楼板模板木支撑架计算书.docx

1、楼板模板木支撑架计算书楼板模板木支撑架计算书 楼板模板的计算参照建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)、建筑施工木脚手架安全技术规范(JGJ164-2008)、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)、木结构设计规范(GB 500052003)、建筑结构荷载规范(2006年版)(GB 50009-2012)等编制。 一、基本参数信息 1、模板支架参数 横向间距或排距(m):1;立杆的间距(m):1; 模板支架计算高度(m):3;立柱采用:方木; 立杆方木截面宽度(mm):60;立杆方木截面高度(mm):80; 斜撑截面宽度(mm):30;斜撑截面高度(mm):40; 帽木截面

2、宽度(mm):60;帽木截面高度(mm):80; 斜撑与立杆连接处与帽木的距离(mm):600; 板底支撑形式:方木支撑; 方木间隔距离(mm):300;方木截面宽度(mm):40; 方木截面高度(mm):60; 2、荷载参数 模板与木块自重:0.35;混凝土和钢筋自重:25.1; 荷载参数楼板现浇厚度:0.1;施工均布荷载标准值:1.50; 3、板底方木参数 板底弹性模量(N/mm2):9000;板底抗弯强度设计值(N/mm2):11; 板底抗剪强度设计值(N/mm2):1.4; 4、帽木方木参数 帽木方木弹性模量(N/mm2):9000;帽木方木抗弯强度设计值(N/mm2):11; 帽木方

3、木抗剪强度设计值(N/mm2):1.4; 5、斜撑方木参数 斜撑方木弹性模量(N/mm2):9000;斜撑方木抗压强度设计值(N/mm2):11; 斜撑方木抗剪强度设计值(N/mm2):1.4; 6、立柱方木参数 立杆弹性模量(N/mm2):9000;立杆抗压强度设计值(N/mm2):11; 立杆抗剪强度设计值(N/mm2):1.4; 7、面板参数 面板弹性模量(N/mm2):6000;面板厚度(mm):18; 面板自重(kN/m2):;面板抗弯设计值(N/mm2):17; 面板抗剪设计值(N/mm2):1.3; 8、楼板强度参数 楼板模板木支架的钢筋级别:HRB335;楼板模板木支架的混凝土

4、强度等级:C30; 楼板模板木支架的每标准层施工天数:8.0;楼板模板木支架的楼板截面支座配筋率:0.3; 楼板模板木支架的楼板短边比长边的比值:1.0;楼板模板木支架的楼板的长边长度:5.0; 楼板模板木支架的施工平均温度(C):15; 二、模板面板计算 依据建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008,5.2,以及建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ164-2008，4.1.4 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板依据建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008,5.2计算。 面板类型名称：胶合面板。 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.1000.100

5、1.000=2.510kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3501.000=0.350kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)： q13 = 1.5001.000=1.500kN/m 均布线荷载标准值为： q = 25.1000.1001.000+0.3501.000=2.860kN/m 均布线荷载设计值为： 按可变荷载效应控制的组合方式： q1 = 0.91.2(2.510+0.350)+1.41.500=4.979kN/m 按永久荷载效应控制的组合方式： q1 = 0.91.35(2.510+0.350)+1.40.71.500=4.798kN/m 根

6、据以上两者比较应取q1 = 4.979kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值 q2 = 0.91.20.3501.000=0.378kN/m 跨中集中荷载设计值 P = 0.91.41.500=1.890kN 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W = 100.001.801.80/6 = 54.00cm3； I = 100.001.801.801.80/12 = 48.60cm4； (1)抗弯强度计算 施工荷载为均布线荷载：M1 = 0.1q1l2 = 0.14.9790.3002=0.045kN.m 施工荷载为集中

7、荷载：M2 = 0.1q2l2 + 0.175Pl = 0.10.3780.3002+0.1751.8900.300=0.103kN.m M2 M1，故应采用M2验算抗弯强度。 = M / W f 其中 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； 经计算得到面板抗弯强度计算值 = 0.10310001000/54000=1.901N/mm2 面板的抗弯强度验算 f,满足要求! (2)挠度计算 验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值， 故采用均布线荷载标准值为设计值。 v = 0.

