模板检算.docx
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模板检算
附件1
楼板模板（碗扣式）计算书
一、计算依据
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
6、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
7、《施工手册》第五版
二、计算参数
基本参数
计算依据
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
模板支架高度（m）
12.009
立杆纵距la（m）
1.2
立杆横距lb（m）
0.6
水平拉杆步距h（m）
1.2
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的最近距离（m）
0.2
主梁布置方向
平行于楼板长边
结构表面要求
表面外露
次梁间距a1（m）
0.3
次梁悬挑端计算长度（m）
0.3
主梁悬挑端计算长度（m）
0.3
楼板边长L（m）
23
楼板宽B（m）
18
楼板厚度h（m）
0.6
材料参数
面板类型
覆面木胶合板
面板规格
18mm（克隆、山樟平行方向）
面板E（N/mm^2）
11500
面板fm（N/mm^2）
29
次梁类型
矩形木楞
次梁规格
80×80
主梁类型
矩形木楞
主梁规格
80×80
主梁合并根数
/
钢管类型
Ф48×3
荷载参数
可调托撑承载力容许值（N/mm2）
/
地基承载力特征值fak（kPa）
/
立柱垫板面积A（m^2）
0.2
是否采用布料机进行浇筑
是
架体搭设省份、城市
山西（省）太原市（市）
是否考虑风荷载
是
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m^2）
0.3
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m^3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m^3）
1.1
计算模板及次梁时均布活荷载Q1k（kN/m^2）
2.5
计算模板及次梁时集中活荷载Q2k（kN）
2.5
计算主梁时均布活荷载Q3k（kN/m^2）
1.5
计算立柱及其他支撑构件时均布活荷载Q4k（kN/m^2）
1
基本风压值Wo（kN/m^2）
0.3
风压高度变化系数uz
1
风荷载体型系数us
0.115
设计简图如下：
（图1）模板设计平面图
（图2）模板设计剖面图1
（图3）模板设计剖面图2
三、面板验算
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1，按简支跨进行计算，取b=1m宽板带为计算单元。
Wm=bh2/6=1000×182/6=54000mm3
I=bh3/12=1000×183/12=486000mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×a1
=0.9×max（1.2×（0.3+（1.1+24）×0.6）+1.4×2.5,1.35×（0.3+（1.1+24）×0.6）+1.4×0.7×2.5）×0.3=6.26kN/m
（图4）面板计算简图1
q2=0.9×1.2×G1k×a1=0.9×1.2×0.3×0.3=0.097kN/m
P=0.9×1.4×Q2k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
（图5）面板计算简图2
（图6）面板弯矩图
Mmax=0.237kN·m；
σ=Mmax/Wm=106×0.237/54000=4.395N/mm2≤[f]=29N/mm2
满足要求
2、挠度验算
q=（G1k+（G3k+G2k）×h）×a1=（0.3+（1.1+24）×0.6）×0.3=4.608kN/m
（图7）面板挠度图
（图8）面板挠度图
ν=0.087mm≤[ν]=1.2mm
满足要求
四、次梁验算
宜按四等跨连续梁计算，又因次梁两端悬挑，故按有悬挑的四等跨连续梁计算模型进行最不利组合。
1、强度验算
q1=0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×a1
=0.9×max（1.2×（0.3+（1.1+24）×0.6）+1.4×2.5,1.35×（0.3+（1.1+24）×0.6）+1.4×0.7×2.5）×0.3=6.26kN/m
（图9）次梁计算简图
q2=0.9×1.2×G1k×a1=0.9×1.2×0.3×0.3=0.097kN/m
