箍:一般采用扣件式双钢管为主,小截面柱可采用枋木箍加以对拉螺栓。多根柱安装时,先将柱脚互相搭牢固定,再将两端柱模板找正吊直,固定后,拉通线校正中间各根柱的模板,柱模板除各柱单独固定外还应加设剪刀撑彼此拉牢,以免浇筑混凝土时偏斜。10、模板拼缝要求紧密不变形,不得漏浆。模板安装完毕后必须清理干净并淋水湿润。(2)梁、板模板的安装要先按图纸尺寸把各种模板拼板尺寸统一加工分摊放置。支设时柱上弹好标高线,按图纸各梁、板底标高先支设梁底模板,接着把侧模板放上,两头钉在衬衫口挡上,在侧模底外侧钉夹木,再钉上斜撑、水平拉条,待主梁模板安装并校正后才能进行次梁模板安装,梁模板安装后再拉一条中心线检查,复核工程各梁模板中心线位置是否正确。梁模板安装完后便可开始支架楼板模板,先支设楞木,楞木搁置在模板外侧的托木上,然后底模垂直于楞木方向铺钉,楼板模板支设板缝应严密,标高正确,表面平整。先支梁底板及两侧模板,根据标高在梁两侧钉上水平大楞木,再在11、上边搁置平台搁栅。板跨度超过2m时,平台搁栅下加设大横楞和立撑。搁栅找平后,在上面铺钉模板,只将接头和翘曲处钉牢,中间尽量不钉,以便拆模。检查标高及平整度并将板面清理干净。为便于大截面梁扎筋模板支装时,可先留出一侧作为梁筋绑扎工作面,待梁筋入模后,再封装该侧模板。楼面模板,必须严格按规范标准控制平整度,板逢密实,以确保砼楼面拆模后光滑平整。基本达到清水砼质量标准,不抹灰。楼面后浇带模板,应严格按设计后浇带布置图预先进行分隔。为保证楼面均匀受力和防止楼面冲切破坏,按照规定,模板顶架下端应设置木枋垫。楼板模板,先在两框架柱之间立好平台梁,平台板的模板:同楼板模板安装,然后在楼梯基础侧板上钉托木,楼12、梯模板的斜愣在基础梁和平台梁侧板外的托木上,在斜愣钉铺楼梯底模,下面设杠木和斜向顶撑,再沿楼梯边立外帮板,用外帮板上的横挡木,斜撑和固定夹木将外帮板钉固定在杠木上,然后钉上三角板,为了确保楼板厚度,在踏步侧板上垫小方块,在浇筑砼时随时取出。(四)、质量标准1、模板的接缝不应漏浆,在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,模板内不应有积水。2、模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程效果的隔离剂。3、浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。4、模板及支撑结构的材料、材质要求符合设计要求和有关规范。严禁劣质材料进场使用,不得随意代换材料。5、模板按设计要求认真拼装成形,13、控制好板面平整度及各部件连接强度,经检查合格后方可投入使用。6、模板及支撑须具有足够的强度、刚度和稳定性,不得偷工减料,特别是支撑数量和配件等。7、模板内侧要平整,接缝严密,缝宽度不大于1.5mm。8、允许偏差按下表:序号项 目允许偏差检查方法1柱、梁轴位移5尺量检查2标高+5,-5水准仪、拉线和尺量3柱、梁截面尺寸+4,-5尺量检查4每层垂直度8用2米托线板检查5相邻两板表面高度差2用直尺和尺量检查6表面平整度52米靠尺和楔形塞尺7预留孔中心线位移3拉线和尺量检查(五)、模板拆除1、侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后,方可拆除。2、拆除底模和支架时混凝土强度:构件类型跨14、度(m)砼达到设计强度的百分率(%)板2502,8758100梁8758100悬臂构件100侧模拆除时混凝土强度保证构件表面及棱角不受损拆除底模和支架前须有砼同条件养护试块的试压报告和拆模申请书,经批准后方能拆除。3、模板拆除应由支模人员进行,按先支后拆,后支先拆的原则,按次序,有步骤地进行,不应乱打乱撬。4、拆模时应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏,注意整块下落伤人,拆下的模板,有钉子的,要使钉尖朝下,以免扎脚。拆完后,应及时加以清理,按种类及尺寸分别堆放好,以便下次使用。(六)、安全措施1、支模过程中应遵守安全操作规程,如遇途中停歇,应将就位的支顶、模板联结稳固,不得空架浮搁。2、安装模板15、操作人员应戴好安全帽,高空作业应拴好安全带。3、内模板安装高度超过2.5m时,应搭设临时脚手架。4、安装二层及二层以上的柱及梁模板,应先搭设脚手架或安全网。5、支模按顺序进行,模板及支撑系统在未固定前,严禁利用接杆上下人,不准在拆除的模板上进行操作。6、运输道:楼层的运输道应先做高脚蹬架,然后在蹬架上搭三道水平木,上铺竹竿等在上压住绑扎固定。7、施工用电做好用电安全,操作人员要穿绝缘鞋和手套操作,电器要用木架架空,避免潮湿和防雨防水。8、推斗车人员要穿防滑鞋,并做好安全防护。(七)、成品保护措施1、坚持每次使用后,清理板面,涂刷脱模剂。2、按结构部位,层层重复周转使用,减少损耗,降底成本。3、16、模板安装后,任何人不得去拆杆件和松动扣件。(八)、保证质量措施1、模板的制作、安装及拆除如果处理得不好,会直接影响主体混凝土结构的质量,所以要保护主体结构质量,必须要保证模板的施工质量。模板安装前,先检查模板的质量,不符合质量标准的不得投入使用。模板安装前要刷隔离剂,拆模后立即派人清理表面浮浆,周转使用前再度涂刷、,模板制作拼缝必须严密,抿缝时要用腻子填实,防止漏浆;模板尺寸准确,安装牢固,模板安装后派人对其支撑部位的稳定性进行检查,合格后方可浇筑混凝土,混凝土浇筑前模板应充分用水浇透。2、防止模板受撞击、变形的措施:吊运模板时要防止碰撞墙体,就位时要平稳、准确,不得碰撞楼板及其他已施工完毕的17、部位,不得兜挂钢筋;模板存放场地要平整夯实,模板平放要用木方垫架;立放时要搭设分类模板架,模板落地处要垫木方,合理堆放,保证模板不变形、不扭曲,不得乱堆乱放或在模板上堆放分散模板和构件;拆除模板时要按程序进行,禁止用大锤敲击,防止门窗洞口等出现裂纹;用撬棍调整模板时要注意保证模板下面的 砂浆找平层;模板与墙面粘结时,禁止用塔吊吊拉模板,防止将墙面拉裂;工作面已安装完毕的柱模板,不准在预组拼模板就位前作为临时依靠,防止模板变形或产生垂直偏差;工作面已完成的平面模板不得作为临时堆放和作业平台,以保证支架的稳定,防止平面模板标高和平整度产生偏差。柱模板计算书柱模板的计算依据建筑施工手册第四版、建筑施18、工计算手册江正荣著、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。 柱模板设计示意图柱截面宽度B(mm):900.00;柱截面高度H(mm):900.00;柱模板的总计算高度:H = 2.30m;根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2; 计算简图一19、参数信息1.基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:2;柱截面宽度B方向竖楞数目:5;柱截面高度H方向对拉螺栓数目:2;柱截面高度H方向竖楞数目:5;对拉螺栓直径(mm):M12;2.柱箍信息柱箍材料:钢楞;截面类型:圆钢管483.5;钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;柱箍的间距(mm):500;柱箍肢数:2;3.竖楞信息竖楞材料:木楞;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;竖楞肢数:1;4.面板参数面板类型:竹胶合板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量(N/mm2):9500.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):1320、.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;5.木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00;方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;二、柱模板荷载标准值计算按施工手册,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: 其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h; T - 混凝土的入模21、温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H - 模板计算高度,取2.300m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.000; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。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;分别为 47.705 kN/m2、55.200 kN/m2,取较小值47.705 kN/m2作为本工程计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=47.705kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。