高大模板专项施工方案

高大模板专项施工 办公楼地下室工程 高大模板专项施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 高大模板专项施工方案 一、编制依据: 1. 本工程设计施工图纸及其图(包括设计变更、图纸会审记录、设计交底等文件) 2. 《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008) 3. 《混凝土结构质量验收规范》(GB50204-2002) 4. 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001) 5. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 6.《建筑施工》(第四版) 7.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59,99) 8.《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80,91) 9.《建筑拆除工程安全技术规范》(JGJ147,2004) 二、工程概况 (一)工程总体规模 1#车库，3#房、4#房公寓式办公楼 总面积 ?，地上2层，地下2层，工程由公寓式办公楼、商铺、地下室组成，框架,剪力墙结构。 (二)结构设计概况 本工程?0.000相当于黄海高程5.15M，框架,剪力墙结构,模板施工过程中，属于高大支模的有: 地下二层顶板:板厚250?，板面标高为-4.800M，底板面标高为-8.400M,层高3.60M，模板搭设高度3.35M，主梁断面尺寸主要有500×800、600×1350。 地下一层顶板:板厚300?，板面标高为-1.050M，层高3.75M，模板搭设高度3.45M，主梁断面尺寸主要有500×800、500×950、500×1100、600×1200、600×1450。 局部坡顶板:板厚120?，板面标高为从+10.850,+14.810M，二层板面标高为+5.400M,层高5.450M,9.410M，模板搭设高度5.33,9.29M，主梁断面尺寸主要有250×600、 1 250×670、300×670。 三、排架施工方案 (一)排架搭设方案 搭设所用钢管全部采用υ48×3.0，木方用50mm×100mm，模板采用15mm厚多层板。每根立杆底部设置垫板，垫板厚度不小于50mm。 1、板底排架 板底模用15?厚多层板，板底肋用50×100?木方，间距250?;立杆纵距为800?，立杆横距为800?，板底纵横向钢管间距同立杆，立杆顶部采用双扣件与板底纵横向钢管连接; 排架水平杆步距1500?，最顶部的两步水平杆间距为900?，在离楼(地)面200?高处设一道纵横向扫地杆。 2、梁底排架 (1)500×800、500×950、500×1100梁，采用15厚多层板底模和侧模，侧模内肋用50×100木方，间距200，外肋采用υ48×3.0钢管，间距400;支撑排架梁底木方4根(竖放)，梁两侧立柱间距1000，立柱梁跨度方向间距800，梁底增设1道承重立杆，立柱纵距800，梁底支撑小横杆间距400;排架水平杆步距1500?，在离楼(地)面200?高处设一道纵横向扫地杆。 (2)600×1200、600×1350、600×1450梁, 采用15厚多层板底模和侧模，侧模内肋50×100木方，间距200，外肋采用υ48×3.0双钢管，间距400;梁高方向设2道υ14对拉螺栓，竖向间距按梁高均匀布置，水平间距400;支撑排架梁底木方5根(竖放)，梁两侧立柱间距1100，梁底增设1道承重立杆纵距800，梁底支撑小横杆间距400;排架水平杆步距1500?，在离楼(地)面200?高处设一道纵横向扫地杆。 (3)250×600、250×670、300×670梁，采用15厚多层板底模和侧模，侧模内肋用50×100木方，间距200，外肋采用υ48×3.0钢管，间距400;支撑排架梁底木方3根(竖放)，梁两侧立柱间距800，立柱梁跨度方向间距800，梁底增设1道承重立杆，立柱纵距800，梁底支撑小横杆间距400;排架水平杆步距1500?，在离楼(地)面200?高处设一道纵横向扫地杆。 排架搭设时先在楼面上由测量人员放线定位确保排架位置的准确性，以利于梁模 2 板支架的搭设。(详见下图) (二)钢管扣件排架搭设要求 1、排架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的Q235普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定，不得使用有严重锈蚀、弯曲、压扁及裂纹的钢管。 2、扣件采用可锻铸铁制作，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)的规定。扣件在螺栓拧紧扭力矩在40-65Nm，并且保证达65Nm时不发生破坏。连接用的普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T5780和《六角头螺栓》GB/T5782的规定。 3、排架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座 3 上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 4、梁、板底横杆与立杆连接必须采用双扣件。 5、支模架应由架子工(持证)搭设，施工前做好每项，施工时随做随检，做好记录，验收合格后才能进入下道工序施工。 6、沿高支模的四周轴线从底至顶垂直剪刀撑，且严格按规范设置，并与地面顶紧。 7、高支模承重脚手架应和本层其它部位非高支模承重脚手架、已浇筑好的柱或剪力连成整体。 8、本层砼浇筑前，下一屋的支模架顶撑不得拆除。 9、立杆接长采用对接扣件，相邻立杆的接头错开高度?500?。 10、扣件扭力矩在40,65N.m确保扣件不下滑 。 11、每道纵横向轴线上、沿后浇带两侧应设置垂直剪刀撑。 其它未尽事宜，应严格按照有关规范执行，确保安全。 四、混凝土浇捣注意事项 由于排架高度比较大，所以在浇捣混凝土时所产生的施工荷载对排架有着至关重要的影响，所以需注意以下事项: 1、浇捣梁混凝土时，尽量让荷载均匀分布，采用由中部向两边扩展的浇筑方式，确保模板支架施工过程中均衡受载。 2、为了避免内模被冲坏和侧移，减少浇筑冲力，混凝土输出口必须安装90度弯头，以减小倾倒混凝土的施工荷载。 3、严格控制实际施工荷载不超过设计荷载1 kN/m2，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放。 4、浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。并在浇筑前对施工区域设置警戒线，不准人员进入排架内部。 5、梁砼应分层浇筑。 4 6、砼的堆集料高度不超过结平标高100?，人员分散作业。 7、浇筑前必须有参建各方的书面验收通过手续方可实施。 五、排架的拆除 1、排架拆除前应有项目工程师召集有关人员对工程进行全面检查，确认相应部位顶板混凝土均已达到设计强度，确已不需要时排架方可拆除。 2、支撑系统的拆除作业必须自上而下逐步进行，严禁上下步同时拆除作业，分段拆除的高差不应大于2步。 3、拆除排架时，地面应设围栏和警戒，并派专人看守，严禁非操作人员入内。 4、拆下的杆件与零配件应分堆，严禁高空抛掷。 六、排架的安全使用及管理 1、进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须佩带安全带，并应系牢。 2、操作者应有特种作业上岗证，身体健康，并在接受本工程项目部的安全交底后方可上岗。经医生检查认为不适宜高空作业的人员，不得进行高空作业。 3、二步架以上施工时应佩带安全带，严禁向下抛扣件等物品，上部施工时，地面应有专人警戒守护。 4、作业人员应衣着灵便，但不准赤膊裸身。应脚穿软底防滑鞋。 5、施工中若发生安全设施隐患或缺陷，务必及时处理或停工，并向上级汇报，班前、班后均应检查已施工部分的质量，安全情况，并按查验情况逐次以记录。 6、排架的搭设还是拆除，均不得上、下步同时作业。 7、严禁强风、雨、雪及夜间高空搭设和拆除作业操作。 8、在排架使用期间，严禁拆除主节点处的纵横向水平杆、纵横向扫地杆等。 9、模板支撑系统搭设后至拆除的使用全过程，立杆底部不得松动，不得任意拆除任何一 根杆件，不得松动扣件，不得用作起重缆风的拉结。 10、混凝土浇筑应尽可能使排架支撑系统均匀受载。 5 11、严格控制模板支撑系统的施工荷载，不得超过设计荷载，在施工中应有专人监控。 12、在混凝土浇筑过程中应有专人对模板支撑系统进行监护，发现有松动、变形等情况，必须立即停止浇筑并采取相应措施。 13、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。 七、应急救援预案 (一)概况 在超厚、高大模板区域内施工极可能发生高空坠落、模板坍塌、物体打击等重大事故。本预案针对上述可能发生的高空坠落、模板坍塌及物体打击紧急情况进行应急准备和响应。 (二)机构设置 为对可能发生的事故能够快速反应、求援，项目部成立应急救援领导小组，由项目经理任组长，负责事故现场指挥，统筹安排等。 项目部应急救援领导小组 当施工发生事故，由副组长负责现场指挥救援。 图 6 应急救援领导小组的职责 1、负责制定事故预防工作相关部门人员的应急救援工作职责。 2、负责突发事故的预防措施和各类应急救实施的准备工作，统一对人员，材料物资等资源的调配。 3、进行有针对性的应急救援应变演习，有计划区分任务，明确责任。 4、当发生紧急情况时，立即报告公司应急救援领导小组并及时采取救援工作，尽快控制险情蔓延，必要时，报告当地部门，取得政府及相关部门的帮助。 (三)应急救援工作程序 1、当事故发生时小组成员立即向组长汇报，由组长立即上报公司，必要时向当地政府相关部门，以取得政府部门的帮助。 2、由应急救援领导小组，组织项目部全体员工投入事故应急救援抢险工作中去，尽快控制险情蔓延，并配合、协助事故的处理调查工作。 