高架支模计算书.docx

1、高架支模计算书高架支模计算书 计算依据：1. “建筑施工模板安全技术规范”JGJ162-2008 （简称模板规范）：用于验算胶合板、方木及水平钢管。2. “建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范” JGJ130-2011(简称脚手架规范)：用于验算立杆 工程简介：某四层钢筋混凝土框架结构办公楼。在下图范围内为一大空间： 大空间高度从-3.000到8.650，即高11.650m。除去板厚120，净高11.53m。按住建部“危险性较大的分部分项工程安全管理办法”的规定，标高8.650处的模板工程属于“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”。根据经验拟定楼板模板如下图：应当指出，用4060的方木是不

2、合适的。方木截面小，方木的间距便要很密。受力不合理。对比如下： 方木 5090 4060 比值面积 4500 2400 4500/2400=1.9截面抵抗矩W 50902/6=67500 24000 67500/24000=2.8截面抵抗矩 W=(bh2/6）表示截面的抗弯能力。5090的方木比4060面积只增加0.9倍，但抗弯能力增加1.8倍。 因此，楼板模板用方木做次楞时，宜用5090或50100的方木，或者4080的方木。但目前这个工地只有4060这种方木。立杆顶端应放可调顶托（螺丝端杆）；U形承托与钢管的间隙应楔紧，否则，U形承托可能变形： 最好用承托板带加劲肋的螺丝端杆：模板支架的水

3、平杆必须双向设置；必须设置扫地杆。下面对上述模板图进行验算：一、 胶合板验算：胶合板荷载标准值：（模板规范4.1）12厚胶合板自重标准值 G1K=100.012=0.12 KN/胶合板重力密度取 10KN/m3 (偏大)混凝土自重标准值： G2K=240.12=2.88 KN/钢筋自重标准值： G3K=1.50.12=0.18 KN/施工人员及设备荷载标准值 Q1K=2.5 KN/另外用集中荷载2.5KN验算胶合板及方木。胶合板受的恒载标准值 GK=0.12+2.88+0.18=3.18 KN/ 结构重要性系数 0=0.9 考虑两种组合分别计算胶合板荷载设计值：恒载起控制作用： q1=0.9（

4、1.353.18+ 0.71.42.5）=6.07KN/式中0.7为荷载组合值系数（模板规范4.3）活荷载起控制作用：q2=0.9(1.23.18+1.42.5)=6.58 KN/取胶合板均布荷载设计值 q=6.58KN/ 方木截面4060，截面较小，故取方木间距取120，即胶合板跨度120mm。胶合板线荷载设计值(取1m宽胶合板) q=16.58=6.58KN/m 模板规范 5.2.1条规定，面板按简支计算。按均布恒载+均布活荷载计算胶合板弯矩 M=ql2/8=0.1256.580.122=0.012KNm按均布恒载+2.5KN集中力计算胶合板弯矩： 当考虑活荷载起控制作用时：M1=0.9（

5、ql2/8+pl/4）= 0.9（0.1251.23.180.122+0.252.51.40.12）=0.10KNm当考虑恒载起控制作用时：M2=0.9（0.1251.353.180.122+0.250.72.51.40.12）=0.073KNm三个弯矩： 0.012、0.10、0.073 取弯矩 M=0.10 KNm上式中 f=12N/mm2 见模板规范附录A。变形验算：只考虑恒载（模板规范4.3.2条）取1m宽胶合板， qk=3.18KN/m=3.18N/mm式中， 9103 N/mm2 是胶合板的弹性模量(模板规范附录A)1/400 见模板规范 4.4.1条。二、 4060方木验算：（方

6、木间距0.12m）按模板规范5.2.2条规定，主次梁（钢管和方木）根据实际情况按简支梁或连续梁计算。这里，按两跨连续梁计算。方木线荷载计算： 胶合板传来恒载标准值 q=0.123.18=0.382KN/m 方木自重标准值值 0.040.0610=0.024KN/m上式中，方木重力密度取 10KN/m3 (偏大)方木均布恒载标准值 0.382+0.024=0.406KN/m方木均布线活荷载标准值 0.122.5=0.3KN/m方木线荷载设计值： 考虑活载起控制作用时： q1=0.9(1.20.406+1.40.3)=0.816 KN/m考虑恒载起控制作用时：q2=0.9(1.350.406+0.

