模板工程施工計(jì)算書

模板工程施工計(jì)算書1.1柱模板計(jì)算柱模板的背部支撐由兩層組成，第一層為直接支撐模板的豎楞，用以支撐混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力；第二層為支撐豎楞的柱箍，用以支撐豎楞所受的壓力；柱箍之間用對(duì)拉螺栓相互拉接，形成一個(gè)完整的柱模板支撐體系。柱模板設(shè)計(jì)示意圖柱截面寬度B(mm):800.00；柱截面高度H(mm):450.00；柱模板的總計(jì)算高度:H=3.00m；一、參數(shù)信息1.基本參數(shù)柱截面寬度B方向?qū)菟〝?shù)目:0；柱截面寬度B方向豎楞數(shù)目:4；柱截面高度H方向?qū)菟〝?shù)目:0；柱截面高度H方向豎楞數(shù)目:3；2.柱箍信息柱箍材料:圓鋼管；直徑(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；柱箍的間距(mm):450；柱箍合并根數(shù):2；3.豎楞信息豎楞材料:圓鋼管；豎楞合并根數(shù):1；直徑(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；4.面板參數(shù)面板類型:黑模板；面板厚度(mm):18.00；面板彈性模量(N/mm2):9500.00；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.50；5.木方和鋼楞鋼楞彈性模量E(N/mm2):210000.00；鋼楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):205.00；二、柱模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按《施工手冊》，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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--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20.000℃；V--混凝土的澆筑速度，取2.500m/h；H--模板計(jì)算高度，取3.000m；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。分別計(jì)算得20.036kN/m2、72.000kN/m2，取較小值20.036kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值q1=20.036kN/m2；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=2kN/m2。三、柱模板面板的計(jì)算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的面板屬于受彎構(gòu)件，按簡支梁或連續(xù)梁計(jì)算。分別取柱截面寬度B方向和H方向面板作為驗(yàn)算對(duì)象，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算。強(qiáng)度驗(yàn)算考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?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。由前述參數(shù)信息可知，柱截面寬度B方向豎楞間距最大，為l=247mm，且豎楞數(shù)為4，因此對(duì)柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。面板計(jì)算簡圖1.面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算對(duì)柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁用下式計(jì)算最大跨中彎距：M=0.1ql2其中，M--面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)；l--計(jì)算跨度(豎楞間距):l=247.0mm；q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m；式中，0.90為按《施工手冊》取用的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。q=q1+q2=9.737+1.134=1.871kN/m；面板的最大彎矩：M=0.1×1.871×247×247=6.63×104N.mm；面板最大應(yīng)力按下式計(jì)算：σ=M/W<f其中，σ--面板承受的應(yīng)力(N/mm2)；M--面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)；W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6b:面板截面寬度，h:面板截面厚度；W=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3；f--面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)；f=13.000N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值：σ=M/W=6.63×104/2.43×104=2.729N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=2.729N/mm2小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=13N/mm2，滿足要求！2.面板抗剪驗(yàn)算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算，公式如下:V=0.6ql其中，V--面板計(jì)算最大剪力(N)；l--計(jì)算跨度(豎楞間距):l=247.0mm；q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m；式中，0.90為按《施工手冊》取用的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。q=q1+q2=9.737+1.134=1.871kN/m；面板的最大剪力：V=0.6×1.871×247.0=1611.156N；截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式：τ=3V/(2bhn)≤fv其中，τ--面板承受的剪應(yīng)力(N/mm2)；V--面板計(jì)算最大剪力(N)：V=1611.156N；b--構(gòu)件的截面寬度(mm)：b=450mm；hn--面板厚度(mm)：hn=18.0mm；fv---面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)：fv=13.000N/mm2；面板截面受剪應(yīng)力計(jì)算值:τ=3×1611.156/(2×450×18.0)=0.298N/mm2；面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[fv]=1.500N/mm2；面板截面的受剪應(yīng)力τ=0.298N/mm2小于面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[fv]=1.5N/mm2，滿足要求！3.面板撓度驗(yàn)算最大撓度按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算，撓度計(jì)算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)其中，q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載(kN/m)：q=20.04×0.45＝9.02kN/m；ν--面板最大撓度(mm)；l--計(jì)算跨度(豎楞間距):l=247.0mm；E--面板彈性模量(N/mm2)：E=9500.00N/mm2；I--面板截面的慣性矩(mm4)；I=bh3/12I=450×18.0×18.0×18.0/12=2.19×105mm4；面板最大容許撓度:[ν]=247/250=0.988mm；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=0.677×9.02×247.04/(100×9500.0×2.19×105)=0.109mm；面板的最大撓度計(jì)算值ν=0.109mm小于面板最大容許撓度設(shè)計(jì)值[ν]=0.988mm,滿足要求！