3、事故发生时，组长或其他成员不在现场时，由在现场的其他组员作为临时现场救援负责人负责现场的救援指挥安排。 4、项目部指定专人负责事故的收集、统计、审核和上报工作，并严格遵守事故报告的真实性和时效性。 (四)救援方法 1、地当发生模板坍塌事故时，立即组织人员及时抢救，疏散施工人员，防止事故扩大，在有伤亡的情况下控制好事故现场; 7 2、报120急救中心，到现场抢救伤员。 3、急报项目部应急救援小组、公司和有关应急救援单位，采取有效应急救援措施; 4、清理事故现场，检查现场施工人员是否齐全，避免遗漏伤亡人员，把事故损失控制到最小; 5、预备应急救援工具:常用药箱等。 八、排架计算书 板模板及支架计算时取: 1)板厚300?，层高3.75M，模板搭设高度3.45M; 2)板厚120?，层高9.410M，模板搭设高度9.29M。 梁模板及支架计算时取: 1)梁截面600×1450，层高3.75M，模板搭设高度3.45M; 2)梁截面300×670，层高9.410M，模板搭设高度9.29M。 板模板(300厚)计算书 模板支架的计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 (一)参数信息: 横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ; 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00; 面板采用胶合面板，厚度为15mm。 8 图1 楼板支撑架荷载计算单元 (二)模板面板计算: 面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元面板的 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3; I = 100×1.53/12 = 28.125 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图 1、荷载计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.3×1+0.35×1 = 7.85 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN): q2 = 1×1= 1 kN/m; 2、强度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 其中:q=1.2×7.85+1.4×1= 10.82kN/m 最大弯矩M=0.1×10.82×0.252= 0.068 kN?m; 9 面板最大应力计算值 σ= 67625/37500 = 1.803 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 面板的最大应力计算值为 1.803 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为 其中q = 7.85kN/m 面板最大挠度计算值 v = 0.677×7.85×2504/(100×9500×4166666.667)=0.005 mm; 面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm; 面板的最大挠度计算值 0.005 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求! (三)模板支撑方木的计算: 方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4; 方木楞计算简图 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0.25×0.3 = 1.875 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.25 = 0.088 kN/m ; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 = (1 + 2)×0.8×0.25 = 0.6 kN; 2.强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(1.875 + 0.088) = 2.355 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.6=0.84 kN; 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.84×0.8 /4 + 2.355×0.82/8 = 0.356 kN; 10 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.84/2 +2.355×0.8/2 = 1.362 kN ; 方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.356×106/83333.33 = 4.277 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2; 方木的最大应力计算值为 4.277 N/mm 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm,满足要求! 3.抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力: Q = 2.355×0.8/2+0.84/2 = 1.362 kN; 方木受剪应力计算值 T = 3 ×1.362×103/(2 ×50×100) = 0.409 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm; 方木的受剪应力计算值 0.409 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求! 4.挠度验算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 222 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.962 kN/m; 集中荷载 p = 0.6 kN; 最大挠度计算值 V= 5×1.962×8004 /(384×9500×4166666.667) +600×8003 /( 48×9500×4166666.7) = 0.426 mm; 最大允许挠度 [V]=800/ 250=3.2 mm; 方木的最大挠度计算值 0.426 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.2 mm,满足要求! (四)板底支撑钢管计算: 支撑钢管支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 2.355×0.8 + 0.84 = 2.724 kN; 支撑钢管计算简图 11 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图 (mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.733 kN.m ; 最大变形 Vmax = 1.414 mm ; 最大支座力 Qmax = 9.666 kN ; 最大应力 σ= 732607.031/4490 = 163.164 N/mm; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 163.164 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.414mm 小于 800/150与10 mm,满足要求! (五)扣件抗滑移的计算: 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ? Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; 12 2 R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 9.666 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (六)模板支架立杆荷载标准值(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 NG2 = 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.3×0.8×0.8 = 4.8 kN; 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.469 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×0.8×0.8 = 1.92 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 9.251 kN; (七)立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式 其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9.251 kN; σ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》，由下式计算 l0 = h+2a a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;得到计算结果: 13 立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ; L0 / i = 1700 / 15.9=107 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.537 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=9251.274/(0.537×424) = 40.631 N/mm; 立杆稳定性计算 σ= 40.631 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2，满足要求～ 2 板模板(120厚坡屋面)计算书 高支撑架的计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 (一)参数信息: 横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ; 面板采用胶合面板，厚度为15mm。 