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文档简介

酒店改造项目模板设计方案1.1条形基础、基础梁模板做法:在基坑开挖时,测量员随基坑开挖速度跟踪测量,并根据基础梁翻样图及时用墨线在垫层放出条形基础及基础梁位置线,模板采用18后竹胶板,基础梁壁采用吊模安装,外侧用50*100方木做龙骨,外侧加2根φ48钢管,间距≤600,用螺栓与钢管连接,螺栓中间焊止水片及限位。1.2墙板模板本工程三种剪力墙均为400mm厚。墙高最大5.8m。墙板模板采用18厚多层木胶板、50×100mm木方,φ48*3.5钢管成对放置,用φ14对拉螺栓600(竖向)×450(横向)拉接固定。混凝土墙体拐角(阴角)处是模板施工的难点,本工程为了确保阴角方正,考虑配置阴角模。阴角模用普通胶合板做面板,角模大小在300*300较为合适,角模拐角及两竖边框均用通常木方钉牢,竖肋木方间加钉横向木方,横向木方间距600左右,这样既可保证角模的牢固及角度的准确。墙体地下部分对拉螺栓提前焊结止水片和定位筋,止水片采用3*50*50钢材制作,止水片焊结采用满焊以防渗水,定位筋采用40长φ6钢筋与对拉螺栓点焊,施工前对拉螺栓应设置40mm×40mm×18mmm正方形木块,待模板拆除后,取出木块,并用砂浆封堵,起到防止对拉螺栓锈蚀的作用。见下图:正方形木块40mm×正方形木块40mm×40mm×18mmmφ16螺栓其后用钢管做斜撑。每两个螺栓孔之间放两个木方,拼缝处加一道木方背楞,模板拼缝处用海绵条封堵。1.2.1模板验算墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。根据《建筑施工手册》,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;一、参数信息1.基本参数次楞间距(mm):150;穿墙螺栓水平间距(mm):450;主楞间距(mm):600;穿墙螺栓竖向间距(mm):600;对拉螺栓直径(mm):M14;2.主楞信息主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;3.次楞信息次楞材料:木方;次楞合并根数:2;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;1.面板参数面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;5.木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;墙模板设计简图二、墙模板荷载标准值计算按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度,取21.000kN/m3;t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;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--模板计算高度,取5.500m;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得23.042kN/m2、132.000kN/m2,取较小值23.042kN/m2作为本工程计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=23.042kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/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。根据《建筑施工手册》,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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。面板计算简图1.抗弯强度验算弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);l--计算跨度(次楞间距):l=150.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.04×0.60=16.590kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.60=1.680kN/m;面板的最大弯矩:M=0.1×16.590×150.02+0.117×1.680×150.02=1.18×104N·mm;按以下公式进行面板抗弯强度验算:σ=M/W<f其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);M--面板计算最大弯矩(N·mm);W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=600×18.0×18.0/6=3.24×104mm3;f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;面板截面的最大应力计算值:σ=M/W=1.18×104/3.24×104=1.3N/mm2;面板截面的最大应力计算值σ=1.3N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!2.抗剪强度验算计算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V--面板计算最大剪力(N);l--计算跨度(次楞间距):l=150.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.600=16.590kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.60=1.680kN/m;面板的最大剪力:V=0.6×16.590×150.0+0.617×1.680×150.0=1648.6N;截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bhn)≤fv其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);V--面板计算最大剪力(N):V=1648.6N;b--构件的截面宽度(mm):b=600mm;hn--面板厚度(mm):hn=18.0mm;fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×1648.6/(2×600×18.0)=0.229N/mm2;面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.229N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求!3.挠度验算根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:q=23.04×0.6=13.825N/mm;l--计算跨度(次楞间距):l=150mm;E--面板的弹性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面惯性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;面板的最大允许挠度值:[ν]=0.6mm;面板的最大挠度计算值:ν=0.677×13.83×1504/(100×6000×2.92×105)=0.027mm;面板的最大挠度计算值:ν=0.027mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.6mm,满足要求!四、墙模板主次楞的计算(一).次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6×2=166.666cm3;I=5×10×10×10/12×2=833.334cm4;次楞计算简图1.