地铁车站支架计算书.docx

1、地铁车站支架计算书计算书及相关施工图纸12.1模板及支撑系统设计取值高大模板支撑架采用48.3mm3.6mm（验算按48mm3.0mm）钢管及构配件搭设碗扣式钢管满堂支撑架、可调托撑（底板厚度5mm，螺杆外径36mm）搭设，模板采用18mm厚竹胶板、100mm100mm截面松木方（验算按95mm95mm）次楞、210槽钢（用于侧墙及梁板）或48.3mm3.6mm扣件式双钢管（用于立柱）主楞。模板分类布置如下：板：次楞间距250mm，顶板立杆双向间距600mm，中板立杆横向900mm、纵向600mm，边立杆距侧墙及梁侧400mm，水平杆步距1200mm；两侧加腋部位范围内的立杆横向间距加密至45

2、0mm。 侧墙：次楞竖向布置、间距250mm，主楞横向布置、间距400mm、600mm（对应水平杆顶撑步距），横向钢管支撑纵向间距600mm，竖向间距1200mm，两侧距墙横向4跨（5根立杆）、竖向3步（350+12003=3950）范围内均加密至400mm、竖向3步以上至板底加密至600mm（端头井负二层净高7280mm，加密区为竖向4步）。梁：中板梁次楞间距200mm，梁下布置4根立杆，纵距600mm；顶板梁次楞间距200mm，梁下布置6根立杆，纵距600mm；梁下立杆不升至板底，纵横水平杆步距1200mm。柱：次楞竖向布置间距250mm，主楞横向布置间距450mm。由于涉及到的模板及支撑

3、系统选型较多，现将模板及支撑系统采用的设计值列于下表12.1-1所示：表12.1-1 模板及支撑系统采用的设计值模板位置选型（mm）满堂支撑体系横向间距纵向间距水平杆层间距 6006001200（顶板）9006001200（中板）侧墙木模次楞：100100方木250主楞：210槽钢400（600）中板木模次楞：100100方木250主楞：210槽钢900顶板木模次楞：100100方木250主楞：210槽钢600中、顶板纵梁底模（中板下4根立杆，顶板下6根立杆，纵距600mm，布距1200mm）次楞：100100方木200主楞：210槽钢立柱模板背肋：100100方木250柱箍：2根并排48.3

4、mm（壁厚3.6mm）钢管450长边柱箍中间加一道M16对拉螺栓12.2模板及支撑系统设计验算说明12.2.1设计验算原则（1）应满足模板在运输、安装、使用过程中的强度、刚度及稳定性的要求；（2）从本工程实际出发，优先选用定型化、标准化的模板支撑和模板构件；（3）采取符合实际的力学模型进行计算。12.2.2模板及支架系统的力学参数(1)碗扣式支撑架钢管、碗扣、扣件钢材Q235A（3号）强度设计值205N/mm2水平杆件容许挠度值L/150钢管的弹性模量E206000N/mm2主要受压构件（立柱）的容许长细比210 (2)木材参数弹性模量E抗弯强度设计值f净截面惯性矩Ix截面面积距Wx9595方

5、木10000N/mm213N/mm26787552mm4142896mm32440122018竹胶板6000N/mm213N/mm2486000mm454000mm3（3）钢材参 数截面面积A弹性模量E抗弯强度值f净截面惯性矩Ix截面面积距Wx钢管483mm424mm22.06105N/mm2215N/mm2107830mm44.49cm3210槽钢25.496cm22.06105N/mm2215N/mm23960000mm479.4cm312.2.3模板变形值的规定为了保证结构表面的平整度，模板及模板支架必须具有足够的刚度，验算时其变形值不超过下列规定：(1) 对结构表面外露的模板，为模板构

6、件计算跨度的1/400；结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250；(2)支架体系的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000；(3)柱箍最大容许变形值为3mm或B/500；12.3侧墙模板设计验算根据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008）、建筑施工临时支撑结构技术规范（JGJ300-2013）、混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）进行模板设计验算。12.3.1荷载计算侧墙采用竹胶板加满堂支撑架支撑体系。侧墙浇筑段最高为6.28m，荷载设计按6.28m计算。（1）侧压力计算新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列二公式计算，并取二式中的较小值

7、:=0.222431.21.151.51/2=26.77KN/m2 =246.28=150.72KN/m2 式中 F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/）； c混凝土的重力密度（kN/m3），计算中取24kN/m3；t0新浇筑混凝土的初凝时间（h），t0=3； V混凝土的浇筑速度（m/h），计算时取1.5m/h； 1外加剂影响修正系数，掺加缓凝作用的外加剂时取1.2； 2混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；5090mm时取1.0；110150mm时，取1.15。结构砼采用泵送，计算时，取1.15；H取侧墙浇筑的最高值。根据计算结果，取较小值，新浇筑混凝土对模板最大侧