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00; 图1 楼板支撑架荷载计算单元 (二)模板面板计算: 面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.5/6 = 37.5 cm; I = 100×1.5/12 = 28.125 cm; 模板面板的按照三跨连续梁计算。 2334 14 面板计算简图 1、荷载计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m; 2、强度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 其中:q=1.2×3.35+1.4×2.5= 7.52kN/m 最大弯矩M=0.1×7.52×0.252= 0.047 kN?m; 面板最大应力计算值 σ= 47000/37500 = 1.253 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 面板的最大应力计算值为 1.253 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为 其中q = 3.35kN/m 面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×2504/(100×9500×4166666.667)=0.002 mm; 面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm; 面板的最大挠度计算值 0.002 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求! (三)模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4; 15 方木楞计算简图 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1= 25×0.25×0.12 = 0.75 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.25 = 0.088 kN/m ; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 = (2.5+2)×0.8×0.25 = 0.9 kN; 2.方木抗弯强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2×(0.75 + 0.088) = 1.005 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.9=1.26 kN; 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.26×0.8 /4 + 1.005×0.82/8 = 0.332 kN.m; 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.26/2 + 1.005×0.8/2 = 1.032 kN ; 方木的最大应力值 σ= M / w = 0.332×106/83.333×103 = 3.989 N/mm2; 方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2; 方木的最大应力计算值为 3.989 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求! 3.方木抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力: V = 0.8×1.005/2+1.26/2 = 1.032 kN; 方木受剪应力计算值 T = 3 ×1032/(2 ×50 ×100) = 0.31 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm2; 方木受剪应力计算值为 0.31 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求! 4.方木挠度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 16 均布荷载 q = q1 + q2 = 0.75+0.088=0.838 kN/m; 集中荷载 p = 0.9 kN; 方木最大挠度计算值 V= 5×0.838×8004 /(384×9500×4166666.67) +900×8003 /( 48×95004166666.67) = 0.355 mm; 方木最大允许挠度值 [V]= 800/250=3.2 mm; 方木的最大挠度计算值 0.355 mm 小于 方木的最大允许挠度值 3.2 mm,满足要求! (四)木方支撑钢管计算: 支撑钢管支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.005×0.8 + 1.26 = 2.064 kN; 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(mm) 17 × 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.555 kN.m ;最大变形 Vmax = 1.072 mm ; 最大支座力 Qmax = 7.324 kN ; 支撑钢管最大应力 σ= 0.555×106/4490=123.631 N/mm2 ; 支撑钢管抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2 ; 支撑钢管的计算最大应力计算值 123.631 N/mm 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.072 mm 小于800/150与10 mm,满足要求! (五)扣件抗滑移的计算: 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照 扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 7.324 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (六)模板支架立杆荷载标准值(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NG2 = 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×0.8×0.8 = 1.92 kN; 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.43 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) ×0.8×0.8 = 2.88 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 18 22 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.148 kN; (七)立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式: 其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 8.148 kN; υ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm):W=4.49 cm; σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算 l0 = h+2a k1---- 计算长度附加系数，取值为1.155; u ---- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.7; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 上式的计算结果: 立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m; L0/i = 1700 / 15.9 = 107 ; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.537 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8147.683/(0.537×424) = 35.784 N/mm; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 35.784 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求～ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a) k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.243; k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.018 ; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.018×(1.5+0.1×2) = 2.151 m; 19 233 Lo/i = 2151.136 / 15.9 = 135 ; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.371 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8147.683/(0.371×424) = 51.796 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 51.796 N/mm 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，满足要求～ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。 