模板安全計(jì)算

xxxxxxxxT程施工方案(編號(hào)：XX-SGFA-20XX-XX(XX))

山西潞安工程有限公司

年月曰TOC\o"1-5"\h\z目 錄\o"CurrentDocument"編制依據(jù) 2\o"CurrentDocument"工程參數(shù) 2\o"CurrentDocument"模板面板驗(yàn)算 3\o"CurrentDocument"次楞方木驗(yàn)算 4\o"CurrentDocument"主楞驗(yàn)算 6\o"CurrentDocument"可調(diào)托撐承載力驗(yàn)算 7\o"CurrentDocument"風(fēng)荷載計(jì)算 7\o"CurrentDocument"立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 8\o"CurrentDocument"坡屋面板下立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算 11\o"CurrentDocument"支撐結(jié)構(gòu)地基承載力驗(yàn)算 11\o"CurrentDocument"架體抗傾覆驗(yàn)算 12編制依據(jù)1、 工程施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)概況2、 《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》GB50870-20133、 《建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-20134、 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-20115、 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20116、 《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-20087、 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20128、 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-20109、 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-200310、 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-200211、 《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50005-200312、 《混凝土模板用膠合板》GB/T17656-200813、 《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號(hào)14、 《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》建質(zhì)[2009]254號(hào)工程參數(shù)樓板模板支架參數(shù)建筑施工危險(xiǎn)等級(jí)I級(jí) 危險(xiǎn)等級(jí)系數(shù)：支撐結(jié)構(gòu) 1水平桿件 1砼樓板厚度0.6m支架高度3.8m立桿縱距0.5m立桿橫距0.9m水平桿最大步距1.5m頂步步距1.2m立桿頂伸出長(zhǎng)度a0.5m掃地桿高度0.2m鋼管類型948X3.0mm面板木膠合板厚度：12mm次楞方木50mmX80mm，間距0.2m主楞雙鋼管XXXX工程XX施工方案依據(jù)JGJ300-2013規(guī)范要求，采用有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，剪刀撐寬度:剪刀撐縱距方向4跨，橫距方向4跨支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)連接情況支撐結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)未作可靠連接荷載參數(shù)新澆砼自重24kN/m3鋼筋自重 1.1kN/m3永久荷載面板次楞自重0.3kN/m2支架自重 0.11kN/m施工人員面板與次楞主楞 立桿可變荷載及設(shè)備荷載2.5kN/m2 2.5kN2.5kN/m2 2.5kN/m2泵送砼或不均勻堆載等因素產(chǎn)生的附加水平荷載 豎向永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的2%風(fēng)荷載北京，基本風(fēng)壓：0.3kN/m2模板面板驗(yàn)算面板采用木膠合板，厚度為12mm，取主楞間距0.9m的面板作為計(jì)算寬度。面板的截面抵抗矩W=9OOX12X12/6=21600mm3；截面慣性矩I=900X12X12X12/12=129600mm4；強(qiáng)度驗(yàn)算1、 面板按四跨連續(xù)梁計(jì)算，其計(jì)算跨度取支承面板的次楞間距，L=0.2m。2、 荷載計(jì)算取均布荷載或集中荷載兩種作用效應(yīng)考慮，計(jì)算結(jié)果取其大值。均布線荷載設(shè)計(jì)值為：q1=[1.2X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X2.5]X0.9=19.739kN/mq1=[1.35X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X0.7X2.5]X0.9=20.867kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=20.867kN/m作為設(shè)計(jì)依據(jù)。