次楞的抗弯强度验算次楞最大弯矩按下式计算:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm);l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.042×0.150=1.148kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.15=0.420kN/m。次楞的最大弯矩:M=0.1×1.148×600.02+0.117×0.420×600.02=1.67×105N·mm;次楞的抗弯强度应满足下式:σ=M/W<f其中,σ--次楞承受的应力(N/mm2);M--次楞计算最大弯矩(N·mm);W--次楞的截面抵抗矩,W=1.67×105mm3;f--次楞的抗弯强度设计值;f=13.000N/mm2;次楞的最大应力计算值:σ=1.67×105/1.67×105=1N/mm2;次楞的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2;次楞的最大应力计算值σ=1N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!2.次楞的抗剪强度验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V-次楞承受的最大剪力;l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×23.04×0.15/2=2.074kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.15/2=0.210kN/m。次楞的最大剪力:V=0.6×2.074×600.0+0.617×0.210×600.0=821.3N;截面抗剪强度必须满足下式:τ=3V/(2bh0)其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);V--次楞计算最大剪力(N):V=821.3N;b--次楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;hn--次楞的截面高度(mm):h0=100.0mm;fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;次楞截面的受剪应力计算值:τ=3×821.3/(2×50.0×100.0×2)=0.124N/mm2;次楞截面的受剪应力计算值τ=0.124N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求!3.次楞的挠度验算根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。挠度验算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,ν--次楞的最大挠度(mm);q--作用在次楞上的线荷载(kN/m):q=23.04×0.15=3.46kN/m;l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;E--次楞弹性模量(N/mm2):E=9000.00N/mm2;I--次楞截面惯性矩(mm4),I=8.33×106mm4;次楞的最大挠度计算值:ν=0.677×6.91/2×6004/(100×9000×8.33×106)=0.04mm;次楞的最大容许挠度值:[ν]=2.4mm;次楞的最大挠度计算值ν=0.04mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求!(二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.078×2=10.156cm3;I=12.187×2=21.374cm4;E=206000N/mm2;主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kN·m)主楞计算变形图(mm)1.主楞的抗弯强度验算作用在主楞的荷载:P=1.2×23.04×0.15×0.6+1.4×2×0.15×0.6=2.741kN;主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=450mm;强度验算公式:σ=M/W<f其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2)M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=1.76×105N·mmW--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.02×104mm3;f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;主楞的最大应力计算值:σ=1.76×105/1.02×104=17.3N/mm2;主楞的最大应力计算值σ=17.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!2.主楞的抗剪强度验算主楞截面抗剪强度必须满足:τ=2V/A≤fv其中,τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);V--主楞计算最大剪力(N):V=2240.3N;A--钢管的截面面积(mm2):A=978.606mm2;fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=120N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值:τ=2×2240.3/978.606=1.579N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值τ=1.579N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!3.主楞的挠度验算主楞的最大挠度计算值:ν=0.099mm;主楞的最大容许挠度值:[ν]=1.8mm;主楞的最大挠度计算值ν=0.099mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.8mm,满足要求!五、穿墙螺栓的计算计算公式如下:N<[N]=f×A其中N--穿墙螺栓所受的拉力;A--穿墙螺栓有效面积(mm2);f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;查表得:穿墙螺栓的型号:M14;穿墙螺栓有效直径:11.55mm;穿墙螺栓有效面积:A=105mm2;穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为:N=1.09kN。穿墙螺栓所受的最大拉力N=1.09kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!1.3梁板模板 本工程梁、板模板使用18mm厚的木胶板作为模板,使用50×100mm、100×100mm木方作为龙骨,支撑体系使用3.5mmφ48钢管及配套碗扣件。梁宽度大多为200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、500mm、600mm,梁高多为400mm、500mm、600mm、700mm、800mm;板有100mm、120mm、130mm、140mm、150mm的现浇板。1.3.1支撑说明1.立杆支设梁模板时,梁底两侧延梁方向应各有一排立杆,间距600mm,延梁方向立杆间距不超过900mm,当梁截面大于等于400mm或梁高大于700mm时,梁底立杆间距要缩小到400mm。2.梁模水平支撑杆梁底模板的水平杆件间距随立杆间距走,梁下的立杆10cm处支撑要设水平杆,以减少杆件自由长度,保证其稳定性。3.