四、豎楞計(jì)算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的豎楞(小楞)屬于受彎構(gòu)件，按連續(xù)梁計(jì)算。本工程柱高度為3.000m,柱箍間距為450mm，因此按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，豎楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.493×1=4.49cm3；I=1.783×1=1.78cm4；豎楞計(jì)算簡圖1.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算支座最大彎矩計(jì)算公式：M=0.1ql2其中，M--豎楞計(jì)算最大彎矩(N·mm)；l--計(jì)算跨度(柱箍間距):l=450.0mm；q--作用在豎楞上的線荷載，它包括:新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×20.036×0.247×0.900=5.345kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.4×2.000×0.247×0.900=0.622kN/m；q=5.345+0.622=5.967kN/m；豎楞的最大彎距：M=0.1×5.967×450.0×450.0=1.21×105N·mm；σ=M/(γxW)<f其中，σ--豎楞承受的應(yīng)力(N/mm2)；M--豎楞計(jì)算最大彎矩(N·mm)；W--豎楞的截面抵抗矩(mm3)，W=4.49×103；f--豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)；f=205.000N/mm2；豎楞的最大應(yīng)力計(jì)算值:σ=M/1.05W=1.21×105/(1.05×4.49×103)=25.614N/mm2；豎楞的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=25.614N/mm2小于豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=205N/mm2，滿足要求！2.撓度驗(yàn)算最大撓度按三跨連續(xù)梁計(jì)算，公式如下:νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在豎楞上的線荷載(kN/m)：q=20.04×0.25=5.97kN/m；νmax--豎楞最大撓度(mm)；l--計(jì)算跨度(柱箍間距):l=450.0mm；E--豎楞彈性模量(N/mm2)，E=210000.00N/mm2；I--豎楞截面的慣性矩(mm4)，I=1.08×105；豎楞最大容許撓度:[ν]=450/400=1.8mm；豎楞的最大撓度計(jì)算值:ν=0.677×5.97×450.04/(100×210000.0×1.08×105)=0.073mm；豎楞的最大撓度計(jì)算值ν=0.073mm小于豎楞最大容許撓度[ν]=1.8mm，滿足要求！五、B方向柱箍的計(jì)算本工程中，柱箍采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.493×2=8.99cm3；I=1.783×2=21.57cm4；按集中荷載計(jì)算(附計(jì)算簡圖)：B方向柱箍計(jì)算簡圖其中P--豎楞傳遞到柱箍的集中荷載(kN)；P=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.247×0.45=2.69kN；B方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力:N=4.028kN；B方向柱箍彎矩圖(kN·m)最大彎矩:M=1.226kN·m；B方向柱箍變形圖(mm)最大變形:ν=2.935mm；1.柱箍抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式σ=M/(γxW)<f其中，柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計(jì)值:M=1226268.51N·mm；彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩:W=8986mm3；B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值:σ=129.97N/mm2；柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=205N/mm2；B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=1.23×109/(1.05×8.99×106)=129.97N/mm2小于柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求!2.柱箍撓度驗(yàn)算經(jīng)過計(jì)算得到:ν=2.935mm；柱箍最大容許撓度:[ν]=800/250=3.2mm；柱箍的最大撓度ν=2.935mm小于柱箍最大容許撓度[ν]=3.2mm，滿足要求!六、B方向?qū)菟ǖ挠?jì)算B方向沒有設(shè)置對(duì)拉螺栓！七、H方向柱箍的計(jì)算本工程中，柱箍采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.493×2=8.99cm3；I=1.783×2=21.57cm4；按計(jì)算(附計(jì)算簡圖)：H方向柱箍計(jì)算簡圖其中P--豎楞傳遞到柱箍的集中荷載(kN)；P=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.195×0.45=2.12kN；H方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力:N=2.120kN；H方向柱箍彎矩圖(kN·m)最大彎矩:M=0.503kN·m；H方向柱箍變形圖(mm)最大變形:ν=0.466mm；1.柱箍抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式:σ=M/(γxW)<f其中，柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計(jì)值:M=503486.16N·mm；彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩:W=8986mm3；H邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值:σ=53.362N/mm2；柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=205N/mm2；H邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=5.03×108/(1.05×8.99×106)=53.362N/mm2小于柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求!2.柱箍撓度驗(yàn)算經(jīng)過計(jì)算得到:ν=0.466mm；柱箍最大容許撓度:[ν]=450/250=1.8mm；柱箍的最大撓度ν=0.466mm小于柱箍最大容許撓度[ν]=1.8mm，滿足要求!八、H方向?qū)菟ǖ挠?jì)算H方向沒有設(shè)置對(duì)拉螺栓！1.2梁模板計(jì)算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。詳圖一、參數(shù)信息1.模板支撐及構(gòu)造參數(shù)梁截面寬度B(m)：0.40；梁截面高度D(m)：0.90；混凝土板厚度(mm)：160.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：1.00；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度a(m)：0.10；立桿步距h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：1.50；梁支撐架搭設(shè)高度H(m)：4.30；梁兩側(cè)立桿間距(m)：0.90；承重架支撐形式：梁底支撐小楞平行梁截面方向；梁底增加承重立桿根數(shù)：0；采用的鋼管類型為Φ48×3；立桿承重連接方式：雙扣件，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)：0.75；2.