8、677ql4 / 100EI M1，故应采用M2验算抗弯强度。 = M / W f,不满足要求! 建议减少横距 (2)挠度计算 验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值， 故采用均布线荷载标准值为设计值。 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 方木最大挠度计算值 v = 0.6770.85810004/(1009000720000)=0.896mm 方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求! (3)最大支座力 最大支座力 N = 1.1ql =1.11.4941.000=1.494kN 四、帽木的计算 帽木按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷

9、载取木方的支座力 P= 1.49kN 均布荷载取帽木的自重 q= 0.046kN/m。 帽木计算简图 帽木剪力图(kN) 帽木弯矩图(kN.m) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.129kN.m 经过计算得到最大支座 F= 3.22kN 经过计算得到最大变形 V= 0.1mm 顶帽木的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 64.00cm3； 截面惯性矩 I = 256.00cm4； (1)顶帽木抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.129106/64000.0=2.02N/mm2 顶帽木的抗弯计算强度小于11.0N/mm2,满足要求! (2)顶帽木抗剪计算 最大抗剪力 Q=862N 截面抗剪强度必须

10、满足: T = 3Q/2bh 91时: i-立杆的回转半径，i = 0.28960.0 =17.3mm; l0- 立杆的计算长度，l0 = (3000.0-600.0)/2 = 1200.0mm; = l0/i= 1200.0/17.3=69.2; 因为=69.291,所以采用公式: = (1/1+(69.2/65)2 = 0.469; 经计算得到： = N/(A0) = 4527.0/(0.469 4800.0) =2.0N/mm2; 依据建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ164-2008，3.3.1规定，施工使用的木脚手架强度设计值应乘1.2调整系数： f=1.211.0=13.2N/mm

11、2; 木顶支撑立柱受压应力计算值为2.0N/mm2,小于木顶支撑立柱抗压强度设计值f=13.2N/mm2,满足要求! 六、斜撑计算 (1)斜撑轴力计算 木顶撑斜撑的轴力RDi按下式计算： RDiRCi/sini 其中 RCi-斜撑对帽木的支座反力; RDi-斜撑的轴力; i-斜撑与帽木的夹角; sini = sin90-arctan(1000.0/2)/600.0 = 0.768 斜撑的轴力：RDi=RCi/sini= 0.7/0.768=0.9kN (2)斜撑的稳定性验算 稳定性公式如下：（依据建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ164-2008，5.2.4） =N/(A0)fc; 其中,N-

12、作用在斜撑上的轴力; N = 0.9kN=851.3N; -斜撑受压应力计算值; A0-斜撑截面的计算面积; A0 = 30.040.0= 1200.0mm2; fc-立柱抗压强度设计值; -轴心受压构件的稳定系数,由长细比=l0/i结果确定; 轴心受压稳定系数按下式计算：（依据建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ164-2008，5.2.5） 当91时: 当91时: i-斜撑的回转半径，i = 0.28930.0 =8.7mm; l0- 立杆的计算长度，l0= (1000.0/2)2+600.020.5 = 781.0mm; = l0/i= 1200.0/17.3=90.1; 因为=90.19

13、1,所以采用公式: = (1/1+(90.1/65)2 = 0.342; 经计算得到： = N/(A0) = 851.3/(0.342 1200.0) =2.1N/mm2; 依据建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ164-2008，3.3.1规定，施工使用的木脚手架强度设计值应乘1.2调整系数： f=1.211.0=13.2N/mm2; 木顶支撑斜撑受压应力计算值为2.1N/mm2,小于木顶支撑斜撑抗压强度设计值f=13.2N/mm2,满足要求! 七、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5.00m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。 单元板宽度范围内配筋2

