地下室梁模板支撑体系施工设计方案.docx

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地下室梁模板支撑体系施工设计方案

裙楼地下室框架梁模板

支撑体系施工设计方案

工程名称：

施工单位：

编制人：

编制时间：

框架梁支撑体系施工设计方案

1、编制依据

《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006年版

《木结构设计规范》（GB50005-2003）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）

2、工程概况：

*******位于*****，塔楼部分为框架—剪力墙结构，裙楼部分为框架结构，主楼地上层、地下层，主体高度m；裙楼地上局部五层、地下一层，高度24m。

建筑物东西弧长为97915mm和90462mm，南北宽20100mm，总建筑面积61903.3㎡，其中地上51865.02㎡，地下7329.19㎡。

裙楼横向柱网间距为7500mm、8000mm，纵向柱网间距为7200mm、8000mm、8800mm，横向梁最大框架梁为400×1350mm，其他小框架梁以350×800mm为主，纵向框架梁以350×800mm为主，次梁大部分为250×500mm的井字梁。

3、设计参数

3.1模板支架参数

最大梁截面尺寸宽度:

0.4m、高度1.35m；模板支架高度4.65m；梁两侧立杆间距≤1.1m，梁底增加1根立杆；立杆平行于梁跨度方向间距450mm（见图3），其他纵横向框架梁截尺寸宽度0.35m，高度0.8m；模板支架高度5.2m；楼板厚度:

0.18m；水平杆最大步距:

1.4m；

梁底面板下次楞采用50mm宽、80mm高方木，间距175㎜（150㎜）；钢管采用φ48×3.0；面板采用15mm厚木胶合板。

3.2梁侧模板参数

采用φ48×3.0㎜双钢管主楞；次楞采用50mm宽、80mm高方木；1350mm截面高度框架梁次楞间距187mm；800mm截面高度框架梁次楞间距：

190mm；

3.3荷载参数

永久荷载标准值：

模板与小楞自重（G1k）：

0.35kN/m2；每米立杆结构自重:

0.12kN/m；新浇筑砼自重（G2k）：

24kN/m3；钢筋自重（G3k）：

1.5kN/m3；

可变荷载标准值：

施工人员及设备荷载（Q1k）:

2.5kN/m2；振捣砼对水平面模板荷载（Q2k）：

2kN/m2；振捣砼对垂直面模板荷载（Q2k）：

4kN/m2；倾倒砼对梁侧模板产生水平荷载（Q3k）：

4kN/m2；

4、400mm×1350mm框架梁模板支撑体系结构验算

图1、1350mm框架梁支撑体系施工图

图2、框架梁两侧立杆及现浇板纵横跨中剪刀撑搭设示意图

图3、1350mm截面高度框架梁梁底支撑体系施工图

4.1模板侧压力标准值计算

新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γct0β1β2

V

=0.22×24×8.0×1.2×1.15×1.16=67.62kN/m2

F=γcH=24×1.35=32.4kN/m2

其中γc--混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t0--新浇混凝土的初凝时间，按施工配合比取8h；T--混凝土的入模温度按冬期施工综合蓄热法要求取10℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.35m/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1.35m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.2；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值32.4kN/m2。

4.2梁侧模板面板受力验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm，按简支跨计算,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。

取主楞间距0.45m作为计算单元。

面板的截面抵抗矩W=45.00×1.5×1.5/6=16.88cm3；

截面惯性矩I=45.00×1.5×1.5×1.5/12=12.66cm4；

4.2.1强度验算

（1）、计算时两端按简支板考虑，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.187m。

（2）、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=32.4kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=0.9×[1.2×32.4+1.4×4.0]×0.45=18.02KN/m

q1=0.9×[1.35×32.4+1.4×0.7×4.0]×0.45=19.3KN/m

根据以上两者比较应取q1=19.3KN/m作为设计依据。

（3）、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

Mmax=

q1L2

=

19.3×0.1872

=0.084KN·m

8

8

面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.084×106

=5.01N/mm2

W

16.88×103

面板强度满足要求!

4.2.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=0.45×32.4=14.58N/mm；

面板最大容许挠度值:

187/250=0.75mm；

面板弹性模量:

E=4500N/mm2；

Wmax=

5qL4

=

5×14.58×1874

=0.21mm<0.75mm

384EI

384×4500×25.31×104

满足要求!

