歌劇院工程高支模圖文方案(含計算書)

PAGEPAGE29―、工程結(jié)構(gòu)概況:工程為框架三層結(jié)構(gòu)，建筑面積3800m2，建筑最高度11.64m。本工程高支模有二個部分：①屋面預應力梁（YWKL1），位于5-17軸交E、F、G、H共四道，支模高度為11.6m，跨度24m，板厚120mm，梁最大截面為450×2160mm（線荷載為24.3KN/m），在一層。②本工程J~K軸有伸縮縫，此處為臺口梁（雙梁），支模高度為14m，跨度19m，板厚120mm，梁最大截面為400×1500mm（線荷載為15KN/m），須編制專項施工方案經(jīng)專家論證通過后實施。二、編制依據(jù):1.《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-20082.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20113.《施工手冊》(第四版)4.《省建筑安裝工程施工技術(shù)操作規(guī)程一混凝土結(jié)構(gòu)工程》DGJ32/J30-2007(第四分冊)5.《建筑結(jié)構(gòu)施工驗收規(guī)范》GB50666-20116.《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-917.荷載標準值及分項系數(shù)序號名稱荷載分項系數(shù)l樓板木模自重(包括梁模)0.30kN/m31.352混凝土自重24kN/m31.353框架梁鋼筋自重1.5kN/m31.354樓板鋼筋自重1.1kN/m31.355振搗荷載計算水平面荷載2.0kN/m2⒈4計算垂直面荷載4.0kN/m26施工荷載計算底模及小橫桿時2.5kN/m2(另以集中荷載2.5kN驗算,取大值)⒈4計算大橫桿時2.4kN/m2計算立桿及其他支承構(gòu)件1.6kN/m28.荷載組合項次項目荷載組合計算承載能力驗算剛度1平板及薄殼模板及支架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、墻的側(cè)面模板⑤+⑥⑥9.材料計算參數(shù)材料規(guī)格性能指標參數(shù)鋼管Q235鋼,Φ48×3.0抗彎強度設(shè)計值:fm=205N/mm2截面積:A=4.24cm2;慣性矩:I=10.78cm4截面模量：W=4.49cm3彈性模量:E=2.06*105N/mm2模板18厚膠合多層板彈性模量:E=4900N/mm2木方50*100彈性模量:E=9000N/mm2;抗彎：fm=13n/mm2對拉螺栓M12(Φ9.85)[n]=12.9扣件[n]=8000N擰緊=40—65n*m三、搭設(shè)技術(shù)參數(shù):1、支撐體系桿件采用Φ48×3.0鋼管;可鍛鑄鐵制作的扣件;2、雙向水平桿步距:1500mm。3、頂板120厚,板下立桿支撐間距控制在800mm×800mm范圍內(nèi),木方布置間距小于200mm,支撐于短跨(800)水平桿上。4、梁下立桿間距:(1)截面450×2160梁底二根立桿橫向間距400+200+400;梁底立桿縱向間距400mm;中間立桿與梁底橫桿連接采用雙扣件。側(cè)模木楞豎向間距300mm。梁腰部設(shè)置一道對拉螺栓Φ14@300。(2)截面400×1500梁底二根立桿橫向間距400;梁底立桿縱向間距400mm;小橫桿縱向間距400mm;立桿與梁橫桿連接采用扣件。側(cè)模木楞豎向間距200mm。5、梁下立桿布置按主次梁之間實際間距調(diào)整均勻布置,具體布置詳見上附平、剖面圖。6、主、次梁交接處下方增設(shè)立桿一根。四、高支架模板支撐搭設(shè)安全技術(shù)要求:一）地基要求：1、歌劇院看臺暫不施工，待屋面結(jié)構(gòu)完成后再施工。2、立桿基礎(chǔ)應有混凝土毛地坪，并作上鐵片作墊基；3、地坪下與回填土時，回填土密實度應大于90%。4、立桿下應有掃地桿；二）混凝土結(jié)構(gòu)和澆筑要求：1地下室以下結(jié)構(gòu)已完成并達到強度；2高支模層結(jié)構(gòu)平面下框架剪力墻須先行澆筑完成。3.高支模層結(jié)構(gòu)平面下框架聯(lián)系梁澆筑完成；4.結(jié)平板梁采用泵送澆筑(移動泵)。5.混凝土澆筑從平行于預應力梁方向兩側(cè)邊向中對稱澆筑。澆筑混凝土時控制卸料厚度(板超過澆筑高度小于100mm,梁分層厚度400mm)及澆筑方向,均勻布料,分層澆筑。應將2160高梁分層澆筑至板底。6．先澆主梁、網(wǎng)格梁，后澆板?；炷翝仓捎帽盟筒剂?框架柱必須先行澆筑完成。三）高支模支撐體系和模板要求：1.高支模層結(jié)平板模板支承立桿豎向須垂直。支撐立桿嚴禁搭接。2..水平桿雙向貫通形成整體,連接采用對接連接。3.立桿底腳距地20.0mm高設(shè)置雙向掃地桿,縱下橫上搭設(shè)。雙向水平桿步距<1.5.m；4.高支模層結(jié)平板模板支承系統(tǒng)雙向水平桿與相鄰剪力墻,必須用鋼管扣件與框架柱扣箍牢固,并頂緊，連墻件按水平間距6-9m，豎向間距2-3m與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個固結(jié)點；5.梁、板底水平橫桿與立桿連接須采用雙扣件。6外墻四周設(shè)置連續(xù)垂直剪刀撐、每二步設(shè)置水平剪刀撐，中間梁兩側(cè)設(shè)置垂直剪刀撐并與立桿緊固,水平剪刀撐與水平桿緊固。剪刀撐采用搭接(搭接長度大于0.5m),設(shè)置三扣件。7.扣件螺栓擰緊扭力矩控制在40N?m~65N?m之間。澆筑前進行復擰檢查工作。8.預先對梁板底設(shè)置起拱,設(shè)計無要求時按0.1%~0.3%起拱。9..架體搭設(shè)須安排專業(yè)架子工按圖示尺寸要求彈線進行施工,并配合木工處理梁板底桿件的銜接。