22 梁模板(600*1450)计算书 高支撑架的计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 (一)参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.60;梁截面高度 D(m):1.45 混凝土板厚度(mm):300.00;立杆梁跨度方向间距La(m):0.80; 立杆步距h(m):1.50;梁两侧立柱间距(m):1.10; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80; 梁底纵向支撑根数:5;面板厚度(mm):15.0;截面类型为圆钢管48×3.0; (二)梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: 其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h; 20 T -- 混凝土的入模温度，取20.000?; V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h; H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别为 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。 (三)梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 次楞(-- 面板的弯曲应力计算值(N/mm); M -- 面板的最大弯距(N.mm); W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 40×1.5×1.5/6=15cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩: 其中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.4×18×0.9=7.78kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.4×2×0.9=1.01kN/m; 21 q = q1+q2 = 7.776+1.008 = 8.784 kN/m; 计算跨度(ω =0.062mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.767mm，满足要求～ (四)梁侧模板I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4; 4 22 -- 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=11N/mm2，满足要求～ (2).内楞的挠度验算 2 其中 E -- 面板材质的弹性模量: 9000N/mm2; q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.19= 3.45 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4; 内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×3.45×400/(100×9000×8.33×10) = 0.008 mm; 23 46 -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); 24 W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。 根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 1.157 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm; 经计算得到，外楞的受弯应力计算值: σ = 1.16×106/8.98×103 = 128.895 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm; 外楞的受弯应力计算值 σ =128.895N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2， 满足要求～ (五)穿梁螺栓的计算 验算公式如下: 2 其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm); f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm; 查表得: 穿梁螺栓的直径: 14 mm; 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2; 穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.4×0.6 =4.32 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.32kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN，满足 要求～ (六)梁底模板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板 面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。 强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时 产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 800×15×15/6 = 3.00×104mm3; I = 800×15×15×15/12 = 2.25×105mm4; 22 25 1.抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算: 其中， σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m); l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值: q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.80×1.45×0.90=31.95kN/m; 模板结构自重荷载: q2:1.2×0.35×0.80×0.90=0.30kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.80×0.90=2.02kN/m; q = q1 + q2 + q3=31.95+0.30+2.02=34.26kN/m; 跨中弯矩计算公式如下: 2 Mmax = 0.10×34.265×0.152=0.077kN.m; σ =0.077×10/3.00×10=2.57N/mm; 梁底模面板计算应力 σ =2.57 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求～ 2.挠度验算 根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下: 642 26 其中，q--作用在模板上的压力线荷载: q =((24.0+1.50)×1.450+0.35)×0.80= 29.86KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =150.00/250 = 0.600mm; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×29.86×1504/(100×9500×2.25×105)=0.048mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.048mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 150 / 250 = 0.6mm，满足要求～ (七)梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1.5)×1.45×0.15=5.546 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.35×0.15×(2×1.45+0.6)/ 0.6=0.306 kN/m; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到，活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.15=0.675 kN/m; 2.