梁底模木方梁底木方的放置根据梁宽的不同而不同,梁宽不大于250mm时,梁底两侧放置两根5×10cm木方,当梁宽大于250mm且不大于400mm时,梁下均匀放置三根木方。对于梁宽大于400mm梁下木方间距不大于200mm,两边的木方要分别长出木夹板边一个木夹板的厚度,以放置梁侧模(如图)。梁底模两侧各留出一个木胶板厚的空缺梁底模两侧各留出一个木胶板厚的空缺木胶板 木胶板1.梁侧模当hw(梁高-板厚)≤300mm时,梁侧放置两根木方,当hw(梁高-板厚)>300mm时,需要增加木方以减小木夹板的净间距,且保证两木方间距不大于200mm。将梁侧模放置在底模预留的空缺上(如图),并用竖向钢管固定,当hw(梁高-板厚)>450mm时,需加设斜撑。对于梁高超过600mm,需在梁高中部加设M14对拉螺栓。梁侧模高度=梁高-板厚。5.楼板模板楼板模板采用碗扣式钢管脚手架,上带可调头,可调头伸入立杆长度不得少于150mm,支模时先搭设脚手架,再安放可调头,调整可调头标高,使之在同一平面上,在可调头上先放置主龙骨,主龙骨采用100×100mm木方,上面垂直于主龙骨的方向放置次龙骨,次龙骨采用50×100mm木方,竖向放置,间距不大于300mm,次龙骨上面铺设木夹板,木夹板四周用钉子固定在次龙骨上。木夹板的长边接头沿次龙骨方向布置,端头搭在木方上,接头处塞海绵。5050×100木方间距为300mm板砼100×100木方间距为900mm9㎜厚竹胶板钢管可调头平台板与剪力墙交接处,木夹板板端必须紧顶已浇筑好的剪力墙的砼表面,并且下垫木方,木方与木夹板接触的地方粘贴海绵条,这样既可防止漏浆又可使浇筑好的梁、板无木夹板的板端痕迹。两块木夹板拼缝下面必须垫一块木方,钉紧并塞海绵条贴上透明胶带,防止漏浆。见下图:木胶板海绵条木胶板海绵条1.3.2主次梁节点1.次梁模板做法次梁模板在临近与主梁接头处,下面的木方要提前截断10cm,使主梁侧模的龙骨通过,保证堵头模板的平整牢固。次梁的底模直接伸到与主梁相接触处,而次梁侧模则要比底模短一个木夹板厚的长度,即此处模板是次梁的侧模顶着主梁的侧模。次梁模板如下图:2.主梁侧模做法主梁侧模在与次梁相交的位置要预留出次梁宽的缺口,次梁下面的空缺用堵头模板封堵,并使主梁最下一根龙骨整根通过,如果主次梁高差在100mm以上,则需在堵头模上口再加一根龙骨固定。次梁的侧模要顶在主梁的侧模上,因此主梁上口的龙骨要在离开接口边缘一个板厚处断开,以给次梁侧模留下位置,具体如下图:在支设此节点时,要先支设主梁模板,并先固定好堵头模,然后再将次梁底模搭在堵头模的加强龙骨上,并用铁钉固定,然后再进行次梁侧模的安装。主梁与次梁的接头如下图:1.3.3板模板验算一、综合说明由于其中模板支撑架高3.8米,为确保施工安全,编制本专项施工方案。设计范围包括:楼板,长×宽=7.9m×6.3m,厚0.15m。特别说明:碗扣式模板支架目前尚无规范,本计算书参考扣件式规范的相关规定进行计算。据研究,碗扣式模板支架在有上碗扣的情况下,其承载力可比扣件式提高15%左右,在计算中暂不做调整,但在搭设过程中要注意检查,支模架的上碗扣不能缺失。(一)模板支架选型根据本工程实际情况,结合施工单位现有施工条件,经过综合技术经济比较,选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料,进行相应的设计计算。(二)编制依据1、中华人民共和国行业标准,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。2、《建筑施工安全手册》(杜荣军主编)。3、建设部《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)。4、本工程相关图纸,设计文件。5、国家有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件。二、搭设方案(一)基本搭设参数模板支架高H为3.8m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距la取0.9m,横距lb取1.2m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。整个支架的简图如下所示。模板底部的方木,截面宽50mm,高100mm,布设间距0.3m。(二)材料及荷载取值说明本支撑架使用Φ48×3.5钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,应经试验,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上,按照"底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中,取与底模方木平行的方向为纵向。(一)板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁计算,如图所示:(1)荷载计算模板的截面抵抗矩为:W=900×182/6=1.86×104mm3;模板自重标准值:x1=0.3×0.9=0.27kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=0.15×24×0.9=3.24kN/m;板中钢筋自重标准值:x3=0.15×1.1×0.9=0.149kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x4=1×0.9=0.9kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×0.9=1.8kN/m。以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:g1=(x1+x2+x3)×1.35=(0.27+3.24+0.149)×1.35=1.939kN/m;q1=(x4+x5)×1.4=(0.9+1.8)×1.4=3.78kN/m;对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×1.939×0.32+0.1×3.78×0.32=0.07kN·m支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×1.939×0.32-0.117×3.78×0.32=-0.084kN·m;经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。Mmax=0.084kN·m;(2)底模抗弯强度验算取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即σ=M/W<fσ=0.084×106/(1.86×104)=1.734N/mm2底模面板的受弯强度计算值σ=1.734N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。(3)底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×1.939×0.3+0.617×3.78×0.3=1.589kN;按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1588.694/(2×900×18)=0.147N/mm2;所以,底模的抗剪强度τ=0.147N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。(4)底模挠度验算模板弹性模量E=6000N/mm2;模板惯性矩I=900×183/12=1.374×105mm4;根据JGJ130-2011,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)<min(lc/150,10)νmax=0.159mm;底模面板的挠度计算值νmax=0.159mm小于挠度设计值[ν]=min(300/150,10)mm,满足要求。