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文档简介

1、模板支撑的设计1. 脚手架设计计算2.模板支撑架设计计算1.1 脚手架事故连墙措施不可靠,11层脚手架瞬间坍塌脚手架整体侧移、弯曲,架管严重变形连墙件随意提前拆除,造成脚手架坍塌,导致1人死亡,25人受伤的重大安全事故脚手架整体弯曲脚手架倒塌另一面状况脚手架整体弯曲1.2 分析当前脚手架发生事故的原因 1.技术原因(施工前的主要原因) 脚手架和模架倒塌的主要原因是支撑失稳,连接强度不够,由于许多施工企业在模板工程施工前,没有进行模板设计和刚度验算,只靠经验来进行支撑系统布置,使支撑系统的刚度和 稳定性考虑不足。 2.材料原因 钢管不符合规范和国家有关规定的要求 扣件不符合规范和国家有关规定的要

2、求 脚手板质量不符合要求 3.管理原因(过程控制中的主要原因) 安全培训制度建立健全安全保证体系、落实安全生产责任制 安全施工技术交底 安全防护以及施工机具管理 施工现场危险部位安全警示标志的设置 现场检查是否按照方案和交底内容执行1.3 脚手架荷载的确定1.荷载的分类:恒荷载和活荷载 恒荷载: a.脚手架结构自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重; b. 构、配件自重,包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。 活荷载: a.施工荷载,包括作业层上的人员、器具和材料的自重; b.风荷载。 2.荷载的效应组合 计算纵向、横向水平杆强度与变形时,采用: 永

3、久荷载+施工均布活荷载; 脚手架立杆稳定验算时,采用: 永久荷载+施工均布活荷载 永久荷载+0.85(施工均布活荷载+风荷载) 连墙件承载力时,采用: 单排架,风荷载+3.0kn 双排架,风荷载+5.0kn1.4详细计算1.4.1落地式脚手架计算 1.小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面计算简图如下所示: 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 (1)荷载的计算小横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值 表4.2.11脚手板自重标准值表4.2.2施工均布活荷载标准值小横杆计算简图(2)小横杆的强度计算要满足 其

4、中: M 为弯矩设计值,包括脚手板自重荷载产生的弯矩和施工活荷载的弯矩; W 为钢管的截面模量; f钢管抗弯强度设计值,取205N/mm2。(3)小横杆的挠度计算要满足 v按照规范要求为l/150与10mm。 (4) 脚手架荷载为什么不计算悬臂端说明 从弯矩公式看不带悬挑的情况弯矩大偏于安全,挠度直接从公式看不出结论,但代入规范最大悬挑计算长度0.3米,及排距取1.5米时,计算结果还是第一个大,因此规范取了第一种情况进行计算安全。 2.大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 说明:

5、脚手架的纵距最大的值为作2米,一根脚手管的长度为6米,和规范要求的一致,宜按三跨连续梁进行计算。受弯构件的允许挠度值 大横杆的计算简图其中:P为上面的荷载值,q为钢管的自重3.扣件抗滑移 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; 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12.0kN4.风荷载标准值的计算荷载规范计算风荷载标准值公式

6、为:(1)风荷载标准值公式的说明: 1.现行国标准建筑结构荷载规范规定的风荷载标准值中,还应乘以风振系数z,以考虑风压脉动对高层结构的影响。考虑脚手架是附着在主体结构上,故这里风振系数z=1 2. 荷载规范规定的基本风压是根据重现期为50年确定的,而脚手架使用期较短一般在25年之间,遇到强劲风的概率相对要小得多,基本风压w0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的,5年一遇的风压概率所考虑的。 3.脚手架的风荷载体型系数分布比较复杂,国内研究不多,仅广东省建筑施工设计研究所对广东国家大厦脚手架做过风洞实验。国外相关相关标准在脚手架风荷载计算方面也未给具体的方法。所以在计算脚手架的风荷载

7、标准值时,体型系数仍参照建筑结构荷载规范取值。(2)风荷载计算参数的选择: 1. 基本风压 ,按照现行国家标准建筑结构荷载规范规定的值进行选取。但是不得小于0.3KN/m2。 2. 风压高度变化系数 ,按照现行国家标准建筑结构荷载规范规定的值进行选取。需要注意的是,计算风压高度系数时,高度要取最大值。 建筑结构荷载规范的要求,对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确定。 3.脚手架体型系数 表4.2.4脚手架的风荷载体型系数s 全封闭和半封闭时脚手架体型系数: 值的计算:1.安全立网挡风系数为: 其中:1-密目式安全网挡风系数; An1-为密目网在100cm2内

