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模板设计计算书
一、墙体模板受力验算(本工程墙最高高度为
3.67m厚度为300mm)墙模板计算书
一、墙模板基本参数计算断面宽度300mm,高度3670mm,两侧楼板厚度180mm模板面板采用普通胶合板内龙骨间距450mm,内龙骨采用50×75mm木方,外龙骨采用双钢管48mm×
3.5mm对拉螺栓布置7道,在断面内水平间距300+500+500+500+500+500+500mm,断面跨度方向间距450mm,直径16mm模板组装示意图
二、墙模板荷载标准值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设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中c——混凝土的重力密度,取
24.000kN/m3; t——新浇混凝土的初凝时间,为0时表示无资料取200/T+15,取
5.714h;T——混凝土的入模温度,取
20.000℃;V——混凝土的浇筑速度,取
2.500m/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
0.850根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=
28.800kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=
50.000kN/m2倒混凝土时产生的荷载标准值F2=
6.000kN/m2
三、墙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模板面板的按照三跨连续梁计算面板的计算宽度取
3.36m荷载计算值q=
1.2×
50.000×
3.360+
1.4×
6.000×
3.360=
229.824kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
336.00×
1.80×
1.80/6=
181.44cm3;I=
336.00×
1.80×
1.80×
1.80/12=
163.30cm4;计算简图弯矩图kN.m剪力图kN变形图mm经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=
13.789kNN2=
37.921kNN3=
37.921kNN4=
13.789kN最大弯矩M=
0.517kN.m最大变形V=
0.1mm1抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=
0.517×1000×1000/181440=
2.849N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取
15.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f[f]满足要求!2抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度计算值T=3×
20684.0/2×
3360.000×
18.000=
0.513N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.40N/mm2抗剪强度验算T[T],满足要求!3挠度计算面板最大挠度计算值v=
0.080mm面板的最大挠度小于
150.0/250满足要求!
四、墙模板内龙骨的计算内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到q=
37.921/
3.360=
11.286kN/m内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算内龙骨计算简图内龙骨弯矩图kN.m内龙骨变形图mm内龙骨剪力图kN经过计算得到最大弯矩M=
0.507kN.m经过计算得到最大支座F=
6.899kN经过计算得到最大变形V=
0.3mm内龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
6.00×
9.00×
9.00/6=
81.00cm3;I=
6.00×
9.00×
9.00×
9.00/12=
364.50cm4;1内龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=
0.507×106/
81000.0=
6.26N/mm2内龙骨的抗弯计算强度小于
13.0N/mm2满足要求!2内龙骨抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]截面抗剪强度计算值T=3×3512/2×60×90=
0.976N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.30N/mm2内龙骨的抗剪强度计算满足要求!3内龙骨挠度计算最大变形v=
0.3mm内龙骨的最大挠度小于
500.0/250满足要求!
五、墙模板外龙骨的计算外龙骨承受内龙骨传递的荷载,按照集中荷载下连续梁计算外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取横向支撑钢管传递力支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图kN.m支撑钢管变形图mm支撑钢管剪力图kN经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=
0.827kN.m最大变形vmax=
0.240mm最大支座力Qmax=
22.535kN抗弯计算强度f=
0.827×106/
10160000.0=
81.40N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!支撑钢管的最大挠度小于
450.0/150与10mm满足要求!
六、对拉螺栓的计算计算公式:N[N]=fA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170N/mm2;对拉螺栓的直径mm:16对拉螺栓有效直径mm:14对拉螺栓有效面积mm2:A=
144.000对拉螺栓最大容许拉力值kN:[N]=
24.480对拉螺栓所受的最大拉力kN:N=
22.535对拉螺栓强度验算满足要求!
