现浇盖梁支架计算书.docx
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现浇盖梁支架计算书
1编制依据
⑴济宁市快速路一期工程Ⅲ标（JK12+640～JK15+387）施工图设计；
⑵《建筑施工手册》（第四版）
⑶《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
⑷《钢结构设计标准》GB50017-2017
⑸《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
⑹《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
⑺《钢结构设计规范》GB50017-2017
⑻《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
⑼《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
⑽《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
⑾《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
2设计概况
本标段现浇A型标准盖梁4个，盖梁长25.3m，盖梁高3.5m，边缘高2.9m，厚度3.1m，上部背墙厚1.2m；B型标准盖梁6个，盖梁长25.3m，盖梁高3.5m，边缘高2.9m，厚度3.9m，上部背墙厚1.2m；7个现浇异型盖梁，异型盖梁长度在34～50.8m，盖梁高3.5～4.0m，边缘高2.9m~3.5m不等，厚度3.4m。
图2-1济宁标准A型盖梁立面示意图
（1）主要材料选用：
侧模面板：
6mm钢板；横肋：
[120mm槽钢；
竖肋：
双拼[200mm槽钢；
对拉杆：
φ25；
底模：
6mm钢板；
主梁：
[120mm槽钢；
盘扣式钢管支架：
φ60*3.2mm钢管；
主梁：
I12a工字钢。
（2）侧模模板
盖梁侧模为定型钢模，面板采用6mm钢板，横肋为[120mm槽钢，间距30cm；竖肋为双[20mm槽钢，间距80cm；采用M25对拉螺栓,间距2.013m。
（3）底模模板：
盖梁侧模为定型钢模，面板采用6mm钢板，横肋为[10mm槽钢，间距30cm。
本项目现浇盖梁共17个，施工均采用满堂支架法施工，满堂支架采用盘扣式支架，盘扣式支架管材采用φ60×3.2mm钢管，立杆间距：
横桥向立杆间距为0.9m，纵桥向立杆间距为0.6m，横杆步距为1.5m。
盖梁底模、侧模均为定型刚模板，厚度为6mm，主梁为[12槽钢间距30cm；盖梁底部横、纵梁均采用I10工字钢。
其中A型标准盖梁4个，支架横桥向长度27.3m，纵桥向宽度6.0m，搭设高度4.0～4.8m，支架纵向间局为120+90+3×60+90+120cm，横向间距14×90+60+90+60+14×90cm，步距为150cm，A型盖梁采用一次性浇筑完成；B型标准盖梁6个，支架横桥向长度27.3m，纵桥向宽度6.6m，搭设高度5.8～9.8m，支架纵向间局为60+120+5×60+120+60cm，横向间距14×90+60+90+60+14×90m，步距为150cm，B型盖梁采用一次性浇筑完成；异形盖梁支架7个，横向间距为90cm，纵向间距60cm，布局为150cm，右侧平行线路绿化带地面以下1.5m处有电力管廊，为保护电力管廊，在电缆管廊段上部采用双拼I45a工字钢做扁担梁，左侧搭设在承台上，右侧搭设在C25钢筋混凝土条形基础上，条形基础尺寸为1.5m×0.8m×6.0m，底部设置单层钢筋网片，纵横向钢筋采用Φ12螺纹钢，间距为20cm，钢筋网片混凝土保护层为10cm，双拼I45a工字钢上搭设脚手架，异型盖梁分二次性浇筑完成。
3荷载分析
支架承受的荷载主要有：
盖梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的振动荷载、其他荷载（风荷载）等。
荷载标准值参数
永久荷载
新浇砼自重
26kN/m3（普通钢筋混凝土）
定型钢模自重
0.5kN/m2
支架自重
0.18kN/m³
可变荷载
施工人员及设备荷载
3kN/m2
振捣荷载
2.0kN/m2
风荷载
风荷载标准值0.45kN/㎡
4材料特性
表1材料特性一览表
材料名称
材质
截面尺寸（mm）
壁厚（mm）
强度fm（N/mm2）
弹性模量E（N/mm2）
惯性矩I（mm4）
抵抗矩W（mm3）
回转半径i（mm）
立杆①
Q345
60.2
3.2
310
2.06×105
2.31×105
7.7×103
20.10
水平杆①
Q235
48.2
2.75
205
2.06×105
9.28×104
3.86×103
16.1
竖向斜杆①
Q195
48.2
2.75
175
2.06×105
9.28×104
3.86×103
16.1