8、压力F0=26.77KN/m2。有效压头高度h由下式计算：分项系数1.35，则h=1.15mm作用在侧墙模板上的总荷载为：F=1.3526.77=36.14 KN/m212.3.2面板验算侧墙模板在力学上属于受弯构件，按三跨连续梁计算。墙侧模板采用18mm厚竹胶板，内楞采用100mm100mm（计算取95mm95mm）方木，间距L=250mm。进行强度验算时，采用设计荷载，则作用在模板上的均布荷载为：q1=bF=136.14=36.14KN/m。进行刚度验算时，采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用，则模板上作用的均布荷载为：q2=bF0=126.77=26.77KN/m。（1）强度验算模板最大

9、弯矩：M=Kmq1l2 =0.136.140.252=0.226KNm最大拉应力=0.226106/54000=4.18 N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67726.772504/(1006000486000)=0.24mm=L/400=0.625mm 刚度验算满足12.3.3次楞验算（1）强度验算次楞采用100100mm方木250mm，主楞间距400mm或600mm，取L=600mm进行验算，建立受力模型如下：次楞最大弯矩根据计算公式计算：M=Kmq1l2 =0.136.140.250.62=0.325kNm最大拉应力=0.325106/142896=2.27N/

10、mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67726.770.256004/(100100006787552)=0.09mm=L/400=1.5mm 刚度验算满足12.3.4主楞验算（1）强度验算主楞取210槽钢进行验算，因为支撑杆纵向间距为600mm，所以主楞支点间距按照L=600mm进行验算，将次楞和面板看成整体，将次楞的荷载简化成均布力，建立受力模型如下： 主楞最大弯矩根据计算公式计算：M=Kmq1l2 =0.136.140.60.62=0.78kNm最大拉应力=0.78106/79400=9.8N/mm2=215N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67726.77

11、0.66004/（1002.061053960000）=0.02mm=L/400=1.5mm 刚度验算满足12.3.5侧墙支撑验算（1）横撑验算横撑承担轴心压力设计值：N=Fab=36.140.60.6=13.01KN横撑稳定性按下式计算：长细比，=1306.65/15.9=82.18l0计算长度；l0=k2h=1.1551.257900=1306.65mm；i截面回转半径； 取值15.9mm轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查规范取值；查表得0.710f钢材的抗压强度设计值，取值205N/mm2水平杆稳定性则为：13.01103/（0.710489）=37.47205N/mm2 满足要求（

12、2）斜撑验算横向支撑杆端增设带顶托（可调支托）的钢管斜撑杆，分别与侧墙水平钢管主楞、底板面（预留防滑插筋）顶紧。对最不稳定的顶端外伸斜撑（长细比最大段）进行验算。 斜撑承担的轴心压力设计值：N=Fl=36.140.60.6/COS45=18.4KN横撑稳定性按下式计算：长细比，=2904/15.9=183l0计算长度；l0=k2(h+2a)=1.1551.257(1200+2400)=2904mm；i截面回转半径； 取值15.9mm轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查规范取值；查表得0.214f钢材的抗压强度设计值，取值205N/mm2水平杆稳定性则为：18.4103/（0.214489）=

13、176205N/mm2 满足要求12.4中板模板设计验算12.4.1荷载计算（1）恒载计算楼板自重：中板厚400mm或600mm，按最不利情况取600mm，新浇筑混凝土重度取0.624=14.4KN/m2；楼板模板自重：取0.5 KN/m2;钢筋自重：取0.61.1=0.66 KN/m2；验算顶板模板取用的恒载标准值q=14.4+0.5+0.66=15.56 KN/m2。（2）活载计算采用混凝土泵车导管，倾倒混凝土对水平模板产生的荷载不考虑；施工人员及设备荷载标准值：当计算模板及直接支撑模板的次楞时，均布活荷载可取2.5 KN/；当计算直接支撑次楞的主楞时，均布活荷载标准值可取1.5 KN/m

14、2。振捣混凝土时产生的荷载取2 KN/m2验算中板模板取用的活载标准值q=4.5 KN/m2及3.5 KN/m2。（3）总荷载 均布荷载：Q1=1.215.56+1.44.5= 24.97KN/m2或Q1=1.215.56+1.43.5=23.57 KN/m2；标准均布荷载：Q2=15.56 KN/m2。12.4.2面板验算（1）强度验算面板采用18mm厚竹胶板，取1m宽为计算单元，次楞间距250mm。采用L=250mm的三跨连续梁作为力学计算模型：q1=24.971=24.97 KN/m2；q2=15.561=15.56 KN/m2模板最大弯矩根据公式计算：M=Kmq1l2=0.124.97

