专项施工方案计算书.docx
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专项施工方案计算书
专项施工方案计算书
模板计算书
一、荷载及荷载组合
1、荷载
计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者是荷载标准值乘以相应的荷载分项系数得出的。
（1）荷载标准值
模板工程的荷载标准值包括新浇混凝土自重、施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载和倾倒混凝土时产生的荷载，对柱、梁、墙等构件，还应考虑新浇混凝土对模板侧面的压力。
1）新浇混凝土自重标准值
对普通钢筋混凝土，采用25KN/m3，对其他混凝土，可根据实际重力密度确定。
2）施工人员及设备荷载标准值（表4-1）：
施工人员及设备荷载标准值表4-1
计算项目
均布荷载（KN/m2）
模板及小楞
2.5
立杆
1.5
立杆支架
1.0
3）振捣混凝土时产生的荷载标准值（表4-2）
振捣混凝土时产生的荷载标准值表4-2
计算项目
均布荷载（KN/m2）
板、梁（底面）
2.0
柱、墙、梁（侧面）
4.0
4）
新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值--采用内部振捣器时，可按以下两式计算，并取其较小值:
（1）
（2）
其中：
F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，KN/m2；
--混凝土的重力密度，KN/m2；
--新浇混凝土的初凝时间，h，可按实测确定；当缺乏试验资料时，可采用
计算，T为混凝土的温度，ºC；
V—混凝土的浇筑速度，一般取2m/h；
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，m；
--外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
--混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
5）倾倒混凝土时产生的荷载（表4-3）
倾倒混凝土时产生的荷载表4-3
向模板内供料方法
水平荷载（KN/m2）
溜槽、串筒或导管
2
容积小于0.2m3的运输器具
2
容积为0.2～0.8m3的运输器具
4
容积大于0.8m3的运输器具
6
（2）荷载设计值
荷载设计值为荷载标准值乘以相应的荷载分项系数，表4-4是荷载分项系数。
荷载分项系数表4-4
序号
荷载类别
类别
分项系数
编号
1
新浇混凝土自重
恒载
1.2
A
2
施工人员及设备荷载
活载
1.4
B
3
振捣混凝土时产生的荷载
活载
1.4
C
4
新浇筑混凝土对模板侧面的压力
恒载
1.2
D
5
倾倒混凝土时产生的荷载
活载
1.4
E
2、荷载组合
荷载组合表表4-5
项次
项目
荷载组合
计算承载能力
验算刚度
1
平板及其支架
A+B+C
A+B
2
梁底板及其支架
A+B+C
A+B
3
梁、柱（边长≤300mm）、墙（厚≤100mm）的侧面模板
C+D
D
4
大体积结构、梁、柱（边长>300mm）、墙（厚>100mm）的侧面模板
D+E
D
二、模板结构的强度和挠度要求
目前施工现场的模板和大小楞以木模板为主，支架多采用钢管架。
其强度和刚度应满足表4-6的要求。
模板允许强度和允许刚度表4-6
模板类型
允许应力[б]
N/mm2
允许挠度[f]
mm
结构表面外露（不装修）的木模板
13
结构表面不外露（装修）的木模板
13
钢管支架
170
——
注：
--模板的计算长度。
三、模板结构构件的计算理论
1模板计算
模板结构中的面板、大小楞等均属于受弯构件，而支架为受压构件，可按简支梁或连续梁计算。