7、71.40.3)=0.758 KN/m取方木线荷载设计值： q=0.816KN/m相应的方木恒载设计值：0.91.20.406=0.438KN/m 相应的方木活载载设计值：0.816-0.436=0.38 KN/m钢管间距1m（即方木跨度）在均布恒载+均布活荷载设计值作用下，两跨方木计算简图：查静力计算手册， MB=0.1250.81612=0.102KNm M1=0.070.43812+0.0960.3812=0.067KNm QB=0.6250.8161=0.51KN按均布恒载+集中活荷载 2.5KN计算弯矩（按两根方木计算，见模板规范4.1.2注3）当考虑活载起控制作用时：相应的方木恒载

8、设计值：0.91.20.406=0.438KN/m 相应的集中活荷载设计值 2.51.40.9/2=1.58KN这时计算简图为：查静力计算手册M1=0.070.43812+0.2031.581=0.351 KNmMB=0.1250.43812+0.1881.581=0.352 KNmQB=0.6250.4381+0.6881.58=1.36KN当考虑恒载起控制作用时：相应的方木恒载设计值：0.91.350.406=0.493KN/m 相应的集中活荷载设计值 2.51.40.70.9/2=1.10KN这时计算简图为：查静力计算手册M1=0.070.49312+0.2031.11=0.258 KN

9、mMB=0.1250.49312+0.1881.11=0.268 KNmQB=0.6250.4931+0.6881.1=1.06KN六个弯矩：0.102、0.067、0.351、0.352、0.258、0.268，取M=0.352KNm,三个剪力：0.51、1.36、1.06 取Q=1.36KN上式中f 值见模板规范附录A 按模板规范5.2.2条要求，方木要计算抗剪。对方木，剪应力 对矩形截面，剪应力 =1.5V/A 木材的fV数值见模板规范附录A方木变形验算：恒载线荷载标准值 qk=0.406KN/m=0.406N/mm查静力计算手册，对两跨连续梁，均布荷载作用下：式中， 9103 N/mm

10、2 是方木的弹性模量，见模板规范附录A三、 水平钢管验算： 钢管是受方木传来的集中荷载，这些集中荷载的间距就是方木的间距。也就是钢管是受等值的密集的集中荷载作用。这种情况下，我们可以方木传来的集中荷载化作均布荷载，误差很下，而计算却很方便。我们按两跨均布荷载作用来计算钢管。对钢管，均布活荷载标准值为1.5KN/m2。（模板规范4.1.2条），相应的钢管线荷载标准值（活荷载）为 1.51（方木跨度）=1.5KN/m方木传给钢管的均布线恒载标准值为：0.4061/0.12=3.383 KN/m钢管自重标准值 0.0384 KN/m钢管恒载标准值（包括方木传来的恒载）=3.383+0.0384=3.

11、4214 KN/m钢管荷载设计值：考虑两种组合分别计算钢管荷载设计值：恒载起控制作用： q1=0.9（1.353.4214+ 0.71.41.5）=5.48KN/m式中0.7为荷载组合值系数（模板规范4.3）活荷载起控制作用：q2=0.9(1.23.4214+1.41.5)=5.585KN/m取钢管线荷载设计值 q=5.585 KN/m均布荷载作用下，两跨连梁支座弯矩M=0.125ql2=0.1255.58512=0.7KNm支座剪力 Q=0.625ql=0.6255.5851=3.49KN钢管弯曲应力： =M/W=0.7106/(5.08103)=138N/mm2f=205N/mm2式中 5

12、.08cm3 是钢管的截面抵抗矩。205是钢管的抗拉设计强度。 见模板规范5.2.2条表5.2.2及附录A表A.2.1-1钢管剪应力。对钢管截面，剪应力=2V/A 钢材的fV数值见模板规范附录A钢管变形验算：钢管均布恒载标准值 qk=3.4214KN/m=3.4214N/mm式中 钢管的弹性模量 E=2.06105N/mm2 钢管的惯性矩I=12.19cm4见模板规范附录A 表A.1.3; 模板规范5.2.2条表5.2.2四、 钢管立杆验算：钢管立杆及剪刀撑布置如下图：设计图上，在大空间内布置有井字梁和框支梁，井字梁和框支梁截面6001600。梁截面很大。梁下必须布置立杆。梁下立杆也必须用水平

13、杆双向拉结。下图中，楼板下立杆共707根，梁下立杆694根。这两个数字可以做钢管备料的依据验算立杆时，施工均布活载应取1KN/m2。（模板规范4.1.2条）一根立杆负荷范围为1m1m。立杆受的恒载标准值：水平钢管传来恒载： 13.4214=3.4214KN立杆自重标准值 (11.53-0.12) 0.1586=1.81KN上式中 0.1586见 JGJ130-2011 附录A 表A.0.3，由步距1.8m及1.5m按步距1.6m内插求得。一根立杆受的恒载标准值合计 3.4214+1.81=5.2314KN一根立杆受的施工活载标准值 111=1KN由脚手架规范5.4.3条、5.2.6条，立杆稳定