2、顶板模板受力验算(
4.2米高、200mm厚)扣件钢管楼板模板支架计算书(带顶托)模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)模板支架搭设高度为
3.71米,搭设尺寸为立杆的纵距b=
0.80米,立杆的横距l=
0.80米,立杆的步距h=
1.50米梁顶托采用双钢管48×
3.5mm图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为48×
3.5
一、模板面板计算面板为受弯结构需要验算其抗弯强度和刚度模板面板的按照三跨连续梁计算静荷载标准值q1=
25.000×
0.180×
0.900+
0.350×
0.900=
4.365kN/m活荷载标准值q2=
2.000+
1.000×
0.900=
2.700kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
90.00×
1.80×
1.80/6=
48.6cm3;I=
90.00×
1.80×
1.80×
1.80/12=
43.74cm4;1抗弯强度计算f=M/W[f]其中f——面板的抗弯强度计算值N/mm2; M——面板的最大弯距N.mm; W——面板的净截面抵抗矩;[f]——面板的抗弯强度设计值,取
15.00N/mm2;M=
0.100ql2其中q——荷载设计值kN/m;经计算得到M=
0.100×
1.2×
4.365+
1.4×
3.300×
0.200×
0.200=
0.039kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=
0.039×1000×1000/43740=
0.892N/mm2面板的抗弯强度验算f[f]满足要求!2抗剪计算[可以不计算]T=3Q/2bh[T]其中最大剪力Q=
0.600×
1.2×
4.365+
1.4×
2.700×
0.200=
1.082kN 截面抗剪强度计算值T=3×
1032.0/2×
900.000×
18.000=
0.100N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=
1.40N/mm2抗剪强度验算T[T],满足要求!3挠度计算v=
0.677ql4/100EI[v]=l/250面板最大挠度计算值v=
0.677×
4.365×2004/100×6000×437400=
0.018mm面板的最大挠度小于
200.0/250满足要求!
二、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算
1.荷载的计算1钢筋混凝土板自重kN/m q11=
25.000×
0.180×
0.180=
0.810kN/m2模板的自重线荷载kN/m q12=
0.350×
0.180=
0.063kN/m3活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载kN/m经计算得到,活荷载标准值q2=
1.000+
2.000×
0.180=
0.540kN/m静荷载q1=
1.2×
0.900+
1.2×
0.063=
1.1556kN/m活荷载q2=
1.4×
0.540=
0.7560kN/m
2.木方的计算按照三跨连续梁计算,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:均布荷载q=
2.204/
0.900=
2.449kN/m最大弯矩M=
0.1ql2=
0.1×
2.00×
0.90×
0.90=
0.162kN.m最大剪力Q=
0.54×
0.900×
2.449=
1.19kN最大支座力N=
0.9×
0.900×
2.449=
1.984kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
6.00×
9.00×
9.00/6=
81.00cm3;I=
6.00×
9.00×
9.00×
9.00/12=
364.50cm4;1木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=
0.242×106/
81000.0=
2.99N/mm2木方的抗弯计算强度小于
13.0N/mm2满足要求!2木方抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=
0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]截面抗剪强度计算值T=3×1323/2×60×90=
0.367N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.60N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!3木方挠度计算最大变形v=
0.677×
0.970×
1100.04/100×
9500.00×
3645000.0=
0.278mm木方的最大挠度小于
1100.0/250满足要求!
三、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算集中荷载取木方的支座力P=
2.425kN均布荷载取托梁的自重q=
0.092kN/m托梁计算简图托梁弯矩图kN.m托梁变形图mm托梁剪力图kN经过计算得到最大弯矩M=
1.484kN.m经过计算得到最大支座F=
14.787kN经过计算得到最大变形V=
2.5mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=
10.16cm3;截面惯性矩I=
24.38cm4;1顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=
1.484×106/
1.05/
10160.0=
139.11N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于
215.0N/mm2满足要求!2顶托梁挠度计算最大变形v=
2.5mm顶托梁的最大挠度小于
1100.0/400满足要求!
四、扣件抗滑移的计算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
5.
2.5:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值取
8.0kN; R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算
五、模板支架荷载标准值立杆轴力作用于模板支架的荷载包括静荷载、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=
0.129×
3.710=
0.479kN2模板的自重kN NG2=
0.350×
0.900×
0.900=
0.284kN3钢筋混凝土楼板自重kN NG3=
25.000×
0.180×
1.100×
1.100=
5.445kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=
6.310kN
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载经计算得到,活荷载标准值NQ=
1.000+
2.000×
1.100×
1.100=
3.630kN
3.不考虑风荷载时立杆的轴向压力设计值计算公式N=
1.2NG+
1.4NQ
六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值kN;N=
12.65 ——轴心受压立杆的稳定系数由长细比l0/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 ——钢管立杆抗压强度计算值N/mm2; [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=
205.00N/mm2; l0——计算长度m;如果完全参照《扣件式规范》,由公式1或2计算l0=k1uh1l0=h+2a2 k1——计算长度附加系数,取值为
1.155; u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表
5.