面板②
Q235
6
215
2.06×105
18000
6000
12#槽钢②
Q235
215
2.06×105
3460000
57700
10#工字钢②
Q235
215
2.06×105
2450000
49000
45a#工字钢
Q235
215
2.06×105
322400000
1430000
①源自《建筑施工承插型盘扣钢管支架安全技术规范》JGJ231-2010表C-2
②源自《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008表A.5.1
5结构计算
5.荷载分析
（1）模板、主次梁及侧模模板自重取2.5kN/m2；
（2）新浇筑混凝土容重取24kN/m³，钢筋混凝土容重取26kN/m³，；
（3）施工人员及施工材料等荷载取Q1k=2.5kN/m2；
（4）振捣混凝土时产生的竖向荷载取Q2k=2.0kN/m2。
（5）倾倒混凝土对垂直面板产生的水平荷载标准值Q3k=4kN/m2；
（6）倾倒混凝土对垂直面板产生的冲击荷载标准值Q5k=2kN/m2；
（6）新浇筑混凝土对侧面板压力G4K：
结构重要性系数
0.9
混凝土浇筑速度V（m/h）
1
混凝土初凝时间（h）t0=200/（T+15），T为混凝土的温度，取25℃
5
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度H（m）
3.5
混凝土坍落度修正系数β2
1.15
外加剂影响修正系数β1
1
F=0.43γct0β1β2V1/4=0.43×24×5×1×1.15×11/4=59.34kN/m2；
F=γcH=24×3.5=84kN/m2；
取较小值G4k=F=59.34kN/m2。
（7）新浇筑混凝土对底板压力G3K=γcH=26×3.5=91kN/m2
（8）模板自重G2K=2kN/m2。
6.计算分析
6.1侧模面板计算
侧模面板采用6mm钢板，横肋间距30cm，计算宽度取1cm，计算模型按三跨连续梁进行计算。
1.计算模型
2.荷载计算
承载能力极限状态：
Q1=0.9×max[1.2×G4k+1.4×Q3k,1.35×G4k+1.4×0.7×Q3k]=0.9×max[1.2×59.34+1.4×4，1.35×59.34+1.4×0.7×4]=0.9×max[76.91，84.029]=75.63kN/m2；
计算宽度取1cm，q1=0.01×75.63=0.7563kN/m；
正常使用极限状态：
Q2=59.34kN/m2；
计算宽度取1cm，q2=0.01×59.34=0.5934kN/m;
3.抗弯强度计算
抗弯截面系数：
W=bh2/6=10×62/6=60mm3;
最大弯矩：
Mmax=0.1q1l2=0.1×0.7563×0.32=6807N·mm；
最大弯曲应力：
σmax=Mma/W=6807/60=113.45MPa＜σ=215MPa，满足要求。
4.抗剪强度计算
Vmax=0.6q1L=0.6×0.7563×0.3=136N；
τmax=3Vmax/2A=3×136/（2×6×10）＝3.4MPa≤τ=125MPa，满足要求。
5.刚度计算
截面惯性矩：
I=bh3/12=10×63/12=180
fmax＝0.677q2l4/（100EI）=0.677×0.5934×3004/（100×2.05×105×180）=0.84mm＜1.5mm，满足要求。
6.2侧模横肋计算
1.计算模型
侧模横肋采用12cm槽钢，间距30cm，竖肋间距80cm，则计算跨度为80cm，计算模型采用三等跨连续梁。
2.荷载计算
承载能力极限状态;
q1=0.3×75.63=22.689kN/m；
正常使用极限状态：
q2=0.3×59.34=17.802kN/m;
3.抗弯强度计算
最大弯矩：
Mmax=0.1q1l2=0.1×22.689×0.82=1.452×106N·mm；
最大弯曲应力：
σmax=Mma/W=1.452×106/61700=23.54MPa＜σ=215MPa，满足要求。
4.抗剪强度计算
最大剪力：
Vmax=0.6q1L=0.6×22689×0.8=10891N；
τmax=Vmax/A=10891/1569＝6.94MPa≤τ=125MPa，满足要求。
最大支座反力R1max=1.1q1L=1.1×22.689×0.8=19.966kN
5.刚度计算
fmax＝0.677q2l4/（100EI）=0.677×17.802×8004/（100×2.05×105×1.98×106）=1.2mm＜min（800/500，3）=1.6mm，满足要求。
最大支座反力R2max=1.1q1L=1.1×17.802×0.8=15.666kN；
6.3侧模竖肋计算
1.计算模型
模板主梁采用双拼20cm槽钢，间距80cm，计算跨径为201.3cm，模型按简支梁计算
2.荷载计算
将点荷载转换为线荷载，
承载能力极限状态q1=F1max/L=19.996/0.3=66.65kN/m；