集中荷載設(shè)計(jì)值：模板自重線荷載設(shè)計(jì)值q2=1.2X0.9X0.3=0.324kN/m跨中集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.4X2.5=3.500kN3、 強(qiáng)度驗(yàn)算施工荷載為均布線荷載：M「0.107qil2=0.107X20.867X0.22=0.089kN?m施工荷載為集中荷載：M「0.107q2l2+0.161P1=O.1O7X0.324X0.22+0.161X3.500X0.2=0.114kN?m取虬=0.114KN?m驗(yàn)算強(qiáng)度。面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=12.5N/mm2；。二、x 二——0.114X106——=5.28N/mm2<f=12.5N/mm2W 21600面板強(qiáng)度滿足要求！撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項(xiàng)系數(shù)均取1.0。q=0.9X(24X0.6+1.1X0.6+0.3+2.5)=16.074kN/m；面板最大容許撓度值：200/400=0.5mm；面板彈性模量：E=4500N/mm2；0.632ql4 0.632X16.074X2004100EI 100X4500X129600 .皿.皿滿足要求！次楞方木驗(yàn)算次楞采用方木，寬度50mm，高度80mm，間距0.2m，截面抵抗矩叩和截面慣性矩I分別為：截面抵抗矩W=50X80X80/6=53333mm3；截面慣性矩I=50X80X80X80/12=2133333mm4；抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算1、 次楞按三跨連續(xù)梁計(jì)算，其計(jì)算跨度取立桿橫距，L=0.9m。2、 荷載計(jì)算取均布荷載或集中荷載兩種作用效應(yīng)考慮，計(jì)算結(jié)果取其大值。均布線荷載設(shè)計(jì)值為：q1=[1.2X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X2.5]X0.2=4.386kN/mq1=[1.35X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X0.7X2.5]X0.2=4.637kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=4.637kN/m作為設(shè)計(jì)依據(jù)。集中荷載設(shè)計(jì)值：模板自重線荷載設(shè)計(jì)值q2=1.2X0.2X0.3=0.072kN/m跨中集中荷載設(shè)計(jì)值P=1.4X2.5=3.500kN3、強(qiáng)度驗(yàn)算施工荷載為均布線荷載：M1=0.1q1l2=0.1X4.637X0.92=0.376kN?m施工荷載為集中荷載：M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08X0.072X0.92+0.213X3.500X0.9=0.676kN?m取M=0.676kN?m驗(yàn)算強(qiáng)度。木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=17N/mm2；a= Mmax=——0.676X106——二12.68N/mm2<f=17N/mm2W 53333次楞抗彎強(qiáng)度滿足要求?。ǘ?抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算施工荷載為均布線荷載時(shí)：V1=0.6q1l=0.6X4.637X0.9=2.504kN施工荷載為集中荷載：V2=0.6q2l+0.65P=0.6X0.072X0.9+0.65X3.500=2.314kN取V=2.504kN驗(yàn)算強(qiáng)度。木材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=1.6N/mm2；抗剪強(qiáng)度按下式計(jì)算：T= = 3X2.504X103=0.939N/mm2<fv=1.6N/mm22bh 2X50X80次楞抗剪強(qiáng)度滿足要求?。ㄈ?撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項(xiàng)系數(shù)均取1.0。q=0.2X（24X0.6+1.1X0.6+0.3+2.5）=3.572kN/m次楞最大容許撓度值:900/250=3.6mm；次楞彈性模量：E=10000N/mm2；V= 0.677ql4= 0.677X3.572X900.04 =0.74mm<3.6mm100EI 100X10000X2133333滿足要求！主楞驗(yàn)算主楞采用：雙鋼管，截面抵拒矩W=8.99cm3，截面慣性矩I=21.57cm4，彈性模量E=206000N/mm4強(qiáng)度驗(yàn)算當(dāng)進(jìn)行主楞強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，施工人員及設(shè)備均布荷載取2.5kN/mm2。首先計(jì)算次楞作用在主楞上的集中力P。