3.3;u=
1.70 a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=
0.30m;公式1的计算结果=
124.81N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!公式2的计算结果=
66.96N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!
七、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明验算楼板强度时按照最不利考虑楼板的跨度取
6.00m,楼板承受的荷载按照线均布考虑宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积As=
2592.0mm2,fy=
300.0N/mm2板的截面尺寸为b×h=4800mm×180mm,截面有效高度h0=160mm按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、14天、21天...的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下
2.计算楼板混凝土7天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边
6.00m,短边
6.00×
0.80=
4.80m,楼板计算范围内摆放6×5排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载第2层楼板所需承受的荷载为q=1×
1.2×
0.35+
25.00×
0.18+1×
1.2×
0.44×6×5/
6.00/
4.80+
1.4×
2.00+
1.00=
10.57kN/m2计算单元板带所承受均布荷载q=
4.80×
10.57=
50.75kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=
0.0664×ql2=
0.0664×
50.75×
4.802=
77.63kN.m验算楼板混凝土强度的平均气温为
20.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到7天后混凝土强度达到
58.40%,C
30.0混凝土强度近似等效为C
17.5混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=
8.41N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度ξ=Asfy/bh0fcm=
2592.00×
300.00/
4800.00×
160.00×
8.41=
0.12查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为s=
0.113此层楼板所能承受的最大弯矩为M1=sbh02fcm=
0.113×
4800.000×
160.0002×
8.4×10-6=
116.8kN.m结论由于ΣMi=
116.77=
116.77Mmax=
77.63所以第7天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载第2层以下的模板支撑可以拆除扣件钢管楼板模板支架计算书(带顶托)模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)模板支架搭设高度为5米,搭设尺寸为立杆的纵距b=
0.90米,立杆的横距l=
0.90米,立杆的步距h=
1.50米梁顶托采用双钢管48×5mm图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为48×5
一、模板面板计算面板为受弯结构需要验算其抗弯强度和刚度模板面板的按照三跨连续梁计算静荷载标准值q1=
25.000×
0.400×
0.900+
0.50×
0.900=
9.315kN/m活荷载标准值q2=
2.000+
1.000×
0.900=
2.700kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
90.00×
1.80×
1.80/6=
48.60cm3;I=
90.00×
1.80×
1.80×
1.80/12=
43.74cm4;1抗弯强度计算f=M/W[f]其中f——面板的抗弯强度计算值N/mm2; M——面板的最大弯距N.mm; W——面板的净截面抵抗矩;[f]——面板的抗弯强度设计值,取
15.00N/mm2;M=
0.100ql2其中q——荷载设计值kN/m;经计算得到M=
0.100×
1.2×
9.315+
1.4×
2.700×
0.200×
0.200=
0.060kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=
0.060×1000×1000/48600=
1.231N/mm2面板的抗弯强度验算f[f]满足要求!2抗剪计算[可以不计算]T=3Q/2bh[T]其中最大剪力Q=
0.600×
1.2×
9.315+
1.4×
2.700×
0.200=
1.795kN 截面抗剪强度计算值T=3×
1795.0/2×
900.000×
18.000=
0.166N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=
1.40N/mm2抗剪强度验算T[T],满足要求!3挠度计算v=
0.677ql4/100EI[v]=l/250面板最大挠度计算值v=
0.677×
9.315×2004/100×6000×437400=
0.038mm面板的最大挠度小于
200.0/250满足要求!