15、0.252=0.16kNm最大拉应力=0.16106/54000=2.96N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67715.562504/(1006000486000)=0.14mm=L/400=0.625mm. 刚度验算满足12.4.3次楞验算（1）强度验算次楞采用100100mm方木250，主楞间距900mm。采用L=900mm的三跨连续梁作为力学计算模型： q3=24.970.25=6.24 KN/m2；q4=15.560.25=3.89 KN/m2次楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmq3l2=0.16.240.9 2=0.51kNm最大拉应力=0.51106/142

16、896=3.6N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.6773.899004/(100100006787552)=0.25mm=L/400=2.25mm 刚度验算满足12.4.4主楞验算（1）强度验算主楞采用210槽钢900，立杆纵向间距600mm，将次楞和面板看成整体，采用L=600mm的三跨连续梁作为力学计算模型：q5=23.560.9=21.23KN/m2；q6=15.560.9=14 KN/m2主楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmq5l2=0.121.230.62=0.76kNm最大拉应力=0.76106/79400=9.57N/mm2=215N/mm2 强度验算满足

17、（2）刚度验算=0.677146004/(1002.061053960000)=0.02mm=L/400=1.5mm. 刚度验算满足12.4.5板下立杆稳定性验算中板下立杆的布置形式为900mm600mm1200mm（1）荷载计算1）混凝土自重：240.60.90.6=7.78KN；钢筋自重：1.10.60.90.6=0.36KN；模板自重：0.50.90.6=0.27KN静荷载：G1=7.78+0.36+0.27=8.41KN2）施工人员及设备（均布荷载）：2.50.90.6=1.35KN； 混凝土振捣荷载：20.90.6=1.08KN； 动荷载：G2=1.35+1.08=2.43KN3）立

18、杆的轴向压力设计值：G=8.411.2+2.431.4=13.49KN（2）立杆稳定性验算立杆稳定性计算公式：-轴心受压杆件稳定系数，按照长细比查规范附录E采用；A-立杆横截面面积；A=424mm2f-钢材的抗拉、抗压强度设计值。长细比=l0/i式中l0立杆计算长度，按l0=k1（h+2a）计算，a为立杆伸出顶层水平杆长度。最不利情况下：l0=1.1551.257（1200+2500）=3194i回转半径 取值15.9mm则=3194/15.9=200.88 查表轴心受压稳定系数取0.179单肢立杆承载力=0.1794242051000=15.56kNN 立杆轴向承载力验算满足12.5顶板模板

19、设计验算12.5.1荷载计算（1）恒载计算楼板自重：顶板厚800mm-900 mm，按最不利情况取900mm，新浇筑混凝土重度取0.924=21.6kN/；楼板模板自重：取0.5KN/;钢筋自重：取0.91.1=0.99KN/；验算顶板模板取用的恒载标准值q=21.6+0.5+0.99=23.09KN/。（2）活载计算采用混凝土泵车导管，倾倒混凝土对水平模板产生的荷载不考虑；施工人员及设备荷载标准值：当计算模板及直接支撑模板的次楞时，均布活荷载可取2.5KN/；当计算直接支撑次楞的主楞时，均布活荷载标准值可取1.5KN/。振捣混凝土时产生的荷载取2 KN/m2验算中板模板取用的活载标准值q=4

20、.5 KN/m2及3.5 KN/m2。（3） 总荷载 均布荷载：Q1=1.223.09+1.44.5= 34.01KN/m2或Q1=1.223.09+1.43.5=32.61 KN/m2；标准均布荷载：Q2=23.09 KN/m2。12.5.2面板验算（1）强度验算面板采用18mm厚竹胶板，取1m宽为计算单元，次楞间距250mm。采用L=250mm的三跨连续梁作为力学计算模型： q1=34.011=34.01 KN/m2；q2=23.091=23.09KN/m2模板最大弯矩根据公式计算：M=Kmq1l2=0.134.010.252=0.21kNm最大拉应力=0.21106/54000=3.9N

21、/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67723.092504/(1006000486000)=0.21mm=L/400=0.625mm. 刚度验算满足12.5.3次楞验算（1）强度验算次楞采用100100mm方木250mm，主楞间距600mm。采用L=600mm的三跨连续梁作为力学计算模型： q3=34.010.25=8.5 KN/m2；q4=23.090.25=5.77 KN/m2 次楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmq3l2=0.18.50.62=0.31kNm最大拉应力=0.31106/142896=2.2N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.6

22、775.776004/(100100006787552)=0.1mm=L/400=2.25mm 刚度验算满足12.5.4主楞验算（1）强度验算主楞采用210槽钢600，立杆纵向间距600mm，将次楞和面板看成整体，采用L=600mm的三跨连续梁作为力学计算模型：q5=34.010.6=20.41 KN/m2；q6=23.090.6=13.85 KN/m2 主楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmql2=0.120.410.62=0.7kNm最大拉应力=0.7106/79400=8.8N/mm2= 215N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67713.856004/(1002.06105396