当模板构件的跨度超过三跨时，可按三跨连续梁计算（图4-2）。
计算时,按常规构件的惯性矩沿跨长恒定不变；支座是刚性的，不发生沉陷；受荷跨的荷载情况都相同，并同时产生作用。
则：
剪力：
（4-1）
弯矩：
（4-2）
应力：
（4-3）
挠度：
（4-4）
式中：
E-模板的弹性模量，对木材取（9-10）×103N/mm2
W-模板的抵抗矩，对矩形截面，
I-模板的惯性矩，对矩形截面，
2支撑计算
钢管支撑主要承受模板或楞木传来的竖向荷载，一般按两端铰接的轴心受力压杆进行验算。
（4-5）
式中：
--轴必受压杆件稳定性系数，由杆件长细比
查表确定。
，对Φ48钢管，
。
3对拉螺杆计算
柱和墙模板在支模时通常要设对拉螺杆，对拉螺杆的间距按下式计算。
（4-6）
式中：
--对拉螺杆截面积；
--对拉螺杆容许拉应力，对I级钢取205N/mm2，II级钢取310N/mm2；
--模板侧压力，单位：
N/mm2。
四、常用支模参数
常用支模参数表表4-7
项目
截面
模板厚度
楞条最大间距（mm）
支撑间距（mm）
板
120厚
12
400
2000
18
600
2000
200厚
12
350
1500
18
500
1500
梁
250×400
40
1000
1000
600×800
800
800×1200
650
柱
18（竖向木楞60×80@250）
柱箍间距1200
对拉螺栓间距
500（Ф12）
450（Ф10）
墙
18
1000
施工用电计算书
一、施工用电量计算
建筑工地临时供电，包括动力用电与照明用电，在计算用电量的时候，应从下列各点考虑：
（1）全工地所用的机械动力设备，其他电气工具及照明用电的数量
（2）施工总进度计划中施工高峰阶段同时用电的机械设备最高数量
（3）各种机械设备在工作中需要的情况
总用电量按以下公式计算：
（1）
式中：
P计——计算总用电需要容量（KVA）
P1——电动机额定功率（KW）
P2——电焊机额定功率（KVA）
P3——室内照明容量（KW）
P4——室外照明容量（KW）
由于照明用电所占的比重数较动力用电量要少很多，所以在估算总用电量时可以简化，只要在动力用电量之外再加10%作为照明用电量即可。
则
（1）式可简化为：
（2）
K1、K2、K3、K4——需要系数，见表1
用电系数K表1
用电名称
数量（台）
需要系数
备注
K
数值
电动机
3-10
K1
0.7
如施工中需要电热时，应将其用电量计算进去，为使计算结果接近实际，式中各项动力和照明用电，应根据不同工作性质分类计算。
11-30
0.6
30以上
0.5
电焊机
3-10
K2
0.6
10以上
0.5
室内照明
K3
0.8
室外照明
K4
1.0
二、变压器容量计算
变压器容量应按下式计算：
（3）
cosΦ——电动机的平均功率因数，取0.75。
三、配电导线的选择
导线截面的选择要满足以下基本要求：
1、机械强度选择
导线必须保证不致因一般机械损伤折断。
在各种不同敷设方式下，导线按机械强度所允许的最小截面见表2
导线按机械强度所允许的最小截面表2
导线用途
导线最小截面（mm2）
铜线
铝线
照明装置用导线
户内用
0.5
2.5
户外用
1.0
2.5
双芯软电线
吊灯
0.35
移动式生产用电设备
0.5
多芯软电线及软电缆
移动式生产用电设备
1.0
绝缘导线，固定架设在户内绝缘支持件上，其间距为
2m及以下
1.0
2.5
6m及以下
2.5
4
25m及以下
4
10
裸导线
户内用
2.5
4
户外用
6
16
绝缘导线
穿在管内
1.0
2.5
设在木槽板内
1.0
2.5
绝缘导线
户外沿墙敷设
2.5
4
户外其它方式敷设
4
10
2、按允许电流选择
导线必须能承受负载电流长时间通过所引起的升温。
三相四线制线路上的电流可按下式计算：
