板底高支模架計(jì)算書(扣件連接方式為單扣件,板底支撐形式為圓木支撐)

1、板底高支模架計(jì)算書某某大廈工程；屬于框架結(jié)構(gòu);地上0層;地下0層；建筑高度：0.00m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：0.00m ；總建筑面積：0.00平方米；總工期：0天；施工單位：某某施工單位。本工程由某某房開(kāi)公司投資建設(shè)，某某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，某某堪查單位地質(zhì)勘查，某某監(jiān)理公司監(jiān)理，某某施工單位組織施工；由章某某擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，李某某擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。由于原木兩頭直徑不能一致，因此考慮到最不利的因素只能以原木兩頭直徑中較小端直徑作為原木的計(jì)算直徑。支撐圓木擱置在支撐鋼管上應(yīng)平整且受力均勻；如通過(guò)楔形墊塊或其他方法進(jìn)行水平調(diào)整，應(yīng)保證其充分的穩(wěn)定性。本工況在國(guó)家規(guī)范中沒(méi)有作出具體規(guī)定及計(jì)算方式，故本計(jì)算書不作為依據(jù)只

2、作參考。樓板高支模架的計(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 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架，對(duì)于高支撐架的計(jì)算規(guī)范存在重要疏漏，使計(jì)算極容易出現(xiàn)不能完全確保安全的計(jì)算結(jié)果。本計(jì)算書編制中還參考施工技術(shù)2002.3.高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)立桿橫向間距或排距l(xiāng)a(m):1.00；立桿縱向間距或跨距l(xiāng)b(m):1.00；立桿步距h(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐

3、點(diǎn)長(zhǎng)度(m):0.10；模板支架計(jì)算高度H(m):6.00；采用的鋼管(mm):48×3.5 ；扣件連接方式:單扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:圓木支撐；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；樓板混凝土厚度(mm):100.000；施工均布荷載(kN/m2):1.000；3.圓木參數(shù)圓木彈性模量E(N/mm2):9500.000；圓木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13.000；圓木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.400；圓木的間隔距離(mm):250.000；圓木的小頭直徑(mm

4、):200.00； 圖2 樓板支撐架荷載計(jì)算單元二、模板支撐圓木的計(jì)算:圓木按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算，其慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=3.142×20.0003/32=785.398cm3；I=3.142×20.0004/64=7853.982cm4； 方木楞計(jì)算簡(jiǎn)圖1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 25.000×0.250×0.100×10-3 = 0.625 kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.350×0.250 = 0.088 kN/m ；(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的

5、荷載(kN)：p1 = (1.000+2.000)×1.000×0.250 = 0.750 kN；2.圓木抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下: 均布荷載 q = 1.2×(0.625 + 0.088) = 0.855 kN/m；集中荷載 p = 1.4×0.750=1.050 kN；最大彎距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.050×1.000 /4 + 0.855×1.0002/8 = 0.369 kN.m；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.050/2 + 0.

6、855×1.000/2 = 0.953 kN ；圓木的最大應(yīng)力值 = M / w = 0.369×106/785.398×103 = 0.470 N/mm2；圓木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13.0 N/mm2；圓木的最大應(yīng)力計(jì)算值為 0.470 N/mm2 小于 圓木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13.0 N/mm2，滿足要求!3.圓木抗剪驗(yàn)算：最大剪力的計(jì)算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T其中最大剪力: V = 1.000×0.855/2+1.050/2 = 0.953 kN； 圓木受剪應(yīng)力計(jì)算值 T =

7、 3 ×952.500/(2 ×60.000 ×80.000) = 0.298 N/mm2； 圓木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T = 1.400 N/mm2；圓木受剪應(yīng)力計(jì)算值為 0.298 N/mm2 小于 圓木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.400 N/mm2，滿足要求!4.圓木撓度驗(yàn)算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和，計(jì)算公式如下: 均布荷載 q = q1 + q2 = 0.625+0.088=0.713 kN/m； 集中荷載 p = 0.750 kN； 圓木最大撓度計(jì)算值 V= 5×0.713×1000.0004 /(384×

8、;9500.000×78539816.34) +750.000×1000.0003 /( 48×9500.000×78539816.34) = 0.033 mm； 圓木最大允許撓度值 V= 1000.000/250=4.000 mm；圓木的最大撓度計(jì)算值 0.033 mm 小于 圓木的最大允許撓度值 4.000 mm,滿足要求!三、橫向支撐鋼管計(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 = 0.855×1.000 + 1.050 = 1.905 kN； 支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖 支撐鋼管計(jì)算彎矩圖(kN.m)

9、支撐鋼管計(jì)算變形圖(kN.m) 支撐鋼管計(jì)算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.714 kN.m ；最大變形 Vmax = 2.006 mm ；最大支座力 Qmax = 8.334 kN ；鋼管最大應(yīng)力 = 0.714×106/5080.000=140.647 N/mm2 ；鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.000 N/mm2 ；支撐鋼管的計(jì)算最大應(yīng)力計(jì)算值 140.647 N/mm2 小于 鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205.000 N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于1000.000/150與10 mm，滿足要求！四、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

10、承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN?？v向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值 R= 8.334 kN；R > 6.40 kN 且R < 12.80 kN,所以單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿足要求!建議采用雙扣件！ 五、模板支架立桿荷載標(biāo)準(zhǔn)值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)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 = 0.138×6.000 = 0.830 kN；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 = 0.350

11、5;1.000×1.000 = 0.350 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 25.000×0.100×10-3×1.000×1.000 = 2.500 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.680 kN；2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (1.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 3.000 kN；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 = 8.616 kN；

12、六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式: 其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 8.616 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)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 = 1.58 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 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 =205.000 N/mm2； L0- 計(jì)算長(zhǎng)度 (m)；如果完全參照扣件式規(guī)范，按下式計(jì)算 l0 = h+2a k1- 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，

13、取值為1.155； u - 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3；u = 1.700； 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 = 0.100 m；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度 L0 = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m；L0/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ；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)= 0.530 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=8616.480/（0.530×489.000） = 33.246 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 33.246 N/mm

14、2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/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l0 = k1k2(h+2a) k1 - 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)按照表1取值1.185；k2 - 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ；上式的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.007×(1.500+0.100×2) = 2.029 m；Lo/i = 2028.602 / 15.800 = 128.000 ；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)= 0.40

15、6 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=8616.480/（0.406×489.000） = 43.401 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 43.401 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/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。七、梁和樓板模板高支撐架的構(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

16、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(guò)多； c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜，不宜超過(guò)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

17、/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N12kN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(kāi)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