二、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算
1.荷载的计算1钢筋混凝土板自重kN/m q11=
25.000×
0.400×
0.200=
2.000kN/m2模板的自重线荷载kN/m q12=
0.350×
0.200=
0.070kN/m3活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载kN/m经计算得到,活荷载标准值q2=
1.000+
2.000×
0.200=
0.600kN/m静荷载q1=
1.2×
2.000+
1.2×
0.070=
2.484kN/m活荷载q2=
1.4×
0.600=
0.840kN/m
2.木方的计算按照三跨连续梁计算,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:均布荷载q=
2.992/
0.900=
3.324kN/m最大弯矩M=
0.1ql2=
0.1×
3.32×
0.90×
0.90=
0.269kN.m最大剪力Q=
0.6×
0.900×
3.324=
1.795kN最大支座力N=
1.1×
0.900×
3.324=
3.291kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
6.00×
9.00×
9.00/6=
81.00cm3;I=
6.00×
9.00×
9.00×
9.00/12=
364.50cm4;1木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=
0.269×106/
81000.0=
3.32N/mm2木方的抗弯计算强度小于
13.0N/mm2满足要求!2木方抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=
0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]截面抗剪强度计算值T=3×1795/2×60×90=
0.499N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.60N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!3木方挠度计算最大变形v=
0.677×
2.070×
900.04/100×
9500.00×
3645000.0=
0.266mm木方的最大挠度小于
900.0/250满足要求!
三、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算集中荷载取木方的支座力P=
3.291kN均布荷载取托梁的自重q=
0.092kN/m托梁计算简图托梁弯矩图kN.m托梁变形图mm托梁剪力图kN经过计算得到最大弯矩M=
1.348kN.m经过计算得到最大支座F=
16.390kN经过计算得到最大变形V=
1.5mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=
10.16cm3;截面惯性矩I=
24.38cm4;1顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=
1.348×106/
1.05/
10160.0=
126.36N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于
215.0N/mm2满足要求!2顶托梁挠度计算最大变形v=
1.5mm顶托梁的最大挠度小于
900.0/400满足要求!
四、扣件抗滑移的计算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
5.
2.5:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值取
8.0kN; R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算
五、模板支架荷载标准值立杆轴力作用于模板支架的荷载包括静荷载、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=
0.129×
3.200=
0.413kN2模板的自重kN NG2=
0.350×
0.900×
0.900=
0.284kN3钢筋混凝土楼板自重kN NG3=
25.000×
0.400×
0.900×
0.900=
8.100kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=
8.797kN
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载经计算得到,活荷载标准值NQ=
1.000+
2.000×
0.900×
0.900=
2.430kN
3.不考虑风荷载时立杆的轴向压力设计值计算公式N=
1.2NG+
1.4NQ
六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值kN;N=
13.96 ——轴心受压立杆的稳定系数由长细比l0/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 ——钢管立杆抗压强度计算值N/mm2; [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=
205.00N/mm2; l0——计算长度m;如果完全参照《扣件式规范》,由公式1或2计算l0=k1uh1l0=h+2a2 k1——计算长度附加系数,取值为
1.155; u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表
5.
3.3;u=
1.70 a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=
0.30m;公式1的计算结果=
137.67N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!公式2的计算结果=
73.86N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!
七、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明验算楼板强度时按照最不利考虑楼板的跨度取
8.10m,楼板承受的荷载按照线均布考虑宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积As=
9720.0mm2,fy=
300.0N/mm2板的截面尺寸为b×h=8100mm×400mm,截面有效高度h0=380mm按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15天...的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下
2.计算楼板混凝土7天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边
8.10m,短边
8.10×
1.00=
8.10m,楼板计算范围内摆放10×10排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载第2层楼板所需承受的荷载为q=1×
1.2×
0.35+
25.00×
0.40+1×
1.2×
0.41×10×10/
8.10/
8.10+
1.4×
2.00+
1.00=
17.38kN/m2计算单元板带所承受均布荷载q=
8.10×
17.38=
140.75kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=
0.0513×ql2=
0.0513×
140.74×
8.102=
473.71kN.m验算楼板混凝土强度的平均气温为
20.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到5天后混凝土强度达到
58.40%,C
30.0混凝土强度近似等效为C
17.5混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=
8.41N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度ξ=Asfy/bh0fcm=
9720.00×
300.00/
8100.00×
380.00×
8.41=
0.11查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为s=
0.113此层楼板所能承受的最大弯矩为M1=sbh02fcm=
0.113×
8100.000×
380.0002×
8.4×10-6=
1111.4kN.m结论由于ΣMi=
1111.44=
1111.44Mmax=
473.71所以第5天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载第2层以下的模板支撑可以拆除
三、梁模板支撑受力验算(本工程最大的梁为300mm×500mm)梁木模板与支撑计算书梁支撑受力验算梁模板扣件钢管支撑架计算书高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果本计算书还参照《施工技术》
2002.