（1）总配电箱的导线计算：
（4）
（2）分配电箱的导线计算：
（5）
（3）开关箱的导线计算：
（6）
（4）、（5）、（6）式中：
I线——线路中工作电流值（A）
P计——总用电量（KVA）
P——分配箱所带用电设备功率（KW）
U线——线路工作电压值，三相四线制为380V
K——取0.75
COSΦ——电动机的平均功率因数，取0.75。
二相制线路上的电流可按下式计算：
（7）
根据（4）~（7）式的计算结果，依据表3选择导线线径。
常用配电导线持续允许电流表表3
导线标
称截面（mm2）
裸线
橡皮或塑料绝缘线（单芯500V）
TJ型
（铜线）
LJ型
（铝线）
BX型
（铜芯橡皮线）
BLX型
（铝芯橡皮线）
BV型
（铜芯塑料线）
BLV型
（铝芯塑料线）
2.5
—
—
35
27
32
25
4
—
—
45
35
42
32
6
—
—
58
45
55
42
10
—
—
85
65
75
59
16
130
105
110
85
105
80
25
180
135
145
110
138
105
35
220
170
180
138
170
130
50
270
215
230
175
215
165
70
340
265
285
220
265
205
95
415
325
345
265
325
250
120
485
375
400
310
375
285
150
570
440
470
360
430
325
185
645
500
540
420
490
380
240
770
610
660
510
—
—
3、按允许电压降选择
导线上引起的电压降必须在一定限度之内，配电导线的截面可用下式计算：
（8）
式中：
S——导线截面（mm2）
K——用电系数，取0.75
P——用电设备功率（KW）
L——用电设备至配电箱的距离
ε——允许的相对电压降（即线路电压损失）%，临时用电网络采用7%
C——材料内部系数，铜线为77，铝线为46.3
所选用的导线截面应同时满足以上三项要求，即以求得的三个截面中的最大值为准，从电线产品目录中选用线芯截面。
也可根据具体情况抓住主要矛盾。
一般在道路工地和给排水工地作业线较长，导线截面由电压降选顶；在建筑工地配电线路比较短，导线截面可由容许电流选定；在小负荷的架空线路中往往以机械强度选定。
用电计算时通常采用“逆向”计算方法，即先计算开关箱的用电量及线径，再计算分配电箱，最后计算总配电箱和变压器容量。
塔吊基础计算书
一、天然基础
塔吊在安装完毕后，其下地基即承受塔吊基础传来的上部荷载，一是竖向荷载，包括塔吊重量F和基础重量G；另一部份是弯矩M，主要是风荷载和塔吊加荷卸载产生的弯矩。
塔吊基础受力，可简化成偏心受压的力学模型（图1），此时，基础边缘的接触压力最大值和最小值分别可以按下式计算：
（1-1）
（1-2）
其中：
F——塔吊工作状态的重量，单位kN；
G——基础自重，单位kN；
G=b×b×h×ρ，单位kN
b、h——基础边长、厚度，单位km；
ρ——基础比重，取25kN/m3；
e——偏心距，单位m；
e=M/（F+G）
M——塔吊非工作状态下倾覆力矩。
若计算出的Pmin<0，即基底将出现拉力，由于基底和地基之间不能承受拉力，此时基底接触压力将重新分布。
应按下式重新计算Pmax，
（2）
F、M可由塔吊说明书中给出，将计算得出的最大接触压力Pmax和地质资料中给出的地基承载力标准值相比较，小于地基的承载力标准值即可满足要求。
二、桩基础
对于有桩基础的塔吊，必须验算桩基础的承载力。
当以对角两根桩的连线为轴（图2），产生倾覆力矩时，将由单桩受力，此时桩的受力为最不利情况。
其受力简图如图3所示。
当只受到倾覆力矩时：
（3）
当只受到基础承台及塔吊重力时：
（4）
单桩荷载最不利情况为：
（5-1）
单桩荷载最小为：
（5-2）