荷載參數(shù)新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；鋼筋自重(kN/m3):1.50；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：柏木；木材彈性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2)：16.0；木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv(N/mm2)：1.7；面板材質(zhì)：黑模板；面板厚度(mm)：18.00；面板彈性模量E(N/mm2)：6000.0；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)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；梁底模板支撐的間距(mm)：150.0；5.梁側(cè)模板參數(shù)次楞間距(mm)：300；主楞豎向根數(shù)：2；穿梁螺栓直徑(mm)：M12；穿梁螺栓水平間距(mm)：600；主楞到梁底距離依次是：100mm，400mm；主楞材料：圓鋼管；直徑(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.00；主楞合并根數(shù)：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；次楞合并根數(shù)：2；二、梁側(cè)模板荷載計(jì)算按《施工手冊》，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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--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20.000℃；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；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。分別計(jì)算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取較小值17.848kN/m2作為本工程計(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。面板計(jì)算簡圖(單位：mm)1.強(qiáng)度計(jì)算材料抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式如下:σ＝M/W<f其中，W--面板的凈截面抵抗矩，W=74×2×2/6=49.33cm3；M--面板的最大彎矩(N·mm)；σ--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：Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2其中，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=1.2×0.74×17.85×0.9=14.264kN/m；振搗混凝土荷載設(shè)計(jì)值:q2=1.4×0.74×4×0.9=3.73kN/m；計(jì)算跨度:l=300mm；面板的最大彎矩M=0.1×14.264×3002+0.117×3.73×3002=1.68×105N·mm；面板的最大支座反力為：N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×14.264×0.3+1.2×3.73×0.3=6.05kN；經(jīng)計(jì)算得到，面板的受彎應(yīng)力計(jì)算值:σ=1.68×105/4.93×104=3.4N/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σ=3.4N/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ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250q--作用在模板上的新澆筑混凝土側(cè)壓力線荷載設(shè)計(jì)值:q=14.264N/mm；l--計(jì)算跨度:l=300mm；E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=74×2×2×2/12=49.33cm4；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=0.677×14.264×3004/(100×6000×4.93×105)=0.264mm；面板的最大容許撓度值:[ν]=l/250=300/250=1.2mm；面板的最大撓度計(jì)算值ν=0.264mm小于面板的最大容許撓度值[ν]=1.2mm，滿足要求！四、梁側(cè)模板支撐的計(jì)算1.次楞計(jì)算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的簡支梁計(jì)算。次楞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=6.050/(0.900-0.160)=8.175kN/m本工程中，次楞采用木方，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為:W=2×6×8×8/6=128cm3；I=2×6×8×8×8/12=512cm4；E=9000.00N/mm2；計(jì)算簡圖剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)算得到最大彎矩M=0.473kN·m，最大支座反力R=5.445kN，最大變形ν=0.592mm(1)次楞強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:σ=M/W<[f]經(jīng)計(jì)算得到，次楞的最大受彎應(yīng)力計(jì)算值σ=4.73×105/1.28×105=3.7N/mm2；次楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=17N/mm2；次楞最大受彎應(yīng)力計(jì)算值σ=3.7N/mm2小于次楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=17N/mm2，滿足要求！(2)次楞的撓度驗(yàn)算次楞的最大容許撓度值:[ν]=340/400=0.85mm；次楞的最大撓度計(jì)算值ν=0.592mm小于次楞的最大容許撓度值[ν]=0.85mm，滿足要求！2.主楞計(jì)算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力5.445kN,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，主楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=2×4.493=8.99cm3；I=2×1.783=21.57cm4；E=206000.00N/mm2；主楞計(jì)算簡圖主楞計(jì)算剪力圖(kN)主楞計(jì)算彎矩圖(kN·m)主楞計(jì)算變形圖(mm)經(jīng)過計(jì)算得到最大彎矩M=0.735kN·m，最大支座反力R=12.115kN，最大變形ν=0.394mm(1)主楞抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算σ=M/W<[f]經(jīng)計(jì)算得到，主楞的受彎應(yīng)力計(jì)算值:σ=7.35×105/8.99×103=81.8N/mm2；主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=205N/mm2；主楞的受彎應(yīng)力計(jì)算值σ=81.8N/mm2小于主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/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0.394mm主楞的最大容許撓度值:[ν]=600/400=1.5mm；主楞的最大撓度計(jì)算值ν=0.394mm小于主楞的最大容許撓度值[ν]=1.5mm，滿足要求！五、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。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。