钢管的支撑力验算 静荷载设计值 q = 1.2×5.546+1.2×0.306=7.023 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×0.675=0.945 kN/m; 钢管计算简图 27 钢管按照三跨连续梁计算。 本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.49cm3 I=10.78cm4 钢管强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 线荷载设 计值 q = 7.023+0.945=7.968 kN/m; 最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×7.968×0.8×0.8= 0.51 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.51×106/4490 = 113.575 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2; 钢管的最大应力计算值 113.575 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 钢管抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.6×7.023×0.8 = 3.371 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 424.000 mm2; 钢管受剪应力计算值 τ =2×3371.040/424.000 = 15.901 N/mm2; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2; 钢管的受剪应力计算值 15.901 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求! 钢管挠度验算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: q = 5.546 + 0.306 = 5.853 kN/m; 钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×5.852×8004 /(100×206000×10.78×104)=0.731mm; 28 钢管的最大允许挠度 [ω]=0.800×1000/250=3.200 mm; 钢管的最大挠度计算值 ω= 0.731 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=3.2 mm，满足要求～ 3.支撑钢管的强度验算 支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24.000+1.500)×1.450= 36.975 kN/m; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2; q = 1.2×(36.975 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 51.090 kN/m; 梁底支撑根数为 n，立杆梁跨度方向间距为a， 梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N 。 当n=2时: 222 当n,2时: 计算简图(kN) 29 支撑钢管变形图 (mm) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到: 支座反力 RA = RB=1.371 kN，中间支座最大反力Rmax=11.377; 最大弯矩 Mmax=0.4 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.239 mm; 支撑钢管的最大应力 σ=0.4×106/4490=89.07 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 89.07 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2, 满足要求! (八)梁底纵向钢管计算 纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。 (九)扣件抗滑移的计算: 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照 扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ? Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到 R=11.377 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 30 (十)立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式 1.梁两侧立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =1.371 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×3.45=0.534 kN; 楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.80/2+(1.10-0.60)/2)×0.80×0.35=0.218 kN; 楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2×(0.80/2+(1.10-0.60)/2)×0.80×0.300×(1.50+24.00)=4.774 kN; N =1.371+0.534+0.218+4.774=6.898 kN; υ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数，取值为:1.155 ; u -- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=6897.891/(0.209×424) = 77.84 N/mm; 钢管立杆稳定性计算 σ = 77.84 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求～ 31 23 2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =11.377 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(3.45-1.45)=0.534 kN; N =11.377+0.534=11.687 kN; υ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数，取值为:1.155 ; u -- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=11687.223/(0.209×424) = 131.886 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 131.886 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm，满足要求～ 32 222 梁模板(300*670)计算书 高支撑架的计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 (一)参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.30;梁截面高度 D(m):0.67 混凝土板厚度(mm):120.00;立杆梁跨度方向间距La(m):0.80; 立杆步距h(m):1.50;梁两侧立柱间距(m):0.80; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80;采用的钢管类型为Φ48×3; 梁底纵向支撑根数:3; 面板厚度(mm):15.0; 次楞龙骨材料:木楞，宽度50mm，高度100mm; (二)梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: 其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m; t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h; T -- 混凝土的入模温度，取20.000?; V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h; H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别为 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。 