若计算出的P2<0，即桩将受到拉力，拉力为|P2|。
l——桩的中心距。
单桩的受压承载力由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承担的，单桩受压承载力为：
（6）
单桩的抗拔承载力由桩侧摩阻力承担，单桩抗拔力为：
（7）
其中：
qp——桩端承载力标准值，KPa；
AP——桩身横截面面积，m2；
up——桩身的周长，m；
qsi——桩身第i层土的摩阻力标准值，KPa；
li——按土层划分的各段桩长，m。
将计算所得的P1和Rk1相比较，|P2|和Rk2相比较，若P1＜Rk1且|P2|＜Rk2则可满足要求。
悬挑脚手架计算书
一、已知条件
挑架立杆横向间距lb，纵向间距la，内立杆与墙体间距a，高度H，步距h；同时施工层数n1，悬挑杆规格型号。
二、计算
一）荷载计算
1、验算脚手架的整体稳定性时，一般可以不考虑作业层施工荷载分布的不均匀性，即按平均分配作用于其两侧的立柱（杆）上。
但当局部的荷载显著增大或构件尺寸显著改变而需要验算单肢杆件的稳定性时，则必须采用其实际分布的荷载值。
2、恒荷载标准值GK的计算
验算脚手架整体或单肢稳定性时的各项荷载均按脚手架立杆的承担值进行计算。
恒荷载标准值GK由构架基本结构杆部件的自重GK1、作业层表面材料的自重GK2和外立面整体拉结杆件和防护材料的自重GK3组成，即：
（1）
且
（2）
则
（3）
式中：
Hi——立杆计算截面以上的架高（m）；
gk1——以每米架高计的构架基本结构杆部件的自重计算基数；
gk2——以每米立杆纵距（la）计的作业层面材料的自重计算基数；
gk3——以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数；
n1——同时存在的作业层设置数。
3、脚手架施工荷载标准值QK的计算
（4）
式中：
n2——同时施工的作业层数，结构施工时取2，装修施工时取3。
qk——按每米立杆纵距la计的作业层施工荷载标准值的计算基数
4、扣件式钢管脚手架的计算基数表
扣件式钢管脚手架的gk1值表1
步距h（m）
立杆横距lb（m）
gk1（KN/m），当la（m）为
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
1.8
0.9
0.0851
0.0920
0.0989
0.1058
0.1127
0.1196
1.2
0.0883
0.0951
0.1020
0.1089
0.1158
0.1227
1.5
0.0914
0.0983
0.1052
0.1121
0.1189
0.1258
1.8
0.0945
0.1014
0.1083
0.1152
0.1221
0.1290
作业层面材料自重计算基数gk2值表2
脚手架类别
脚手架种类
板底支承间距（m）
拦护设置
gk2（KN/m），当立杆横距lb（m）为
0.9
1.2
1.5
1.8
扣件式钢管脚手架
竹串片
0.75
有
0.3587
0.4112
0.4637
0.5162
整体拉结和防护材料自重计算基数gk3值表3
脚手架类别
整体拉结杆件设置情况
围护材料
封闭类型
gk3（KN/m2）,当la（m）为
1.2
1.5
1.8
2.1
扣件式钢管脚手架
剪刀撑，增加一道横杆固定封闭材料
安全网、塑料编制布
全
0.0614
0.0768
0.0922
0.1075
*注：
gk3计算按满高连续设置于脚手架外立面上的整体拉结杆件（剪刀撑、斜杆、水平加强杆）和封闭杆件、材料的自重。
作业层施工荷载计算基数qk值表4
序次
实用施工荷载标准值（KN/m）
qk（KN/m），当立杆横距lb（m）为
0.9
1.2
1.5
1.8
1
3
1.35
1.8er
2.25
2.7
2
2
0.9
1.2
1.5
1.8
3
1
0.45
0.6