(二)底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算(1)荷载计算模板自重标准值:x1=0.3×0.3=0.09kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=0.15×24×0.3=1.08kN/m;板中钢筋自重标准值:x3=0.15×1.1×0.3=0.05kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x4=1×0.3=0.3kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×0.3=0.6kN/m;以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0.09+1.08+0.05)×1.35=1.646kN/m;q2=(x4+x5)×1.4=(0.3+0.6)×1.4=1.26kN/m;支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×1.646×0.92-0.117×1.26×0.92=-0.253kN·m;(2)方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩W=bh2/6=50×1002/6=8.333×104mm3;σ=M/W<fσ=0.253×106/(8.333×104)=3.033N/mm2;底模方木的受弯强度计算值σ=3.033N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。(3)底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.646×0.9+0.617×1.26×0.9=1.589kN;按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1588.694/(2×50×100)=0.477N/mm2;所以,底模方木的抗剪强度τ=0.477N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。(4)底模方木挠度验算方木弹性模量E=9000N/mm2;方木惯性矩I=50×1003/12=1.167×106mm4;根据JGJ130-2011,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.141mm;底模方木的挠度计算值νmax=0.141mm小于挠度设计值[ν]=min(900/150,10)mm,满足要求。(三)托梁材料计算根据JGJ130-2001,板底托梁按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。(1)荷载计算材料自重:0.0384kN/m;(材料自重,近似取钢管的自重,此时,偏于保守)方木所传集中荷载:取(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.646×0.9+1.2×1.26×0.9=2.991kN;按叠加原理简化计算,托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。(2)强度与刚度验算托梁计算简图、内力图、变形图如下:托梁采用:木方:100×100mm;W=166.667×103mm3;I=833.333×104mm4;托梁计算简图托梁计算弯矩图(kN·m)托梁计算变形图(mm)托梁计算剪力图(kN)中间支座的最大支座力Rmax=13.135kN;托梁的最大应力计算值σ=1.352×106/166.667×103=8.109N/mm2;托梁的最大挠度νmax=1.828mm;托梁的抗弯强度设计值fm=13N/mm2;托梁的最大应力计算值σ=8.109N/mm2小于方木抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度计算值νmax=1.828小于最大允许挠度[ν]=min(1200/150,10)mm,满足要求!(四)立杆稳定性验算立杆计算简图1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)支架的自重(kN):NG1=3.84×3.8=11.592kN;(2)模板的自重(kN):NG2=0.09×0.9×1.2=0.097kN;NG3=24×0.15×0.9×1.2=3.888kN;静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=18.577kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载:(1)活荷载标准值:NQ=(0.3+0.6)×0.9×1.2=0.972kN3.立杆的轴向压力设计值计算公式:N=1.2NG+1.4NQ=1.2×18.577+1.4×0.972=23.653kN(2)立杆稳定性验算。按下式验算σ=1.05N/(φAKH)≤fφ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;A--立杆的截面面积,取1.89×102mm2;KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用;计算长度l0按下式计算的结果取大值:l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.4m;l0=kμh=1.185×1.789×1.2=2.544m;式中:h-支架立杆的步距,取1.2m;a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.1m;μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.789;k--计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.185;故l0取2.544m;λ=l0/i=2.544×103/15.8=162;查《规程》附录C得φ=0.268;KH=1;σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×23.653×103/(0.268×1.89×102×1)=189.513N/mm2;立杆的受压强度计算值σ=189.513N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。2、组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:Nut=1.2NG+0.85×1.4NQ=23.449kN;风荷载标准值按下式计算:Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.45=0.064kN/m2;其中w0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:w0=0.45kN/m2;μz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:μz=0.74;μs--风荷载体型系数:取值为0.273;Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.064×0.9×1.22/10=0.01kN·m;(2)立杆稳定性验算σ=1.05Nut/(φAKH)+Mw/W≤fσ=1.05×Nut/(φAKH)+Mw/W=1.05×23.449×103/(0.268×1.89×102×1)+0.01×106/(5.08×103)=189.81N/mm2;立杆的受压强度计算值σ=189.81N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。(六)拆模时间计算参考《建筑施工安全手册》(杜荣军主编,工业出版社出版社出版),各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。