三、柱模板面板的计算模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖22、楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。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。由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 212 mm,且竖楞数为 5,面板为大于 3 跨,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。 面板计算简图1.面板抗弯强度验算对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距: 其中, M-面板计算最大弯距(N.mm); l-计算跨度(竖楞间距): l =212.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.247.23、700.500.90=25.761kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.42.000.500.90=1.260kN/m,式中,0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =25.761+1.260=27.021 kN/m;面板的最大弯距:M =0.127.021212212= 1.21105N.mm;面板最大应力按下式计算: 其中, -面板承受的应力(N/mm2); M -面板计算最大弯距(N.mm); W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 50018.018.0/6=2.70104 mm3; f -面板的抗弯强度设计值(N/24、mm2); f=13.000N/mm2;面板的最大应力计算值: = M/W = 1.21105 / 2.70104 = 4.498N/mm2;面板的最大应力计算值 =4.498N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 =13N/mm2,满足要求!2.面板抗剪验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: 其中, -面板计算最大剪力(N); l-计算跨度(竖楞间距): l =212.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.247.700.500.90=25.761kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.42.000.500.90=1.225、60kN/m,式中,0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =25.761+1.260=27.021 kN/m;面板的最大剪力: = 0.627.021212.0 = 3437.033N;截面抗剪强度必须满足下式: 其中, -面板承受的剪应力(N/mm2); -面板计算最大剪力(N): = 3437.033N; b-构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; hn-面板厚度(mm):hn = 18.0mm ; fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;面板截面受剪应力计算值: =33437.033/(250018.0)=0.526、73N/mm2;面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2;面板截面的受剪应力 =0.573N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!3.面板挠度验算最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: 其中, -面板最大挠度(mm); q-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 47.700.5023.85 kN/m; l-计算跨度(竖楞间距): l =212.0mm ; E-面板弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I-面板截面的惯性矩(mm4); I= 50018.018.018.0/12 = 2.427、3105 mm4;面板最大容许挠度: = 212 / 250 = 0.848 mm;面板的最大挠度计算值: = 0.67723.85212.04/(1009500.02.43105) = 0.141 mm;面板的最大挠度计算值 =0.141mm 小于 面板最大容许挠度设计值 = 0.848mm,满足要求!四、竖楞方木的计算模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。本工程柱高度为2.3m,柱箍间距为500mm,竖楞为大于 3 跨,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,竖楞采用木楞,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 50100100/628、 = 83.33cm3;I = 50100100100/12 = 416.67cm4; 竖楞方木计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式: 其中, M-竖楞计算最大弯距(N.mm); l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm; q-作用在竖楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.247.700.210.90=10.923kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.42.000.210.90=0.534kN/m; q = (10.923+0.534)/1=11.457 kN/m;竖楞的最大弯距:M =0.111.457500.0500.0= 2.86105N.mm29、; 其中, -竖楞承受的应力(N/mm2); M -竖楞计算最大弯距(N.mm); W -竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33104; f -竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;竖楞的最大应力计算值: = M/W = 2.86105/8.33104 = 3.437N/mm2;竖楞的最大应力计算值 =3.437N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 =13N/mm2,满足要求!2.抗剪验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: 其中, -竖楞计算最大剪力(N); l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它30、包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.247.700.210.90=10.923kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.42.000.210.90=0.534kN/m; q = (10.923+0.534)/1=11.457 kN/m;竖楞的最大剪力: = 0.611.457500.0 = 3437.033N;截面抗剪强度必须满足下式: 其中, -竖楞截面最大受剪应力(N/mm2); -竖楞计算最大剪力(N): = 3437.033N; b-竖楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ; hn-竖楞的截面高度(mm):hn = 100.0mm ; fv-竖楞的抗剪强度设计值(N/m31、m2):fv = 1.500 N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值: =33437.033/(250.0100.0)=1.031N/mm2;竖楞截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值 =1.031N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下: 其中, -竖楞最大挠度(mm); q-作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =47.700.21 = 10.11 kN/m; l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm ; E-竖楞弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 32、N/mm2 ; I-竖楞截面的惯性矩(mm4),I=4.17106;竖楞最大容许挠度: = 500/250 = 2mm;竖楞的最大挠度计算值: = 0.67710.11500.04/(1009500.04.17106) = 0.108 mm;竖楞的最大挠度计算值 =0.108mm 小于 竖楞最大容许挠度 =2mm ,满足要求!