0.75
0.9
4
qo
0.45qo
0.6qo
0.75qo
0.9qo
二）荷载组合
（5）
三）验算
1、验算内容：
挑杆的抗弯、抗剪强度，挠度，预埋钢筋强度验算。
2、验算挑杆的抗弯刚度
（6）
（7）
如
，则抗弯刚度满足要求。
式中：
MA——A点的弯距；
W——挑杆的截面模量；
——挑杆的容许应力，对A3钢取170N/mm2。
3、验算挑杆的抗剪刚度
（8）
如
，则抗剪刚度满足要求。
式中：
QA——A点的剪力，（N）；
S——挑杆半截面的面积矩，（mm3）；
I——挑杆的惯性矩，（mm4）；
tw——挑杆腹板的厚度（mm）；
——挑杆容许剪应力，对A3钢取100N/mm2。
4、验算挑杆的挠度
（9）
若
，则挑杆的R挠度验算合格。
式中：
E——挑杆的弹性模量，（N/mm2）；
——挑杆的容许挠度，取值为（lb+a）/200。
5、验算预埋钢筋强度
（10）
则拉应力：
（11）
若
，则预埋钢筋强度验算合格。
式中：
AS——预埋钢筋截面积；
——预埋钢筋设计强度，I级钢为210N/mm2，II级钢为310N/mm2。
附录（计算书实例）
实例一：
杭州绿城育华学校塔吊基础计算
塔吊型号：
QTZ4510
参数：
最大工作幅度45m，最大起重量4吨，自重358KN，非工作状态时最大倾覆力矩1763KN－m。
基础形式：
塔吊基础支承在③－1层（淤泥质粘土层）上，地基承载力标准值60Kpa。
基础验算：
基础尺寸为7m×7m×1m。
1、荷载计算：
2、偏心距：
3、基底压力：
塔吊基础验算合格。
实例二：
浙大中控塔吊基础计算
本工程采用是由浙江建设工程机械经营有限公司的西湖牌QTZ60塔机，吊臂长为50M，最大起重量为6000KN，最小起重量为1200KN，最大起重高度为100M。
对基础的的最大压力为600KN，最大倾覆力矩为1796KN/M。
本工程塔吊基础采用整体式钢筋混凝土6000×6000×1300，基础砼强度为C25，塔吊基础的底标高为-3.6M，并采用桩基础，桩采用C60管桩，桩长为12M，桩顶标高为-3.7M桩端进入3-1层，基础的预埋件详见（附图）.
一、地质情况
塔吊处的土层分布情况如下：
土质情况
桩端极限承载力
桩端承载力标准值
桩身极限摩阻力
桩身摩阻力标准值
土层厚度
砂质粉土2-1层
25KPA
12.5KPA
5.4M
砂质粉土2-2层
38KPA
19KPA
8.2M
砂质粉土2-4层
32KPA
16KPA
3.4M
粉土3-1层
3000KPA
1500KPA
45KPA
22.5KPA
8M
二、荷载计算
上部塔身作用在基础上的竖向压力F=600KN
砼基础重力G=24.5×6×6×1.3=1146.6KN
上部塔身作用在基础上的弯矩M=1796KN-m
三、计算受力情况：
单桩荷载最不利情况为：
单桩荷载最小为：
单桩承载力：
满足塔吊的施工要求。
实例三：
悬挑脚手架计算书
一、结构布置
见悬挑架示意图
二、已知条件
挑架采用双立杆扣件式钢管脚手架，立杆横向间距1.2m，纵向间距1.5m，高度18m（10步架），步距1.8m；要求二步架同时施工。
悬挑杆采用18号工字钢，下加Φ48钢管斜撑（局部采用钢丝绳拉结）。
三、计算
1、验算内容：
工字钢的抗弯、抗剪强度、变形，Φ16预埋钢筋强度验算。
2、荷载计算
1）恒载计算
，
，
，
，
则：
2）施工荷载计算
3）荷载组合
2、验算18号工字钢的抗弯刚度
已知18号工字钢的参数：
工字钢的抗弯刚度验算合格。
3、验算18号工字钢的抗剪刚度
工字钢的抗剪刚度验算合格。
4、验算工字钢的变形
工字钢的变形验算合格。
5、验算Φ16预埋钢筋强度
已知Φ16钢筋
则拉应力
Φ16预埋钢筋强度验算合格。
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