8、挡风面积; Aw1-为密目网在100cm2内迎风面积; AO-每目孔隙的面积; n-为密目网在100cm2内的目数n大于2000。 密目式安全网5.2.1规定:“网目密度不应低于800目/100cm2”,建筑施工安全检查标准3.0.7条规定:大于2000目/100cm2, 2.敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数2: 其中:1.2-为考虑扣件所占面积,节点面积增大系数; An2-为一步一纵内钢管的总挡风面积;la立杆纵距; h-立杆步距 (d-钢管的外径) 说明: 0.325-脚手架立面每平米内剪刀撑的平均长度;(是根据 45 度、50度、55度、60度设置剪刀撑,又因两个13米的杆交叉组成一 个计

9、算单元,计算每平方米剪刀撑平均长度46.5/80.075=0.325m/m2,而 80.075是以上角度一个单元覆盖面积和的平均值) 设计者可以按上式进行计算,当然规范附录表也给出了常用的计算值。3. 挡风系数 从公式值根据目数、步距和纵距计算出来以后大约在0.6480.953之间。在PKPM程序中提供了一些值的参考数据,供使用者参考。4.半封闭、封闭的脚手架体型系数 (建筑物为全封闭墙); (建筑物为敞开、框架和开洞墙)敞开式脚手架的体型系数s 扣件式钢管脚手架规范注明可以将脚手架视为桁架进行计算,依据建筑结构荷载规范要求进行计算: 单榀桁架的体型系数: 对于n榀桁架的体型系数: 对于双排敞

10、开式脚手架体型系数: 对于单排敞开式脚手架体型系数:s:通常情况下根据zw0d2计算值0.002,H/d25(步距1200/ 钢管直 径4825),取值1.2,我们按照最大来考虑,如下表。其它情况插值。 双排敞开式脚手架体型系数: 单排敞开式脚手架的体型系数: :根据下表和下图选取 下图中的b为脚手架的横向间距,h为步距,因此b/h一般在12之间,更多的是1。根据规范给出的敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数表A3可以看到:取值在0.115到0.77之间,另外在实际运用过程中0.1情况较多,因此取1.00值常见。 因此双排场敞开式脚手架的体型系数为敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数,计算方法上面已经说明

11、。5.立杆稳定性计算(1)不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算(2)考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中:N 立杆的轴心压力设计值; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比= /i 的结果按 照规范附录C表C取值,当250时,=7320/2; i 计算立杆的截面回转半径,i=(d2+d12)0.5/4; A 立杆的截面面积 MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 f 钢材的抗压强度设计值(3)规范4.3.2条不组合风荷载的情况及分析: 在基本风压小于0.35 kN/m2 的地区,对于敞开式脚手架,当搭设高度小于50米,连墙件设置均匀且每点覆盖面积不大于30平方米,构造符合规范规定时,在验算脚手架的稳定

12、性时,可以不考虑风荷载的作用。在其他情况下,设计中均应考虑风荷载。 这是在立杆稳定性计算中,底层立杆的轴向力最大起控制作用,而当基本风压小于0.35 kN/m2时,风荷产生的附加应力小于设计强度的5%,故可以忽略风荷载。(4) 脚手架立杆计算长度附加系数k的确定本规范采用建筑结构设计统一标准(GB50009-2001)规定的“概率极限状态设计法”,而结构安全度按以往容许应力法中采用的经验安全系数K校准。 K值为: 强度K11.5, 稳定K22.0。 考虑脚手架工作条件的结构抗力调整系数值,可按承载能力极限状态设计表达式推导求得(5)计算长度系数值说明: 对于脚手架整体稳定性的计算是比较复杂的,

13、其影响的因素比较多。准确计算需要建立模型,依据结构的有关理论进行对其计算,计算量是比较大的。 规范为了简化计算,通过大量的试验分析和理论研究,将脚手架的整体稳定计算简化为立杆单杆稳定计算;依据立杆横距以及连墙件的布置方式,引入了单立杆稳定的计算长度系数。依据有关试验,结合立杆横距和连墙件的布置方式,规范给出了单杆稳性计算长度系数。 所以规范的立杆计算实际上就是对脚手架整体稳定的计算,只不过在形式上以立杆单杆稳定计算表达。 计算长度系数值是反映脚手架各杆件对立杆的约束作用,其值与受压构件两端约束情况有关 。 脚手架立杆的计算长度系数(6)受压立杆的稳定系数6.最大搭设高度的说明: (1)依据国内

