顶板模板支架计算书

模板支架计算书模板支架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。一、参数信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):0.60；纵距(m):1.20；步距(m):1.20；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.55；脚手架搭设高度(m):3.45；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；扣件连接方式:单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):0.30；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；3.楼板参数钢筋级别:二级钢HRB335(20MnSi)；楼板混凝土标号:C30；每层标准施工天数:25；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):1200.000；计算楼板的宽度(m):4.00；计算楼板的厚度(m):0.30；计算楼板的长度(m):8.00；施工平均温度(℃):5.000；4.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):200.000；木方的截面宽度(mm):45.00；木方的截面高度(mm):85.00；图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.500×8.500×8.500/6=54.19cm3；I=4.500×8.500×8.500×8.500/12=230.30cm4；方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.000×0.200×0.300=1.500kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.200=0.070kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1=(1.000+2.000)×1.200×0.200=0.720kN；2.强度验算: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=1.2×(q1+q2)=1.2×(1.500+0.070)=1.884kN/m；集中荷载p=1.4×0.720=1.008kN；最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.008×1.200/4+1.884×1.2002/8=0.642kN；最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+1.884×1.200/2=1.634kN；方木最大应力计算值σ=M/W=0.642×106/54187.50=11.839N/mm2；方木的抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；方木的最大应力计算值为11.839N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!3.抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:Q=1.884×1.200/2+1.008/2=1.634kN；方木受剪应力计算值T=3×1.634×103/(2×45.000×85.000)=0.641N/mm2；方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2；方木的受剪应力计算值0.641N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.400N/mm2，满足要求!4.挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=1.570kN/m；集中荷载p=0.720kN；最大挠度计算值V=5×1.570×1200.04/(384×9500.000×2302968.750)+720.000×1200.03/(48×9500.000×2302968.8)=3.122mm；最大允许挠度[V]=1200.000/250=4.800mm；方木的最大挠度计算值3.122mm小于方木的最大允许挠度4.800mm,满足要求!三、板底支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.884×1.200+1.008=3.269kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.523kN.m；最大变形Vmax=0.535mm；最大支座力Qmax=10.678kN；最大应力σ=102.993N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值102.993N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算:按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；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=10.678kN；R>6.40kN且R<12.80kN,所以单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求!建议采用双扣件！按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。五、模板支架立杆荷载标准值(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=0.149×3.450=0.514kN；(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×1.200×0.600=0.252kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.000×0.300×1.200×0.600=5.400kN；静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.166kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。活荷载标准值NQ=(1.000+2.000)×0.600×1.200=2.160kN；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=10.423kN；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=10.423kN；σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；i----计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ--------钢管立杆受压应力计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；L0----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，由下式计算l0=h+2aa----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.550m；得到计算结果：立杆计算长度L0=h+2a=1.200+2×0.550=2.300m；L0/i=2300.000/15.800=146.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.324；钢管立杆受压应力计算值；σ=10422.846/(0.324×489.000)=65.786N/mm2；立杆稳定性计算σ=65.786N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！七、楼板强度的计算:1.楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取8.0M,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,配置面积As=1200mm2,fy=300N/mm2。板的截面尺寸为b×h=4000mm×300mm,截面有效高度ho=280mm。按照楼板每25天浇筑一层，所以需要验算25天、50天、75天...的承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：2.验算楼板混凝土25天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边8.0m,短边为4.0m；q=2×1.2×(0.350+25.000×0.300)+1×1.2×(0.514×14×4/8.000/4.000)+1.4×(1.000+2.000)=24.120kN/m2；单元板带所承受均布荷载q=8.000×24.119=192.950kN/m；板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=0.0829×192.950×4.0002=255.929kN.m；因平均气温为5℃，查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到25天龄期混凝土强度达到96.60%,C30混凝土强度在25天龄期近似等效为C28.980。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=13.810N/mm2；则可以得到矩形截面相对受压区高度:ξ=As×fy/(b×ho×fcm)=1200.000×300.000/(4000.000×280.000×13.810)=0.023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αs=0.023此时楼板所能承受的最大弯矩为:M1=αs×b×ho2×fcm=0.023×4000.000×280.0002×13.810×10-6=98.463kN.m；结论：由于∑Mi=M1+M2=98.463<=Mmax=255.929所以第25天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。第2层以下的模板支撑必须保留。3.验算楼板混凝土50天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边8.0m,短边为4.0m；q=3×1.2×(0.350+25.000×0.300)+2×1.2×(0.514×14×4/8.000/4.000)+1.4×(1.000+2.000)=34.620kN/m2；单元板带所承受均布荷载q=8.000×34.618=276.940kN/m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××276.9940×4.00002=3667.3344kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到50天龄期混混凝土强度达达到117..40%,CC30混凝土土强度在500天龄期近似似等效为C335.2200。