p=0.9×1.4×Q2k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
（图10）次梁计算简图
（图11）次梁弯矩图
Mmax=0.949kN·m
σ=Mmax/Wx=0.949×106/（85.333×103）=11.126N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求
2、抗剪验算
（图12）次梁剪力图
Qmax=3.179kN
τmax=QmaxS/（Ib）=3.179×103×64×103/（341.333×104×8×10）=0.745N/mm2
≤[τ]=2N/mm2
满足要求
3、挠度验算
q=（G1k+（G3k+G2k）×h）×a1
=（0.3+（1.1+24）×0.6）×0.3=4.608kN/m
（图13）次梁挠度图
（图14）次梁挠度图
跨中νmax=0.319mm≤[ν]=2.4mm
满足要求
五、主梁验算
在施工过程中使用的木方一般为4m长，型钢的主梁也不超过4m，简化为四跨连续梁计算，即能满足施工安全需要，也符合工程实际的情况。
另外还需考虑主梁的两端悬挑情况。
主梁的方向设定为立杆的横距方向。
将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。
A.由可变荷载控制的组合：
q1=0.9×{1.2[G1k+（G2k+G3k）h]a1+1.4Q3ka1}
=0.9×（1.2×（0.3+（1.1+24）×0.6）×0.3+1.4×1.5×0.3）=5.544kN/m
B.由永久荷载控制的组合：
q2=0.9×{1.35[G1k+（G2k+G3k）h]a1+1.4×0.7Q3ka1}
=0.9×（1.35×（0.3+（1.1+24）×0.6）×0.3+1.4×0.7×1.5×0.3）=5.996kN/m
取最不利组合得：
q=max[q1,q2]=max（5.544,5.996）=5.996kN
此时次梁的荷载简图如下
（图15）次梁承载能力极限状态受力简图
用于正常使用极限状态的荷载为：
qk=[G1k+（G2k+G3k）h]a1=（0.3+（1.1+24）×0.6）×0.3=4.608kN/m
此时次梁的荷载简图如下
（图16）次梁正常使用极限状态受力简图
根据力学求解计算可得：
Rmax=3.597kN
Rkmax=2.765kN
还需考虑主梁自重，则自重标准值为gk=38.4/1000=0.038kN/m
自重设计值为：
g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×38.4/1000=0.041kN/m
则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：
（图17）主梁正常使用极限状态受力简图
则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：
（图18）主梁正常使用极限状态受力简图
1、抗弯验算
（图19）主梁弯矩图（kN·m）
Mmax=1.085kN·m
σ=Mmax/Wm=1.085×106/（85.333×103）=12.72N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求
2、抗剪验算
（图20）主梁剪力图（kN）
Vmax=Qmax=5.424kN
τmax=VmaxS/（Ib）=5.424×1000×64×103/（341.333×104×8×10）=1.271N/mm2≤[τ]=2N/mm2
满足要求
3、挠度验算
（图21）主梁变形图（mm）
υmax=2.573mm≤[ν]=4.8mm
满足要求
4、支座反力
Vmax=9.711kN
六、立柱承载力验算
根据规范《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）中5.6.2条条文说明规定：
“一般情况下，当架体高度小于或等于10m时可不考虑架体的自重，但当架体高度大于10m时架体自重产生的轴向力不可忽略，应叠加计算。
”为了统一计算，按考虑架体自重进行计算。
这样做符合实际工况，且对于小于10m高度的架体偏于安全。
架体自重由立杆、水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑及可调托座自重组成。
A.立杆自重：
由于选择的立杆型号为LG-240，立杆长度为LL=240/100=2.4m故立杆根数可简化计算为T1=H/LL=12.009/2.4=5.004
查规范表3.2.5得单根立杆重量为mLG=13.34×9.8/1000=0.131kN
则立杆总重：
GLG=T1×mLG=5.004×0.131=0.654kN