3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》,供脚手架设计人员参考模板支架搭设高度为
4.2米,基本尺寸为梁截面B×D=300mm×500mm,梁支撑立杆的横距跨度方向l=
0.90米,立杆的步距h=
1.50米,梁底增加数道承重立杆图1梁模板支撑架立面简图计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递集中力大小为F=
1.2×
25.000×
0.140×
0.500×
0.450=
0.945kN采用的钢管类型为48×5
一、模板面板计算面板为受弯结构需要验算其抗弯强度和刚度模板面板的按照多跨连续梁计算作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等
1.荷载的计算1钢筋混凝土梁自重kN/m q1=
25.000×
0.600×
0.450=
6.750kN/m2模板的自重线荷载kN/m q2=
0.50×
0.450×2×
0.600+
0.300/
0.300=
0.788kN/m3活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载kN经计算得到,活荷载标准值P1=
1.000+
2.000×
0.300×
0.450=
0.405kN均布荷载q=
1.2×
6.750+
1.2×
0.788=
9.045kN/m集中荷载P=
1.4×
0.405=
0.567kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
45.00×
1.80×
1.80/6=
24.30cm3;I=
45.00×
1.80×
1.80×
1.80/12=
21.87cm4;计算简图弯矩图kN.m剪力图kN变形图mm经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=
0.509kNN2=
2.263kNN3=
0.509kN最大弯矩M=
0.025kN.m最大变形V=
0.0mm1抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=
0.025×1000×1000/24300=
1.029N/mm2面板的抗弯强度设计值[f],取
15.00N/mm2;面板的抗弯强度验算f[f]满足要求!2抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度计算值T=3×
847.0/2×
450.000×
18.000=
0.157N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.40N/mm2抗剪强度验算T[T],满足要求!3挠度计算面板最大挠度计算值v=
0.018mm面板的最大挠度小于
150.0/250满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
(一)梁底木方计算按照三跨连续梁计算,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:均布荷载q=
2.263/
0.450=
5.029kN/m最大弯矩M=
0.1ql2=
0.1×
5.03×
0.45×
0.45=
0.102kN.m最大剪力Q=
0.6×
0.450×
5.029=
1.358kN最大支座力N=
1.1×
0.450×
5.029=
2.489kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
6.00×
9.00×
9.00/6=
81.00cm3;I=
6.00×
9.00×
9.00×
9.00/12=
364.50cm4;1木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=
0.102×106/
81000.0=
1.26N/mm2木方的抗弯计算强度小于
13.0N/mm2满足要求!2木方抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=
0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]截面抗剪强度计算值T=3×1358/2×60×90=
0.377N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!3木方挠度计算最大变形v=
0.677×
4.191×
450.04/100×
9500.00×
3645000.0=
0.034mm木方的最大挠度小于
450.0/250满足要求!
三、梁底支撑钢管计算一梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取木方支撑传递力支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图kN.m支撑钢管变形图mm支撑钢管剪力图kN经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=
0.893kN.m最大变形vmax=
2.716mm最大支座力Qmax=
2.585kN抗弯计算强度f=
0.893×106/
5080.0=
175.85N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!支撑钢管的最大挠度小于
900.0/150与10mm满足要求!二梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取横向支撑钢管传递力支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图kN.m支撑钢管变形图mm支撑钢管剪力图kN经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=
0.407kN.m最大变形vmax=
0.868mm最大支座力Qmax=
5.558kN抗弯计算强度f=
0.407×106/
5080.0=
80.15N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!支撑钢管的最大挠度小于
900.0/150与10mm满足要求!
四、扣件抗滑移的计算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
5.