14、几十年的实践经验及国内脚手架的调查、立杆采用单管的落地式脚手架一般在50m以下。当需要的搭设高度大于50m时,一般都比较慎重的采用了加强措施,如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等方法, (2)从经济方面考虑。搭设高度超过50m时,钢管、扣件的周转使用率降低,脚手架的地基基础处理费用也会增加 (3)参考国外的经验。美国、日本、德国等也限制落地脚手架的搭设高度:如美国为50m,德国为60m,日本为45m等 因此考虑在脚手架是施工现场搭设的临时结构,其结构的安全度受人为因素影响很大,高度越高不安全的隐患越大。为确保高层脚手架的安全,依据国内几十年的实践经验,并参考国外同类标准而作此规定。7.连墙件的

15、计算: 按照规范要求:连墙件计算包括两部分,连墙件的强度、 稳定性和连接强度的计算。(1)连墙件强度和稳定性的计算应满足: 其中: 为连墙件轴向力的设计值;Nl为连墙件的轴向力 ,Nlw 为风荷载产生的连墙件轴向力设计值, 风荷载标准值; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积; 说明:按照规范和施工现场的实际情况,常用的连墙件布置方式主要有二步二跨、二步三跨、三步三跨三种方式。(2)连墙件连接强度的计算 一般连墙件与建筑物之间连接有四种连接方式。最常用的就是扣件连接。规范规定扣件连接的连接扣件按照下式进行验算 式中 R连墙件与建筑物连接的轴向力计算值; Rc扣件抗滑承载力设计值 连墙件如

16、果采用另外三种方式与墙体连接,要相应计算焊缝的强度、螺栓的强度是否满足要求8.地基承载力的计算 按照规范要求,对于立杆地基承载力要按照实际荷载进行设计计算。由于土的特性,会可能产生较大的压缩变形,而地基不均匀沉降将危及脚手架的安全,因此要做好地基承载力的均匀性,保证脚手架立杆承载力满足要求。规范也明确提出对此一定要进行验算。 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求: 式中 p立杆基础底面的平均压力,p=N/A; N上部结构传至基础顶面的轴向力设计值; A基础底面积; fg地基承载力设计值,应按本规范公式fg=kcfgk kc脚手架地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土 应取0.4;对粘土应

17、取0.5;对岩石、混凝土应取1.0;fgk地基承载力标准值,应按现行国家标准建筑地基础设 计规范(GBJ 7)附录五的规定采用。1.4.2双立杆的计算1.搭设高度的确定: 按照规范(637)要求: 双管立杆中副立杆的高度不应低于3步,钢管长度不应小于6m。 根据建筑施工手册规定,单立杆搭设最大高度为50米,当需要搭设50米以上的脚手架时,35米以下应采用双立杆,或自30米起采用分段卸载措施,且上部单立杆的高度应小于30米,即总高度在35+30=65米。2.双立杆稳定性的计算: (1)上部单立杆的计算:根据规范第535条 立杆稳定性计算部位第(3)条的规定:双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳

18、定性,应按本规范公式5.3.11或5.3.12进行计算。 上部脚手架的计算N1值相当于一个单立杆的双排脚手架计算内容,组合脚的架的自重、施工荷载及风荷载进行计算。 (2)下部双立杆的计算:计算立杆稳定性时也应按本规范公式5.3.11或5.3.12进行计算。 双立杆的净面积值A取两倍钢管面积的0.7倍,例如为48钢管,A=4.8920.7=6.85cm2, 此值是通过实际实验进行确定的。下部脚手架的N值计算为N1+下部双立杆的脚手架自重产生的荷载N2,即N= N1+N2。 (3)使用双立杆时:必须都用扣件与同一根大横杆扣紧,不得只扣紧1根,以避免其计算长度成倍增加。 1.4.3分段卸荷计算 1.