五、B方向柱箍的计算本算例中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管483.5;截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:钢柱箍截面抵抗矩 W = 5.08 cm3;钢柱箍截面惯性矩 I = 12.19 cm4;柱箍为大于 3 跨,按集中荷载三跨连续梁计算(附计算简图):B方向柱箍计算简33、图其中 P - -竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取B方向的; P = (1.2 47.70.9 + 1.4 20.9)0.212 0.5/2 = 2.86 kN; B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 4.795 kN; B方向柱箍弯矩图(kN.m)最大弯矩: M = 0.171 kN.m; B方向柱箍变形图(mm)最大变形: V = 0.085 mm;1. 柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式 其中 ,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.17 kN.m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 5.08 cm3;B边柱箍的最大应力计算值: = 32.14 N/34、mm2;柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2;B边柱箍的最大应力计算值 =32.14N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.085 mm;柱箍最大容许挠度: = 300 / 250 = 1.2 mm;柱箍的最大挠度 =0.085mm 小于 柱箍最大容许挠度 =1.2mm,满足要求!六、B方向对拉螺栓的计算计算公式如下: 其中 N - 对拉螺栓所受的拉力; A - 对拉螺栓有效面积 (mm2); f - 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得: 对拉螺栓的型号: M12 ; 对拉螺栓的有效直径35、: 9.85 mm; 对拉螺栓的有效面积: A= 76 mm2;对拉螺栓所受的最大拉力: N = 4.795 kN。对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.92 kN;对拉螺栓所受的最大拉力 N=4.795kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 N=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!七、H方向柱箍的计算本工程中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本工程中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管483.5;截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:钢柱箍截面抵抗矩 W = 5.08cm3;钢柱箍截面惯性矩 I = 121.9cm4;柱箍为大于 3 跨,按三跨36、连续梁计算(附计算简图):H方向柱箍计算简图其中 P - 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取H方向的; P = (1.247.70.9+1.420.9)0.212 0.5/2 = 2.86 kN; H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 4.795 kN; H方向柱箍弯矩图(kN.m)最大弯矩: M = 0.171 kN.m; H方向柱箍变形图(mm)最大变形: V = 0.085 mm;1.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式: 其中, 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.17 kN.m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 5.08 cm3;H边柱箍的最大应37、力计算值: = 32.14 N/mm2;柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2;H边柱箍的最大应力计算值 =32.14N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: V = 0.085 mm;柱箍最大容许挠度: V = 300 / 250 = 1.2 mm;柱箍的最大挠度 V =0.085mm 小于 柱箍最大容许挠度 V=1.2mm,满足要求!八、H方向对拉螺栓的计算验算公式如下: 其中 N - 对拉螺栓所受的拉力; A - 对拉螺栓有效面积 (mm2); f - 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得: 对38、拉螺栓的直径: M12 ; 对拉螺栓有效直径: 9.85 mm; 对拉螺栓有效面积: A= 76 mm2;对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.92 kN;对拉螺栓所受的最大拉力: N = 4.795 kN。对拉螺栓所受的最大拉力: N=4.795kN 小于 N=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!板模板(扣件钢管架)计算书模板支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(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。39、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):0.77;模板支架搭设高度(m):4.00;采用的钢管(mm):483.5 ;扣件连接方式:双扣件,取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):1.000;3.楼板参数钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;每层标准施工天数:10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):3640、0.000;楼板的计算宽度(m):6.40;楼板的计算厚度(mm):130.00;楼板的计算长度(m):11.50;施工平均温度():20.000;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):250.000;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;托梁材料为:钢管(单钢管) :48 3.5; 图2 41、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 = 1001.82/6 = 54 cm3;I = 1001.83/12 = 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 = 250.131+0.351 = 3.6 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2 = 11= 1 kN/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=1.42、23.6+1.41= 5.72kN/m最大弯矩M=0.15.720.252= 0.036 kNm;面板最大应力计算值 = 35750/54000 = 0.662 N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;面板的最大应力计算值为 0.662 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为 其中q = 3.6kN/m面板最大挠度计算值 v = 0.6773.62504/(10095004166666.667)=0.002 mm; 面板最大允许挠度 V=250/ 250=1 mm;面板的最大挠度计算值 0.002 mm 小于 面板的最大允许43、挠度 1 mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=51010/6 = 83.33 cm3;I=5101010/12 = 416.67 cm4; 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= 250.250.13 = 0.812 kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.350.25 = 0.087 kN/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 = (1 + 2)10.25 = 0.75 kN;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44、矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1.2(0.812 + 0.087) = 1.08 kN/m;集中荷载 p = 1.40.75=1.05 kN;最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.051 /4 + 1.0812/8 = 0.398 kN;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.05/2 +1.081/2 = 1.065 kN ;方木最大应力计算值 = M /W = 0.398106/83333.33 = 4.77 N/mm2;方木的抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2;方木的最大应力计算值为 4.77 N/mm2 小于方木的45、抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!3.抗剪验算:最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: Q = 1.081/2+1.05/2 = 1.065 kN;方木受剪应力计算值 T = 3 1.065103/(2 50100) = 0.319 N/mm2;方木抗剪强度设计值 T = 1.4 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.319 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/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 46、+ q2 = 0.9 kN/m;集中荷载 p = 0.75 kN;最大挠度计算值 V= 50.910004 /(38495004166666.667) +75010003 /( 4895004166666.7) = 0.691 mm;最大允许挠度 V=1000/ 250=4 mm;方木的最大挠度计算值 0.691 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!四、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:钢管(单钢管) :48 3.5;W=5.08 cm3;I=12.19 cm4;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.081 + 1.05 = 2.13 kN;47、 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN.m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.799 kN.m ;最大变形 Vmax = 2.242 mm ;最大支座力 Qmax = 9.319 kN ;最大应力 = 798877.787/5080 = 157.259 N/mm2;托梁的抗压强度设计值 f=205 N/mm2;托梁的最大应力计算值 157.259 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度为 2.242mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包48、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 = 0.1294 = 0.516 kN;(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.3511 = 0.35 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 250.1311 = 3.25 kN;静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.116 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。活荷载标准值 NQ = (1+2 ) 11 = 3 kN;3.立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 9.14 kN;六、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式49、 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9.14 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 = 4.89 cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; - 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; L0- 计算长度 (m);如果完全参照扣件式规范,由下式计算 l0 = h+2a a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.77 m;得到50、计算结果:立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+20.77 = 3.04 m ;L0 / i = 3040 / 15.8=192 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.195 ;钢管立杆受压应力计算值;=9139.68/(0.195489) = 95.849 N/mm2;立杆稳定性计算 = 95.849 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205 N/mm2,满足要求!七、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。宽度范围内配置级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=3651、0 mm2,fy=300 N/mm2。板的截面尺寸为 bh=11500mm130mm, 楼板的跨度取6.4 M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度 ho=110 mm。按照楼板每10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30天.的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下: 2.验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 2 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 1 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 13.55 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 113.547 = 152、3.547 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081113.556.42 = 45.002 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到10天龄期混凝土强度达到69.1%,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.73。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.936N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (110001109.936 )= 0.099计算系数为:s = (1-0.5) = 0.099(1-0.50.099) = 0.094;此时楼板所53、能承受的最大弯矩为: M1 = s 1 b ho2fcm = 0.0941100011029.93610-6 = 11.313 kN.m;结论:由于 M1 = M1=11.313 = Mmax= 45.002所以第10天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第2层以下的模板支撑必须保留。