4.3梁侧模板次楞验算

次楞采用木楞，宽度:

50mm高度:

80mm，间距：

0.187m截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=5.0×8.0×8.0/6=53.33cm3；

截面惯性矩I=5.0×8.0×8.0×8.0/12=213.33cm4

4.3.1强度验算

（1）、次楞承受模板传递的荷载，按均布荷载作用下三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.45m。

次楞计算简图l=0.45m

（2）、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=32.4kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=0.9×[1.2×32.4+1.4×4.0]×0.187=7.49KN/m

q2=0.9×[1.35×32.4+1.4×0.7×4.0]×0.187=8.02KN/m

根据以上两者比较应取q=8.02KN/m作为设计依据。

（3）、强度验算

计算最大弯矩：

Mmax=0.1qL2=0.1×8.02×0.452=0.162kN·m

最大支座力：

1.1qL=1.1×8.02×0.45=3.97kN

次楞抗弯强度设计值[f]＝17N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.162×106

=

3.04N/mm2<17N/mm2

W

53.33×103

满足要求!

4.3.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=32.4×0.187=6.06N/mm；

次楞最大容许挠度值：

L/250=450/250=1.8mm；

次楞弹性模量:

E=10000N/mm2；

Wmax=

0.677qL4

=

0.677×6.06×4504

=0.079mm<1.8mm

100EI

100×10000×213.33×104

满足要求!

4.4梁侧模板主楞计算

主楞采用48×3.0㎜双钢管，间距0.45m，采用M12对拉螺栓竖向间距560㎜，水平间距450㎜，钢管截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=2×4.49=8.98cm3；截面惯性矩I=2×10.78=21.56cm4。

4.4.1强度验算

（1）、主楞承受次楞传递的集中荷载P=3.97kN，按集中荷载作用下两跨连续梁计算，其计算跨度取，L=0.56m。

主楞计算简图（kN）

经计算，从左到右各支座力分别为：

N1=4.63kN;N2=14.55KN;N3=4.63KN;

最大弯矩Mmax=0.74kN.m；

最大变形Wmax=0.23mm。

（2）、强度验算

最大弯矩Mmax=0.74kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.74×106

=

82.41N/mm2<205N/mm2

W×2

2×4.490×103

满足要求!

4.4.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.1×32.4×0.187×0.45=3.0kN，主楞弹性模量:

E=206000N/mm2。

主楞最大容许挠度值：

L/250=560/250=2.24mm；

经计算主楞最大挠度Wmax=0.23mm<2.24mm。

满足要求!

4.5、对拉螺栓计算

对拉螺栓最大轴力设计值：

N＝abFs。

式中：

a——对拉螺栓横向间距；b——对拉螺栓竖向间距；Fs——新浇混凝土作用于模板上的侧压力、振捣混凝土对垂直模板产生的水平荷载或倾倒混凝土时作用于模板上的侧压力设计值：

Fs=0.95（rGG4k＋rQQ2k）=0.95×（1.2×32.4+1.4×4）=44.48KN/㎡。

N=0.45×0.56×44.48=11.21kN。

对拉螺栓轴向力设计值Ntb=AnFtb

An——对拉螺栓净截面面积；Ftb——螺栓的抗拉强度设计值

对拉螺栓采用M12，其截面面积An=75.0mm2，可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=12.9kN>N=11.21kN。

满足要求!

4.6梁底模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm。

取梁底横向水平杆间距0.45m作为计算单元。

面板的截面抵抗矩W=45.0×1.5×1.5/6=16.88cm3；

截面惯性矩I=45.0×1.5×1.5×1.5/12=12.66cm4；

4.6.1强度验算

（1）、梁底次楞为3根，面板按简支跨计算，其计算跨度取梁底次楞间距，L=0.175m。

（2）、荷载计算

作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：

q1=0.9×[1.2×（32.4×1.35+1.5×1.35+0.5）+1.4×2]×0.45=23.62kN/m

q1=0.9×[1.35×（32.4×1.35+1.5×1.35+0.5）+1.4×0.7×2]×0.45=26.09kN/m

根据以上两者比较应取q1=26.09kN/m作为设计依据。

经过计算得到从左到右各支座力分别为：

N1=2.28kN;N2=2.28kN;

最大弯矩Mmax=0.10KN.m

梁底模板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）=12.5N/mm2；

梁底模板的弯曲应力按下式计算：

σ=

Mmax

=

0.10×106

=

5.92N/mm2<12.5N/mm2

W

16.88×103

满足要求!