2.5:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值取
8.0kN; 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,R=
5.56kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动其抗滑承载力可取
8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动其抗滑承载力可取
12.0kN
五、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括横杆的最大支座反力N1=
5.56kN已经包括组合系数
1.4脚手架钢管的自重N2=
1.2×
0.129×
3.600=
0.558kNN=
5.558+
0.558=
6.116kN——轴心受压立杆的稳定系数由长细比l0/i查表得到;i——计算立杆的截面回转半径cm;i=
1.58A——立杆净截面面积cm2;A=
4.89W——立杆净截面抵抗矩cm3;W=
5.08——钢管立杆抗压强度计算值N/mm2;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=
205.00N/mm2;l0——计算长度m;如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式1或2计算l0=k1uh1l0=h+2a2k1——计算长度附加系数,按照表1取值为
1.185;u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表
5.
3.3;u=
1.70a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=
0.00m;公式1的计算结果=
63.45N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!公式2的计算结果=
19.80N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式3计算l0=k1k2h+2a3k2——计算长度附加系数,按照表2取值为
1.000;公式3的计算结果=
24.86N/mm2,立杆的稳定性计算[f]满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患表1模板支架计算长度附加系数k1———————————————————————————————————————步距hmh≤
0.
90.9h≤
1.
21.2h≤
1.
51.5h≤
2.1k
11.
1631.
1671.
1851.243———————————————————————————————————————表2模板支架计算长度附加系数k2—————————————————————————————————————————————Hm46810121416182025303540h+2a或u1hm
1.
351.
01.
0141.
0261.
0391.
0421.
0541.
0611.
0811.
0921.
1131.
1371.
1551.
1731.
441.
01.
0121.
0221.
0311.
0391.
0471.
0561.
0641.
0721.
0921.
1111.
1291.
1491.
531.
01.
0071.
0151.
0241.
0311.
0391.
0471.
0551.
0621.
0791.
0971.
1141.
1321.
621.
01.
0071.
0141.
0211.
0291.
0361.
0431.
0511.
0561.
0741.
0901.
1061.
1231.
801.
01.
0071.
0141.
0201.
0261.
0331.
0401.
0461.
0521.
0671.
0811.
0961.
1111.
921.
01.
0071.
0121.
0181.
0241.
0301.
0351.
0421.
0481.
0621.
0761.
0901.
1042.
041.
01.
0071.
0121.
0181.
0221.
0291.
0351.
0391.
0441.
0601.
0731.
0871.
1012.
251.
01.
0071.
0101.
0161.
0201.
0271.
0321.
0371.
0421.
0571.
0701.
0811.
0942.
701.
01.
0071.
0101.
0161.
0201.
0271.
0321.
0371.
0421.
0531.
0661.
0781.091—————————————————————————————————————————————以上表参照杜荣军《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
六、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变
2.立杆步距的设计a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;c.高支撑架步距以
1.2--
1.5m为宜,不宜超过
1.5m
3.整体性构造层的设计a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层
4.剪刀撑的设计a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置
5.顶部支撑点的设计a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式
6.支撑架搭设的要求a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;d.地基支座的设计要满足承载力的要求
7.施工使用的要求a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决
四、柱模板计算验算(本工程最大柱为700mm×700mm×4200mm)柱模板支撑计算书
一、柱模板基本参数柱模板的截面宽度B=700mm,B方向对拉螺栓1道,柱模板的截面高度H=700mm,H方向对拉螺栓1道,柱模板的计算高度L=4200mm,柱箍间距计算跨度d=700mm柱箍采用双钢管48mm×
4.2mm柱模板竖楞截面宽度50mm,高度70mmB方向竖楞5根,H方向竖楞35根柱模板支撑计算简图
二、柱模板荷载标准值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设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中c——混凝土的重力密度,取
24.000kN/m3; t——新浇混凝土的初凝时间,为0时表示无资料取200/T+15,取
5.714h;T——混凝土的入模温度,取
20.000℃;V——混凝土的浇筑速度,取
2.500m/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
3.000m;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
0.850根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=
40.540kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=
40.000kN/m2倒混凝土时产生的荷载标准值F2=
3.000kN/m2
三、柱模板面板的计算面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下面板计算简图面板的计算宽度取柱箍间距
0.60m荷载计算值q=
1.2×
40.000×
0.600+
1.4×
3.000×
0.600=
31.320kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
60.00×
1.80×
1.80/6=
32.40cm3;I=
60.00×
1.80×
1.80×
1.80/12=
29.16cm4;1抗弯强度计算f=M/W[f]其中f——面板的抗弯强度计算值N/mm2; M——面板的最大弯距N.mm; W——面板的净截面抵抗矩;[f]——面板的抗弯强度设计值,取
15.00N/mm2;M=
0.100ql2其中q——荷载设计值kN/m;经计算得到M=
0.100×
1.2×
24.000+
1.4×
1.800×
0.270×
0.270=
0.228kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=
0.228×1000×1000/32400=
7.047N/mm2面板的抗弯强度验算f[f]满足要求!2抗剪计算[可以不计算]T=3Q/2bh[T]其中最大剪力Q=
0.600×
1.2×
24.000+
1.4×
1.800×
0.270=
5.074kN 截面抗剪强度计算值T=3×
5074.0/2×
600.000×
18.000=
0.705N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=
1.40N/mm2抗剪强度验算T[T],满足要求!3挠度计算v=
0.677ql4/100EI[v]=l/250面板最大挠度计算值v=
0.677×
24.000×2704/100×6000×291600=
0.494mm面板的最大挠度小于
270.0/250满足要求!
