梁模板支撐系統(tǒng)計(jì)算書

1、梁模板(扣件鋼管架)計(jì)算書天津渤龍湖總部基地項(xiàng)目工程 ；工程建設(shè)地點(diǎn)：天津?yàn)I海高新產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)；屬于框 架結(jié)構(gòu)；地上 416 層；地下 1 層；建筑高度：2460m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：4.2m ;總建筑面 積： 240000平方米；總工期： 365 天。本工程由天津百戊建設(shè)發(fā)展有限公司投資建設(shè)，天津華匯建筑工程設(shè)計(jì)有限公司 設(shè)計(jì)，華北有色工程地勘有限公司地質(zhì)勘察，天津聯(lián)合工程建設(shè)監(jiān)理有限公司監(jiān)理，中 建二局第四建筑工程有限公司組織施工。高支撐架的計(jì)算依據(jù) 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-200

2、1)、鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017-2003)等規(guī)范編制。因本工程梁支架高度大于 4 米，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)建議，如果僅按規(guī)范計(jì)算，架體安全 性仍不能得到完全保證。為此計(jì)算中還參考了施工技術(shù)2002(3)：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全中的部分內(nèi)容。梁段 :L1 (圖紙中最大框架梁)單位；mm單位;mmSOOL=i1iiiii200-?： ：二1111T!IiH l!|l l!1BIL1VlHlHF iil0 I1I*|il!P l!IIwiDrnL!1II l1 liiiI1IIlII|ihi*i匚IZUiIIi1BiLI1liiViiIi1111l1biiH1J?匚一、參數(shù)信息1模

3、板支撐及構(gòu)造參數(shù)梁截面寬度 B(m): 0.30;梁截面高度 D(m): 0.80;混凝土板厚度(mm): 100.00；立桿沿梁跨度方向間距 La(m): 1.20;立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度 a(m)： 0.10；立桿步距 h(m)： 1.20；板底承重立桿橫向間距或排距 Lb(m): 1.20;梁支撐架搭設(shè)高度 H(m): 7.00；梁兩側(cè)立桿間距(m): 0.90；承重架支撐形式：梁底支撐小楞垂直梁截面方向； 梁底增加承重立桿根數(shù)： 0；采用的鋼管類型為 48X3； 立桿承重連接方式：?jiǎn)慰奂?，考慮扣件質(zhì)量及保養(yǎng)情況，取扣件抗滑承載力折減 系數(shù)： 1.00；2. 荷載參數(shù)新澆混凝土重力

4、密度(kN/m3): 24.00;模板自重(kN/m2): 0.30;鋼筋自重 (kN/m3):1.80；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2): 2.0;新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2): 17.8; 振搗混凝土對(duì)梁底模板荷載 (kN/m2): 2.0;振搗混凝土對(duì)梁側(cè)模板荷載 (kN/m2): 4.0;3. 材料參數(shù)木材品種:油松;木材彈性模量 E(N/mm2): 10000.0; 木材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fc(N/mm): 12.0;木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fm(N/mm2): 13.0;木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv(N/mm2): 1.5; 面板材質(zhì):木面板;面板厚度 (mm): 15.00;面

5、板彈性模量 E(N/mm2): 9500.0;面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fm(N/mm2): 13.0;4. 梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度 b(mm): 40.0;梁底方木截面高度 h(mm): 80.0; 梁底縱向支撐根數(shù):2;5. 梁側(cè)模板參數(shù)主楞間距 (mm): 300;次楞根數(shù): 5;主楞豎向支撐點(diǎn)數(shù)量: 3;穿梁螺栓直徑(mm): M14;穿梁螺栓水平間距(mm): 300； 豎向支撐點(diǎn)到梁底距離依次是： 150mm，200mm，500mm;主楞材料：木方;寬度(mm): 40.00；高度(mm): 80.00;主楞合并根數(shù)： 2;次楞材料：木方；寬度（mm）: 40.00;高度（mm）:

6、 80.00;二、梁側(cè)模板荷載計(jì)算按施工手冊(cè)，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計(jì)算，并取 其中的較小值：F=0.22丫 ti彩V1/2F=YH其中丫-混凝土的重力密度，取 24.000kN/m3;t -新澆混凝土的初凝時(shí)間，取 2.000h ;T -混凝土的入模溫度，取 20.000C；V -混凝土的澆筑速度，取 1.500m/h ;H -混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.750m；妝-外加劑影響修正系數(shù)，取 1.200 ;務(wù)-混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取 1.150。分別計(jì)算得 17.848 kN/韋、18.000 kN/nf，取較小值 17.848 kN/韋作

7、為本工程計(jì)算 荷載。三、梁側(cè)模板面板的計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力 和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。次楞的根數(shù)為 5 根。面板按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。q:.11r-.1751? 175175丿F面板計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：mm）1. 強(qiáng)度計(jì)算材料抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式如下：(T = M/W 1.5/6=11.25cm3;M -面板的最大彎矩(N mm);c-面板的彎曲應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2)f - 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm2);按照均布活荷載最不利布置下的三跨連續(xù)梁計(jì)算：M = 0.1q1l2+0.117q2l2其

8、中，q -作用在模板上的側(cè)壓力，包括： 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值 : q1= 1.2 0X.3X17.85=6.425kN/m; 振搗混凝土荷載設(shè)計(jì)值 : q2= 1.4X0.3X4=1.68kN/m;計(jì)算跨度 : l = (800-100)/(5-1)= 175mm;面板的最大彎矩 M= 0.1X6.425X(800-100)/(5-1)2+ 0.117 1X.68X(800-100)/(5-1)2=2.57X04N -mm；面板的最大支座反力為 :N=1.1q1l+1.2q2l=1.1X6.425X(800-100)/(5-1)/1000+1.21.680XX(800-100)/(5-1)/

9、1000=1.59 0 kN;經(jīng)計(jì)算得到，面板的受彎應(yīng)力計(jì)算值 :c= 2.57X4/ 10.13 10X4=2.3N/mm2; 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 : f = 13N/mm2;面板的受彎應(yīng)力計(jì)算值c=2.3N/mm2小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗(yàn)算v=0.677&/(100EI)4X8 8/6 = 42.67cm3;I = 1 408X8/12 = 170.67cm4;E = 10000.00 N/mm2;5.299kN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖v=0.7mm截面抵抗矩 W300.-L300-r0.954剪力圖(kN)OlO+O0.049彎矩圖(kN m)變形圖

10、(mm)經(jīng)過計(jì)算得到最大彎矩 M = 0.048 kN m,最大支座反力 R= 1.749 kN，最大變形v= 0.017 mm(1) 次楞強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下：(T= M/W4X8 8/6 = 85.33cm3;I = 2 化 8X8/12 = 341.33cm4;E = 10000.00 N/mm2;主楞計(jì)算簡(jiǎn)圖主楞彎矩圖(kN m)主楞變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)算得到最大彎矩 M= 0.219 kN m,最大支座反力 R= 4.700 kN,最大變形v= 0.137mm(1)主楞抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算(T = M/Wf經(jīng)計(jì)算得到，主楞的受彎應(yīng)力計(jì)算值：(T = 2.195/8103 104= 2

11、.6 N/mm2;主楞的 抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 : f = 13N/mm2；主楞的受彎應(yīng)力計(jì)算值(7 =2.6N/mm 小于主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=13N/mm2，滿足要求！(2)主楞的撓度驗(yàn)算根據(jù)連續(xù)梁計(jì)算得到主楞的最大撓度為 0.137 mm主楞的最大容許撓度值：v = 300/400=0.75mm主楞的最大撓度計(jì)算值v=0.137mm小于 主楞的最大容許撓度值v=0.75mm 滿足要求！五、 穿梁螺栓的計(jì)算驗(yàn)算公式如下：NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力;A - 穿梁螺栓有效面積 (mm2);f - 穿梁螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 170 N/mm2;穿梁螺栓型號(hào)：M14 ;查表得：穿

12、梁螺栓有效直徑：11.55 mm;穿梁螺栓有效面積：A = 105 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力：N =4.7 kN。穿梁螺栓最大容許拉力值：N = 170 105/1000 = 17.85 kN;穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.7kN 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值N=17.85kN，滿足要求！六、 梁底模板計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu) ,需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和撓度。計(jì)算的原則是按照模板底支撐的間 距和模板面的大小 ,按支撐在底撐上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算。強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗 混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載; 撓度驗(yàn)算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、 新澆混凝土自重、 鋼筋自重荷載。本算

