梁板模板硬架支模設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、.板模板(扣件鋼管高架)計(jì)算書工程 ；工程建設(shè)地點(diǎn)：；屬于結(jié)構(gòu)；地上0層；地下0層；建筑高度：0m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：0m ；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計(jì)，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。高支撐架的計(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。因本工程模板支架高度大于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（

2、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。一、參數(shù)信息:1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):1.35；縱距(m):1.35；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):4.60；采用的鋼管(mm):48×3.5 ；板底支撐連接方式:方木支撐；立桿承重連接方式:可調(diào)托座；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(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):2.500；3.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為15mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗

3、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):400.000；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):50.00；木方的截面高度(mm):80.00；托梁材料為：5號槽鋼；4.樓板參數(shù)樓板的計(jì)算厚度(mm):120.00； 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 = 135×1.52/6 = 50.625 cm3；I = 135

4、15;1.53/12 = 37.969 cm4；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 = 25×0.12×1.35+0.35×1.35 = 4.523 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 = 2.5×1.35= 3.375 kN/m；2、強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.2×4.523+1.4×3.375= 10.152kN/m最大彎矩 M=0.1×10.152×4002= 162432 k

5、N·m；面板最大應(yīng)力計(jì)算值 =M/W= 162432/50625 = 3.209 N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13 N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為 3.209 N/mm2 小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=4.523kN/m面板最大撓度計(jì)算值 = 0.677×4.523×4004/(100×9500×37.969×104)=0.217 mm； 面板最大允許撓度 =400/ 250=1.6 mm；面板的最大撓度計(jì)算值

6、 0.217 mm 小于 面板的最大允許撓度 1.6 mm,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=5×8×8/6 = 53.33 cm3；I=b×h3/12=5×8×8×8/12 = 213.33 cm4； 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= 25×0.4×0.12+0.35×0.4 = 1.34 kN/m ；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 =

7、2.5×0.4 = 1 kN/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 = 1.2×1.34+1.4×1 = 3.008 kN/m；最大彎矩 M = 0.125ql2 = 0.125×3.008×1.352 = 0.685 kN·m；方木最大應(yīng)力計(jì)算值 = M /W = 0.685×106/53333.33 = 12.849 N/mm2；方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13.000 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計(jì)算值為 12.849 N/mm2 小

8、于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗(yàn)算：截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: = 3V/2bhn < 其中最大剪力: V = 0.625×3.008×1.35 = 2.538 kN；方木受剪應(yīng)力計(jì)算值 = 3 ×2.538×103/(2 ×50×80) = 0.952 N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 = 1.4 N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值 0.952 N/mm2 小于 方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.4 N/mm2，滿足要求!4.撓度驗(yàn)算:計(jì)算公式如下:=0.521ql4/(100EI)=l/400均布荷載 q =

9、q1 = 1.34 kN/m；最大撓度計(jì)算值 = 0.521×1.34×13504 /(100×9000×2133333.333)= 1.208 mm；最大允許撓度 =1350/ 250=5.4 mm；方木的最大撓度計(jì)算值 1.208 mm 小于 方木的最大允許撓度 5.4 mm,滿足要求!四、托梁材料計(jì)算:托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；托梁采用：5號槽鋼；W=10.4 cm3；I=26 cm4；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P4.061kN; 托梁計(jì)算簡圖 托梁計(jì)算彎矩圖(kN·m) 托梁計(jì)算變形圖(mm) 托梁計(jì)算剪力圖(kN)

10、 最大彎矩 Mmax = 1.871 kN·m ；最大變形 Vmax = 4.233 mm ；最大支座力 Qmax = 15.061 kN ；最大應(yīng)力 = 1871495.901/10400 = 179.952 N/mm2；托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2；托梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 179.952 N/mm2 小于 托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度為 4.233mm 小于 1350/150與10 mm,滿足要求!五、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)

11、：NG1 = 0.144×4.6 = 0.664 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 = 0.35×1.35×1.35 = 0.638 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 25×0.12×1.35×1.35 = 5.468 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.77 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 = (2.5+2 ) ×1.35×1.35 = 8.201 kN；3.

12、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 = 19.605 kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式: =N/(A)f其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 19.605 kN； - 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 = 1.58 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 N/mm2；

13、L0- 計(jì)算長度 (m)；按下式計(jì)算: l0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m； 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 = 0.1 m；l0/i = 1700 / 15.8 = 108 ；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)= 0.53 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=19605.288/（0.53×489） = 75.646 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 75.646 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/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 =

14、 k1k2(h+2a)= 1.167×1.002×(1.5+0.1×2) = 1.988 m；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1.002 ；Lo/i = 1987.868 / 15.8 = 126 ；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)= 0.417 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=19605.288/（0.417×489） = 96.145 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 96.145 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205

15、 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

16、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)開在不同的框格層中設(shè)置；