10．.粱板底a長度小于150.11.在排架頂10.8米處增加一道縱橫向水平拉桿（見圖）。12、對于24m跨梁應在中部增加二道剛性柱；13、預應力梁應有專項方案，本方案應與專項方案向配合；四）檢測監(jiān)控：1．安排專人在操作區(qū)域外巡查模板受力情況,發(fā)現(xiàn)異常及時通報處理。避免質(zhì)量、安全事故發(fā)生。2.支撐和模板完成后必須進行驗收，合格后進入下一道工序。3.本工程必須從開始至結(jié)束全過程進行檢測監(jiān)控。五）施工工藝;柱鋼筋——排架——柱模板——梁板模板——柱混凝土——梁板鋼筋——驗收——樓面混凝土。五、高支架模板搭設(shè)安全管理措施1、搭設(shè)及施工前,項目技術(shù)負責人向架子工和進行技術(shù)、安全交底,雙方在交底書上簽字。腳手架搭設(shè)人員必須是經(jīng)過《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則》考核合格的專業(yè)架子工,上崗人員應定期體檢,體檢合格后方可上崗操作。2、腳手架的所有構(gòu)配件質(zhì)量必須按規(guī)定進行檢驗,檢驗合格后方可使用。腳手架搭設(shè)完畢,經(jīng)過驗收合格后方可使用。3、每搭設(shè)完成一步都要及時校正立柱的垂直度和大小橫桿的標高和水平度,使腳手架的步距、橫距、縱距上下始終保持一致。4、鋼管腳手架搭拆時,當桿件處于松動狀態(tài)下,不能中途停止作業(yè)。安全帶須高掛低用,操作人員不得過分集中,六級以上大風、大霧、雷雨天氣及晚間不得搭設(shè)腳手架。5、操作層上的施工荷載應符合設(shè)計要求,不得超載,嚴禁任意懸掛起重設(shè)各。6、設(shè)專人對腳手架進行定期檢查和保養(yǎng),下列情況必須檢查:(1)在六級以上大風與大雨后,停用超過一個月,復工前;(2)各主結(jié)點處桿件的安裝、連墻件、支撐的構(gòu)造是否符合規(guī)范要求;(3)底座是否松動,立桿是否懸空,如有發(fā)現(xiàn),應及時處理;(4)扣件螺栓是否松動,立桿的沉降與垂直度是否符合規(guī)范要求。安全防護措施是否符合規(guī)范要求。7、施工操作層外圍四周設(shè)置欄桿防護。六、高支架模板應急預案1、目的施工現(xiàn)場一旦發(fā)生高支模發(fā)生變形，傾覆坍塌事故，將會造成人員傷亡和直接經(jīng)濟損失，為爭取在第一時間搶救傷員，最大限度的降低員工及相關(guān)方生命安全風險和經(jīng)濟損失，特制定本方案。2、組織成立應急救援指揮小組，負責指揮及協(xié)調(diào)工作組長：成員：：負責現(xiàn)場指揮，了解掌握事故情況，組織現(xiàn)場搶救工作：負責現(xiàn)場搶救傷員，及時通知當事人家屬，派人做好接待，善后處理工作。：負責現(xiàn)場保護，維護秩序，做好當事人周圍人員的問訊記錄。：聯(lián)絡調(diào)查，受現(xiàn)場指揮小組命令立即通知當?shù)匕踩a(chǎn)監(jiān)督局：負責現(xiàn)場自查自糾，清除隱患，防止同類事故發(fā)生。3、事故處理救援程序(1)不論任何人，一旦發(fā)現(xiàn)模板的支撐體系、腳手架體系發(fā)生變形，有可能發(fā)生坍塌的發(fā)生性，應立即呼叫在場全體人員進行疏散。(2)接到報告，立即召集應急指揮小組，開展搶救工作，各崗位人員迅速到場。(3)立即搶救傷員①現(xiàn)場搶救，同時通知醫(yī)療急救中心(打120)應務必講清受傷人數(shù)，人員受傷情況和工地地點，并派人到主要路口引導救護車送指定醫(yī)院，急救箱、擔架(搶救受傷者必須使用擔架)存放在現(xiàn)場辦公室(安全科)。②派人隨同到醫(yī)院，隨時了解傷情，及時反饋傷者情況。③通知當事人家屬，做好接待工作，安慰、穩(wěn)定家屬的情緒。④積極做好善后處理工作。(4)立即派人保護現(xiàn)場，設(shè)警戒線，有關(guān)人員做好當事人周邊的問訊取證記錄，調(diào)查。維護現(xiàn)場秩序，疏散人員，召集了解事故現(xiàn)場情況，配合事故調(diào)查。(5)立即向上級領(lǐng)導報告，立即向當?shù)氐陌踩a(chǎn)監(jiān)督察局建設(shè)行政主管部門，公安局，派出所報告，配合做好調(diào)查，取證，處理。(6)立即組織安全自查自糾，消除隱患，確保施工安全，立即組織對全體人員舉一反三防坍塌安全再教育，提高安全防范意識，做到遵章守紀，防止同類事故發(fā)生。(7)在沒有人受傷情況下，項目經(jīng)理組織施工管理、項目工程師技術(shù)員、安全員、機管員、施工員對坍塌事故進行原因分析調(diào)查，并制定相應的糾正補救措施與方案，報工程管理部，公司審批確認同意后，在確認人員生命安全的前提下，組織恢復正常施工秩序。4、各相關(guān)通訊地址(1)醫(yī)療急救中心120(2)公安：110(3)公司電話項目經(jīng)理：材料員：施工員：安全員：醫(yī)院地址：市人民醫(yī)院，地址：七、模板拆除1.混凝土澆筑施工完畢待監(jiān)理批準后方可拆去梁側(cè)模板。2.板底模板等混凝土強度達到100%的設(shè)計強度時拆除。3.梁底模板等混凝土強度達到設(shè)計強度時方可拆去梁底支撐系統(tǒng)。4.模板拆除應設(shè)專人指揮,不得拋扔,嚴禁使用撬棍。5.拆模順序:先拆非承重模板,后拆承重模板,并從上至下,從中間至兩側(cè)進行拆除。6.本工程為預應力梁，拆除支撐應按預應力梁要求拆除；7．拆除預應力梁應考慮卸荷，即從梁跨中逐步拆除；八、模板及支撐驗收要求1.鋼管扣件進場后進行材料驗收,提供鋼管、扣件合格證。2.施工過程中:項目部管理人員、架子工組長同步檢查。3.搭設(shè)施工完畢后,由公司技術(shù)安全部門、現(xiàn)場項目工程師、安全員驗收。