1、支架所受各类荷载的取值:附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为:N板i=1.35×0.15×1.2×0.9×(24+1.1)=5.489kN;模板自重为:N模i=1.35×0.3×0.9×1.2=0.437kN;支架自重为:N支gi=1.35×0.15×3.8=0.77kN;混凝土浇筑施工荷载为:N浇i=1.4×(1+2)×0.9×1.2=1.536kN;楼盖总的设计荷载为:NQ=1.4×2.5×0.9×1.2+5.489=9.269kN;2、浇筑层的荷载计算(设当前浇筑层为第i层):浇筑层荷载强度达到0.000/11.300×100%=0%设计强度,N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=5.489+0.437+0.77+1.536=11.232kN;3、下一层立杆的荷载计算:下一层荷载强度达到10.000/11.300×100%=69.93%设计强度,N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i=11.232+0.437+0.77+1×5.489=17.929kN;其中,α为楼盖荷载计入比例,α=1。4、下二层立杆的荷载计算:下二层荷载强度达到15.000/11.300×100%=101.895%设计强度,N支i-2=N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=17.929+0.77+0.15×5.489-9.269=10.252kN;其中,α为楼盖荷载计入比例,α=0.15。0.4N支i-2<NQ,下三层的模板支架可以试拆除。拆除后下二层的立杆荷载由下三层的楼盖分担60%,分担后的下三层楼盖承担的荷载为0.6N支i-2<NQ,可以拆除1.3.4梁模板验算当hw(梁高-板厚)≤450mm时支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2013)等规范编制。梁段:L15(2)(屋面层)一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度B(m):0.25;梁截面高度D(m):0.50;混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.50;梁支撑架搭设高度H(m):3.80;梁两侧立杆间距(m):0.70;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为Φ48×3.5;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.75;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):21.00;模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):12.0;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):1.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;1.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底纵向支撑根数:2;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):1000;次楞根数:2;主楞材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;斜撑类型:设主楞,设次楞,不设穿梁螺栓;斜撑材料类型:方木;斜撑截面宽度b1(mm):60;斜撑截面高度h1(mm):80;斜撑脚点与顶点的水平距离(m):0.15;斜撑脚点与顶点的竖向距离(m):0.30;二、梁侧模板荷载计算按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度,取21.000kN/m3;t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;T--混凝土的入模温度,取20.000℃;V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.500m;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得17.848kN/m2、12.000kN/m2,取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧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。强度验算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。次楞的根数为2根。面板按照均布荷载作用下的简支梁计算。面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下:σ=M/W<[f]其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=100×1.8×1.8/6=54cm3;M--面板的最大弯矩(N·mm);σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的简支梁计算:M=0.125ql2其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×1×12=11.4kN/m;振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×1×4=5.6kN/m;计算跨度:l=(500-120)/(2-1)=380mm;面板的最大弯矩M=0.125×(11.4+5.6)×[(500-120)/(2-1)]2=3.61×105N·mm;面板的最大支座反力为:N=0.5ql=0.5×(11.400+5.600)×[(500-120)/(2-1)]/1000=3.800kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=3.61×105/5.40×104=6.7N/mm2;面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2;面板的受弯应力计算值σ=6.7N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算ν=5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:q=q1=11.4N/mm;l--计算跨度:l=[(500-120)/(2-1)]=380mm;E--面板材质的弹性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面惯性矩:I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;面板的最大挠度计算值:ν=5×11.4×[(500-120)/(2-1)]4/(384×6000×1.86×105)=1.341mm;面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=[(500-120)/(2-1)]/250=1.52mm;面板的最大挠度计算值ν=1.341mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.52mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=3.800/1.000=3.800kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=1×5×10×10/6=83.33cm3;I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4;E=9000