3.验算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 3 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 2 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 18.57 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 118.554、74 = 18.574 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081118.576.42 = 61.702 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到20天龄期混凝土强度达到89.9%,C30混凝土强度在20天龄期近似等效为C26.97。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=12.846N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011012.846 )= 0.076计算系数为:s = (1-0.5) = 0.076(1-0.50.076) = 0.055、73;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M2 = s 1 b ho2fcm = 0.07311000110212.84610-6 = 11.364 kN.m;结论:由于 M2 = M1+M2=22.677 = Mmax= 61.702所以第20天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第3层以下的模板支撑必须保留。4.验算楼板混凝土30天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 4 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 3 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 23.6 kN/m2;单元板带所承受均布荷56、载 q = 123.602 = 23.602 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081123.66.42 = 78.401 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到30天龄期混凝土强度达到102.07%,C30混凝土强度在30天龄期近似等效为C30.62。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=14.598N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011014.598 )= 0.067计算系数为:s = (1-0.5) = 0.067(1-0.557、0.067) = 0.065;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M3 = s 1 b ho2fcm = 0.06511000110214.59810-6 = 11.438 kN.m;结论:由于 M3 = M2+M3=34.116 = Mmax= 78.402所以第30天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第4层以下的模板支撑必须保留。5.验算楼板混凝土40天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 5 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 4 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 28.63 kN/58、m2;单元板带所承受均布荷载 q = 128.629 = 28.629 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081128.636.42 = 95.101 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到40天龄期混凝土强度达到110.7%,C30混凝土强度在40天龄期近似等效为C33.21。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=15.841N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011015.841 )= 0.062计算系数为:s = (1-0.5) 59、= 0.062(1-0.50.062) = 0.06;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M4 = s 1 b ho2fcm = 0.0611000110215.84110-6 = 11.516 kN.m;结论:由于 M4 = M3+M4=45.631 = Mmax= 95.101所以第40天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第5层以下的模板支撑必须保留。6.验算楼板混凝土50天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 6 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 5 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) 60、= 33.66 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 133.656 = 33.656 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081133.666.42 = 111.801 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到50天龄期混凝土强度达到117.4%,C30混凝土强度在50天龄期近似等效为C35.22。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=16.806N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011016.806 )= 0.058计算系数为:61、s = (1-0.5) = 0.058(1-0.50.058) = 0.056;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M5 = s 1 b ho2fcm = 0.05611000110216.80610-6 = 11.452 kN.m;结论:由于 M5 = M4+M5=57.084 = Mmax= 111.801所以第50天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第6层以下的模板支撑必须保留。7.验算楼板混凝土60天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 7 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 6 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 )62、 + 1.4 (1 + 2) = 38.68 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 138.683 = 38.683 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081138.686.42 = 128.501 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到60天龄期混凝土强度达到122.87%,C30混凝土强度在60天龄期近似等效为C36.86。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=17.593N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011017.5963、3 )= 0.056计算系数为:s = (1-0.5) = 0.056(1-0.50.056) = 0.054;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M6 = s 1 b ho2fcm = 0.05411000110217.59310-6 = 11.587 kN.m;结论:由于 M6 = M5+M6=68.671 = Mmax= 128.501所以第60天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第7层以下的模板支撑必须保留。