19、分段卸载脚手架高度的确定: 当需要搭设50米以上的脚手架时,脚手如果采用分段卸载方式,要求自30米起采用不明确分段卸载措施,一般每30米高卸荷一次,如果卸载N次,那么总高度为30+N倍卸载高度。 2.卸荷方式 脚手架的卸荷按照卸荷方式又分为两种,就是不明确卸荷和明确卸荷。前者的脚手架立杆在卸荷装置处不断开,一直搭上去,卸荷装置一般采用撑拉杆件体系,可分担一部分上部荷载,但分配数量不明确;后者的脚手架立杆在卸荷装置处断开,向上另行搭设,卸荷装置承受上部架段的全部荷载,受力明确。 3.脚手架的卸载图形如下 4. 不明确分段卸载的计算方法: 不明确卸载装置按其承载能力的一半分配上部荷载且不超过卸荷层

20、以上全部荷载的1/3。 上面的图实际上为局部卸荷方式,通过装置将其上的部分荷载传给工程结构,以确保脚手架使用的安全。 1.4.4悬挑脚手架计算 1.高度要求:当脚手架搭设高度超过50米时,采用明确卸载装置时,自距离地面一定高度处开始采取明确卸载装置,也就是悬挑形式。悬挑高度一般不宜超过40米。 2. 悬挑脚手架上面结构同落地式脚手架,在施工现场还是要对连墙件的设置引起高度的重视。另外控制的重点就是悬挑主梁的强度、稳定性的验算。 对于大、小横杆的强度和变形的计算、扣件抗滑移的计算、连墙件的计算以及立杆稳定性的计算仍然同落地式计算方法一样进行计算。 3.悬挑形式4.联梁计算按照集中荷载作用下的简支

21、梁计算 集中荷载P传递力,计算简图如下:计算联梁的支座力、强度,强度应满足规范的要求 支撑按照简支梁计算公式 按照钢结构的计算公式验算型钢的抗弯强度是否满足要求5.主梁的计算(1)悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算 悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。悬挑脚手架计算简图计算主梁的弯矩,支座力,验算悬挑梁的整体稳定性(2) 抗弯计算强度 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)拉弯构件和压弯构件的计算公式如下,y-y轴没有弯矩作用,公式简化为上面的公式。 (3) 悬挑梁的整体稳定性计算 公式由来:钢结构设计规范(GB50017-2003)规定整体 稳定性

22、计算公式如下,但由于没有y-y轴向弯矩,公式简化为上 面的式子。 6.悬挑梁与建筑物之间的连接计算(1)水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算 (2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算(3)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算 1.4.5 构造要求1.扫地杆 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当产杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm(如下图)。2.

23、剪刀撑剪刀撑的设置应: 每道剪刀撑的宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面 的倾角在45-60度之间;高度在24m以下的单、双排脚手架,均必须在外侧立面的两端 各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的 净距不应大于15m(图6.6.2);高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设 置剪刀撑;剪刀撑斜杆宜采用搭接;剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立 杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。剪刀撑搭设应随着立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆 3.地基与基础 (1)脚手架地基与基础的施工,必须根据脚手架搭

24、设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准地基与基础工程施工及验收规范(GBJ 202)的有关规定进行。 (2) 脚手架底座底面标高宜于自然地坪50mm (3) 脚手架基础经验收合格后,应按搭设的要求放线定位。 (4)当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施2.1模板支撑架事故 支架倒塌现场2007年2月12日下午约3时35分,某图书馆二期工程,发生一起在浇筑过程中屋面模板支撑体系坍塌事故。支撑体系坍塌高度约24米,坍塌面积约450m2,混凝土作业班组人员从作业面坠落并被埋。有7人死亡,7人受伤。 2007年9月6日14时许,郑州某工地发生中心采光井模板支

25、架垮塌事故,造成7人死亡,17人受伤。模板支撑架事故的原因 分析模板支撑架近年来发生的事故的主要原因就是: 1、监管不够; 2、模板和脚手架没有经过设计、计算,支撑系统强度不足,稳定性差;梁、板支撑体系立杆变形过大,顶托强度不够,扣件抗滑移不满足要求(材料强度不够)。 3、在施工过程中没有按照规范及方案要求进行搭设; 4、使用的材料不合格以及施工中随意拆卸杆架等原因造成的;2.2模板具体设计计算 有关说明: 规范并没有提出对墙模、柱模、梁侧模详细的计算要求,但是在施工过程中我们经常遇到墙、柱构件出现涨模、跑模或者变形过大影响使用的事故发生,因此我们很有必要对厚大墙、柱及梁侧模板的强度、变形进行

26、计算。 规范规定了对模板支架立杆稳定性的计算,也就是要求梁、板支撑体系除了对水平杆件的强度和变形、扣件的抗滑移进行验算是否满足设计要求;还要对梁、板模板支撑架的立杆稳定性进行验算。 计算时,依据不同的材料,结合相关规范(如木结构、钢结构等),利用力学的模型和力的传递方式进行计算。2.2.1模板支撑架的荷载 1.荷载的分类:作用于模板支架的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。 恒荷载可分为: a.模板及支架自重,包括模板、木方、纵向水平杆、横向水 平杆、立杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重; b. 新浇混凝土自重; c.钢筋自重 活荷载可分为: a. 施工荷载,包括作业层上的人员、