作用在次楞上的均布線荷載設(shè)計(jì)值為：q11=[1.2X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X2.5]X0.2=4.386kN/mqi2=[1.35X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)+1.4X0.7X2.5]X0.2=4.637kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=4.637kN/m作為設(shè)計(jì)依據(jù)。次楞最大支座力=1.1q1l=1.1X4.637X0.9=4.591kN。次楞作用集中荷載P=4.591kN，進(jìn)行最不利荷載布置如下圖：計(jì)算簡(jiǎn)圖(kN)彎矩圖(kN-m)支座力自左至右分別為：R1=5.72kN;R2=12.65kN;R3=12.65kN;R4=5.72kN;最大彎矩Mma「0.585kN?m；主楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2；a= Mmax =——°.585X106——=65.072N/mm2<205N/mm2W 8.99X103主楞抗彎強(qiáng)度滿足要求！撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項(xiàng)系數(shù)均取1.0。首先計(jì)算次楞作用在主楞上的集中荷載P。作用在次楞上的均布線荷載設(shè)計(jì)值為：q=0.2X(24X0.6+1.1X0.6+0.3+2.5)=3.572kN/m次楞最大支座力=1.1q1l=1.1X3.572X0.9=3.536kN。以此值作為次楞作用在主楞上的集中荷載P，經(jīng)計(jì)算，主梁最大變形值V=0.174mm。主梁的最大容許撓度值:500/150=3.3mm，最大變形V=0.174mm<3.3mm滿足要求！6.可調(diào)托撐承載力驗(yàn)算主楞通過可調(diào)托撐傳遞給立桿的最大荷載設(shè)計(jì)值為12.65kN,可調(diào)托撐受壓承載力設(shè)計(jì)值為40kN。12.65kN<40kN,可調(diào)托撐承載力滿足要求！7.風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算：3「七巴3030——基本風(fēng)壓，按北京10年一遇風(fēng)壓值采用，30=0.3kN/m2。七-—支撐結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載體形系數(shù)七將支撐架視為桁架，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1第33項(xiàng)和37項(xiàng)的規(guī)定計(jì)算。支撐架的擋風(fēng)系數(shù)甲=1.2XAn/(laXh)=1.2X0.108/(0.5X1.5)=0.173式中A—一步一跨范圍內(nèi)的擋風(fēng)面積，A=(l+h+0.325lh)d=0.108m2n na ala——立桿間距，0.5m，h 步距，1.5m，d 鋼管外徑，0.048m系數(shù)1.2——節(jié)點(diǎn)面積增大系數(shù)。系數(shù)0.325——支撐架立面每平米內(nèi)剪刀撐的平均長(zhǎng)度。單排架無遮攔體形系數(shù)：七二1.2甲=1.2X0.173=0.21無遮攔多排模板支撐架的體形系數(shù)：心 =0.21 1-0.882 =0.39sst 1-n 1-0.88n----風(fēng)荷載地形地貌修正系數(shù)。n----支撐架相連立桿排數(shù)。支撐架頂部立桿段距地面計(jì)算高度H=3.8m，按地面粗糙度C類有密集建筑群的城市市區(qū)。風(fēng)壓高度變化系數(shù)四二0.65。z支撐架頂部立桿段風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值3「四色30=0.65X0.39X0.3=0.076kN/m2風(fēng)荷載引起的立桿軸力標(biāo)準(zhǔn)值NWK有剪刀撐框架結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)，按下式計(jì)算：nPwkH2 4X0.04X3.82WK2B 2X10 .式中：P^一風(fēng)荷載的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值，PWK=Wkla=0.076X0.5=0.04kN/m3—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，3=0.076kN/m2,l一立桿縱向間距，l=0.5mk k a an一單元框架的縱向跨數(shù)，取n=4H一支撐結(jié)構(gòu)高度，H=3.8m,B一支撐結(jié)構(gòu)橫向?qū)挾龋珺=10m風(fēng)荷載引起的立桿彎矩設(shè)計(jì)值M有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載引起的立桿彎矩標(biāo)準(zhǔn)值mwk=mlkM=^K^= 0.04X1.52 =0.009kN?m"LKLK10 10風(fēng)荷載引起的立桿彎矩設(shè)計(jì)值M=yQMWK=1.4X0.009=0.013kN?m8.立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算(一)立桿軸力設(shè)計(jì)值對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載的基本組合計(jì)算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。