正常使用极限状态q2=F2max/L=15.666/0.3=52.22kN/m；
3.抗弯强度计算
最大弯矩：
Mmax=0.125q1L2=0.125×19.84×2.0132=33.76kN·m=3.376×107N·mm
σ=Mmax/W=3.376×107/1.92×105=175.83MPa＜σ=215MPa，满足要求。
4.抗剪强度计算
最大剪力Vmax=0.5q1L=0.5×66.65×2.013=67.09kN；
τmax=Vmax/A=19970/3280＝6.09MPa≤τ=125MPa，满足要求。
5.刚度计算
fmax＝5q2l4/（384EI）=5×52.22×20134/（384×2.05×105×2.55×107）=2.14mm＜min（2013/400，3）=3，满足要求。
最大支座反力：
R强=0.5q1L=0.5×66.65×2.013=67.08kN；
R刚=0.5q2L=0.5×52.22×2.013=52.56kN；
6.4侧模对拉螺栓验算
为保证盖梁的外观质量，盖梁模板的对拉杆设计时利用φ25mm圆钢对拉。
取得最大支座反力R=67.08kN；则对拉杆轴力N=R=67.08kN；
则对拉杆所受的拉应力为：
σmax=N/A=72.62×103/（0.25π×252）=136.66MPa＜σ=215MPa，满足要求。
6.5A型盖梁支架结算（一次浇筑）
6.5.1梁高3.5m处支架计算
盖梁采用一次性浇筑，最厚处3.5m高，钢模底模为6mm钢板，钢模次楞为12#槽钢，间距300mm，盖梁底采用双层主龙骨，上层主龙骨为垂直线路方向10#工字钢，下层龙骨为平行线路方向10#工字钢，间距随架体间距布置，支架布局为600×900mm（顺线路方向600mm），取最不利位置对主次龙骨进行验算。
（1）、钢模底模板（6mm厚）计算
底模采用δ＝6mm的钢板，焊接于纵向12#槽钢上，槽钢中心距为300mm，底模按三跨连续梁进行计算，跨径取中心距，计算简图如下所示：
模板受力简图
底模采用满铺6mm钢板，取1m板宽验算，
截面抵抗矩W=1/6×bh2=1/6×1000×62=6000mm3，
截面惯性矩I=1/12×bh3=1/12×1000×63=18000mm4。
作用于6mm钢板的最大荷载：
a、钢筋及砼自重取26kN/m3×3.5m（梁高）=91KN/m2
b、施工人员及设备荷载取3kN/m2
c、振捣荷载取2kN/m2
荷载组合：
恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。
取1m宽的板为计算单元。
则q1=（a+b+c）×1=96kN/m
q2=[1.2×a+1.4×（b+c）]×1=116.2kN/m
面板按连续梁计算，支撑跨径取l=300mm。
Mmax=1/8×qmaxl2=1/10×116.2×3002=1045800N·mm
强度验算：
最大弯应力σmax=Mmax/W
=1045800/6000=174.3N/mm2挠度验算：
最大挠度ωmax=0.677q2l4/100EI=0.677×116.2×3004/（100×206000×18000）=1.72mm<[ω]=300/150=2mm满足要求。
抗剪验算：
Vmax=0.5q2L=0.5×116.2×0.3=17.43KN;
τmax=3Vmax/2A=3×17430/（2×6×1000）=4.3575MPa≤τ=125MPa满足要求
（2）、钢模次梁采用12#槽钢计算，跨径l=600
次龙骨受力简图
按连续梁计算，各荷载取值如下：
a、钢筋及砼自重取:
26kN/m3×3.5m=91kN/m2
b、模板取:
0.5kN/m2
c、施工人员及设备荷载取:
3kN/m2
d、振捣荷载:
2kN/m2
荷载组合：
恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。
则q1=（a+b+c+d）×0.3=28.95kN/m;
q2=[1.2×（a+b）+（c+d）×1.4]×0.3=35.04kN/m；
截面抗弯模量W=57700mm³
截面惯性矩I=3460000mm4
则最大弯矩为Mmax＝1/10×qmaxl2＝35.04N/mm×6002/10=1261440N·mm
强度验算：
最大弯应力σmax=Mmax/W＝1221440/57700
＝21.9Mpa<[δ]=215Mpa满足要求。
挠度验算：
最大挠度ωmax=0.677q2l4/100EI=0.677×35.04×6004/（100×206000×3460000）=0.043mm<[ω]=600/300=2mm满足要求。
抗剪验算：
Vmax=0.5q2L=0.5×35.04×0.3=5.256KN;
τmax=Vmax/A=5256/1275=4.122MPa≤τ=125MPa满足要求
（3）、对上层10#工字钢主龙骨进行验算,主龙骨垂直线路方向放置，间距最大600mm