23、0000)=0.01mm=L/400=1.5mm. 刚度验算满足12.4.5板下立杆稳定性验算顶板下立杆的布置形式为600mm600mm1200mm（1）荷载计算1）混凝土自重：240.90.60.6=7.78KN；钢筋自重：1.10.90.60.6=0.36KN；模板自重：0.50.60.6=0.18KN静荷载：G1=7.78+0.36+0.27=8.32KN2）施工人员及设备（均布荷载）：2.50.60.6=0.9KN； 混凝土振捣荷载：20.60.6=0.72KN； 动荷载：G2=0.9+0.72=1.62KN3）立杆的轴向压力设计值：G=8.321.2+1.621.4=12.25KN（

24、2）立杆稳定性验算立杆稳定性计算公式：-轴心受压杆件稳定系数，按照长细比查规范附录E采用；A-立杆横截面面积；A=424mm2f-钢材的抗拉、抗压强度设计值。长细比=l0/i式中l0立杆计算长度，按l0=k1（h+2a）计算，a为立杆伸出顶层水平杆长度。最不利情况下：l0=1.1551.257（1200+2500）=3194i回转半径 取值15.9mm则=3194/15.9=200.88 查表轴心受压稳定系数取0.179单肢立杆承载力=0.1794242051000=15.56kNN 立杆轴向承载力验算满足12.6中、顶板纵梁模板及支撑设计验算中板纵梁加板厚取1000mm，顶板纵梁加板厚取20

25、00mm，梁下荷载相对于板下较大，因此需对纵梁模板及梁下支撑体系进行单独设计验算。12.6.1中板纵梁底模设计验算1荷载计算（1）恒载计算楼板及纵梁自重：纵梁最高1000mm，新浇筑混凝土重度取124 =24 KN/m2， 楼板模板自重：取0.5KN/;钢筋自重：取11.1=1.1KN/；验算中板纵梁底模取用的恒载标准值q=24+0.5+1.1=25.6KN/。（2）活载计算振捣混凝土产生的侧压力标准值取2KN/；验算中板纵梁底模取用的活载标准值q=2KN/。（3） 总荷载 Q1=1.225.6+1.42= 33.52KN/m2Q2=25.6 KN/m2。2面板验算（1）强度验算面板采用18m

26、m厚竹胶板，取1m宽为计算单元，次楞间距200mm。采用L=200mm的三跨连续梁作为力学计算模型： q1=33.251=33.25KN/m2；q2=25.61=25.6KN/m2模板最大弯矩根据公式计算：M=Kmq1l2=0.133.250.22=0.13kNm最大拉应力=0.13106/54000=2.4N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.67725.62004/(1006000486000)=0.1mm=L/400=0.5mm. 刚度验算满足3次楞验算（1）强度验算次楞采用100100mm方木200，主楞间距900mm，梁下加密为四根立杆，最大间距为300mm，取

27、L=300mm建立受力模型如下：q1=33.250.2=6.65 KN/m2；q2=25.60.2=5.12 KN/m2次楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmq1l2=0.16.650.3 2=0.06kNm最大拉应力=0.06106/142896=0.42 N/mm2=13N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.6775.123004/(100100006787552)=0.004 mm=L/400=0.75mm. 刚度验算满足4主楞验算（1）强度验算主楞采用210槽钢300mm，下部支撑体系纵向间距600mm，将次楞和面板看成整体，将次楞的荷载简化成均布力，取L=600mm建立受力模型如下

28、： q1=33.250.3=9.98 KN/m2；q2=25.60.2=7.68 KN/m2主楞最大弯矩根据公式计算：M=Kmq1l2=0.10.92=0.81kNm最大拉应力=0.81106/79400=10.2N/mm2=215N/mm2 强度验算满足（2）刚度验算=0.6777.689004/(1002.061053960000)=0.04 mm=L/400=1.5mm 刚度验算满足5侧墙模板拉杆验算混凝土侧压力参见侧墙模板计算，得有效压头h=1.15m，总侧压力F1=36.14kN/m2，侧压力标准值F2=26.77kN/m2。（1）梁侧模板受力与侧墙一致，且次楞、主楞间距均小于或等于侧墙次楞间距，故由侧墙模板验算可得，梁侧模板满足要求。（2）模板拉杆验算梁侧拉杆采用M16拉杆，纵向间距同纵向水平杆为600mm，最大竖向间距取600mm，模板拉杆计算公式：式中：f-模板拉杆承受的拉力； F-混凝土侧压力； A-拉杆分担的受力面积A=ab； a-拉杆横向间距； b-拉杆竖向间距；A0-拉杆截面面积；=82.87N/mm2M16