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=400×20×20/6=2.67×104mm3；I=400×20×20×20/12=2.67×105mm4；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：σ=M/W<[f]新澆混凝土及鋼筋荷載設(shè)計(jì)值：q1:1.2×(24.00+1.50)×0.40×0.90×0.90=9.914kN/m；模板結(jié)構(gòu)自重荷載設(shè)計(jì)值：q2:1.2×0.50×0.40×0.90=0.216kN/m；施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值：q3:1.4×(2.00+2.00)×0.40×0.90=2.016kN/m；最大彎矩計(jì)算公式如下:Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1×(9.914+0.216)×1502+0.117×2.016×1502=2.81×104N·mm；σ=Mmax/W=2.81×104/2.67×104=1.1N/mm2；梁底模面板計(jì)算應(yīng)力σ=1.1N/mm2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》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：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:q=q1+q2=9.914+0.216=1.130kN/m；l--計(jì)算跨度(梁底支撐間距):l=150.00mm；E--面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大允許撓度值:[ν]=150.00/250=0.600mm；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=0.677×1.13×1504/(100×6000×2.67×105)=0.022mm；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=0.022mm小于面板的最大允許撓度值:[ν]=0.6mm，滿足要求！六、梁底支撐木方的計(jì)算1.荷載的計(jì)算(1)鋼筋混凝土梁和模板自重設(shè)計(jì)值(kN/m)：q1=1.2×[(24+1.5)×0.9×0.15+0.5×0.15×(2×0.74+0.4)/0.4]=4.554kN/m；(2)施工荷載與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)：q2=1.4×(2+2)×0.15=0.84kN/m；均布荷載設(shè)計(jì)值q=4.554+0.840=5.394kN/m；梁兩側(cè)樓板荷載以集中荷載的形式傳遞，其設(shè)計(jì)值：p=0.15×[1.2×0.16×24.00+1.4×(2.00+2.00)]×(0.90-0.40)/4=0.191kN2.支撐方木驗(yàn)算本工程梁底支撐采用方木，方木的截面慣性矩I，截面抵抗矩W和彈性模量E分別為：W=6×8×8/6=6.40×101cm3；I=6×8×8×8/12=2.56×102cm4；E=9000N/mm2；計(jì)算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下：簡圖(kN·m)剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)變形圖(mm)方木的支座力:N1=N2=1.27kN；最大彎矩：M=0.421kN·m最大剪力：V=1.270kN方木最大正應(yīng)力計(jì)算值：σ=M/W=0.421×106/6.40×104=6.6N/mm2；方木最大剪應(yīng)力計(jì)算值：τ=3V/(2bh0)=3×1.27×1000/(2×60×80)=0.397N/mm2；方木的最大撓度：ν=0.851mm；方木的允許撓度:[ν]=0.900×1000/250=3.600mm；方木最大應(yīng)力計(jì)算值6.578N/mm2小于方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=17.000N/mm2，滿足要求！方木受剪應(yīng)力計(jì)算值0.397N/mm2小于方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[fv]=1.700N/mm2，滿足要求！方木的最大撓度ν=0.851mm小于方木的最大允許撓度[ν]=3.600mm，滿足要求！七、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=4.49cm3；I=1.78cm4；E=206000N/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=1.27kN支撐鋼管計(jì)算簡圖支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN·m)支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm)支撐鋼管計(jì)算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=0.849kN·m；最大變形νmax=2.587mm；最大支座力Rmax=9.293kN；最大應(yīng)力σ=M/W=0.849×106/(4.49×103)=189N/mm2；支撐鋼管的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2；支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值189N/mm2小于支撐鋼管的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度νmax=2.587mm小于1000/150與10mm,滿足要求!八、扣件抗滑移的計(jì)算按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座》劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.75，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.00kN?？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12.00kN；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=9.293kN；R<12.00kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!九、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式σ=N/(ΦA(chǔ))≤[f]1.梁內(nèi)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：橫桿的最大支座反力：N1=0kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×4.3=0.666kN；樓板的混凝土模板的自重：N3=1.2×(1.50/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.50=0.600kN；樓板鋼筋混凝土自重荷載:N4=1.2×(1.50/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.160×(1.50+24.00)=4.896kN；N=0+0.666+0.6+4.896=6.162kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比lo/i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=4.24；W--立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W=4.49；σ--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]=205N/mm2；lo--計(jì)算長度(m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計(jì)算lo=k1uh(1)k1--計(jì)算長度附加系數(shù)，取值為：1.155；u--計(jì)算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3，