4.驗收標準:按施工方案搭設(shè);立桿垂直度全高不大于30mm;梁、板底立桿扣件擰緊力矩40~65N?m。5.模板起拱、平整度等驗收內(nèi)容由項目部質(zhì)檢員按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范》(GB50666-2011)會同監(jiān)理人員共同驗收。九、高支架模板及支撐驗算:(按最不利條件驗算)YWKL1高支撐架的計算依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2006)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2010)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)文獻建議，如果僅按規(guī)范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了《施工技術(shù)》2002（3）：《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全》中的部分內(nèi)容。梁段YWKL1梁段:L1。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):2.16；混凝土板厚度(mm):120.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m):0.40；立桿上端伸出至模板支撐點長度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):1.00；梁支撐架搭設(shè)高度H(m)：11.60；梁兩側(cè)立柱間距(m):1.00；承重架支設(shè):多根承重立桿，鋼管支撐垂直梁截面；梁底增加承重立桿根數(shù):2；采用的鋼管類型為Φ48×3；扣件連接方式: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):0.80；2.荷載參數(shù)模板自重(kN/m2):0.35；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標準值(kN/m2):2.5；新澆混凝土側(cè)壓力標準值(kN/m2):44.6；傾倒混凝土側(cè)壓力(kN/m2):2.0；振搗混凝土荷載標準值(kN/m2):2.0；3.材料參數(shù)木材品種：杉木；木材彈性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：11.0；木材抗剪強度設(shè)計值fv(N/mm2)：1.4；面板類型：膠合面板；面板彈性模量E(N/mm2)：9500.0；面板抗彎強度設(shè)計值fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數(shù)梁底縱向支撐根數(shù)：4；面板厚度(mm)：18.0；5.梁側(cè)模板參數(shù)次楞間距(mm)：250，主楞豎向根數(shù)：6；主楞間距為：400mm，300mm，300mm，300mm，200mm；穿梁螺栓水平間距(mm)：300；穿梁螺栓直徑(mm)：M18；主楞龍骨材料：木楞,，寬度100mm，高度120mm；主楞合并根數(shù)：2；次楞龍骨材料：木楞，寬度100mm，高度140mm；二、梁模板荷載標準值計算1.梁側(cè)模板荷載強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。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間，取5.000h；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)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取2.160m；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。根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F；分別計算得44.620kN/m2、51.840kN/m2，取較小值44.620kN/m2作為本工程計算荷載。三、梁側(cè)模板面板的計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。面板計算簡圖(單位：mm)1.強度計算跨中彎矩計算公式如下:其中，W--面板的凈截面抵抗矩，W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；M--面板的最大彎距(N.mm)；σ--面板的彎曲應力計算值(N/mm2)[f]--面板的抗彎強度設(shè)計值(N/mm2)；按以下公式計算面板跨中彎矩：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)計值:q1=1.2×1×44.62×0.9=48.19kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值:q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；q=q1+q2=48.190+2.520=50.710kN/m；計算跨度(內(nèi)楞間距):l=250mm；面板的最大彎距M=0.125×50.71×2502=3.96×105N.mm；經(jīng)計算得到，面板的受彎應力計算值:σ=3.96×105/7.35×104=