主龙骨受力简图
按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=900mm。
a、钢筋及砼自重取26KN/m3×3.5m=91kN/m2
b、模板及支架取1.5KN/m2
c、施工人员及设备荷载取3KN/m2
d、振捣荷载：
2KN/m2
荷载组合：
按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。
则q1=（a+b+c+d）×0.6m=58.5kN/m
q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]×0.6m=70.8kN/m
截面抗弯模量W=49000mm³
截面惯性矩I=2450000mm4
则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝70.8×9002/10=5734800N·mm
10#工字钢强度验算：
最大弯应力σmax=Mmax/W＝5734800/49000＝117.04Mpa<[δ]=205Mpa
满足要求。
10#工字钢挠度验算：
ω=0.677q2l4/100EI=0.677×70.8×9004/（100×206000×2450000）
=0.62mm<[ω]=900/400=2.25mm满足。
抗剪验算：
Vmax=0.5q2L=0.5×70.8×0.9=31.86KN;
τmax=Vmax/A=31860/1435=22.2MPa≤τ=125MPa满足要求
10#工字钢主龙骨验算满足要求。
（4）、对下层10#工字钢主龙骨进行验算,主龙骨顺线路方向放置，间距600mm
主龙骨受力简图
按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=600mm。
a、钢筋及砼自重取26KN/m3×3.5m=91kN/m2
b、模板及支架取1.8KN/m2
c、施工人员及设备荷载取3KN/m2
d、振捣荷载：
2KN/m2
荷载组合：
按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。
则q1=（a+b+c+d）×0.9m=88.02kN/m
q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]×0.9m=106.524kN/m
截面抗弯模量W=49000mm³
截面惯性矩I=2450000mm4
则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝106.524×6002/10=3834864N·mm
10#工字钢强度验算：
最大弯应力σmax=Mmax/W＝3834864/49000＝78.26Mpa<[δ]=205Mpa
满足要求。
10#工字钢挠度验算：
ω=0.677q2l4/100EI=0.677×106.524×6004/（100×206000×2450000）
=0.19mm<[ω]=900/400=2.25mm满足。
抗剪验算：
Vmax=0.5q2L=0.5×106.524×0.6=31.9572KN;
τmax=Vmax/A=31957.2/1435=22.27MPa≤τ=125MPa满足要求
（5）立杆承载力计算：
盖梁下支架横断面间距为0.6m，纵断面间距为0.9m，
单根立杆承担的混凝土面积为0.6×0.9=0.54m2
1）、荷载：
a、作用在单根立杆上的钢筋及砼自重取3.5m×0.54m2×26KN/m3=49.14kN
b、模板及支架取3.2KN/m2×0.54m2=1.728kN
c、施工人员及设备荷载取3KN/m2×0.54m2=1.62KN
d、振捣荷载：
2KN/m2×0.54m2=1.08KN
2）、荷载组合：
支架立杆轴向力
则q1=1.2×（a+b）+1.4×（c+d）=64.8216kN（不组合风载时）
qmax=1.2×（a+b）+0.9×1.4×（c+d）=64.4436kN（组合风载时）
3）、稳定性验算：
按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010；
（1）不组合风荷载计算。
立杆的截面特性：
A=571mm2（立杆截面面积），i=20.10mm，f=310N/mm2，E=2.06×105N/mm2，取L=1200mm。
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中：
5.3.2-1公式计算：
lo=h’+2ka=1m+2×0.7×0.45m=1.63m
lo=nh=1.2×1.5=1.8m，取两者较大值，lo=1.8m。
公式中:
lo----支架立杆计算长度
h’—支架立杆顶层水平步距（m）.宜比最大步距减少一个盘扣的距离
k——悬臂计算长度折减系数，可取0.7.