u=1.7；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長度lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m；lo/i=2945.25/15.9=185；由長細(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)φ=0.209；鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；σ=6162.156/(0.209×424)=69.5N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=69.5N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計(jì)算lo=k1k2(h+2a)(2)k1--計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167；k2--計(jì)算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7按照表2取值1.001；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長度lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.001×(1.5+0.1×2)=1.986m；lo/i=1985.884/15.9=125；由長細(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)φ=0.423；鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；σ=6162.156/(0.423×424)=34.4N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=34.4N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！2.梁外側(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：橫桿的最大支座反力：N1=9.293/Sin75o=9.621kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×(4.3-0.9)/Sin75o=0.545kN；N=9.621+0.545=1.166kN；θ--邊梁外側(cè)立桿與樓地面的夾角：θ=75o；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比lo/i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=4.24；W--立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W=4.49；σ--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]=205N/mm2；lo--計(jì)算長度(m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計(jì)算lo=k1uh/Sinθ(1)k1--計(jì)算長度附加系數(shù)，取值為：1.167；u--計(jì)算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3，u=1.7；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長度lo=k1uh/Sinθ=1.167×1.7×1.5/0.966=3.081m；lo/i=3080.827/15.9=194；由長細(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)φ=0.191；鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；σ=10166.143/(0.191×424)=125.5N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=125.5N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計(jì)算lo=k1k2(h+2a)(2)k1--計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167；k2--計(jì)算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7按照表2取值1.001；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長度lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.001×(1.5+0.1×2)=1.986m；lo/i=1985.884/15.9=125；由長細(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)φ=0.423；鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；σ=10166.143/(0.423×424)=56.7N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=56.7N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。以上表參照杜榮軍：《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》十、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，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多；c.高支撐架步距以0.9--1.5m為宜，不宜超過1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計(jì)a.當(dāng)支撐架高度≥20m或橫向高寬比≥6時(shí)，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層；b.單水平加強(qiáng)層可以每4--6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10--15m設(shè)置，四周和中部每10--15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部(掃地桿的設(shè)置層)必須設(shè)水平加強(qiáng)層。4.剪刀撐的設(shè)計(jì)a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10--15m設(shè)置。5.頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計(jì)a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點(diǎn)位于頂層橫桿時(shí)，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)荷載N≤12kN時(shí)，可用雙扣件；大于12kN時(shí)應(yīng)用頂托方式。6.支撐架搭設(shè)的要求a.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯(cuò)開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規(guī)范》的要求；c.確保每個(gè)扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個(gè)扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的；d.地基支座的設(shè)計(jì)要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求a.精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式；b.嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計(jì)荷載，對(duì)出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放；c.澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。1.3板模板計(jì)算1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):1.00；縱距(m):0.90；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度(m):0.10；模板支架搭設(shè)高度(m):4.30；采用的鋼管(mm):Φ48×3.0；板底支撐連接方式:方木支撐；立桿承重連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.75；2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.500；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):24.000；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):1.000；3.材料參數(shù)面板采用木面板，厚度為18mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):200.000；木方彈性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13.000；木方的截面寬度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00；4.樓板參數(shù)樓板的計(jì)算厚度(mm):160.00；圖2樓板支撐架荷載計(jì)算單元二、模板面板計(jì)算模板面板為受彎構(gòu)件,按三跨連續(xù)梁對(duì)面板進(jìn)行驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度模板面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=90×1.82/6=48.6cm3；I=90×1.83/12=43.74cm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板計(jì)算簡圖1、荷載計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1=24×0.16×0.9+0.5×0.9=3.906kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2=1×0.9=0.9kN/m；2、強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.2×3.906+1.4×0.9=5.947kN/m最大彎矩M=0.1×5.947×2002=23788.8N·m；面板最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=23788.8/48600=0.489N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=13N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為0.489N/mm2小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13N/mm2,滿足要求!3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中q=q1=3.906kN/m面板最大撓度計(jì)算值ν=0.677×3.906×2004/(100×9500×43.74×104)=0.01mm；面板最大允許撓度[ν]=200/250=0.8mm；面板的最大撓度計(jì)算值0.01mm小于面板的最大允許撓度0.8mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計(jì)算方木按照兩跨連續(xù)梁計(jì)算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=b×h2/6=6×8×8/6=64cm3；I=b×h3/12=6×8×8×8/12=256cm4；方木楞計(jì)算簡圖1.荷載的計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1=24×0.2×0.16+0.5×0.2=0.868kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2=1×0.2=0.2kN/m；2.強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:M=0.125ql2均布荷載q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.868+1.4×0.2=1.322kN/m；最大彎矩M=0.125ql2=0.125×1.322×0.92=0.134kN·m；方木最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=0.134×106/64000=2.091N/mm2；方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=13.000N/mm2；方木的最大應(yīng)力計(jì)算值為2.091N/mm2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗(yàn)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:τ=3V/2bhn<[τ]其中最大剪力:V=0.625×1.322×0.9=0.743kN；方木受剪應(yīng)力計(jì)算值τ=3×0.743×103/(2×60×80)=0.232N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[τ]=1.4N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值0.232N/mm2小于方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.4N/mm2，滿足要求!4.撓度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400均布荷載q=q1=0.868kN/m；最大撓度計(jì)算值ν=0.521×0.868×10004/(100×9000×2560000)=0.196mm；最大允許撓度[ν]=900/250=3.6mm；方木的最大撓度計(jì)算值0.196mm小于方木的最大允許撓度3.6mm,滿足要求!四、木方支撐鋼管計(jì)算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P＝1.322kN;支撐鋼管計(jì)算簡圖支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN·m)支撐鋼管計(jì)算變形圖(mm)支撐鋼管計(jì)算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=0.634kN·m；最大變形Vmax=1.996mm；最大支座力Qmax=7.242kN；最大應(yīng)力σ=634447.288/4490=141.302N/mm2；支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2；支撐鋼管的最大應(yīng)力計(jì)算值141.302N/mm2小于支撐鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度為1.996mm小于900/150與10mm,滿足要求!五、扣件抗滑移的計(jì)算按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座》劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.75，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.00kN?？v向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值R=7.242kN；R<12.00kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!六、模板支架立桿荷載設(shè)計(jì)值(軸力)作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容(1)腳手架的自重(kN)：NG1=0.138×4.3=0.595kN；鋼管的自重計(jì)算參照《扣件式規(guī)范》附錄A。