4.6.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=0.45×（32.4×1.35＋1.5×1.35＋0.5）=20.82kN/m；

面板弹性模量:

E=4500N/mm2；

梁底模板的最大容许挠度值:

175/250=0.7mm；

经计算，最大变形

Wmax=

5qL4

=

5×20.82×1754

=0.45mm<0.7mm

384EI

384×4500×12.66×104

满足要求!

4.7梁底模板次楞验算

本工程梁底模板次楞采用方木，宽度50mm，高度80mm。

次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.0×8.0×8.0/6=55.33cm3；

I=5.0×8.0×8.0×8.0/12=213.33cm4；

4.7.1强度验算

最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和，取受力最大的次楞，按照三跨连续梁进行计算，其计算跨度取次楞下水平横杆的间距，L=0.45m。

次楞计算简图l=0.45m

荷载设计值q=5.71/0.45=12.69kN/m；

最大弯距Mmax=0.1qL2=0.1×12.69×0.452=0.26kN.m；

次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.26×106

=4.70N/mm2<17N/mm2

W

55.33×103

满足要求!

4.7.2挠度验算

次楞最大容许挠度值：

L/250=450/250=1.8mm；

验算挠度时不考虑可变荷载值，只考虑永久荷载标准值:

q=4.55/0.45=10.11N/mm；

次楞弹性模量:

E=10000N/mm2；

Wmax=

0.677qL4

=

0.677×10.11×4504

=0.13mm<1.8mm

100EI

100×10000×213.33×104

满足要求!

4.8梁底横向水平杆计算

横向水平杆按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取梁底面板下次楞传递力P=6.28KN。

计算简图（kN）

为偏于安全，梁底主楞梁计算跨度取700mm，经计算，从左到右各支座力分别为：

N1=0.27kN;N2=12.02N;N3=0.27kN

最大弯矩Mmax=0.36kN.m；

最大变形Wmax=0.67mm。

4.8.1强度验算

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]（N/mm2）=205N/mm2；

支撑钢管的弯曲应力按下式计算：

σ=

Mmax

=

0.36×106

=80.18N/mm2<205N/mm2

W

4.49×103

满足要求!

4.7.2挠度验算

支撑钢管的最大容许挠度值:

L/250=400/250=1.6mm或10mm；

最大变形Wmax=0.67mm<1.6mm

满足要求!

4.9梁底纵向水平杆计算

横向钢管作用在纵向钢管的集中荷载P=12.02kN。

计算简图（kN）

纵向水平杆只起构造作用，不需要计算。

4.10扣件抗滑移计算

梁底传递给立杆的竖向力设计值：

R=12.02Kn,采用可调托座，不需要进行扣件抗滑移的计算。

4.11立杆的稳定性计算

4.11.1立杆轴心压力设计值计算

上部梁传递的最大荷载设计值：

12.02kN；

立杆承受支架自重：

1.2×4.65×0.12=0.67kN

立杆轴心压力设计值N：

12.02+0.67=12.69kN；

4.11.2立杆稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

N

≤f

A

N----轴心压力设计值（kN）：

N=12.69kN；

φ----轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到；

L0---立杆计算长度（m），取纵横向水平拉杆的最大步距，L0=1.4m。

i----立杆的截面回转半径（cm）,i=1.59cm；

A----立杆截面面积（cm2）,A=4.24cm2；

立杆长细比计算：

λ=Lo/i=140.0/1.59=88<150，长细比满足要求!

。

按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.673；

N

=

12.69×103

=44.47N/mm2

A

0.673×424

立杆稳定性满足要求!

5、350mm×800mm框架梁模板支撑体系结构验算

图4、纵向（东西）框架梁、板支撑体系施工图

图5、横向（南北）框架梁、板支撑体系施工图

5.1模板侧压力标准值计算

新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γct0β1β2

V

=0.22×24×8×1.2×1.15×0.89=51.89kN/m2

F=γcH=24×0.8=19.2kN/m2

其中γc--混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t0--新浇混凝土的初凝时间，按施工配合比取8h；T--混凝土的入模温度按冬期施工综合蓄热法要求取10℃；

V--混凝土的浇筑速度，取0.8m/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0.8m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.2；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值19.2kN/m2。

5.2梁侧模板面板受力验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm，按简支跨计算,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。

取主楞间距0.90m作为计算单元。

面板的截面抵抗矩W=90.00×1.5×1.5/6=33.75cm3；

截面惯性矩I=90.00×1.5×1.5×1.5/12=25.31cm4；

5.2.1强度验算

（1）、计算时两端按简支板考虑，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.190m。

（2）、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=0.9×[1.2×19.2+1.4×4.0]×0.9=23.20KN/m

q1=0.9×[1.35×19.2+1.4×0.7×4.0]×0.9=24.17KN/m

根据以上两者比较应取q1=24.17KN/m作为设计依据。

（3）、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

Mmax=

q1L2

=

24.17×0.1902

=0.109KN·m

8

8

面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；

σ=

Mmax

=

0.109×106

=3.23N/mm2

W

33.75×103

面板强度满足要求!