.00N/mm2;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.380kN·m,最大支座反力R=1.180kN,最大变形ν=0.698mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下:σ=M/W<[f]经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=3.80×105/8.33×104=1.6N/mm2;次楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值σ=1.6N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值:[ν]=1000/400=2.5mm;次楞的最大挠度计算值ν=0.698mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.5mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力1.18kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=2×5.078=10.16cm3;I=2×12.187=21.37cm4;E=206000.00N/mm2;主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kN·m)主楞计算变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.000kN·m,斜撑作用处支座反力R=1.180kN,最大变形ν=0.000mm(1)主楞抗弯强度验算σ=M/W<[f]经计算得到,主楞的受弯应力计算值:σ=1.18×101/1.02×104=0N/mm2;主楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2;主楞的受弯应力计算值σ=0N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.000mm主楞的最大容许挠度值:[ν]=300/400=0.75mm;主楞的最大挠度计算值ν=0mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm,满足要求!3.斜撑验算(1)斜撑(轴力)计算斜撑的轴力Rx按下式计算:Rx=R/sinα其中R-斜撑对梁顶侧支撑的支座反力,取;R=1.18kN;Rx-斜撑的轴力;α-斜撑与梁侧面板的夹角;sinα=sin{arctan[0.15/0.3]}=0.447;斜撑的轴力:Rx=R/sinα=1.18/0.447=9.346kN(2)斜撑稳定性验算稳定性计算公式如下:σ=Rx/(φA0)≤fc其中,Rx--作用在斜撑的轴力,9.346kNσ--斜撑受压应力计算值;fc--斜撑抗压强度设计值;16N/mm2A0--斜撑截面的计算面积A0=60×80=4800mm2;φ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;轴心受压构件稳定系数按下式计算:φ=1/(1+(λ/80)2)i--斜撑的回转半径;i=0.289×80=23.12mm;l0--斜撑的计算长度,l0=[0.32+0.152]0.5=0.34m;λ=l0/i=11.51;φ=1/(1+(λ/80)2)=0.97经计算得到:σ=N/(φ×A)=9.35×103/(0.97×4800)=2.01N/mm2;根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;[f]=1.2×16=19.2N/mm2;斜撑受压应力计算值为2.01N/mm2,小于斜撑抗压强度设计值19.2N/mm2,满足要求!五、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=1000×18×18/6=5.40×104mm3;I=1000×18×18×18/12=1.86×105mm4;1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算:σ=M/W<[f]钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2×[(21.00+1.50)×0.50+0.50]×1.00=15.900kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):q2=1.4×(2.00+2.00)×1.00=5.600kN/m;q=15.900+5.600=21.500kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=ql2/8=1/8×21.5×2502=1.68×105N·mm;RA=RB=0.5ql=0.5×21.5×0.25=2.688kNσ=Mmax/W=1.68×105/5.40×104=3.1N/mm2;梁底模面板计算应力σ=3.1N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:ν=5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q=q1/1.2=13.250kN/m;l--计算跨度(梁底支撑间距):l=250.00mm;E--面板的弹性模量:E=6000.0N/mm2;面板的最大允许挠度值:[ν]=250.00/250=1.000mm;面板的最大挠度计算值:ν=5×15.9×2504/(384×6000×1.86×105)=0.277mm;面板的最大挠度计算值:ν=0.277mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=1mm,满足要求!六、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=2.688/1=2.688kN/m2.方木的支撑力验算方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6=83.33cm3;I=5×10×10×10/12=416.67cm4;方木强度验算计算公式如下:最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.688×12=0.269kN·m;最大应力σ=M/W=0.269×106/83333.3=3.2N/mm2;抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;方木的最大应力计算值3.2N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!方木抗剪验算截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bh0)其中最大剪力:V=0.6×2.688×1=1.612kN;方木受剪应力计算值τ=3×1.612×1000/(2×50×100)=0.484N/mm2;方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2;方木的受剪应力计算值0.484N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!方木挠度验算计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250方木最大挠度计算值ν=0.677×2.688×10004/(100×9000×416.667×104)=0.485mm;方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=1.000mm;方木的最大挠度计算值ν=0.485mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm,满足要求!3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力:P1=RA=2.688kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:P2=(0.700-0.250)/4×1.000×(1.2×0.120×21.