预留洞口上部搭设支模架方案.docx

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预留洞口上部搭设支模架方案

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预留洞口上部搭设支模架方案

我司承建的安图生物体外诊断产业园2#楼原料仓库因施工需要在地下室顶板处预留了3m*5m的预留洞口，现准备开始进行二层平面施工，故在首层预留洞口处安放工字钢搭设支模架，以消除可能引起的安全隐患。

一、基座或基底形式及要求：

预留洞口选用不小于14#工字钢作为基座，工字钢中心间距为1m,工字钢两端均应固定于结构上，固定端长度不小于300mm,工字钢上表面用C20的钢筋固定立杆。

如图所示：

二、楼板模板扣件钢管高支撑架计算书

一）依据规范:

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008

二）计算参数:

钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为4.8m，

立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=1.00m，立杆的步距h=1.50m。

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

木方38×88mm，间距250mm，

木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.50kN/m2。

扣件计算折减系数取1.00。

图楼板支撑架立面简图

图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.10×0.12+0.20）+1.40×2.50=7.354kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2

由于可变荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.40

采用的钢管类型为φ48×3.2。

钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。

三）、模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

模板面板的按照三跨连续梁计算。

考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q1=0.9×（25.100×0.120×0.900+0.200×0.900）=2.602kN/m

考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2=0.9×（0.000+2.500）×0.900=2.025kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；

I=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；

1、抗弯强度计算

f=M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

M=0.100ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=0.100×（1.20×2.602+1.40×2.025）×0.250×0.250=0.037kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.037×1000×1000/48600=0.766N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

2、抗剪计算

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.600×（1.20×2.602+1.4×2.025）×0.250=0.894kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×894.0/（2×900.000×18.000）=0.083N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

3、挠度计算

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×2.602×2504/（100×6000×437400）=0.026mm

面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!

4、2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算

经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2

面板的计算宽度为1200.000mm

集中荷载P=2.5kN

考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q=0.9×（25.100×0.120×1.200+0.200×1.200）=3.469kN/m

面板的计算跨度l=250.000mm

经计算得到M=0.200×0.9×1.40×2.5×0.250+0.080×1.20×3.469×0.250×0.250=0.178kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.178×1000×1000/48600=3.669N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

四）、支撑木方的计算

木方按照均布荷载计算。

1、荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×0.120×0.250=0.753kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.200×0.250=0.050kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值q2=（2.500+0.000）×0.250=0.625kN/m

考虑0.9的结构重要系数，静荷载q1=0.9×（1.20×0.753+1.20×0.050）=0.867kN/m

考虑0.9的结构重要系数，活荷载q2=0.9×1.40×0.625=0.787kN/m

计算单元内的木方集中力为（0.787+0.867）×0.900=1.489kN

2、木方的计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=1.489/0.900=1.655kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.66×0.90×0.90=0.134kN.m

最大剪力Q=0.6×0.900×1.655=0.894kN

最大支座力N=1.1×0.900×1.655=1.638kN

木方的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=3.80×8.80×8.80/6=49.05cm3；

I=3.80×8.80×8.80×8.80/12=215.80cm4；

（1）木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=0.134×106/49045.3=2.73N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

（2）木方抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×894/（2×38×88）=0.401N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

（3）木方挠度计算

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度（即木方下小横杆间距）

得到q=0.723kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.723×900.04/（100×9000.00×2157995.0）=0.165mm

木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

（4）2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算

经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2

考虑荷载重要性系数0.9，集中荷载P=0.9×2.5kN

经计算得到M=0.200×1.40×0.9×2.5×0.900+0.080×0.868×0.900×0.900=0.623kN.m

抗弯计算强度f=M/W=0.623×106/49045.3=12.71N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

五）横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图（kN.m）

支撑钢管剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图（mm）

经过连续梁的计算得到

最大弯矩Mmax=0.614kN.m

最大变形vmax=0.810mm

最大支座力Qmax=7.167kN

抗弯计算强度f=M/W=0.614×106/4729.0=129.91N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!

六）扣件抗滑移的计算

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:

R≤Rc

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取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，R=7.17kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

七）立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.140×4.800=0.671kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.200×0.900×1.000=0.180kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.100×0.120×0.900×1.000=2.711kN

考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值NG=0.9×（NG1+NG2+NG3）=3.205kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

考虑0.9的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×（2.500+0.000）×0.900×1.000=2.025kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.20NG+1.40NQ

八）立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=6.68kN

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；

　　A——立杆净截面面积，A=4.501cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.729cm3；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.10m；

h——最大步距，h=1.50m；

l0——计算长度，取1.500+2×0.100=1.700m；

λ——长细比，为1700/15.9=107<150长细比验算满足要求!

φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.537；

经计算得到σ=6682/（0.537×450）=27.621N/mm2；

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:

MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2

h——立杆的步距，1.50m；

la——立杆迎风面的间距，0.90m；

lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，1.00m；

风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×0.900×1.500×1.500/10=0.052kN.m；

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式5.2.5-14；

Nw=1.2×3.205+0.9×1.4×2.025+0.9×0.9×1.4×0.052/1.000=6.457kN

经计算得到σ=6457/（0.537×450）+52000/4729=37.617N/mm2；

考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

模板支撑架计算满足要求！