5.2.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=0.9×19.2=17.28N/mm；

面板最大容许挠度值:

190/250=0.76mm；

面板弹性模量:

E=4500N/mm2；

Wmax=

5qL4

=

5×17.28×1904

=0.26mm<0.76mm

384EI

384×4500×25.31×104

满足要求!

5.3梁侧模板次楞验算

次楞采用木楞，宽度:

50mm高度:

80mm,间距：

0.190m截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=5.0×8.0×8.0/6=53.33cm3；

截面惯性矩I=5.0×8.0×8.0×8.0/12=213.33cm4

5.3.1强度验算

（1）、次楞承受模板传递的荷载，按均布荷载作用下三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.9m。

次楞计算简图l=0.9m

（2）、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=0.9×[1.2×19.2+1.4×4.0]×0.19=4.90KN/m

q2=0.9×[1.35×19.2+1.4×0.7×4.0]×0.19=5.10KN/m

根据以上两者比较应取q=5.10KN/m作为设计依据。

（3）、强度验算

计算最大弯矩：

Mmax=0.1qL2=0.1×5.10×0.92=0.41kN·m

最大支座力：

1.1qL=1.1×5.1×0.9=5.05kN

次楞抗弯强度设计值[f]＝17N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.41×106

=

7.69N/mm2<17N/mm2

W

53.33×103

满足要求!

5.3.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：

q=19.2×0.19=3.65N/mm；

次楞最大容许挠度值：

L/250=900/250=3.6mm；

次楞弹性模量:

E=10000N/mm2；

Wmax=

0.677qL4

=

0.677×3.65×9004

=0.76mm<3.6mm

100EI

100×10000×213.33×104

满足要求!

5.4梁侧模板主楞计算

主楞采用双钢管，截面类型为:

圆钢管48×3.0间距：

0.90m截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=2×4.49×2cm3；

截面惯性矩I=2×10.78×2cm4；

5.4.1强度验算

（1）、主楞承受次楞传递的集中荷载P=5.05kN，按集中荷载作用下两跨连续梁计算，其计算跨度取，L=0.285m。

主楞计算简图（kN）

经计算，从左到右各支座力分别为：

N1=3.28kN;N2=8.6KN;N3=3.28KN;

最大弯矩Mmax=0.27kN.m；

最大变形Wmax=0.1mm。

（2）、强度验算

最大弯矩Mmax=0.27kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。

σ=

Mmax

=

0.27×106

=

30.07N/mm2<205N/mm2

W×2

2×4.490×103

满足要求!

5.4.2挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.1×19.2×0.19×0.9=3.61kN，主楞弹性模量:

E=206000N/mm2。

主楞最大容许挠度值：

L/250=285/250=1.14mm；

经计算主楞最大挠度Wmax=0.1mm<1.14mm。

满足要求!

5.5、对拉螺栓计算

对拉螺栓轴力设计值：

N＝abFs。

式中：

a——对拉螺栓横向间距；b——对拉螺栓竖向间距；Fs——新浇混凝土作用于模板上的侧压力、振捣混凝土对垂直模板产生的水平荷载或倾倒混凝土时作用于模板上的侧压力设计值：

Fs=0.95（rGG4k＋rQQ2k）=0.95×（1.2×19.2+1.4×4）=27.21KN/㎡。

N=0.9×0.285×27.21=6.98kN。

对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=AnFtb

An——对拉螺栓净截面面积；Ftb——螺栓的抗拉强度设计值

对拉螺栓采用M12，其截面面积An=76.0mm2，可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=12.92kN>N=6.98kN。

满足要求!

5.6梁底模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm。

取梁底横向水平杆间距0.9m作为计算单元。

面板的截面抵抗矩W=90.0×1.5×1.5/6=33.75cm3；

截面惯性矩I=90.0×1.5×1.5×1.5/12=25.31cm4；

5.6.1强度验算

（1）、梁底次楞为3根，面板按简支跨计算，其计算跨度取梁底次楞间距，L=0.150m