33 3 (三)梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 次楞(-- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm); W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 40×1.5×1.5/6=15cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩: 其中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.4×18×0.9=7.78kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.4×2×0.9=1.01kN/m; q = q1+q2 = 7.776+1.008 = 8.784 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 183.33mm; 面板的最大弯距 M= 0.1×8.784×183.3332 = 2.95×104N.mm; 经计算得到，面板的受弯应力计算值: σ = 2.95×104 / 1.50×104=1.968N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2; 面板的受弯应力计算值 σ =1.968N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求～ 2.挠度验算 34 q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.4 = 7.2N/mm; l--计算跨度(ω =0.052mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.733mm，满足要求～ (四)梁侧模板I = 50×100×1/12 = 416.67cm; 23342 -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N.mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩: 35 其中，作用在小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=11N/mm，满足要求～ (2).内楞的挠度验算 2224442 其中 E -- 面板材质的弹性模量: 9000N/mm2; q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.18= 3.30 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×10mm; 内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×3.3×4004/(100×9000×8.33×106) = 0.008 mm; 内楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/250=1.6mm; 内楞的最大挠度计算值 ω=0.008mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=1.6mm，满足要求～ 2.外楞计算 外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力1.771kN,按照集中荷载作用下 的连续梁计算。 本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.0; 外钢楞截面抵抗矩 W = 8.98cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 21.56cm4; 64 36 外楞计算简图 外楞弯矩图(kN.m) 外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算 其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm)。 根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.384 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 200mm; 经计算得到，外楞的受弯应力计算值: σ = 3.84×105/8.98×103 = 42.741 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2; 外楞的受弯应力计算值 σ =42.741N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2， 满足要求～ (2).外楞的挠度验算 37 2 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.254 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 200/400=0.5mm; 外楞的最大挠度计算值 ω =0.254mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=0.5mm，满足要求～ (五)梁底模板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。 强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 800×15×15/6 = 3.00×104mm3; I = 800×15×15×15/12 = 2.25×105mm4; 1.抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算: 其中， σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m); l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值: q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.80×0.67×0.90=14.76kN/m; 模板结构自重荷载: q2:1.2×0.35×0.80×0.90=0.30kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.4×2.00×0.80×0.90=2.02kN/m; q = q1 + q2 + q3=14.76+0.30+2.02=17.08kN/m; 跨中弯矩计算公式如下: 38 Mmax = 0.125×17.08×0.152=0.048kN.m; σ =0.048×10/3.00×10=1.601N/mm; 642 梁底模面板计算应力 σ =1.601 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求～ 2.挠度验算 根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下: 其中，q--作用在模板上的压力线荷载: q =((24.0+1.50)×0.670+0.35)×0.80= 13.95KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm; 面板的最大允许挠度值:[ω] =150.00/250 = 0.600mm; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.521×13.948×1504/(100×9500×2.25×105)=0.017mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.017mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 150 / 250 = 0.6mm，满足要求～ (六)梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1.5)×0.67×0.15=2.563 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.35×0.15×(2×0.67+0.3)/ 0.3=0.287 kN/m; 39 2 (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到，活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.15=0.675 kN/m; 2.钢管的支撑力验算 静荷载设计值 q = 1.2×2.563+1.2×0.287=3.42 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×0.675=0.945 kN/m; 钢管计算简图 钢管按照三跨连续梁计算。 本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.49cm3 I=10.78cm4 钢管强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 线荷载设计值 q = 3.42+0.945=4.365 kN/m; 最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×4.365×0.8×0.8= 0.279 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.279×106/4490 = 62.214 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2; 钢管的最大应力计算值 62.214 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 钢管抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.6×3.42×0.8 = 1.641 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 424.000 mm2; 40 钢管受剪应力计算值 τ =2×1641.456/424.000 = 7.743 N/mm; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2; 钢管的受剪应力计算值 7.743 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求! 