8.验算楼板混凝土70天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 8 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 7 1.2 ( 0.564、16127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 43.71 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 143.711 = 43.711 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081143.716.42 = 145.201 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到70天龄期混凝土强度达到127.5%,C30混凝土强度在70天龄期近似等效为C38.25。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=18.26N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360300 / 65、(1100011018.26 )= 0.054计算系数为:s = (1-0.5) = 0.054(1-0.50.054) = 0.053;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M7 = s 1 b ho2fcm = 0.05311000110218.2610-6 = 11.609 kN.m;结论:由于 M7 = M6+M7=80.28 = Mmax= 145.201所以第70天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第8层以下的模板支撑必须保留。9.验算楼板混凝土80天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 9 1.2 ( 0.35 + 250.13 ) + 66、8 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 48.74 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 148.738 = 48.738 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081148.746.42 = 161.9 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到80天龄期混凝土强度达到131.51%,C30混凝土强度在80天龄期近似等效为C39.45。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=18.836N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) 67、= 360300 / (1100011018.836 )= 0.052计算系数为:s = (1-0.5) = 0.052(1-0.50.052) = 0.051;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M8 = s 1 b ho2fcm = 0.05111000110218.83610-6 = 11.543 kN.m;结论:由于 M8 = M7+M8=91.823 = Mmax= 161.9所以第80天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第9层以下的模板支撑必须保留。10.验算楼板混凝土90天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边11.5m,短边为6.4 m; q = 10 1.2 ( 0.3568、 + 250.13 ) + 9 1.2 ( 0.516127/11.5/6.4 ) + 1.4 (1 + 2) = 53.77 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 153.765 = 53.765 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.081153.776.42 = 178.6 kN.m;因平均气温为20,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到90天龄期混凝土强度达到135.04%,C30混凝土强度在90天龄期近似等效为C40.51。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=19.304N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ 69、( lb ho fcm ) = 360300 / (1100011019.304 )= 0.051计算系数为:s = (1-0.5) = 0.051(1-0.50.051) = 0.05;此时楼板所能承受的最大弯矩为: M9 = s 1 b ho2fcm = 0.0511000110219.30410-6 = 11.609 kN.m;结论:由于 M9 = M8+M9=103.432 = Mmax= 178.6所以第90天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第10层以下的模板支撑必须保留。梁模板(扣件钢管架)计算书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(JGJ130-2070、01)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、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。梁段:KL2-1。 一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.50;梁截面高度 D(m):1.20混凝土板厚度(mm):130.00;立杆梁跨度方向间距La(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.70;梁支撑架搭设高度H(m):3.60;梁两侧立柱间距(m):1.20;承重架支设:1根承重立杆,方木支撑平行梁截面;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;采用的钢管类型71、为483.5;扣件连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.90;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):12.1;倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.03.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fm72、(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底模板支撑的间距(mm):1000.0;面板厚度(mm):18.0;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):400;次楞根数:4;穿梁螺栓水平间距(mm):400;穿梁螺栓竖向根数:3;穿梁螺栓竖向距板底的距离为:100mm,400mm,400mm;穿梁螺栓直径(mm):M12;主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管483.5;主楞合并根数:2;次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm;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73、生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。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: 其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取15.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.000m/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1.200m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.000; 2- 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;分别为 12.144 kN/m2、28.800 kN/m2,取较74、小值12.144 kN/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。