北京国际戏剧中心施工方案 4.docx

北京国际戏剧中心施工方案 4.docx

《北京国际戏剧中心施工方案 4.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京国际戏剧中心施工方案 4.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

北京国际戏剧中心施工方案4

盘扣式楼板模板支架计算书

依据规范:

《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计标准》GB50017-2017

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

计算参数:

盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为44.0m，

立杆的纵距b=1.50m，立杆的横距l=1.20m，脚手架步距h=1.50m，

顶层水平杆步距h'=1.00m。

立杆钢管类型选择：

A-LG-2000（Φ60×3.2×2000）;

横向水平杆钢管类型选择：

A-SG-1500（Φ48×2.5×1440）;

纵向水平杆钢管类型选择：

A-SG-1500（Φ48×2.5×1440）;

横向跨间水平杆钢管类型选择：

A-SG-1200（Φ48×2.5×1140）;

面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

内龙骨采用40.×80.mm木方，间距200mm，

木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁顶托采用[10号槽钢U口水平。

模板自重0.30kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。

振捣混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.00kN/m2，堆放荷载标准值0.00kN/m2。

地基承载力标准值230kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。

图盘扣式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

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。

一、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。

模板面板的按照简支梁计算。

静荷载标准值q1=25.100×0.200×1.500+0.300×1.500=7.980kN/m

活荷载标准值q2=（0.000+2.000）×1.500=3.000kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=56.250cm3I=42.187cm4

（1）抗弯强度计算

f=γ0M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　γ0——结构重要性系数；

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17.00N/mm2；

M=0.125ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=0.125×（1.30×7.980+1.50×3.000）×0.200×0.200=0.074kN.m

经计算得到面板抗弯计算强度f=γ0M/W=1.10×0.074×1000×1000/56250=1.454N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

（2）挠度计算

v=5ql4/384EI<[v]=l/400

面板最大挠度计算值v=5×7.980×2004/（384×9000×421875）=0.044mm

面板的最大挠度小于200.0/400,满足要求!

二、支撑次龙骨的计算

次龙骨按照均布荷载计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×0.200×0.200=1.004kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.300×0.200=0.060kN/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=（2.000+0.000）×0.200=0.400kN/m

静荷载q1=1.30×1.004+1.30×0.060=1.383kN/m

活荷载q2=1.50×0.400=0.600kN/m

计算单元内的次龙骨集中力为（0.600+1.383）×1.500=2.975kN

2.次龙骨的计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载q=P/l=2.975/1.500=1.983kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.98×1.50×1.50=0.446kN.m

最大剪力Q=0.6ql=0.6×1.500×1.983=1.785kN

最大支座力N=1.1ql=1.1×1.500×1.983=3.272kN

龙骨的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩W=42.67cm3；

截面惯性矩I=170.67cm4；

（1）龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度f=γ0M/W=1.10×0.446×106/42666.7=11.50N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!

（2）龙骨抗剪计算

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=3γ0Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×1.10×1784.88/（2×40.00×80.00）=0.920N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2

龙骨的抗剪强度计算满足要求!

（3）龙骨挠度计算

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龙骨计算跨度（即龙骨下小横杆间距）

得到q=1.064kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.064×1500.04/（100×9000.00×1706667.0）=2.374mm

龙骨的最大挠度小于1500.0/400（木方时取250）,满足要求!

三、托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取次龙骨的支座力P=3.272kN

均布荷载取托梁的自重q=0.130kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图（kN.m）

托梁剪力图（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：

托梁变形计算受力图

托梁变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=2.407kN.m

经过计算得到最大支座F=21.796kN

经过计算得到最大变形V=0.314mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩W=39.70cm3；

截面惯性矩I=198.30cm4；

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=γ0M/W=1.10×2.407×106/1.05/39700.0=63.52N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

（2）顶托梁挠度计算

最大变形v=0.314mm

顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,满足要求!

四、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=0.123×44.000=5.390kN

钢管的自重计算参照《盘扣式规范》附录A。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.300×1.500×1.200=0.540kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.100×0.200×1.500×1.200=9.036kN

经计算得到，静荷载标准值NG=（NG1+NG2）=14.966kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（2.000+0.000）×1.500×1.200=3.600kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.30NG+1.50NQ

五、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

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=24.86kN

φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=2.01

A——立杆净截面面积（cm2）；A=5.71

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=7.70

σ——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=300.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

参照《盘扣式规范》2010，由公式计算

顶部立杆段：

l0=h'+2ka

（1）

非顶部立杆段：

l0=ηh

（2）

η——计算长度修正系数，取值为1.200；

k——计算长度折减系数，可取0.7；

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.50m；

l0=1.800m；λ=1800/20.1=89.552,φ=0.558

立杆稳定性验算:

σ=1.10×24856/（0.558×571）=85.812N/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计算公式

MW=1.50×0.6Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=0.300×0.650×0.138=0.027kN/m2

h——立杆的步距，1.50m；

la——立杆纵向间距（架体宽度较短方向），1.20m；

lb——立杆横向间距，1.50m；

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

风荷载产生的弯矩Mw=1.50×0.6×0.027×1.200×1.500×1.500/10=0.006kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力Nwk计算公式

Nwk=（6n/（n+1）（n+2））*MTk/B

其中MTk——模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值（kN.m），由公式计算：

MTk=0.5H2lawfk+HlaHmwmk

B——模板支撑架横向宽度（m）；

n——模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm——模板支撑架顶部竖向栏杆围挡（模板）的高度（m）。

MTk=0.027×44.0×1.20×（0.5×44.0+1.20）=32.964kN.m

Nwk=6×10/（10+1）/（10+2）×（32.964/14.30）=1.048kN

立杆Nw=1.300×14.966+1.500×3.600+1.50×0.6×1.048=25.736kN

立杆稳定性验算:

σ=1.10×（25736/（0.558×571）+6000/7700）=89.723N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

六、盘扣式模板支架整体稳定性计算

依据规范GB51210,盘扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中：

MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

抗倾覆力矩MR=14.3002×1.200×（2.994+0.300）+2×（0.000×14.300×1.200）×14.300/2=808.417kN.m

倾覆力矩MT=3×1.100×32.964=108.780kN.m

盘扣支架整体抗倾覆验算MT

七、基础承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

pk=N/Ag≤γufa

其中pk——脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值，pk=N/Ag=99.42（kPa）

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=24.86kN

Ag——基础底面面积（m2）；Ag=0.25

γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，γu=1.363

fa——地基承载力设计值（kN/m2）；fa=92.00

地基承载力设计值应按下式计算

fa=mf×fak

其中mf——脚手架地基承载力调整系数；mf=0.40

fak——地基承载力标准值；fak=230.00

地基承载力的计算满足要求!

盘扣式楼板模板支架计算满足要求！