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.000×(0.500-0.120)×0.500=1.160kN斜撑传递集中力:N=1.180×0.300/0.150=8.360kN简图(kN·m)剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过连续梁的计算得到:支座力:N1=N3=6.365kN;N2=11.684kN;最大弯矩Mmax=0.553kN·m;最大挠度计算值Vmax=0.142mm;最大应力σ=0.553×106/5080=108.8N/mm2;支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2;支撑小横杆的最大应力计算值108.8N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!七、梁跨度方向钢管的计算梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算八、扣件抗滑移的计算按照《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0.75,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。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12.00kN;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,根据前面计算结果得到R=11.684kN;R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!九、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]1.梁两侧立杆稳定性验算其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:横向支撑钢管的最大支座反力:N1=6.365kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×3.8=0.589kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N3=1.2×[(1.50/2+(0.70-0.25)/4)×1.00×0.50+(1.50/2+(0.70-0.25)/4)×1.00×0.120×(1.50+21.00)]=3.685kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.500/2+(0.700-0.250)/4]×1.000=1.830kN;N=N1+N2+N3+N4=6.365+0.589+3.685+1.83=15.468kN;φ--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=1.58;A--立杆净截面面积(cm2):A=1.89;W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08;σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);[f]--钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;lo--计算长度(m);根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即:lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m;k--计算长度附加系数,取值为:1.155;μ--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7;a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;得到计算结果:立杆的计算长度lo/i=2945.25/15.8=186;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=0.207;钢管立杆受压应力计算值;σ=15468.257/(0.207×489)=152.8N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=152.8N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:横向钢管的最大支座反力:N1=11.684kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×(3.8-0.5)=0.589kN;N=N1+N2=11.684+0.511=12.195kN;φ--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=1.58;A--立杆净截面面积(cm2):A=1.89;W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08;σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);[f]--钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;lo--计算长度(m);根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即:lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m;k--计算长度附加系数,取值为:1.155;μ--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7;a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;得到计算结果:立杆的计算长度lo/i=2945.25/15.8=186;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=0.207;钢管立杆受压应力计算值;σ=12195.314/(0.207×489)=120.5N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=120.5N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!当hw(梁高-板厚)>450且<600mm时支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2013)等规范编制。梁段:KL8(2A)(屋面层)KL。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度B(m):0.40;梁截面高度D(m):0.70;混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.50;梁支撑架搭设高度H(m):3.80;梁两侧立杆间距(m):0.80;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为Φ48×3.5;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.75;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):21.00;模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):12.0;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):1.