次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 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, - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M - 面板的最大弯距(N.mm); W - 面板的净截面抵抗矩,W = 401.81.8/6=21.6cm3; 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75、的侧压力,包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.412.140.9=5.25kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.40.420.9=1.01kN/m;q = q1+q2 = 5.246+1.008 = 6.254 kN/m;计算跨度(内楞间距): l = 356.67mm;面板的最大弯距 M= 0.16.254356.6672 = 7.96104N.mm;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 7.96104 / 2.16104=3.683N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =3.683N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计76、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 = 12.140.4 = 4.86N/mm; l-计算跨度(内楞间距): l = 356.67mm; E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 401.81.81.8/12=19.44cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.6774.86356.674/(10095001.94105) = 0.288 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =356.667/250 = 1.427mm;面板的最大挠度计算值 =0.288mm 小于 面板的最大容许挠度77、值 =1.427mm,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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5010021/6 = 83.33cm3;I = 5010031/12 = 416.67cm4; 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, - 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78、在内楞的荷载,q = (1.212.1440.9+1.420.9)0.357=5.58kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 400mm; 内楞的最大弯距: M=0.15.58400.002= 8.92104N.mm; 最大支座力:R=1.15.5770.4=2.454 kN;经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 = 8.92104/8.33104 = 1.071 N/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 = 1.071 N/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 E - 面板材质的弹性79、模量: 9000N/mm2; q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =12.140.36= 4.33 N/mm; l-计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I-面板的截面惯性矩:I = 8.33106mm4;内楞的最大挠度计算值: = 0.6774.334004/(10090008.33106) = 0.01 mm;内楞的最大容许挠度值: = 400/250=1.6mm;内楞的最大挠度计算值 =0.01mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =1.6mm,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2.454kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。本工程中,80、外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管483.5;外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3;外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4; 外楞计算简图 外楞弯矩图(kN.m) 外楞变形图(mm)(1).外楞抗弯强度验算 其中 - 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)。根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.417 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm;经计算得到,外楞的受弯应力计算值: = 4.17105/1.02104 = 41.057 N/mm2;81、 外楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2;外楞的受弯应力计算值 =41.057N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!(2).外楞的挠度验算根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.187 mm外楞的最大容许挠度值: = 400/400=1mm;外楞的最大挠度计算值 =0.187mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =1mm,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170 N/mm2;查表得: 穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径:82、 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 =12.1440.40.4 =1.943 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=1.943kN 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83、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 = 5001818/6 = 2.70104mm3; I = 500181818/12 = 2.43105mm4; 1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: 其中, - 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 =500.00mm; 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)0.501.200.90=13.12kN/m;模板结构自重荷载:q2:1.20.350.500.90=084、.19kN/m;振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.42.000.500.90=1.16kN/m;q = q1 + q2 + q3=13.12+0.19+1.16=13.47kN/m;跨中弯矩计算公式如下: Mmax = 0.1013.470.52=0.337kN.m; =0.337106/2.70104=12.481N/mm2;梁底模面板计算应力 =12.481N/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 =((2485、.0+1.50)1.200+0.35)0.50= 15.47KN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =500.00mm; E-面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =500.00/125 = 4.000mm;面板的最大挠度计算值: = 0.67715.4755004/(10095002.43105)=2.836mm;面板的最大挠度计算值: =2.836mm 小于面板的最大允许挠度值: = 500 / 125 = 4mm,满足要求!