支架模板计算书上报.docx

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支架模板计算书上报

箱梁重型门式式支架计算书

一、模板支架概述

箱梁面板采用δ=12mm厚的光面竹胶板，其下用80mm×100mm的方木作为小肋，纵桥向布置，间距300mm；大肋采用100mm×120mm的方木，横桥向布置，设置在支架顶托上。

支架采用重型门式式脚手架，列距为：

腹板下700mm，箱室底板处1000mm，翼缘板下1200mm；跨距为：

跨中1000mm，墩身附近700mm，具体详见支架图。

二、计算假定

a、翼缘板Ⅰ区砼及模板重量由板下支架承担；

b、Ⅱ区顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担，底板面积按实际底板面积加上腹板垂直投影面积；

c、Ⅲ顶板砼通过内模由底板模板承担；

d、支架连接按铰接考虑；

e、荷载按下图分解。

三、荷载计算：

1、新浇混凝土自重:

钢筋砼容重γ=25.5kN/m3

2、模板及方木q2=1.0kN/m2

3、施工人员荷载按均布施工荷载按q3=2.5kN/m2

4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m2

四、强度验算

1、面板验算

面板采用12mm厚的光面竹胶板，其下用80mm×100mm的方木作为小肋，间距300mm。

三、荷载计算：

1、新浇混凝土自重:

钢筋砼容重γ=25.5kN/m3

2、q1为各区间面荷载，模板及方木q2=1.0kN/m2

3、施工人员荷载按均布施工荷载按q3=2.5kN/m2

4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m2

按上图计算荷载

Ⅰ区：

q1=9.1kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=18.4KN/m2

Ⅱ区：

q1=23.5kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=35.7KN/m2

Ⅲ区：

q1=10.5kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=20.1KN/m2

Ⅳ区：

q1=22.7kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=34.7KN/m2

五、强度验算

1、竹胶板计算：

取板宽B=1000mm，按三跨连续梁计算

Ⅰ区：

q0=18.4*1.0=18.4KN/m

Ⅱ区：

q0=35.7*1.0=35.7KN/m

Ⅲ区：

q0=20.1*1.0=20.1KN/m

Ⅳ区：

q0=34.7*1.0=34.7KN/m

M=qL2/10（qmax=35.7KN/m）

底板弯矩最大值MmAX=q0L2/10=0.1*35.7*0.32=0.3213kN.m

竹胶板抗弯刚度W=1/6*B*H2=24000mm3

抗弯强度σ=MmAX/W=13.4MPa<50Mpa满足要求。

2、小肋（纵向加劲肋）计算

小肋采用80mm×100mm的方木，按三跨连续梁计算，其计算跨度与立杆纵距相同，为1.0米。

Ⅰ区q=18.4*0.3=5.52kN/mM=0.1*q*1.02=0.552kN.m

Ⅱ区q=35.7*0.3=10.71kN/mM=1.071kNm

Ⅲ区q=20.1*0.3=6.03kN/mM=0.603kNm

Ⅳ区q=34.7*0.3=10.41kN/mM=1.041kNm

抗弯刚度为W=1/6*B*H2=133333mm3

抗弯强度σ=MmAX/W=8.03MPa<12Mpa满足要求。

3、大肋（横桥向分配梁）计算

大肋采用100mm×120mm的方木，其抗弯刚度为W=1/6*B*H2=240000mm3

，计算按连续梁计算

弯矩最大值MmAX=2.77kN.m（在翼缘板处）.

σ=MmAX/W=11.5MPa<12Mpa满足要求。

六、支架计算

重型门式式脚手架主力杆钢管为φ57钢管，δ=3.5mm。

钢管截面特性：

A=588mm2，I0=21.14×104mm4，门架加强杆为φ26.8×2.5mm，立杆高度h1=1536mm，A=190.9mm2，I1=1.424×104mm4。

计算门架立杆的换算截面惯性矩：

I=I0+I1*h1/h=22.27×104mm4，门架立杆换算截面回转半径

i=√（I/A）=19.46mm

大肋的给钢杆最大反力为28.56kN（腹板处），见反力图。

加上支架自重约2.0kN/根,最大单根力杆设计承载力为30.56KN。

支架竖向弹性变形为：

△=NL/EA（L取高度15米）

△=30560*15000/（210000*588）=3.71mm

一榀门架（两根力杆）的稳定承载力设计值Nd的计算:

门架立杆长细比：

取调整系数k=1.17

λ=kh0/i=1.17×1930/19.46=116

根据长细比查得立杆稳定系数φ=0.476

一榀门架稳定承载力设计值:

Nd=φ×A×f=0.476×588×2×205=114754N=114.8kN

Nd/2=57.4kN>30.56kN符合要求。

七、刚度验算

a、面板计算：

Ⅱ、Ⅳ荷载最大，分别为24.5，23.7kN/m2（模板荷载已计入）

均按三跨连续梁计算面板最大变形（B=900mm）

竹胶板惯性模量I=1/12*B*H3=129600mm3

弹性模量E=6*109Pa

Ⅱ区面板变形f=0.677BqL4/（100EI）=1.55mm

Ⅳ区面板变形f=1.50mm

Ⅰ区翼缘板面板变形f=0.66mm

b、小肋计算

小肋按三跨连续梁计算变形，

小肋承受线荷载Q2=qL=24.5*0.3=7.35KN/m

惯性模量I=1/12*B*H3=6666667mm3

弹性模量E=9*109Pa

Ⅰ区翼缘板变形f=0.677*Q2L4/（100EI）=0.34mm

Ⅱ区最大变形f=0.677*Q2L4/（100EI）=0.82mm

Ⅳ区最大变形f=0.79mm

c、大肋计算

在翼缘板处大肋最大变形为1.9mm;

Ⅱ区最大变形f=0.677*Q2L4/（100EI）=0.79mm

Ⅳ区最大变形f=0.17mm

最大总变形位于腹板下

其变形总和为1.55+0.82+0.79=3.16mm<5mm，符合规范要求。

八、稳定性验算

一榀门架（两根力杆）的稳定承载力设计值Nd的计算:

由于门架采用重型门架，门架立杆为φ57×3.5mm，立杆高度h0=1930mm时，A=588mm2，I0=21.14×104mm4，门架加强杆为φ26.8×2.5mm，立杆高度h1=1536mm，A=190.9mm2，I1=1.424×104mm4。

计算门架立杆的换算截面惯性矩：

I=I0+I1*h1/h=22.27×104mm4，

门架立杆换算截面回转半径

i=（I/A）1/2=19.46mm

门架立杆长细比：

取调整系数k=1.17

λ=kh0/i=1.17×1930/19.46=116

根据长细比查得立杆稳定系数φ=0.476

一榀门架稳定承载力设计值:

Nd=φ×A×f=0.476×588×2×205=114754N=114.8kN

二、一榀门架的轴向力设计值（根据力杆承受的设计值）：

1、不组合风荷载：

模板支架力杆的轴向力设计值N

N=1.2∑NGK+1.4∑NQK

Nmax=30.56kN

一榀门架轴向力设计值=2Nmax=61.12kN

稳定性满足要求。

2、组合风荷载

风荷载对脚手架计算单元产生的弯矩标准值：

根据围护条件，偏于安全考虑，按不透风的全封闭情况，查表，风荷体形系数应取μs=1.3φ,φ=1.0,风荷载标准值为（基本风压取0.55）

ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.62×1.3×0.55=0.81kN/m2

作用于脚手架计算单元的风线荷载标准值（脚手架跨距为1米）：

qk=ωk*L=0.81*1=0.81kN/m

风荷载对脚手架计算单元产生的弯矩标准值（水平加固管一般为4~6米，因此脚手架高度方向约束按6米计算）：

Mk=qkH2/10=0.81×62/10=2.916kN.m

风荷参与组合时对一榀门架产生的轴向力设计值：

门式脚手架每榀每米自重按支架图估算：

92.122/（12*14*15）=0.037t/m=0.37kN/m

新浇钢筋混凝土自重及模板自重（荷载按Ⅰ区：

q1=10.1kN/m2Ⅱ区：

q1=24.5kN/m2Ⅲ区：

q1=11.5kN/m2Ⅳ区：

q1=23.7kN/m2）计算钢管反力（不考虑荷载组合）最大值为19.58kN，位于腹板下。

施工荷载产生的反力（不考虑荷载组合）最大值为6.18kN，位于翼缘板下，腹板下为3.67kN。

将荷载组合，并考虑风荷载，腹板下钢管所受轴力最大

N=1.2∑NGK+1.4×0.85×∑（NQK+2Mk/b）

N=2[1.2*（0.37*15+19.58）+0.85*1.4*（3.67+2*2.916/1）]=70.5kN

因此该支架满足稳定性要求。

八、地基承载力计算

1、地基处理

（详见施工组织设计）。

地基承载力：

σ=P/A

钢管支架设底托底，钢放置在δ=60mm厚的木板，宽350mm，通长部设，并保证每块板上不少于两根钢管。

1）边腹板下荷载最大，按最不利考虑，假设木板纵向部设，该处木板承受荷载均为最大，其

承压面积A=0.35*1=0.35m2

σ=P/A=30.56/0.35=87kPa

按地基处理系数K，粘性土系数为0.5，混凝土为1，该系数取0.6

[σ]=σ/K=90/0.6=146Kpa<200Kpa

九、墩身位置中横梁、端横梁、翼缘板加厚处支架处理

1、横梁纵桥向仅比墩身边宽200mm，横桥向宽800mm，在墩顶设置方木即可承受横梁荷载，翼缘板加厚处混凝土厚度为800mm，该处立杆跨距由1000mm改为600或700mm即可。

箱梁碗扣式支架计算书

一、模板支架概述

箱梁底板面板采用δ=12mm厚的光面竹胶板，其下用80mm×100mm的方木作为小肋，纵桥向布置，间距300mm；大肋采用100mm×120mm的方木，横桥向布置，设置在支架顶托上。

支架采用碗扣式脚手架，横距为：

腹板下600mm，箱室底板处900mm，翼缘板下1200mm；纵距为：

跨中900mm，墩身附近600mm，横杆步距1200mm，剪刀撑每三道设置一道，具体详见支架图。

二、计算假定

a、翼缘板砼（Ⅰ区、Ⅱ区）及模板重量由板下支架承担；

b、Ⅲ区顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担，底板面积按实际底板面积加上腹板垂直投影面积；

c、Ⅳ顶板砼通过内模由底板模板承担；

d、

支架连接按铰接计算；

e、荷载按下图分解。

三、荷载计算：

荷载计算：

1、新浇混凝土自重:

钢筋砼容重γ=25.5kN/m3

2、q1为各区间面荷载，模板及方木q2=1.0kN/m2

3、施工人员荷载按均布施工荷载按q3=2.5kN/m2

4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m2

四、强度验算

1、竹胶板计算：

按上图计算荷载

Ⅰ区：

q1=9.1kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=18.4KN/m2

Ⅱ区：

q1=23.5kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=35.7KN/m2

Ⅲ区：

q1=10.5kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=20.1KN/m2

Ⅳ区：

q1=22.7kN/m2q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=34.7KN/m2

取板宽B=900mm，按三跨连续梁计算

Ⅰ区：

q0=18.4*0.9=16.6KN/m

Ⅱ区：

q0=35.7*0.9=32.1KN/m

Ⅲ区：

q0=20.1*0.9=18.1KN/m

Ⅳ区：

q0=34.7*0.9=31.2KN/m

M=qL2/10（qmax=32.1KN/m）

底板弯矩最大值MmAX=q0L2/10=0.1*32.1*0.32=0.289kN.m

竹胶板抗弯刚度W=1/6*B*H2=21600mm3

抗弯强度σ=MmAX/W=13.4MPa<50Mpa满足要求。

2、小肋（纵向加劲肋）计算

小肋采用80mm×100mm的方木，按三跨连续梁计算，其计算跨度与立杆纵距相同，为0.9米。

Ⅰ区q=18.4*0.3=5.52kN/mM=0.1*q*0.92=0.0.447kN.m

Ⅱ区q=35.7*0.3=10.71kN/mM=0.868kNm

Ⅲ区q=20.1*0.3=6.03kN/mM=0.0.488kNm

Ⅳ区q=34.7*0.3=10.41kN/mM=0.843kNm

抗弯刚度为W=1/6*B*H2=133333mm3

抗弯强度σ=MmAX/W=6.5MPa<12Mpa满足要求。

3、大肋（横桥向分配梁）计算

大肋采用100mm×120mm的方木，其抗弯刚度为W=1/6*B*H2=240000mm3

得知弯矩最大值MmAX=2.71kN.m，位于翼缘板下。

σ=MmAX/W=11.3MPa<12Mpa满足要求。

a）支架计算

碗扣式脚手架钢管为φ48钢管，δ=3.5mm，

钢管截面特性：

A=489mm2

i=15.8mm

大肋的最大反力为22.7kN，加上支架自重约2.0kN/根,单根力杆承受24.7KN。

支架竖向弹性变形为：

△=NL/EA

△=24700*15000/（210000*489）=3.61mm

立杆允许荷载：

轴向力：

λ=l/i=1200/15.8=76

查表知ψ=0.744，考虑到钢管制造误差，取安全系数K=2

[N]=Ψa[σ]/k=0.744*489*205/2=37291N=37.3kN>24.7kN

立杆受力满足要求。

五、刚度验算

i.面板计算：

Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ荷载分别为10.1，24.5，23.7kN/m2（模板荷载已计入）

均按三跨连续梁计算面板最大变形（B=900mm）

竹胶板惯性模量I=1/12*B*H3=129600mm3

弹性模量E=6*109Pa

Ⅰ区面板变形f=0.677BqL4/（100EI）=0.64mm

Ⅱ区面板变形f=0.677BqL4/（100EI）=1.55mm

Ⅳ区面板变形f=1.50mm

ii.小肋计算

小肋按三跨连续梁计算变形，腹板下为最不利

小肋承受线荷载Q2=qL=24.5*0.3=7.35KN/m

惯性模量I=1/12*B*H3=6666667mm3

弹性模量E=9*109Pa

Ⅰ区最大变形f=0.677*Q2L4/（100EI）=0.22mm

Ⅱ区最大变形f=0.677*Q2L4/（100EI）=0.54mm

Ⅳ区最大变形f=0.52mm

iii.大肋计算

大肋最大变形为1.7mm，位于翼缘板处。

腹板下变形为0.5mm;

其模板最大变形为1.55+0.54+0.5=2.59mm<5mm，位于边腹板下；

其次在翼缘板处，变形为2.56mm，均符合规范要求。

六、稳定性验算

脚手架立杆稳定计算的荷载组合为:

1.永久荷载+施工均布荷载

2.永久荷载+0.85（施工均布荷载+风荷载）

根据计算求得立杆最大轴力为

λ=l0/i=（h+2*a）/i=（1200+2*300）/15.8=113.9

查表Ψ=0.496

N/（ΨA）=25800/（0.496*489）=106.4＜205MPa

组合风荷载计算：

风荷载标准值

ωk=0.7μsμzω0=0.7*1.2*1.14*0.55=0.527KN/m2

式中ωk-----风荷载标准值,KN/m2

μs-----风荷载体型系数,ω0d2≤0.002,μs=1.2

μz-----风压高度变化系数,h=15m,μz=1.14

ω0-----基本风压,ω0=0.55KN/m2

风荷载产生的立杆段弯矩MW

MW=0.85*1.4ωklah2/10=0.85*1.4*0.527*0.9*1.22/10=0.081KNm

式中la----立杆纵距

h----立杆步距

风荷载产生的立杆轴力（W=π（R4-r4）/4R=4491mm3）

MW/W=18.0Mpa

组合风荷载时，立杆应力为稍小于124Mpa，远小于205Mpa，可见，组合风荷载仍能满足受力要求。

4、模板、支架见图。

七、地基承载力计算

1、地基处理

地基处理参照作业指导书。

地基承载力：

σ=P/A

钢管支架底座拟设置δ=60mm厚的木板，宽250mm，纵桥向布置，每块板上不少于两根立杆

腹板下承压面积A=0.25*0.9=0.225m2,承压面积取0.225m2。

σ=P/A=25.8/0.24=107.5kPa

按地基处理系数K，粘性土系数为0.5，混凝土为1，该系数取0.6

[σ]=σ/K=107.5/0.6=179KPa＜200Kpa

处理后的地基其承载力要满足200Kpa，即20T/m2。

八、墩身位置中横梁、端横梁、翼缘板加厚处支架处理

1、横梁纵桥向仅比墩身边宽200mm，横桥向宽800mm，在墩顶设置方木即可承受横梁荷载，因箱梁底板、顶板、腹板厚度变化，离墩身中线2500mm左右立杆纵距改为600mm；

2、翼缘板加厚处为800mm，该处立杆横距由1200mm改为600mm，无须验算。