a——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离（m）
n——支架立杆计算长度修正系数，水平杆步距为1.5m时，可取1.2
立杆稳定性计算不组合风荷载：
б=N/φA≤ƒ
φ----轴心受压构件的稳定系数，根据立杆长细比λ=lo/i=1800mm/20.1mm=89.55，按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中附录D，查表得φ＝0.558
б=N/φA≤ƒ
=64821.6N/（0.558×571mm2）
=203.45N/mm2≤310N/mm2
（2）组合风荷载时立杆稳定性验算
式中：
[
]——立杆的抗压强度设计值，取310MPa；
——计算立杆所代表的脚手架柱段范围内轴心力的设计值；
。
—立杆的毛截面积；
——轴心受压构件的稳定系数，取
=0.558；
Wk——风荷载标准值0.45kN/m2
La——立杆纵距
——计算立柱段风荷载产生的弯矩，按下式确定：
=0.9*1.4Wklah2/10=0.9*1.4*0.45*0.9*1.52/10=0.1148KN·m按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010公式（5.4.2-2）
——步距；
——钢管截面模量为7.7；按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010附录C表-2采用
则有：
64443.6/（0.558*571）+0.1148/7.7=202.27N/mm2＜310N/mm2
故稳定性在不组合和组合风荷载的情况下均满足要求
6.5.2基础验算
1混凝土基础计算
单根立杆作用在地面截面为0.54m×0.54m
地基承载力验算：
P=N/KA
式中：
P-----立杆基础底面处的平均压力设计值
A-----基础底面计算面积
N-----立杆传至基础顶面的轴心力设计值
K-----调整系数，参考建筑施工手册200页（K值可以适当调整，以满足现场实际需求，建议取值在0.5-0.8之间）
由以上计算可知，立杆传至基础顶面的轴心力设计值最大为N=64.8216kN
基础处理采用20cm厚C20混凝土，可调底座落于混凝土上
计算得出:
A=0.54m*0.54m=0.292m2选取
P=N/KA=64.8216kN/（0.8*0.292m2）=277.49Kpa
经计算地基处理后的承载力应大于277.49Kpa,方可满足要求。
2混凝土垫层抗压、抗冲切验算
条件：
长度a=140mm，宽度b=140mm，板厚ho=200mm，
混凝土强度等级为C25，fc=11.9N/mm，ft=1.27N/mm
本计算依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
计算：
1、局部抗压计算：
Ab=3b×（2b+a）=3×140×（2×140+140）=176400mm
AL=a×b=140×140=19600mm
根据规范式（7.8.1-2）
βL=√（Ab/AL）=√（176400/19600）=9
根据规范式（6.6.1-1）
1.35×βc×βL×fc×AL
=1.35×1×9×11.9×19600
=2833866N
F=64.8216kN=64821.6N≤2833866N
满足要求！
2、抗冲切计算：
βs=a/b=140/140=1.00<2取βs=2
根据规范式（6.5.3-1）
η=0.4+1.2/βs
=0.4+1.2/2=1.00
h<800mm取βh=1.0
Um=2[（a+ho）+（b+ho）]=2×[（140+200）+（140+200）]
=1360mm
1.2×βh×ft×η×Um×ho
=1.2×1×1.27×1×1360×200
=414528N
F=64.8216kN=64821.6N≤4
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