钢管挠度验算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 2 q = 2.563 + 0.287 = 2.850 kN/m; 钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×2.85×8004 /(100×206000×10.78×104)=0.356mm; 钢管的最大允许挠度 [ω]=0.800×1000/250=3.200 mm; 钢管的最大挠度计算值 ω= 0.356 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=3.2 mm，满足要求～ 3.支撑钢管的强度验算 支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2): q1 = (24.000+1.500)×0.670= 17.085 kN/m; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2; q = 1.2×(17.085 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 27.222 kN/m2; 梁底支撑根数为 n，立杆梁跨度方向间距为a， 梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管 的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N 。 当n=2时: 2 当n,2时: 41 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到: 支座反力 RA = RB=0.345 kN，中间支座最大反力Rmax=6.297; 最大弯矩 Mmax=0.142 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.039 mm; 支撑钢管的最大应力 σ=0.142×10/4490=31.637 N/mm; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 31.637 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2, 满足要求! (七)梁底纵向钢管计算 42 62 纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。 (八)扣件抗滑移的计算: 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照 扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ? Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到 R=6.297 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (九)立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式 1.梁两侧立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =0.345 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×9.29=1.439 kN; 楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.80/2+(0.80-0.30)/2)×0.80×0.35=0.218 kN; 楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2×(0.80/2+(0.80-0.30)/2)×0.80×0.120×(1.50+24.00)=1.909 kN; N =0.345+1.439+0.218+1.909=3.912 kN; υ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; 43 32 lo -- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数，取值为:1.155 ; u -- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=3912.42/(0.209×424) = 44.15 N/mm; 钢管立杆稳定性计算 σ = 44.15 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求～ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2) k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167; k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.018 ; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.018×(1.5+0.1×2) = 2.02 m; Lo/i = 2019.61 / 15.9 = 127 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.412 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=3912.42/(0.412×424) = 22.397 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 22.397 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm，满足要求～ 2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =6.297 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(9.29-0.67)=1.439 kN; N =6.297+1.439=7.633 kN; υ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; 44 222 A -- 立杆净截面面积 (cm): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm; lo -- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数，取值为:1.167 ; u -- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u =1.7; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.167×1.7×1.5 = 2.976 m; Lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.205 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=7632.907/(0.205×424) = 87.815 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 87.815 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求～ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2) k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167; k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.018 ; 上式的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.018×(1.5+0.1×2) = 2.02 m; Lo/i = 2019.61 / 15.9 = 127 ; 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.412 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=7632.907/(0.412×424) = 43.695 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 43.695 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求～ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。 22 45