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;1.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底纵向支撑根数:3;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):600;次楞根数:3;主楞竖向支撑点数量:2;固定支撑水平间距(mm):600;竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,300mm;主楞材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;二、梁侧模板荷载计算按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ--混凝土的重力密度,取21.000kN/m3;t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;T--混凝土的入模温度,取20.000℃;V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.500m;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得17.848kN/m2、12.000kN/m2,取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧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。强度验算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。次楞的根数为3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下:σ=M/W<[f]其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=60×1.8×1.8/6=32.4cm3;M--面板的最大弯矩(N·mm);σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:M=0.125ql2其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.6×12=8.64kN/m;振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.6×4=3.36kN/m;计算跨度:l=(700-120)/(3-1)=290mm;面板的最大弯矩M=0.125×(8.64+3.36)×[(700-120)/(3-1)]2=1.26×105N·mm;面板的最大支座反力为:N=1.25ql=1.25×(8.640+3.360)×[(700-120)/(3-1)]/1000=1.350kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=1.26×105/3.24×104=3.9N/mm2;面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2;面板的受弯应力计算值σ=3.9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:q=q1=8.64N/mm;l--计算跨度:l=[(700-120)/(3-1)]=290mm;E--面板材质的弹性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面惯性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;面板的最大挠度计算值:ν=0.521×8.64×[(700-120)/(3-1)]4/(100×6000×2.92×105)=0.182mm;面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=[(700-120)/(3-1)]/250=1.16mm;面板的最大挠度计算值ν=0.182mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.16mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=1.350/0.600=7.250kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=1×5×10×10/6=83.33cm3;I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4;E=9000.00N/mm2;计算简图剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.261kN·m,最大支座反力R=1.785kN,最大变形ν=0.172mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下:σ=M/W<[f]经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=2.61×105/8.33×104=3.1N/mm2;次楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值σ=3.1N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值:[ν]=600/400=1.5mm;次楞的最大挠度计算值ν=0.172mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力1.785kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=2×5.078=10.16cm3;I=2×12.187=21.37cm4;E=206000.00N/mm2;主楞计算简图主楞弯矩图(kN·m)主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=0.670kN·m,最大支座反力R=8.932kN,最大变形ν=0.573mm(1)主楞抗弯强度验算σ=M/W<[f]经计算得到,主楞的受弯应力计算值:σ=6.70×105/1.02×104=66N/mm2;主楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2;主楞的受弯应力计算值σ=66N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.573mm主楞的最大容许挠度值:[ν]=280/400=0.7mm;主楞的最大挠度计算值ν=0.573mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.7mm,满足要求!五、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=1000×18×18/6=5.40×104mm3;I=1000×18×18×18/12=1.86×105mm4;1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算:σ=M/W<[f]钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2×[(21.0

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