模板支撑计算.docx

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模板支撑计算

濮阳宏业生物质热电2000m2冷却塔

扣件钢管楼板模板支架计算书

编制人：

审核人：

批准人：

日期：

编制单位：

嘉泰建设发展有限公司

扣件钢管楼板模板支架计算书

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

计算参数:

钢管强度为N/mm2，钢管强度折减系数取。

模板支架搭设高度为，

立杆的纵距b=，立杆的横距l=，立杆的步距h=。

面板厚度18mm，剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。

木方50×80mm，间距300mm，

木方剪切强度mm2，抗弯强度mm2，弹性模量mm2。

梁顶托采用100×100mm木方。

模板自重m2，混凝土钢筋自重m3。

倾倒混凝土荷载标准值m2，施工均布荷载标准值m2。

扣件计算折减系数取。

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

按照模板规范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=××++×=m2

由永久荷载效应控制的组合S=××+××=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，可变荷载分项系数取

采用的钢管类型为φ48×。

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。

模板面板的按照三跨连续梁计算。

考虑的结构重要系数，静荷载标准值q1=×××+×=m

考虑的结构重要系数，活荷载标准值q2=×+×=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:

截面抵抗矩W=bh2/6=××6=；

截面惯性矩I=bh3/12=×××12=；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（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；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取mm2；

M=

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=××+×××=经计算得到面板抗弯强度计算值f=×1000×1000/48600=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=××+××=

　　截面抗剪强度计算值T=3×（2××=mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=mm2

面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

（3）挠度计算

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

面板最大挠度计算值v=××3004/（100×6000×437400）=

面板的最大挠度小于250,满足要求!

（4）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=+

面板的计算宽度为

集中荷载P=

考虑的结构重要系数，静荷载标准值q=×××+×=m

面板的计算跨度l=

经计算得到M=××××+××××=经计算得到面板抗弯强度计算值f=×1000×1000/48600=mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

二、模板支撑木方的计算

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=××=m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=×=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=+×=m

考虑的结构重要系数，静荷载q1=××+×=m

考虑的结构重要系数，活荷载q2=××=m

计算单元内的木方集中力为+×=

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=P/l==m

最大弯矩M==×××=最大剪力Q==××=

最大支座力N==××=

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:

截面抵抗矩W=bh2/6=××6=；

截面惯性矩I=bh3/12=×××12=；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（1）木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=×106/=mm2

木方的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!

（2）木方抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×1204/（2×50×80）=mm2

截面抗剪强度设计值[T]=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=m

最大变形v=100EI=××（100××=

木方的最大挠度小于250,满足要求!

（4）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=+

考虑荷载重要性系数，集中荷载P=×

经计算得到M=××××+×××=抗弯计算强度f=M/W=×106/=mm2

木方的抗弯计算强度小于mm2,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。

集中荷载取木方的支座力P=

均布荷载取托梁的自重q=m。

托梁计算简图

托梁弯矩图

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=经过计算得到最大支座F=

经过计算得到最大变形V=

顶托梁的截面力学参数为

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=bh2/6=××6=；

截面惯性矩I=bh3/12=×××12=；

式中：

b为板截面宽度，h为板截面高度。

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=×106/=mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于mm2,满足要求!

（2）顶托梁抗剪计算

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×4061/（2×100×100）=mm2

截面抗剪强度设计值[T]=mm2

顶托梁的抗剪强度计算满足要求!

（3）顶托梁挠度计算

最大变形v=

顶托梁的最大挠度小于250,满足要求!

四、模板支架荷载标准值（立杆轴力）

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）脚手架的自重（kN）：

NG1=×=

（2）模板的自重（kN）：

NG2=××=

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=×××=

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

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

考虑的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值NQ=×+××=

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=+

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为：

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=；

　　A——立杆净截面面积，A=；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=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=；

h——最大步距，h=；

l0——计算长度，取+2×=；

λ——长细比，为1900/=119<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；

经计算得到σ=7221/×424）=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MW=××10

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

Wk=uz×us×w0=××=m2

h——立杆的步距，；

la——立杆迎风面的间距，；

lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，；

风荷载产生的弯矩Mw=××××××10=；

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；

Nw=×+××+×××=

经计算得到σ=7031/×424）+52000/4491=mm2；

考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

六、楼板强度的计算

1.计算楼板强度说明

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取，楼板承受的荷载按照线均布考虑。

宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=，fy=mm2。

板的截面尺寸为b×h=80000mm×150mm，截面有效高度h0=130mm。

按照楼板每5天浇筑一层，所以需要验算5天、10天、15天...的

承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：

2.计算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第2层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

1×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到5天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M1=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi==

所以第5天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑必须保存。

3.计算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第3层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

1××+×+

2×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到10天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M2=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=+=

所以第10天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第3层以下的模板支撑必须保存。

4.计算楼板混凝土15天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第4层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

2××+×+

3×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到15天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M3=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=++=

所以第15天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第4层以下的模板支撑必须保存。

5.计算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第5层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

3××+×+

4×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到20天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M4=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=+++=

所以第20天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第5层以下的模板支撑必须保存。

6.计算楼板混凝土25天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第6层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

4××+×+

5×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到25天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M5=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=++++=

所以第25天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第6层以下的模板支撑必须保存。

7.计算楼板混凝土30天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第7层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

5××+×+

6×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到30天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M6=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=+++++=

所以第30天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第7层以下的模板支撑必须保存。

8.计算楼板混凝土35天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边，短边×=，

楼板计算范围内摆放89×89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第8层楼板所需承受的荷载为

q=1××+×+

6××+×+

7×××89×89/+

×+=m2

计算单元板带所承受均布荷载q=×=m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=×ql2=××=按照混凝土的强度换算

得到35天后混凝土强度达到%，混凝土强度近似等效为。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fcm=×××=

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M7=αsbh02fcm=××××10-6=结论：

由于∑Mi=++++++=

所以第35天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第8层以下的模板支撑必须保存。