高支模施工方案板模板计算书.docx
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高支模施工方案板模板计算书
高支模施工方案板模板(扣件钢管架)计算书
品茗软件大厦工程;工程建设地点:
杭州市文二路教工路口;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:
0m;标准层层高:
0m;总建筑面积:
0平方米;总工期:
0天。
本工程由某某房开公司投资建设,某某设计院设计,某某勘察单位地质勘察,某某监理公司监理,某某施工单位组织施工;由章某某担任项目经理,李某某担任技术负责人。
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.模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.20;纵距(m):
1.20;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
4.00;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
可调托座;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.500;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):
120.00;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;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):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
托梁材料为:
木方:
50×100mm;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=120×1.82/6=64.8cm3;
I=120×1.83/12=58.32cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25.5×0.12×1.2+0.5×1.2=4.272kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=1×1.2=1.2kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:
q=1.2×4.272+1.4×1.2=6.806kN/m
最大弯矩M=0.1×6.806×3002=61257.6N·mm;
面板最大应力计算值σ=M/W=61257.6/64800=0.945N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.945N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q=q1=4.272kN/m
面板最大挠度计算值ν=0.677×4.272×3004/(100×9500×58.32×104)=0.042mm;
面板最大允许挠度[ν]=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值0.042mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=6×8×8/6=64cm3;
I=b×h3/12=6×8×8×8/12=256cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25.5×0.3×0.12+0.5×0.3=1.068kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=1×0.3=0.3kN/m;
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×1.068+1.4×0.3=1.702kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.702×1.22=0.245kN·m;
方木最大应力计算值σ=M/W=0.245×106/64000=3.829N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为3.829N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/2bhn<[τ]
其中最大剪力:
V=0.6×1.702×1.2=1.225kN;
方木受剪应力计算值τ=3×1.225×103/(2×60×80)=0.383N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.383N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载q=q1=1.068kN/m;
最大挠度计算值ν=0.677×1.068×12004/(100×9000×2560000)=0.651mm;
最大允许挠度[ν]=1200/250=4.8mm;
方木的最大挠度计算值0.651mm小于方木的最大允许挠度4.8mm,满足要求!
四、托梁材料计算
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
托梁采用:
木方:
50×100mm;
W=83.333cm3;
I=416.667cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.042kN;
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)
最大弯矩Mmax=0.919kN·m;
最大变形Vmax=2.486mm;
最大支座力Qmax=8.934kN;
最大应力σ=918986.505/83333.333=11.028N/mm2;
托梁的抗压强度设计值[f]=13N/mm2;
托梁的最大应力计算值11.028N/mm2小于托梁的抗压强度设计值13N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为2.486mm小于1200/250,满足要求!
五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
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)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×4=0.516kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.5×1.2×1.2=0.72kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.5×0.12×1.2×1.2=4.406kN;
静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.643kN;
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+2)×1.2×1.2=4.32kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=12.819kN;
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=12.819kN;
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=1.58cm;
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]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.73×1.5,1.5+2×0.1]=2.997;
k----计算长度附加系数,取1.155;
μ----考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.73;
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:
立杆计算长度L0=2.997;
L0/i=2997.225/15.8=190;
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=0.199;
钢管立杆受压应力计算值;σ=12819.36/(0.199×489)=131.736N/mm2;
立杆稳定性计算σ=131.736N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/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,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=654mm2,fy=300N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=4500mm×120mm,楼板的跨度取4M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度ho=100mm。
按照楼板每10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30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10天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4m;
q=2×1.2×(0.5+25.5×0.12)+
1×1.2×(0.516×4×4/4.5/4)+
1.4×(1+2)=13.29kN/m2;
单元板带所承受均布荷载q=1×13.295=13.295kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0596×13.29×42=12.678kN·m;
因平均气温为25℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到10天龄期混凝土强度达到69.1%,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.73。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.936N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=654.5×300/(1×1000×100×9.936)=0.198
计算系数为:
αs=ξ(1-0.5ξ)=0.198×(1-0.5×0.198)=0.178;
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αs×α1×b×ho2×fcm=0.178×1×1000×1002×9.936×10-6=17.726kN·m;
结论:
由于∑M1=M1=17.726>Mmax=12.678
所以第10天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。
模板支持可以拆除。
八、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120×1=120kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=120kpa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=1;
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A=12.819/0.25=51.277kpa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=12.819kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=51.277≤fg=120kpa。
地基承载力满足要求!
九、梁模板工程材料匡算:
本工程楼板的计算厚度=120mm,混凝土净板长La=4m,混凝土净板跨Lb=4.5m,立杆横向间距la=1.2m,立杆纵向间距lb=1.2m,步距h=1.5m,板底支撑形式为方木,支撑间距300mm,立杆承重连接方式为可调托座,托梁木方:
50×100mm;单根立杆钢管长度2.86m;剪刀撑5步4跨;面板材料为胶合面板。
材料需求统计:
支架部分:
立杆长度:
62.08m;
水平杆件长度:
68m;
剪刀撑长度:
32.63m;
直角扣件64只;
对接扣件:
16只;
旋转扣件:
32只;
顶托个数:
16只;
托梁长度:
18m;
非支架部分:
面板面积:
18m2;
板底支撑长度:
270m;