13、例中，面板的截面慣性矩 I 和截面抵抗矩 W 分別為:W =300X15X15/6 = 1.13 1(mm3;I =300X5X5X5/12 = 8.44 1(Xmm4;1抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：(T = M/W105/1.13 W4=9.2N/mm2；梁底模面板計(jì)算應(yīng)力(7 =9.2 N/mm 小于梁底模面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=13N/mm2,滿足要求！2.撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)剛度驗(yàn)算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用最大撓度計(jì)算公式如下：V= 5(4/(384EI) 8.44X04)=0.992mm；面板的最大撓度計(jì)算值：v=0.992mm 小于面板的最大允許

14、撓度值:v =1.2mm, 滿足要求！七、梁底支撐的計(jì)算本工程梁底支撐采用方木。強(qiáng)度及抗剪驗(yàn)算要考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載 和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混凝土自重、鋼筋自 重荷載。1. 荷載的計(jì)算：梁底支撐小楞的均布荷載按照面板最大支座力除以面板計(jì)算寬度得到：q=1.383/0.3=4.609kN/m2. 方木的支撐力驗(yàn)算30030030C方木計(jì)算簡(jiǎn)圖方木按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。本算例中，方木的截面慣性矩 I 和截面抵抗矩 W 分別為:W=X88/6 = 42.67 cm3;I=488X8/12 = 170.67 cm4；方木強(qiáng)度驗(yàn)算：計(jì)算

15、公式如下：最大彎矩M =0.1ql2= 0.1 來 609 0.32= 0.041 kN m；最大應(yīng)力(T= M / W = 0.041 文/4Q666.7 = 1 N/mm2;抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f =13 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計(jì)算值 1 N/mm2小于方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要 求!方木抗剪驗(yàn)算：截面抗剪強(qiáng)度必須滿足 :T= 3V/(2b0)其中最大剪力：V =0.6 4.609 0.3 = 0.83 kN;方木受剪應(yīng)力計(jì)算值T= 3X0.83X1000/(2X40X80) = 0.389;N/mm 方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 t = 1.5 N/mm2;方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值

16、0.389 N/mm2小于 方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.5 N/mm2,滿足 要求!方木撓度驗(yàn)算：計(jì)算公式如下：v= 0.677(4/(100EI)v=1/250方木最大撓度計(jì)算值v= 0.677X4.609X3000 1X000X70.667X04)=0.015mm； 方木的最大允許撓度 v=0.300X1000/250=1.200 mm方木的最大撓度計(jì)算值v= 0.015 mm 小于 方木的最大允許撓度v=1.2 mm 滿 足要求！3. 支撐小橫桿的強(qiáng)度驗(yàn)算梁底模板邊支撐傳遞的集中力：P1=RA=1.383kN梁兩側(cè)部分樓板混凝土荷載及梁側(cè)模板自重傳遞的集中力：P2=(0.900-0.300)

17、/4 0.300 (1.2 0.100 24.000+1.4 2000)+1.2 2X0.300 (1800-0.100 )0.300=0.407kN1.79kN(1)2(2)3(31300300300T簡(jiǎn)圖(kN m)17&1.79剪力圖(kN)1.7SkN1.73彎矩圖(kN m)變形圖(mm)經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到：支座力：NI=N2=1.79 kN;最大彎矩 Mmax=0.537 kN m；最大撓度計(jì)算值 Vmax=1.979 mm；最大應(yīng)力(T =0.537X6/4730=113.5 N/mm2;支撐抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度f=205 N/mm2;支撐小橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值113.5 N/

18、mm2小于支撐小橫桿的抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度205 N/mm2，滿足要求！八、梁跨度方向鋼管的計(jì)算作用于梁跨度方向鋼管的集中荷載為梁底支撐方木的支座反力。鋼管的截面慣性矩 I，截面抵抗矩 W 和彈性模量 E 分別為：W=4.73 cm3;1=11.36 cm4；E= 206000 N/mm2；支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；集中力P= 1.79 kN179MN1.79kM.79kN179kM.79kM.79kN1.79kM .79kN1.79kN丄阪1200.-1200.-支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖3.95S 135&2.885 2 68515GG 1.5GG0.895 0.035a 224