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=16..806N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×166.806)=0..019查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0199此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M2==αs×b×ho2×fcm=0.0019×40000.0000×2800.00022×16.8806×100-6=999.1866kN.mm；结论：由于∑Mii=M11+M2=1197.6449<=Mmaxx=3677.334所以第50天楼板板强度尚不足足以承受上面面楼层传递下下来的荷载。第3层以下的模板支撑撑必须保留。4.验算楼板混凝凝土75天的强度度是否满足承承载力要求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=4×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+3××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=45..120kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×45.1116=3360.9331kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××360.9930×4.00002=4778.7399kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到75天龄期混混凝土强度达达到129..57%,CC30混凝土土强度在755天龄期近似似等效为C338.8700。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=18..558N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×188.558)=0..017查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0177此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M3==αs×b×ho2×fcm=0.0017×40000.0000×2800.00022×18.5558×100-6=998.0955kN.mm；结论：由于∑Mii=M11+M2=2295.7444<=Mmaxx=4788.739所以第75天楼板板强度尚不足足以承受上面面楼层传递下下来的荷载。第4层以下的模板支撑撑必须保留。5.验算楼板混凝凝土100天的强强度是否满足足承载力要求求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=5×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+4××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=55..620kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×55.6115=4444.9221kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××444.9920×4.00002=5990.1433kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到100天龄期期混凝土强度度达到1388.20%,,C30混凝凝土强度在1100天龄期期近似等效为为C41.4460。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=19..684N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×199.684)=0..016查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0166此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M4==αs×b×ho2×fcm=0.0016×40000.0000×2800.00022×19.6684×100-6=997.9766kN.mm；结论：由于∑Mii=M11+M2=3393.7221<=Mmaxx=5900.143所以第100天楼楼板强度尚不不足以承受上上面楼层传递递下来的荷载载。第5层以下的模板支撑撑必须保留。6.验算楼板混凝凝土125天的强强度是否满足足承载力要求求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=6×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+5××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=66..110kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×66.1114=5528.9111kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××528.9910×4.00002=7001.5488kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到125天龄期期混凝土强度度达到1444.90%,,C30混凝凝土强度在1125天龄期期近似等效为为C43.4470。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=20..488N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×200.488)=0..016查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0166此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M5==αs×b×ho2×fcm=0.0016×40000.0000×2800.00022×20.4488×100-6=1101.9778kN..m；结论：由于∑Mii=M11+M2=4495.6999<=Mmaxx=7011.548所以第125天楼楼板强度尚不不足以承受上上面楼层传递递下来的荷载载。第6层以下的模板支撑撑必须保留。7.验算楼板混凝凝土150天的强强度是否满足足承载力要求求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=7×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+6××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=76..610kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×76.6113=6612.9001kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××612.9900×4.00002=8112.9533kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到150天龄期期混凝土强度度达到1500.37%,,C30混凝凝土强度在1150天龄期期近似等效为为C45.1110。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=21..144N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×211.144)=0..015查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0155此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M6==αs×b×ho2×fcm=0.0015×40000.0000×2800.00022×21.1144×100-6=998.7155kN.mm；结论：由于∑Mii=M11+M2=5594.4114<=Mmaxx=8122.953所以第150天楼楼板强度尚不不足以承受上上面楼层传递递下来的荷载载。第7层以下的模板支撑撑必须保留。8.验算楼板混凝凝土175天的强强度是否满足足承载力要求求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=8×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+7××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=87..110kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×87.1111=6696.8992kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××696.8890×4.00002=9224.3577kN.mm；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到175天龄期期混凝土强度度达到1555.00%,,C30混凝凝土强度在1175天龄期期近似等效为为C46.5500。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=21..700N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×211.700)=0..015查表得到钢筋混凝凝土受弯构件件正截面抗弯弯能力计算系系数为αs=0.0155此时楼板所能承受受的最大弯矩矩为:M7==αs×b×ho2×fcm=0.0015×40000.0000×2800.00022×21.7700×100-6=1101.3111kN..m；结论：由于∑Mii=M11+M2=6695.7225<=Mmaxx=9244.357所以第175天楼楼板强度尚不不足以承受上上面楼层传递递下来的荷载载。第8层以下的模板支撑撑必须保留。9.验算楼板混凝凝土200天的强强度是否满足足承载力要求求楼板计算长边8..0m,短边为4.00m；q=9×1.2×(0..350++25.0000×0.3000)+8××1.2×(0..514×14×4/8.0000/4..000))+1..4×(1.0000+2..000)=97..610kkN/m2；单元板带所承受均均布荷载qq=8..000×97.6110=7780.8882kN//m；板带所需承担的最最大弯矩按照照四边固接双双向板计算Mmaxx=0..0829××780.8880×4.00002=10035.7662kN..m；因平均气温为5℃℃，查《施工工手册》温度度、龄期对混混凝土强度影影响曲线得到200天龄期期混凝土强度度达到1599.00%,,C30混凝凝土强度在2200天龄期期近似等效为为C47.7700。混凝土弯曲抗压强强度设计值为为fcm=22..180N//mm2；则可以得到矩形截截面相对受压压区高度:ξ=As×fyy/(bb×hoo×fcmm)=1200..000×3300.0000/((40000.000××280.0000×222.180)=0..014