5.39N/mm2；面板的抗彎強度設(shè)計值:[f]=13N/mm2；面板的受彎應力計算值σ=5.39N/mm2小于面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載標準值:q=50.71N/mm；l--計算跨度(內(nèi)楞間距):l=250mm；E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=9500N/mm2；I--面板的截面慣性矩:I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；面板的最大撓度計算值:ω=5×50.71×2504/(384×9500×4.86×105)=0.559mm；面板的最大容許撓度值:[ω]=l/250=250/250=1mm；面板的最大撓度計算值ω=0.559mm小于面板的最大容許撓度值[ω]=1mm，滿足要求！四、梁側(cè)模板內(nèi)外楞的計算1.內(nèi)楞計算內(nèi)楞(木或鋼)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)梁計算。本工程中，龍骨采用木楞，截面寬度100mm，截面高度140mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=10×142×1/6=326.67cm3；I=10×143×1/12=2286.67cm4；內(nèi)楞計算簡圖（1）.內(nèi)楞強度驗算強度驗算計算公式如下:其中，σ--內(nèi)楞彎曲應力計算值(N/mm2)；M--內(nèi)楞的最大彎距(N.mm)；W--內(nèi)楞的凈截面抵抗矩；[f]--內(nèi)楞的強度設(shè)計值(N/mm2)。按以下公式計算內(nèi)楞跨中彎矩：其中，作用在內(nèi)楞的荷載，q=(1.2×44.62×0.9+1.4×2×0.9)×1=50.71kN/m；內(nèi)楞計算跨度(外楞間距):l=300mm；內(nèi)楞的最大彎距: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；經(jīng)計算得到，內(nèi)楞的最大受彎應力計算值σ=4.61×105/3.27×105=1.411N/mm2；內(nèi)楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=11N/mm2；內(nèi)楞最大受彎應力計算值σ=1.411N/mm2小于內(nèi)楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=11N/mm2，滿足要求?。?）.內(nèi)楞的撓度驗算其中l(wèi)--計算跨度(外楞間距)：l=300mm；q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載標準值：q=50.71N/mm；E--內(nèi)楞的彈性模量：9000N/mm2；I--內(nèi)楞的截面慣性矩：I=2.29×107mm4；內(nèi)楞的最大撓度計算值:ω=0.677×50.71×3004/(100×9000×2.29×107)=0.014mm；內(nèi)楞的最大容許撓度值:[ω]=300/250=1.2mm；內(nèi)楞的最大撓度計算值ω=0.014mm小于內(nèi)楞的最大容許撓度值[ω]=1.2mm，滿足要求！2.外楞計算外楞(木或鋼)承受內(nèi)楞傳遞的集中力，取內(nèi)楞的最大支座力13.945kN,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，外龍骨采用2根木楞，截面寬度100mm，截面高度120mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=10×122×2/6=480cm3；I=10×123×2/12=2880cm4；（1）.外楞抗彎強度驗算其中σ--外楞受彎應力計算值(N/mm2)M--外楞的最大彎距(N.mm)；W--外楞的凈截面抵抗矩；[f]--外楞的強度設(shè)計值(N/mm2)。根據(jù)三跨連續(xù)梁算法求得最大的彎矩為M=F×a=4.564kN.m；其中，F(xiàn)=1/6×q×h=18.255，h為梁高為2.16m，a為次楞間距為250mm；經(jīng)計算得到，外楞的受彎應力計算值:σ=4.56×106/4.80×105=9.508N/mm2；外楞的抗彎強度設(shè)計值:[f]=11N/mm2；外楞的受彎應力計算值σ=9.508N/mm2小于外楞的抗彎強度設(shè)計值[f]=11N/mm2，滿足要求?。?）.外楞的撓度驗算其中E-外楞的彈性模量：9000N/mm2；F--作用在外楞上的集中力標準值：F=18.255kN；l--計算跨度：l=500mm；I-外楞的截面慣性矩：I=28800000mm4；外楞的最大撓度計算值:ω=18255.456×500.003/(100×9000.000×28800000.000)=0.088mm；根據(jù)連續(xù)梁計算得到外楞的最大撓度為0.088mm外楞的最大容許撓度值:[ω]=500/250=2mm；外楞的最大撓度計算值ω=0.088mm小于外楞的最大容許撓度值[ω]=2mm，滿足要求！五、穿梁螺栓的計算驗算公式如下:其中N--穿梁螺栓所受的拉力；A--穿梁螺栓有效面積(mm2)；f--穿梁螺栓的抗拉強度設(shè)計值，取170N/mm2；查表得：穿梁螺栓的直徑:18mm；穿梁螺栓有效直徑:14.93mm；穿梁螺栓有效面積: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。