27、器具和材料的自重; b. 倾倒或振捣混凝土荷载。2.荷载分项系数3.荷载组合效应2.2.2柱模板设计计算二、模板具体设计计算(二)柱模板设计计算 1.主要依据木结构设计规范(GB5005-2003)和钢结构设计规范(GB50017-2003)。计算内容: 计算木方的强度、抗剪和挠度;计算面板的强度、 抗剪强度和挠度;计算BH方向柱箍的强度和挠度;计算BH方向对拉螺栓2.柱模板荷载的确定 依据有关的规定,对于柱模板的计算,荷载考虑依据柱截面尺寸确定。 (1)柱边长300mm,主要考虑: 对于强度验算主要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。(振捣荷载对于水

28、平模板,采用2.0KN/m2;对于垂直(竖向)模板,采用4.0KN/m2) (2)柱边长300mm,主要考虑: 对于强度验算主要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。二、模板具体设计计算(二)柱模板设计计算 3.面板直接承受模板传递的荷载,计算如下 (1)面板强度计算 支座最大弯矩计算公式 跨中最大弯矩计算公式 其中 q为荷载设计值 (kN/m);d为木方的距离;(2)面板挠度计算 最大挠度计算公式 其中 q混凝土侧压力的标准值; v为面板最大允许挠度,(3)面板抗剪计算(可以不进行) 最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足:二、模板具体设计计算

29、(二)柱模板设计计算 4.木方直接承受面板传递的荷载,计算如下 (1)木方强度计算 支座最大弯矩计算公式 跨中最大弯矩计算公式 其中q为荷载设计值 (kN/m);d为柱箍的距离; (2)木方挠度计算 最大挠度计算公式 其中 q混凝土侧压力的标准值; v木方最大允许挠度, (3)木方抗剪计算(可以不计算) 最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 5、柱箍计算 (1)柱箍计算简图: 其中 P为木方传递到柱箍的集中荷载(kN),经过连 续梁的计算得到最大弯矩和最大支座力。 柱箍截面强度计算公式 其中 M 柱箍杆件的最大弯矩设计值; W 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩; f 柱箍的强度设计值(

30、N/mm2)。 (2)柱箍挠度的计算按照钢结构或者木结构的规定进行计算 柱箍变形要求小于L/250 820 1.08kN 2.15kN 2.15kN 2.15kN 1.08kNAB6.对拉螺栓计算 计算公式: 其中 N 对拉螺栓所受的 拉力; A 对拉螺栓有效面 积 (mm2); f 对拉螺栓抗拉强 度设计值,取 170N/mm2; N 对拉螺栓最大容 许拉力值(kN): 螺栓直径mm螺纹内径mm净截面积mm2容许拉力KNM1210.117612.90M1411.8410517.80M1613.8414424.50M1815.2917429.60M2017.2922538.20M2219.29

31、28247.902.2.3墙模板设计计算 1.木结构设计规范(GB5005-2003)和钢结构设计规范(GB50017-2003)。计算内容: (1)计算面板的强度、抗剪和挠度; (2)计算内龙骨的强度和挠度; (3)计算外龙骨的强度和挠度; (4)计算穿墙对拉螺栓的强度。 墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成,直接支撑模板 的龙骨为次龙骨,即内楞;用以支撑内层龙骨为主龙骨,即外楞组 装成墙体模板时,通过对拉螺栓将墙体两片模板拉结,每个对拉螺 栓成为主龙骨的支点。2、墙模板荷载的确定 依据有关的规定,对于墙模板的计算,荷载考虑依据墙截面尺寸确定。 墙边长100mm,主要考虑: 对于强度

32、验算主要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。(振捣荷载对于水平模板,采用2.0KN/m2;对于垂直(竖向)模板,采用4.0KN/m2) 墙边长100mm,主要考虑: 对于强度验算主要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 说明:对于梁模板侧模的计算,一般荷载的取值要取新浇混凝土侧压力以及振捣荷载、倾倒荷载两者中的较大值进行组合计算。 3.面板的计算 面板为受弯结构计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小, 按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。 (1)强度计算其中 f 面板的强度计算值(N/mm2); M 面板的最大弯