(2)模板的自重(kN)：NG2=0.5×1×0.9=0.45kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3=24×0.16×1×0.9=3.456kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3=4.501kN；2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=(1+2)×1×0.9=2.7kN；3.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算N=1.2NG+1.4NQ=9.181kN；七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式:σ=N/(φA)≤[f]其中N----立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN)：N=9.181kN；φ----軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比lo/i查表得到；i----計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)：i=1.59cm；A----立桿凈截面面積(cm2)：A=4.24cm2；W----立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；σ--------鋼管立桿最大應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2)；[f]----鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205N/mm2；L0----計(jì)算長度(m)；按下式計(jì)算:l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；a----立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a=0.1m；l0/i=1700/15.9=107；由長細(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)φ=0.537；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值；σ=9181.344/(0.537×424)=40.324N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=40.324N/mm2小于鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，建議按下式計(jì)算l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.001×(1.5+0.1×2)=1.986m；k1--計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167；k2--計(jì)算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7按照表2取值1.001；Lo/i=1985.884/15.9=125；由長細(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)φ=0.423；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值；σ=9181.344/(0.423×424)=51.192N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=51.192N/mm2小于鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。以上表參照杜榮軍:《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》。八、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=fgk×kc=120×1=120kpa；其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fgk=120kpa；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=9.181/0.25=36.725kpa；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=9.181kN；基礎(chǔ)底面面積：A=0.25m2。p=36.725≤fg=120kpa。地基承載力滿足要求！九、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求除了要遵守《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，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多；c.高支撐架步距以0.9--1.5m為宜，不宜超過1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計(jì)a.當(dāng)支撐架高度≥20m或橫向高寬比≥6時(shí)，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層；b.單水平加強(qiáng)層可以每4--6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10--15m設(shè)置，四周和中部每10--15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部(掃地桿的設(shè)置層)必須設(shè)水平加強(qiáng)層。4.剪刀撐的設(shè)計(jì)a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10--15m設(shè)置。5.頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計(jì)a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點(diǎn)位于頂層橫桿時(shí)，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)荷載N≤12kN時(shí)，可用雙扣件；大于12kN時(shí)應(yīng)用頂托方式。6.支撐架搭設(shè)的要求a.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯(cuò)開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規(guī)范》的要求；c.確保每個(gè)扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個(gè)扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的；d.地基支座的設(shè)計(jì)要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求a.精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式；b.嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計(jì)荷載，對(duì)出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放；c.澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。1.4墻模板計(jì)算墻模板的背部支撐由兩層龍骨(木楞或鋼楞)組成：直接支撐模板的為次龍骨，即內(nèi)龍骨；用以支撐內(nèi)層龍骨的為主龍骨，即外龍骨。組裝墻體模板時(shí)，通過穿墻螺栓將墻體兩側(cè)模板拉結(jié)，每個(gè)穿墻螺栓成為主龍骨的支點(diǎn)。根據(jù)《建筑施工手冊》，當(dāng)采用容量為0.2～0.8m3的運(yùn)輸器具時(shí)，傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.00kN/m2；一、參數(shù)信息1.基本參數(shù)次楞間距(mm):450；穿墻螺栓水平間距(mm):450；主楞間距(mm):450；穿墻螺栓豎向間距(mm):450；對(duì)拉螺栓直徑(mm):M12；2.