穿梁螺栓最大容許拉力值:[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許拉力值[N]=29.58kN，滿足要求！六、梁底模板計算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強度和撓度。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。強度驗算要考慮模板結(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時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(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=400×18×18/6=2.16×104mm3；I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4；1.抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算：其中，σ--梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2)；M--計算的最大彎矩(kN.m)；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=133.33mm；q--作用在梁底模板的均布荷載設(shè)計值(kN/m)；新澆混凝土及鋼筋荷載設(shè)計值：q1:1.2×（24.00+1.50）×0.40×2.16×0.90=23.79kN/m；模板結(jié)構(gòu)自重荷載：q2:1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m；振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載設(shè)計值：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；跨中彎矩計算公式如下:Mmax=0.10×24.954×0.1332=0.044kN.m；σ=0.044×106/2.16×104=2.054N/mm2；梁底模面板計算應力σ=2.054N/mm2小于梁底模面板的抗壓強度設(shè)計值[f]=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據(jù)《建筑施工計算手冊》剛度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下:其中，q--作用在模板上的壓力線荷載:q=（(24.0+1.50)×2.160+0.35）×0.40=22.17KN/m；l--計算跨度(梁底支撐間距):l=133.33mm；E--面板的彈性模量:E=9500.0N/mm2；面板的最大允許撓度值:[ω]=133.33/250=0.533mm；面板的最大撓度計算值:ω=0.677×22.172×133.34/(100×9500×1.94×105)=0.026mm；面板的最大撓度計算值:ω=0.026mm小于面板的最大允許撓度值:[ω]=133.3/250=0.533mm，滿足要求！七、梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用鋼管。強度及抗剪驗算要考慮模板結(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時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結(jié)構(gòu)自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=(24+1.5)×2.16×0.133=7.344kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m)：q2=0.35×0.133×(2×2.16+0.4)/0.4=0.551kN/m；(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標準值P1=(2.5+2)×0.133=0.6kN/m；2.鋼管的支撐力驗算靜荷載設(shè)計值q=1.2×7.344+1.2×0.551=9.474kN/m；活荷載設(shè)計值P=1.4×0.6=0.84kN/m；鋼管計算簡圖鋼管按照三跨連續(xù)梁計算。本算例中，鋼管的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.49cm3I=10.78cm4鋼管強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:線荷載設(shè)計值q=9.474+0.84=10.314kN/m；最大彎距M=0.1ql2=0.1×10.314×0.4×0.4=0.165kN.m；最大應力σ=M/W=0.165×106/4490=36.752N/mm2；抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2；鋼管的最大應力計算值36.752N/mm2小于鋼管抗彎強度設(shè)計值205N/mm2,滿足要求!鋼管抗剪驗算：截面抗剪強度必須滿足:其中最大剪力:V=0.6×9.474×0.4=2.274kN；鋼管的截面面積矩查表得A=424.000mm2；鋼管受剪應力計算值τ=2×2273.664/424.000=10.725N/mm2；鋼管抗剪強度設(shè)計值[τ]=120N/mm2；鋼管的受剪應力計算值10.725N/mm2小于鋼管抗剪強度設(shè)計值120N/mm2,滿足要求!