33、距(N.mm); f 面板的强度设计值(N/mm2) q 作用在模板上的侧压力,它包括新浇混凝土 侧压力设计值和倾倒混凝土侧压力设计值; l 计算跨度(内楞间距); (2)挠度计算其中 q 作用在模板上的侧压力;l 计算跨度(内楞间 距); 4、内龙骨的计算 内楞(木或钢)直接承受钢模板传递的荷载,通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。 (1)强度计算 其中 f 内楞的强度计算值(N/mm2); M 内楞的最大弯距(N.mm); M =0.1 ql2 f 内楞的强度设计值(N/mm2),15 N/mm2。 q 作用在模板上的侧压力,它包括新浇混凝土侧压 力设计值和倾倒混凝土侧压力设计值; l 内楞

34、计算跨度(外楞间距) (2)挠度计算 其中 q 作用在模板上的侧压力; l 内楞计算跨度(外楞间距) 5、墙模板的外龙骨计算 外楞直接承受钢模板内楞传递的荷载,通常按照集中荷载的三跨连续梁计算。 (1)强度计算 其中 f 外楞的强度计算值(N/mm2); M 外楞的最大弯距(N.mm); f 外楞的强度设计值(N/mm2) 。 l 外楞计算跨度(穿墙螺栓水平距离)(2) 挠度计算 其中 P 作用在模板上的侧压力; l 外楞计算跨度(穿墙螺栓水平距离)2.2.4梁板支撑架的设计计算1.主要形式2、梁板支撑架的荷载组合的确定 对于梁、板模板支撑架的计算,两者考虑的荷载有所区别。一般来说: 对于平板

35、、薄壳模板及支架,主要考虑模板装置、模板、支架自重、钢筋自重、新浇混凝土的自重以及施工(人员和设备)活荷载(施工活载主要取1.02.5KN/m2)。 对于梁、拱的底模及支架,主要考虑模板装置、模板及支架自重、钢筋自重、新浇混凝土的自重以及振捣混凝土时产生的荷载(振捣荷载对于水平模板,采用2.0KN/m2;对于垂直(竖向)模板,采用4.0KN/m2)。3.设计计算书应该包括的内容:(1)梁、板底面板强度、挠度和剪力计算;(2)梁、板底木方强度、挠度和剪力计算;(3)木方下面钢管强度、挠度计算;(4)扣件的抗滑承载力计算;(5)立杆的稳定性计算。 力传递过程: 面板-木方-钢管-扣件-立杆二、模板

36、具体设计计算 (四)梁板支撑架的设计计算4、梁、板底面板计算 面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的计算按照多跨连续梁计算。 (1)荷载的计算: a.钢筋混凝土梁自重(kN/m):b.模板的自重线荷载(kN/m): c.活荷载施工标准值或振捣混凝土荷载 (kN): (2)面板受力计算: 均布荷载 集中荷载 (3)强度挠度的计算 a.强度计算 b.抗剪计算 c.挠度计算 5、梁、板底方木计算 从计算简图可以看出,木方作为面板计算的支座力,按照模板 支座最大支座力进行验算木方。如:经过计算得到从左到右各木方传递集中力(支座力)分别为 N1=4.624kN 10.9% N2=16.65

37、2kN 39.1% N3=16.652kN 39.1% N4=4.924kN 10.9%中间放在两根及其以上的木方计算简图 注意:很多模板支架的事故分析中发现施工组织设计的方案对于模板支架的内力分析与实际工况不符合,随意性比较大,以上面的分析为例,如果不进行连续梁的分析计算,模板支架的实际受力很不均匀,有些工程的施工组织方案却把竖向荷载平均分配,显然中间立杆的安全不能满足。 6、扣件抗滑移的计算 从力学模型也可以看出,我们按照上面的搭设方式(不是U托梁方式)进行计算时,通过木方传递的力主要到下面的支撑钢管连接的扣件上,而扣件本身只能承受抗滑移的承载力设计值只有8KN,不满足要求。 这时我们要选择托梁的形式,直接把上面的最大力作用在钢管上,由钢管直接承受,这也是很多方案在计算抗滑移不满足要求的原因。7、托梁的计算 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 = 最大支座力/间距 最大弯矩 M = 0.1ql2 最大剪力 Q=0.61.200 q a.强度计算: b.挠度计算: (木方)或者l/400(型钢) 8、立杆稳定性的计算 (1)计算公式: 其中 N 立杆的轴心压力设计值 轴心

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