B.水平杆自重：
立杆承担一个横杆和一个纵杆的重量，由于立杆纵横向间距为1.2m、0.6m，故水平杆规格分别为HG-120、HG-60
查规范表3.2.5得水平杆重量分别为
mHa=4.78×9.8/1000=0.047kN
mHb=2.47×9.8/1000=0.024Kn
架体水平杆的步数为：
T2=H/h+1=12.009/1.2+1=11.008
则水平杆总重：
GHG=T2×（mHa+mHb）=11.008×（0.047+0.024）=0.782kN
C.竖向剪刀撑自重：
竖向剪刀撑按规范构造要求间距不大于4.5m，我们只计算有竖向剪刀撑的立杆。
剪刀撑跨度可按4跨做符合构造措施，故可按4跨计算。
剪刀撑钢管按48.3×3.6的钢管取自重，每米取0.0397kN/m。
竖向剪刀撑自重：
GVX={[（4la）2+（4h）2]0.5+[（4lb）2+（4h）2]0.5}×0.0397=（（（4×1.2）2+（4×1.2）2）0.5+（（4×0.6）2+（4×1.2）2）0.5）×0.0397=0.483kN
D.水平剪刀撑：
按规范规定水平剪刀撑间距不大于4.8m，故剪刀撑道数可按下式计算：
T3=H/4.8+1=12.009/4.8+1=3.502
水平剪刀撑的假定形式可按竖向剪刀撑的方式进行。
水平剪刀撑自重：
GHX=T3×2×[（4la）2+（4lb）2]0.5×0.0397=3.502×2×（（4×1.2）2+（4×0.6）2）0.5×0.0397=1.492kN
E.可调托撑：
根据规范表3.2.5规定，选用KTC-60型号的可调托撑
可调托撑自重为：
GTC=0.0831kN
架体的底座或垫板自重予以忽略。
根据以上统计，架体自重作用于单根立柱的荷载为：
GZ=GLG+GHG+GVX+GHX+GTC=0.654+0.782+0.483+1.492+0.0831=3.494kN
1、不考虑风荷载
N=0.9×1.2GZ×[G1k+（G2k+G3k）×h]×la×lb+1.4Q4k×la×lb
=0.9×1.2×3.494×（0.3+（1.1+24）×0.6）×1.2×0.6+0.9×1.4×1×1.2×0.6=42.64kN
允许长细比的验算:
λ=（h+2a）/i=（1.2+2×0.25）×1000/（1.59×10）=106.918≤[λ]=150
满足要求
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.0.6得到ϕ=0.544
N/（φA）=42.64×1000/（0.544×506）=154.905N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
2、考虑风荷载
风荷载体型系数：
ωk=μsμzω0=1×0.115×0.3=0.035kN/m2
ωs=1.4ωk（h2+lb2）0.5/lb/10=1.4×0.035×（1.22+0.62）0.5/0.6/10=0.011kN/m2
Mw=0.92×1.4ωklah2=0.92×1.4×0.035×1.2×1.22=0.068kN·m
Nw=0.9×1.2[GZ+G1k+（G2k+G3k）×h]×la×lb+0.9×0.9×1.4[Q4k×la×lb+Mw/lb]
=0.9×1.2×（3.494+0.3+（1.1+24）×0.6）×1.2×0.6+0.9×0.9×1.4×（1×1.2×0.6+0.068/0.6）=15.605kN
Nw/（φA）+Mw/W=15.605×1000/（0.544×424）+0.068×1000/4490=67.671≤f=205N/mm2
满足要求
七、可调托座验算
按上节计算可知，可调托座受力N=9.711kN≤[N]=30kN
满足要求
八、斜杆扣件连接强度验算
ωs1为最顶横杆处风荷载产生的斜杆内力，因支模架体搭设完成后，顶部模板迎风面积可以简化为h×la，其中h为侧模高度。
故
ωs1=ωk×h×la=0.035×0.25×1.2=0.01kN/m2
n={n≤H/h，n∈Z}=10
自上而下叠加斜杆最下端处最大内力
∑ωs=ωs1+（n-1）ωs=0.01+（10-1）×0.011=0.108kN
∑ωs≤QC=8.0kN
满足要求
九、架体抗倾覆验算
ωv=1.4ωkh/lb=1.4×1.2×0.035/0.6=0.097kN
仅考虑搭设完成后抗倾覆验算，对于搭设过程中的架体抗倾覆验算采取构造满足：
∑ωv=nωv=10×0.097=0.966kN≤P=（G1k+G3kh）×la×lb=（0.3+1.1×18）×1.2×0.6=14.472kN
满足要求
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