鋼管撓度驗算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下:10001000q=7.344+0.551=7.895kN/m；鋼管最大撓度計算值ω=0.677×7.895×4004/(100×206000×10.78×104)=0.062mm；鋼管的最大允許撓度[ω]=0.400×1000/1000=0.4mm；鋼管的最大撓度計算值ω=0.062mm小于鋼管的最大允許撓度[ω]=0.4mm，滿足要求！3.支撐鋼管的強度驗算支撐鋼管按照簡支梁的計算如下荷載計算公式如下：(1)鋼筋混凝土梁自重(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)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN/m2)：q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2；q=1.2×(55.080+0.350)+1.4×4.500=72.816kN/m2；梁底支撐根數(shù)為n，立桿梁跨度方向間距為a，梁寬為b，梁高為h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為P，梁側(cè)模板傳給鋼管的集中力為N。當n=2時：當n＞2時：計算簡圖(kN)變形圖(mm)彎矩圖(kN.m)經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到：支座反力RA=RB=0.426kN，中間支座最大反力Rmax=5.781；最大彎矩Mmax=0.128kN.m；最大撓度計算值Vmax=0.077mm；最大應力σ=0.128×106/4490=28.465N/mm2；支撐抗彎設(shè)計強度[f]=205N/mm2；支撐鋼管的最大應力計算值28.465N/mm2小于支撐鋼管的抗彎設(shè)計強度205N/mm2,滿足要求!八、扣件抗滑移的計算:按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓講座》劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.80kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計值,取12.80kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；計算中R取最大支座反力，根據(jù)前面計算結(jié)果得到R=5.781kN×1.5=8.67KN；R<12.80kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!九、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式1.梁兩側(cè)立桿穩(wěn)定性驗算:其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：水平鋼管的最大支座反力：N1=0.426kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×11.6=1.797kN；樓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；樓板鋼筋混凝土自重荷載: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--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比lo/i查表得到；i--計算立桿的截面回轉(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力計算值(N/mm2)；[f]--鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：[f]=205N/mm2；lo--計算長度(m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計算lo=k1uh(1)k1--計算長度附加系數(shù)，取值為：1.155；u--計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3，u=1.7；上式的計算結(jié)果：立桿計算長度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m；Lo/i=2945.25/15.9=185；由長細比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；鋼管立桿受壓應力計算值；σ=3532.533/(0.209×424)=39.863N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=39.863N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算lo=k1k2(h+2a)(2)k1--計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167；k2--計算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7按照表2取值1.026；上式的計算結(jié)果：立桿計算長度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.026×(1.5+0.1×2)=2.035m；Lo/i=2035.481/15.9=128；由長細比lo/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.406；鋼管立桿受壓應力計算值；σ=3532.533/(0.406×424)=20.521N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=20.521N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！