分別計(jì)算由可變荷載或永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，按最不利的效應(yīng)設(shè)計(jì)值確定。不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿軸力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算取較大值：1.2X[0.11X3.8+(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9]+1.4X2.5X0.5X0.9=10.371kN；1.35X[0.11X3.8+(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9]+1.4X0.7X2.5X0.5X0.9)=10.998kN；立桿軸向力取上述較大值，N=10.998KN。組合風(fēng)荷載時(shí)：1.2X[0.11X3.8+(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9]+1.4X0.9X(0.12+2.5X0.5X0.9)=10.365kN；1.35X[0.11X3.8+(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9]+1.4X0.7X0.9X(0.12+2.5X0.5X0.9}=10.994kN；立桿軸向力取上述較大值，N=10.994KN。(二)立桿計(jì)算長(zhǎng)度有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)中的單元框架穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，立桿計(jì)算長(zhǎng)度L0=PhPaphM一立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按《建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》附錄表B-3水平桿連續(xù)取值。表中主要參數(shù)取值如下：有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)的剛度比，其中E--彈性模量，取206000(N/mm2)I一鋼管的截面慣性矩，取107800(mm4)h一立桿步距，取1500mmk一節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，取35kN-m/radl一立桿的y向間距，取500mm206000X107800 5001500X35X106 6X1500 ^a一單元框架x向跨距與步距h之比，a=l/h=0.9/1.5=0.60n一單元框架的x向跨數(shù)，n=4x向定義：立桿縱橫向間距不同，x向分別取縱向、橫向進(jìn)行計(jì)算，p取計(jì)算結(jié)果的較大值。x向?yàn)榱U橫距方向時(shí)，K=0.48，lx=0.9m，ly=0.5m，ax=0.60，nx=4,查表得立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)p=1.40x向?yàn)榱U縱距方向時(shí)，K=0.52,lx=0.5m，ly=0.9m，ax=0.33,nx=4,查表得立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)p=1.15x向取立桿橫距方向，立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)p=1.40Pa-掃地桿高度與懸臂長(zhǎng)度修正系數(shù)，按附錄表B-5水平桿連續(xù)取值，P「1.06其中a1—掃地桿高度與步距h之比，^=0.2/1.5=0.13氣一懸臂長(zhǎng)度與步距h之比，氣二0.5/1.5=0.33a一3］與。2中的較大值，a=0.33Ph-高度修正系數(shù)，架體高度3.8m,ph=1立桿計(jì)算長(zhǎng)度L0=pHpph=1X1.06X1.40X1.5=2.23m立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)按下式對(duì)單元框架進(jìn)行立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算：N Wf中AN--立桿軸力設(shè)計(jì)值，取10.998kN；平一軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比入=Lo/i查規(guī)范附錄A取值；入—計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比，入二L/i=2230/15.90=140，查表甲=0.349；L0—立桿計(jì)算長(zhǎng)度，取2230mm，i—桿件截面回轉(zhuǎn)半徑，取15.90mm；A—桿件截面積，取424mm2；f—鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2；N 10.998X103 = =74.323N/mm2<f=205N/mm2甲A 0.349X424立桿穩(wěn)定性滿足要求！