19、0.224-2.G85 -2.6S5.35S -3.356支撐鋼管計(jì)算剪力圖（kN）2. OU 20141.566a 995ae95*1.566-02240.205支撐鋼管計(jì)算彎矩圖（kN m）支撐鋼管計(jì)算變形圖（mm）最大彎矩 Mmax= 0.806 kN m ;最大變形vax= 3.494 mm ;最大支座力 Rmax= 6.041 kN ;最大應(yīng)力（T =M/W= 0.806X10（4.73 103）=170.3 N/mm2;支撐鋼管的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2;支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值170.3 N/mm2小于支撐鋼管的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2，滿足要求！OLOK0.90G

20、支撐鋼管的最大撓度vax=3.494mm 小于 1200/150 與 10 mm,滿足要求！九、扣件抗滑移的計(jì)算 :按規(guī)范表 5.1.7,直角、 旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 8.00kN,扣件抗滑承載力系數(shù) 1.00, 該工程實(shí)際的單扣件承載力取值為 8.00kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí),扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范 5.2.5):R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值 ,取 8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中 R 取最大支座反力，根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果得到R=6.041 kN;R 8.00 kN , 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！十、立桿

21、的穩(wěn)定性計(jì)算 :立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式(T= N/(網(wǎng) f1 .梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 :其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,它包括：橫向支撐鋼管的最大支座反力： N1=1.79 kN ； 縱向鋼管的最大支座反力： N2=6.041kN ；腳手架鋼管的自重：N3= 1.2 349 7=1.251 kN;樓板混凝土、模板及鋼筋的自重：N4=1.2 1.20/2+(0.90-0.30)/4) 1.20 滋 30+(1.20/2+(0.90-0.30)/4) 1.20 涿 100 (1.80+24.00)=3.110 kN;施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值：N5=1.4 (2.000+2.000)

22、 1.200/2+(0.900-0.300)/4 1.200=5.040 kN;N =N1+N2+N3+N4+N5=1.79+6.041+1.251+3.11+5.04=17.232 kN;卜 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比 1/查表得到；i - 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)：i = 1.59;A - 立桿凈截面面積 (cm2)： A = 4.5；W - 立桿凈截面抵抗矩 (cm3)：W = 4.73；T-鋼管立桿軸心受壓應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2)；f - 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： f =205 N/mm2；lo- 計(jì)算長(zhǎng)度 (m)；根據(jù)扣件式規(guī)范，立桿計(jì)算長(zhǎng)度 Io有兩個(gè)計(jì)算公式 lo=

23、k 卩 1 和 lo=h+2a, 為安全計(jì)，取二者間的大值，即 :Io= Max1.185 1*3X.2,1.2+2 0X= 2.46 m；k - 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),取值為： 1.185 ；F-計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表 533,卩=1.73 a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度； a=0.1m; 得到計(jì)算結(jié)果 : 立桿的計(jì)算長(zhǎng)度lo/i = 2460.06 / 15.9 = 155 ；由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) = 0.291;鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值 ；(T =17232.41/(0.291X450) = 131.6 N/mm 鋼管立桿穩(wěn)定性

24、計(jì)算(7 = 131.6 N/mm 小于 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2,滿足要求！十一、立桿的地基承載力計(jì)算 :立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求p fg地基承載力設(shè)計(jì)值 :fg= fgkXkc= 115 1X=115 kPa；其中,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值： fgk= 115 kPa ； 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)： kc= 1 ；立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力： p = N/A =17.232/0.25=68.93 kPa ； 其中,上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 ：N = 17.232 kN； 基礎(chǔ)底面面積 ：A = 0.25 m2。p=68.93 fg=115 kPa。地基承載力滿足要求！十二、梁模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗(yàn) :除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外,還要考慮以下內(nèi)容1. 模板支架的構(gòu)造要求：a. 梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計(jì)荷載采用單立桿或雙立桿；b. 立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度；c. 梁和樓板荷載相差較大時(shí)，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個(gè)方向變距、 而另一個(gè)方向不變。2. 立桿步距的設(shè)計(jì)：a. 當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時(shí)，可以采用等步距設(shè)置；b .當(dāng)中部有加強(qiáng)層或支架很高， 軸力