主楞信息主楞材料:圓鋼管；主楞合并根數(shù):2；直徑(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；3.次楞信息次楞材料:圓鋼管；次楞合并根數(shù):2；直徑(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；4.面板參數(shù)面板類型:黑模板；面板厚度(mm):18.00；面板彈性模量(N/mm2):6000.00；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.50；5.木方和鋼楞鋼楞彈性模量E(N/mm2):206000.00；鋼楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):205.00；墻模板設(shè)計(jì)簡圖二、墻模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按《施工手冊》，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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--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20.000℃；V--混凝土的澆筑速度，取2.500m/h；H--模板計(jì)算高度，取3.000m；β1--外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；β2--混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取0.850。分別計(jì)算得17.031kN/m2、72.000kN/m2，取較小值17.031kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值F1=17.031kN/m2；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值F2=3kN/m2。三、墻模板面板的計(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。根據(jù)《建筑施工手冊》，強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?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。計(jì)算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在次楞上的三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板計(jì)算簡圖1.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩計(jì)算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，M--面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)；l--計(jì)算跨度(次楞間距):l=450.0mm；新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2:1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m；其中0.90為按《施工手冊》取的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。面板的最大彎矩：M=0.1×8.277×450.02+0.117×1.701×450.02=2.08×105N·mm；按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W<f其中，σ--面板承受的應(yīng)力(N/mm2)；M--面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)；W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3；f--面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)；f=13.000N/mm2；面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值：σ=M/W=2.08×105/2.43×104=8.6N/mm2；面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值σ=8.6N/mm2小于面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中，V--面板計(jì)算最大剪力(N)；l--計(jì)算跨度(次楞間距):l=450.0mm；新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2:1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m；面板的最大剪力：V=0.6×8.277×450.0+0.617×1.701×450.0=2707.1N；截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:τ=3V/(2bhn)≤fv其中，τ--面板截面的最大受剪應(yīng)力(N/mm2)；V--面板計(jì)算最大剪力(N)：V=2707.1N；b--構(gòu)件的截面寬度(mm)：b=450mm；hn--面板厚度(mm)：hn=18.0mm；fv--面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪應(yīng)力計(jì)算值:τ=3×2707.1/(2×450×18.0)=0.501N/mm2；面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[fv]=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪應(yīng)力計(jì)算值τ=0.501N/mm2小于面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[τ]=1.5N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工手冊》，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。撓度計(jì)算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中，q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載:q=17.03×0.45=7.664N/mm；l--計(jì)算跨度(次楞間距):l=450mm；E--面板的彈性模量:E=6000N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=45×1.8×1.8×1.8/12=21.87cm4；面板的最大允許撓度值:[ν]=1.8mm；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=0.677×7.66×4504/(100×6000×2.19×105)=1.621mm；面板的最大撓度計(jì)算值:ν=1.621mm小于等于面板的最大允許撓度值[ν]=1.8mm，滿足要求！四、墻模板主次楞的計(jì)算(一).次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，次楞采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.493×2=8.986cm3；I=1.783×2=21.566cm4；次楞計(jì)算簡圖1.次楞的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算次楞最大彎矩按下式計(jì)算：M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，M--次楞計(jì)算最大彎矩(N·mm)；l--計(jì)算跨度(主楞間距):l=450.0mm；新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1:1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2:1.4×3.00×0.