14、级钢筋，配筋面积As=300.0mm2，fy=300.0N/mm2。 板的截面尺寸为 bh=5000mm100mm，截面有效高度 h0=80mm。 按照楼板每8天浇筑一层，所以需要验算8天、16天、24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8天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边5.00m，短边5.001.00=5.00m， 楼板计算范围内摆放55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=21.2(0.35+25.100.10)+ 11.2(55/5.00/5.00)+ 1.41.50=10.16kN/m2 板带所需承担的最

15、大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051310.165.002=13.04kN.m/m 单元板带所承受最大弯矩 Mmax = 113.04 = 13.04kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到8天后混凝土强度达到56.93%，C30.0混凝土强度近似等效为C17.1。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=8.20N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fc = 300.00300.00/(100080.008.20)=0.137 计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s =

16、(1-0.5) = 0.137(1-0.50.137) = 0.128； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M2=sbh02fc = 0.128100080.00028.2010-6=6.71kN.m 结论：由于Mi = 6.71 Mmax=13.04 所以第8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16天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边5.00m，短边5.001.00=5.00m， 楼板计算范围内摆放55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=21.2(0.35+25.100.10)

17、+ 11.2(0.35+25.100.10)+ 21.2(55/5.00/5.00)+ 1.41.50=14.42kN/m2 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051314.425.002=18.49kN.m/m 单元板带所承受最大弯矩 Mmax = 118.49 = 18.49kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到16天后混凝土强度达到77.73%，C30.0混凝土强度近似等效为C23.3。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=11.13N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/

18、bh0fc = 300.00300.00/(100080.0011.13)=0.101 计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s = (1-0.5) = 0.101(1-0.50.101) = 0.096； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M3=sbh02fc = 0.096100080.000211.1310-6=6.84kN.m 结论：由于Mi = 13.54 Mmax=18.49 所以第16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24天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边5.00m，短边5.001.00=

19、5.00m， 楼板计算范围内摆放55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=21.2(0.35+25.100.10)+ 21.2(0.35+25.100.10)+ 31.2(55/5.00/5.00)+ 1.41.50=18.67kN/m2 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051318.675.002=23.95kN.m/m 单元板带所承受最大弯矩 Mmax = 123.95 = 23.95kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到24天后混凝土强度达到89.9

20、0%，C30.0混凝土强度近似等效为C27.0。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=12.85N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fc = 300.00300.00/(100080.0012.85)=0.088 计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s = (1-0.5) = 0.088(1-0.50.088) = 0.084； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M4=sbh02fc = 0.084100080.000212.8510-6=6.88kN.m 结论：由于Mi = 20.43 Mmax=23.95 所以第24天以后的楼板楼板强度和不足以承受

21、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32天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边5.00m，短边5.001.00=5.00m， 楼板计算范围内摆放55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=21.2(0.35+25.100.10)+ 31.2(0.35+25.100.10)+ 41.2(55/5.00/5.00)+ 1.41.50=22.93kN/m2 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051322.935.002=29.40kN.m/m 单元板带所承受最大弯矩 Mmax

22、 = 129.40 = 29.40kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到32天后混凝土强度达到98.54%，C30.0混凝土强度近似等效为C29.6。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=14.09N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fc = 300.00300.00/(100080.0014.09)=0.080 计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s = (1-0.5) = 0.080(1-0.50.080) = 0.077； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M5=sbh02fc = 0.0771

23、00080.000214.0910-6=6.91kN.m 结论：由于Mi = 27.34 Mmax=29.40 所以第32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40天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边5.00m，短边5.001.00=5.00m， 楼板计算范围内摆放55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=21.2(0.35+25.100.10)+ 41.2(0.35+25.100.10)+ 51.2(55/5.00/5.00)+ 1.41.50=27.18kN/m2 板带所需承担

24、的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051327.185.002=34.86kN.m/m 单元板带所承受最大弯矩 Mmax = 134.86 = 34.86kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线 得到40天后混凝土强度达到105.23%，C30.0混凝土强度近似等效为C31.6。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=15.05N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fc = 300.00300.00/(100080.0015.05)=0.075 计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s = (1-0.5) = 0.075(1-0.50.075) = 0.072； 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M6=sbh02fc = 0.072100080