四、竖楞木方的计算竖楞木方直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下竖楞木方计算简图竖楞木方的计算宽度取BH两方向最大间距
0.270m荷载计算值q=
1.2×
40.000×
0.270+
1.4×
3.000×
0.270=
14.094kN/m按照三跨连续梁计算,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:均布荷载q=
8.456/
0.600=
14.094kN/m最大弯矩M=
0.1ql2=
0.1×
14.094×
0.60×
0.60=
0.507kN.m最大剪力Q=
0.6×
0.600×
14.094=
5.074kN最大支座力N=
1.1×
0.600×
14.094=
9.302kN截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=
6.00×
9.00×
9.00/6=
81.00cm3;I=
6.00×
9.00×
9.00×
9.00/12=
364.50cm4;1抗弯强度计算抗弯计算强度f=
0.507×106/
81000.0=
6.26N/mm2抗弯计算强度小于
13.0N/mm2满足要求!2抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=
0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]截面抗剪强度计算值T=3×5074/2×60×90=
1.409N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=
1.50N/mm2抗剪强度计算满足要求!3挠度计算最大变形v=
0.677×
11.745×
600.04/100×
9500.00×
3645000.0=
0.298mm最大挠度小于
600.0/250满足要求!
五、B方向柱箍的计算竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P P=
1.2×
40.00+
1.4×
3.00×
0.270×
0.600=
8.46kN柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取木方传递力支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图kN.m支撑钢管变形图mm支撑钢管剪力图kN经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=
0.308kN.m最大变形vmax=
0.059mm最大支座力Qmax=
12.794kN抗弯计算强度f=
0.308×106/
10160000.0=
30.32N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!支撑钢管的最大挠度小于
420.0/150与10mm满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算计算公式:N[N]=fA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170N/mm2;对拉螺栓的直径mm:14对拉螺栓有效直径mm:12对拉螺栓有效面积mm2:A=
105.000对拉螺栓最大容许拉力值kN:[N]=
17.850对拉螺栓所受的最大拉力kN:N=
12.794对拉螺栓强度验算满足要求!
七、H方向柱箍的计算竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P P=
1.2×
40.00+
1.4×
3.00×
0.270×
0.600=
8.46kN柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取木方传递力支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图kN.m支撑钢管变形图mm支撑钢管剪力图kN经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=
0.308kN.m最大变形vmax=
0.059mm最大支座力Qmax=
12.794kN抗弯计算强度f=
0.308×106/
10160000.0=
30.32N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!支撑钢管的最大挠度小于
420.0/150与10mm满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算计算公式:N[N]=fA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170N/mm2;对拉螺栓的直径mm:14对拉螺栓有效直径mm:12对拉螺栓有效面积mm2:A=
105.000对拉螺栓最大容许拉力值kN:[N]=
17.850对拉螺栓所受的最大拉力kN:N=
12.794对拉螺栓强度验算满足要求绿景广场模板施工方案计算书陕西元辰建筑工程有限公司绿景广场项目部二零一一年十二月编制审核审批3005000。