立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，組合風(fēng)荷載時(shí)，還應(yīng)按下式進(jìn)行立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算：N+―M—vf"w(1—1.1甲NL)N--立桿軸力設(shè)計(jì)值，取10.994kN；平一軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比入=Lo/i查規(guī)范附錄A取值；入—計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比，入=L/i=250/1.59=157，查表甲=0.284L0—立桿計(jì)算長(zhǎng)度，進(jìn)行局部穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，L「(1+2a)h=(1+2X0.333)X1.5=2.50ma—a1與a2中的較大值，a=0.333其中a1—掃地桿高度與步距h之比，al=0.2/1.5=0.133a2—懸臂長(zhǎng)度與步距h之比，a2=0.5/1.5=0.333i一桿件截面回轉(zhuǎn)半徑，取1.59cm；A—桿件截面積，取424mm2；f—鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2；M—風(fēng)荷載引起的立桿彎矩設(shè)計(jì)值，M=0.013kN?mW—桿件截面模量，W=4490mm3N，—立桿的歐拉臨界力，En2EA 3.1422X206000X424N，= = =34.98kNE入2 1572立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算如下：10.994X103 0.013X106+ 10.9940.284X424 4490X(1-1.1X0.284X )34.98二91.300+3.211=94.511N/mm2<f=205N/mm2立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求!坡屋面板下立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算坡屋面板坡度為45度，板下立桿伸出頂層水平桿懸臂長(zhǎng)度為0.5m。由于坡屋面板下立桿頂部承受施工荷載引起的水平方向分力，需對(duì)立桿伸出頂層水平桿懸臂長(zhǎng)度驗(yàn)算局部穩(wěn)定性。新澆筑混凝土自重和鋼筋自重等永久荷載作用方向向下，不引起水平方向分力。施工荷載作用方向與面板垂直，引起水平方向分力。按JGJ162等相關(guān)規(guī)范，考慮施工荷載作用于面板上，通過次楞與主楞，從上到下遞減傳于支架立桿，故計(jì)算立桿頂局部穩(wěn)定性時(shí)，施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值取1kN/m2。施工荷載引起的水平力標(biāo)準(zhǔn)值：1Xsin45X0.5X0.9=0.32kN；風(fēng)荷載引起的水平力按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1中第27項(xiàng)的規(guī)定計(jì)算，風(fēng)荷載體型系數(shù)us=1.6，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：3「四四30=0.65X1.6X0.3=0.31kN/m2風(fēng)荷載對(duì)立桿引起的水平力計(jì)算如下：0.31X0.5X0.9Xtg45=0.14kN0.32+0.14=0.46kN<8kN，頂層水平桿扣件抗滑移驗(yàn)算滿足要求！水平荷載引起的立桿彎矩設(shè)計(jì)值M=1.4X0.46X0.5=0.32kN-m立桿軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算如下：1.2X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9+1.4X2.5Xcos45X0.5X0.9=9.41kN；1.35X(24X0.6+1.1X0.6+0.3)X0.5X0.9+1.4X0.7X2.5Xcos45X0.5X0.9=10.11kN；立桿軸向力取大值N=10.11kN計(jì)算長(zhǎng)度取立桿伸出頂層水平桿懸臂長(zhǎng)度的2倍，長(zhǎng)細(xì)比入=Lo/i=50X2/1.59=63，穩(wěn)定系數(shù)平=0.806二+芝= 29.58+71.27=100.85、<f=205g中A W 0.806X4.24X102 4.49X103結(jié)論：立桿局部穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求！支撐結(jié)構(gòu)地基承載力驗(yàn)算1、支承于地基土上時(shí)，地基承載力設(shè)計(jì)值fg按下式計(jì)算：fak——地基承載力特征值，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的規(guī)定確定，地基土類型為9,取fak=200kN/m2kc——地基承載力調(diào)整系數(shù)，kc=1地基承載力設(shè)計(jì)值f=200X1=200kN/m2g2、 計(jì)算立桿基礎(chǔ)底面積Ag立桿下設(shè)置墊板，墊板作用長(zhǎng)度0.5m,作用寬度0.3m,立桿基礎(chǔ)底面積取墊板作用面積。立桿基礎(chǔ)底面積Ag=0.5X0.3=0.15m23、 支撐結(jié)構(gòu)傳至立