2.梁底受力最大的支撐立桿穩(wěn)定性驗算:其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計值，它包括：梁底支撐最大支座反力：N1=5.781kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×(11.6-2.16)=1.797kN；N=5.781+1.797=7.243kN；φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比lo/i查表得到；i--計算立桿的截面回轉(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力計算值(N/mm2)；[f]--鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：[f]=205N/mm2；lo--計算長度(m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計算lo=k1uh(1)k1--計算長度附加系數(shù)，取值為：1.167；u--計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3，u=1.7；上式的計算結(jié)果：立桿計算長度Lo=k1uh=1.167×1.7×1.5=2.976m；Lo/i=2975.85/15.9=187；由長細比lo/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.205；鋼管立桿受壓應力計算值；σ=7243.223/(0.205×424)=83.332N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=83.332N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算lo=k1k2(h+2a)(2)k1--計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.167；k2--計算長度附加系數(shù)，h+2a=1.7按照表2取值1.026；上式的計算結(jié)果：立桿計算長度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.026×(1.5+0.1×2)=2.035m；Lo/i=2035.481/15.9=128；由長細比lo/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.406；鋼管立桿受壓應力計算值；σ=7243.223/(0.406×424)=42.077N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算σ=42.077N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度的設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！模板承重架應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)計和使用安全》十、立桿的地基承載力計算:立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應滿足下式的要求p≤fg地基承載力設(shè)計值:fg=fgk×kc=100×1=100kpa；其中，地基承載力標準值：fgk=100kpa；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=5.781×0.25=23.123kpa；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值：N=5.781kN；基礎(chǔ)底面面積：A=0.25m2。p=23.123≤fg=100kpa。地基承載力滿足要求！十一、板模板(扣件鋼管高架)計算書一、參數(shù)信息:1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.80；縱距(m):0.80；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.10；模板支架搭設(shè)高度(m):14.00；采用的鋼管(mm):Φ48×3.0；板底支撐連接方式:方木支撐；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):1.00；2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷載標準值(kN/m2):2.500；4.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為18mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強度設(shè)計值(N/mm2):13；木方抗剪強度設(shè)計值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):250.000；木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強度設(shè)計值(N/mm2):13.