七、梁底支撑木方的计算1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1= (24+1.5)1.20.5=15.386、 kN/m;(2)模板的自重荷载(kN/m): q2 = 0.350.5(21.2+0.5)/ 0.5=1.015 kN/m;(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣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)0.5=2.25 kN/m;2.木方的传递集中力验算:静荷载设计值 q=1.215.300+1.21.015=19.578 kN/m;活荷载设计值 P=1.42.250=3.150 kN/m;荷载设计值 q = 19.578+3.150 = 22.728 kN/m。本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=51010/6 = 887、.33101 cm3;I=510510/12 = 4.17102 cm4;3.支撑方木验算:最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩,计算简图及内力、变形图如下: 其中a=(1.1-0.5)/2=0.3m;其中b=0.5m; 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm)方木的支座力N1=N3=0.52 KN,N2= 10.323 KN;方木最大应力计算值 : =0.424106 /83333.33=5.089 N/mm2;方木最大剪力计算值 : T=210.3231000/(450100)=1.032N/mm2;方木的最大挠度:=0.094 mm;方木的允许挠度:= 1.1103/2/288、50=2.2mm;方木最大应力计算值 5.089 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 f=11.000 N/mm2,满足要求!方木受剪应力计算值 1.032 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 T=1.400 N/mm2,满足要求!方木的最大挠度 =0.094 mm 小于 方木的最大允许挠度 =2.200 mm,满足要求!八、梁跨度方向钢管的计算作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。1.梁两侧支撑钢管的强度计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.52 KN. 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89、形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.091 kN.m ;最大变形 Vmax = 0.24 mm ;最大支座力 Rmax = 1.119 kN ;最大应力 = 0.091106 /(5.08103 )=17.925 N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 17.925 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Vmax=0.24mm小于1000/150与10 mm,满足要求!2.梁底支撑钢管的强度计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 10.3290、3 KN. 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 = 1.807 kN.m ;最大变形 Vmax = 4.753 mm ;最大支座力 Rmax = 22.196 kN ;最大应力 = 1.807106 /(5.08103 )=355.671 N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 355.671 N/mm2 大于 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Vmax=4.753mm小于1000/150与10 mm,满足要求!九、扣件91、抗滑移的计算:按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.90,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为7.20kN。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): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取7.20 kN; 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=22.196 kN;单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求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0.90,该工程实际的旋转双扣件承载92、力取值为14.40kN 。十、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: 横杆的最大支座反力: N1 =1.119 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.20.123.6=0.52 kN; 楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2(1.00/2+(1.10-0.50)/2)1.000.35=0.336 kN; 楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2(1.00/2+(1.10-0.50)/2)1.000.130(1.50+24.00)=3.182 kN; N =1.119+0.52+0.336+3.182=5.157 kN;93、 - 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; A - 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89; W - 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; - 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 =205 N/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:1.145 ; u - 计算长度系数,参照扣件式规范表,u =1.65;上式的计算结果:立杆计算长度 Lo 94、= k1uh = 1.1451.651.65 = 3.117 m;Lo/i = 3117.26/ 15.8 = 197 ;杆件长细比符合JGJ130-2001第14页表规定,lo/i210,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 =22.196 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.20.12(3.6-1.2)=0.52 kN; N =22.196+0.52=22.543 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; A 95、- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89; W - 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; - 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 =205 N/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:1.145 ; u - 计算长度系数,参照扣件式规范表,u =1.65;上式的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1451.651.65 = 3.117 m;Lo/i = 3117.26 / 15.8 = 197 ;杆件长细比符合JGJ130-2001第14页表规定,lo/i210,满足要求。