北京国际戏剧中心施工方案 4.docx

1、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JGJ 162-2008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205.0 N/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

2、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(603.22000);横向水平杆钢管类型选择：A-SG-1500(482.51440);纵向水平杆钢管类型选择：A-SG-1500(482.51440);横向跨间水平杆钢管类型选择：A-SG-1200(482.51140);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/

3、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=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(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 = 25.1000.2001.

4、500+0.3001.500=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=56.250cm3 I=42.187cm4(1)抗弯强度计算 f = 0M / W f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； 0 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(1.307.980+1.

5、503.000)0.2000.200=0.074kN.m经计算得到面板抗弯计算强度 f = 0M/W = 1.100.07410001000/56250=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 = 57.9802004/(3849000421875)=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 = 25.1000.2000.200=1.004kN/m(2)模板的

6、自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3000.200=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 = 1.301.004+1.300.060=1.383kN/m活荷载 q2 = 1.500.400=0.600kN/m计算单元内的次龙骨集中力为(0.600+1.383)1.500=2.975kN2.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=

7、0.11.981.501.50=0.446kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.61.5001.983=1.785kN最大支座力 N=1.1ql = 1.11.5001.983=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 = 0M/W = 1.100.446106/42666.7=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

8、= 30Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31.101784.88/(240.0080.00)=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=0.6771.0641500.04/(1009000.001706667.0)=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

9、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 = 0M/W = 1.102.407106/1.05/39700.0

10、=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 = 0.12344.000=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 = 0.3001.5001.200=0.540kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.1000.2001.5001.200=9.036

11、kN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)1.5001.200=3.600kN3.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 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

12、 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 7.70 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 = h (2) 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；=1800/20.1=89.552, =0.558立杆稳定性验算: =1.1024856/(0.558571)=85.812N/mm2,不考虑风荷

13、载时,立杆的稳定性计算 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=1.500.6Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3000.6500.138=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=1.500.60.0271.2001.5001.500/10=0.006kN.m；风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式 Nwk=

14、(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 = 0.02744.01.20(0.544.0+1.20)=32.964kN.m Nwk = 610/(10+1)/(10+2)(32.964/14.30)=1.048kN 立杆Nw = 1.30014.966+1.5003.600+1.500.61.048=25.736kN立杆稳

15、定性验算: =1.10(25736/(0.558571)+6000/7700)=89.723N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 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： MTMR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=14.30021.200(2.994+0.300)+2(0.00014.3001.200)14.300/2=808.417kN.m倾覆力矩 MT=31.10032.964 = 108.780kN.m 盘扣支架整体抗倾覆验算 MT M

16、R，满足整体稳定性要求！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 ufa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 u 永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，u = 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！