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；5.樓板參數(shù)樓板的計算厚度(mm):120.00；圖2樓板支撐架荷載計算單元二、模板面板計算:面板為受彎構(gòu)件,需要驗算其抗彎強度和剛度，取單位寬度1m的面板作為計算單元面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=100×1.82/6=54cm3；I=100×1.83/12=48.6cm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。面板計算簡圖1、荷載計算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN)：q2=2.5×1=2.5kN/m；2、強度計算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:其中：q=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m最大彎矩M=0.1×7.52×0.252=0.047kN·m；面板最大應力計算值σ=47000/54000=0.87N/mm2；面板的抗彎強度設(shè)計值[f]=13N/mm2；面板的最大應力計算值為0.87N/mm2小于面板的抗彎強度設(shè)計值13N/mm2,滿足要求!3、撓度計算撓度計算公式為其中q=3.35kN/m面板最大撓度計算值v=0.677×3.35×2504/(100×9500×4166666.667)=0.002mm；面板最大允許撓度[V]=250/250=1mm；面板的最大撓度計算值0.002mm小于面板的最大允許撓度1mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計算:方木按照兩跨連續(xù)梁計算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5×10×10/6=83.33cm3；I=5×10×10×10/12=416.67cm4；方木楞計算簡圖1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25×0.25×0.12=0.75kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.35×0.25=0.088kN/m；(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN)：p1=2.5×0.25=0.625kN/m；2.強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下:均布荷載q=1.2×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(0.75+0.088)+1.4×0.625=1.88kN/m；最大彎矩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；方木最大應力計算值σ=M/W=0.15×106/83333.33=1.805N/mm2；方木的抗彎強度設(shè)計值[f]=13.000N/mm2；方木的最大應力計算值為1.805N/mm2小于方木的抗彎強度設(shè)計值13N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗算：截面抗剪強度必須滿足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:Q=0.625×1.88×0.8=0.94kN；方木受剪應力計算值T=3×0.94×103/(2×50×100)=0.282N/mm2；方木抗剪強度設(shè)計值[T]=1.4N/mm2；方木的受剪應力計算值0.282N/mm2小于方木的抗剪強度設(shè)計值1.4N/mm2，滿足要求!4.撓度驗算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下:均布荷載q=q1+q2=0.838kN/m；最大撓度計算值ω=0.521×0.838×8004/(100×9500×4166666.667)=0.045mm；最大允許撓度[V]=800/250=3.2mm；方木的最大撓度計算值0.045mm小于方木的最大允許撓度3.2mm,滿足要求!四、木方支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P=1.88kN；支撐鋼管計算簡圖支撐鋼管計算彎矩圖(kN.m)支撐鋼管計算變形圖(mm)支撐鋼管計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=0.506kN.m；最大變形Vmax=0.976mm；最大支座力Qmax=6.671kN；最大應力σ=505617.187/4490=112.61N/mm2；支撐鋼管的抗壓強度設(shè)計值[f]=205N/mm2；支撐鋼管的最大應力計算值112.61N/mm2小于支撐鋼管的抗壓強度設(shè)計值205N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度為0.976mm小于800/150與10mm,滿足要求!五、扣件抗滑移的計算:按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓講座》劉群主編，P96頁