14、性应满足：不组合风荷载时组合风荷载时计算立杆段轴向力设计值：按脚手架规范5.4.4条 不组合风荷载， N=1.25.231+1.41=7.68KN模板支架位于室内，不考虑风荷载。立杆计算长度 按脚手架规范5.4.6条 l0=k1（h+2a） l0=k2h k=1.155 查脚手架规范附录C 附表C-2 当a=0.36时，内插得 2=1.912（脚手架规范附录C 附表C-4，内插求得）l0=k1（h+2a）=1.1551.29（1.4+20.36）=3.16ml0=k2h=1.1551.9121.6=3.533m取l0=3.533m=l0/i=353.3 /1.58=224 钢管回转半径 i=1

15、.58cm 。见JGJ 130-2011附录B 表B.0.1。表中数值i是48.33.6的钢管。1.58是483.5的钢管。查脚手架规范附录A =0.145由脚手架规范5.4.3条、5.2.6条，立杆稳定性应满足：稳定性满足要求。允许长细比验算：取k=1 （脚手架规范5.4.6条）。l0=k1（h+2a）=11.29（1.4+20.36）=2.73ml0=k2=11.9121.6=3.059m取l0=3.059m=l0/i=305.9/1.58=194M=0.16 KNm4. 梁下立杆验算：支座B压力设计值 N=2QB=27.1=14.2KN 梁下立杆自重标准值：(10.05-0.12)0.1

16、586=1.57KN梁下立杆自重设计值=1.21.57=1.88KN梁下立杆全部竖向荷载设计值=14.2+1.88=16.08KN梁下立杆计算长度： l0=k1（h+2a） l0=k2h k=1.155 查脚手架规范附录C 附表C-2 当a=0.28时，内插得 2=1.912（脚手架规范附录C 附表C-4，内插求得） l0=k1（h+2a）=1.1551.36（1.4+20.28）=3.08ml0=k2h=1.1551.9121.6=3.533m取l0=3.533m=l0/i=353.3 /1.58=224查脚手架规范附录A =0.145由脚手架规范5.4.3条、5.2.6条，立杆稳定性应满足

17、： 超过允许应力。施工时，控制梁下立杆间距为0.45m。可以保证安全。2) 梁侧面模板验算 梁侧模侧压力标准值：按模板规范4.3.2条规定，梁侧面模板计算承载力的荷载为G4K+Q2KG4K 新浇筑混凝土作用于模板的侧压力标准值偏于安全取：G4K =24*1.6=38.4KN/m2 模板规范4.1.1 Q2K 振捣混凝土对侧面模板压力的标准值为4KN/m2(模板规范4.1.2) 由于恒载38.4KN/m2比活载4KN/m2的得多，故恒载起控制作用。荷载设计值 G4=1.3538.40.9=46.7 KN/m2 Q3=1.440.90.7=3.5KN/m2 梁侧压力设计值图：梁侧模板图如下：图中的

18、槽钢除了可以用做梁的侧楞外，还可以用做柱箍。例如1m1m的柱子，用图示槽钢做柱箍，柱宽度当中可以不用对拉螺栓。 2根1.6m长的槽钢重 81.62=25.6Kg。工人还是可以拿得动的。 8#槽钢的抗弯承载力是钢管的5倍。 当梁不太高时，梁侧模可用方木做侧棱 梁侧楞（8#槽钢）内力及对拉螺栓拉力的计算，是一个梯形荷载下简支梁的计算。可以用材料力学求得。这部分计算不涉及施工规范的内容，我们不写出计算的过程，只给出计算的结果：在图示情况下，上面对拉螺栓的拉力是23KN；下面对拉螺栓的拉力是19KN。跨内最大弯矩为5.5KNm。 20对拉螺栓允许拉力为38.2KN。两根8#槽钢的抗弯能力为：25.30.2052=10.4KNm虽然槽钢的抗弯能力用很大富余，但也不宜将槽钢截面改小。槽钢在多次周转使用中，必须保持足够的刚度。否则，槽钢易变形。 梁侧模的方木验算：梁下面侧压力为46.656KN/m2 。取方木竖向间距为60，一根方木受的侧压力线荷载为 46.6560.06=2.8KN/m 。侧棱（8#槽钢）间距即方木跨度，侧棱间距1m，即方木跨度为1m。方木弯矩为 M=0.128ql2=0.1252.812=0.35KNm。当取方木的允许拉应力为15N/mm2 时，4060方木能承受的弯矩M=406021510-6/6=0.36KNmM=0.35KNm。 二一三年三月三十一日星期日