高大模板计算书.docx
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高大模板计算书.docx
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高大模板计算书
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.10;纵距(m):
1.10;步距(m):
1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
8.88;采用的钢管(mm):
①48X3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系
数:
0.80;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
5.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):
120.00;
单位:
(mm)
模板支架立面图
O
g
LD
单位:
(mm)
O
O
O
1000
图2楼板支撑架荷载计算单元
、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V分别为:
W=100X1.82/6=54cm3;
I=100X.83/12=48.6cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算
L250
250
Lr
\250
L
r‘
r彳
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):
5=25>0.12X1+0.35X=3.35kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5X=2.5kN/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:
M=0Aql2
其中:
q=1.2X3.35+1.4X2.5=7.52kN/m
最大弯矩M=0.1X7.52X0.252=0.047kNm
面板的最大应力计算值为0.87N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13
N/mrfi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=0.677X3.35>2504/(100>9500X48.6X1O4)=O.O19
mm
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm;
面板的最大挠度计算值0.019mm小于面板的最大允许挠度1mm满足要
求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为:
W=X8X3/6=53.33cm
I=5X3X3X3/12=213.33cm
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
5=25X0.25X3.12=0.75kN/m;
⑵模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35X0.25=0.088kN/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):
卜=2.5X0.25=0.625kN/m;
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:
A/=CU25/2
均布荷载q=1.2X(qi+q2)+1.4净=1.2>(0.75+0.088)+1.4>0.625=1.88kN/m;
最大弯矩M=0.125ql2=0.125>.88>2=0.235kNm
方木最大应力计算值
(=M/W=0.235>06/53333.33=4.406N/mm
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm;
方木的最大应力计算值为4.406N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13
N/mm满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
t=3V/2bhn<[T
其中最大剪力:
V=0.625>.88>1=1.175kN;
方木受剪应力计算值T=3X1.175X10/(2X50>80)=0.441N/mm;
方木抗剪强度设计值[T=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.441N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4
N/mm,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:
v=0-521^4
100EI
均布荷载q=q1+q2=0.838kN/m;
最大挠度计算值v0.521X0.838X0004/(100>9500X2133333.333)=
0.215mm;
最大允许挠度[V]=1000/250=4mm;
方木的最大挠度计算值0.215mm小于方木的最大允许挠度4mm满足要
求!
四、木方支撑钢管计算:
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F取纵向板底支撑传递力,P=2.35kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kNm)
支撑钢管计算变形图(mm)
2.644Z644
35253.525
0.2E40.294
2.057
0293
4.4074407
1.17511175
20562.05E
1.1751.175
1293
4.4064.40&4DG
35253,525525
2.6432.G43
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.881kNm;
最大变形Vmax=2.474mm;
最大支座力Qmax=10.281kN;
2
最大应力0=881390.986/5080=173.502N/mm;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值173.502N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.474mm小于1000/150与10mm,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培训讲座》刘群主编,P96页,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=10.281kN;
R<12.80kN,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和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138>8.88=1.225kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
⑵模板的自重(kN):
NG2=0.35X1X1=0.35kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NGa=25X).12X1X1=3kN;
经计算得到,静荷载标准值Ng=NG1+N32+N33=4.575kN;
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)X1X1=4.5kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2Ng+1.4Nq=11.79kN;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
b呼[力
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=11.79kN;
"---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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cnl;
0-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]=205N/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
上式的计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1X2=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数忻0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;芦12093.734/(0.53>489)=46.663N/mrh;
钢管立杆的最大应力计算值o=46.663N/mm2小于钢管立杆的抗压强度
设计值[f]=205N/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
Io=kik2(h+2a)
ki--计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.023;
上式的计算结果:
立杆计算长度L。
=k1k2(h+2a)=1.185>.023>1.5+0.1>=2.061m;
Lo/i=2060.834/15.8=130;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数忻0.396;
钢管立杆的最大应力计算值;(=12093.734/(0.396>489)=62.453N/mrfi;
钢管立杆的最大应力计算值o=62.453N/mm2小于钢管立杆的抗压强度
设计值[f]=205N/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。
表1模板支架计算长度附加系数ki
歩距hg0.9 klI2431.1@5I.167I.163 表2複板支架计直栓度附加系数屹 4 B B 10 12 14 16 IS 20 25 30 35 40 1.35 1.0 1.014 1025 1. 039 1.D42 1.054 1.061 1061 1.DS2 1.113 1.13T 1 155 1.173 1.44 1.0 LU12 1022 1. 031 1.039 1.047 1: .056 1.064 1.072 1,0眈 1.111 1 l囚 1.149 1.53 1.0 1.007 1.015 1. 024 1031 1.039 1.047 1055 1.0E2 1.079 1.097 1 114 1132 1.62 to 1.007 i.0L4 1. 021 1029 1.036 1.043 LC51 1.056 1.074 1.090 1 106 1.123 1.90 1.0 1.00T 1.014 1. 020 1.026 1,033 1.040 1.C46 1.D52 1,067 1.031 1 1111 1.92 1.0 LOOT 1012 1. 010 1.D24 1.030 1.035 1.042 1.046 1.0B2 1.076 1 .090 1.104 2.04 10 1007 1012 i. 018 1.022 1029 1.035 1.039 1.044 l.OSO 1.073 1 087 1.101 225 1.0 1.007 L.OLO 1. 016 1.020 1.027 1.032 1037 1.042 1.057 1.070 1 08L 1.094 2TO 1.0 1.007 1.010 1. 016 1020 1.027 1.032 1037 1.042 1.053 1.066 1 078 toei 以上表参照杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 八、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p 地基承载力设计值: fg=fgk*=120X1=12Okpa;其中,地基承载力标准值: fgk=120kpa;脚手架地基承载力调整系数: kc=1; 立杆基础底面的平均压力: p=N/A=12.094/0.2=60.47kpa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值: N=12.094kN; 因立杆底部设有厚50M宽200M长2000MI的垫板, 则每根立杆基础的计算底面积A=0.2*2/2=0.2m2 p=60.47 地基承载力满足要求! 9.3.300X950伽梁模板(扣件钢管架)计算书 高支撑架的计算依据《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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。 因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。 为此计算中还参考了《施工技术》2002(3): 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。 梁段: L1。 500 侧面图 剖面图 1根承重立杆,方木支撐平行梁截面 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): 0.95; 混凝土板厚度(mm): 120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m): 0.50; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m): 0.10; 立杆步距h(m): 1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m): 0.50; 梁支撑架搭设高度H(m): 8.88;梁两侧立杆间距(m): 1.00; 承重架支撑形式: 梁底支撑小楞平行梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数: 1; 采用的钢管类型为①48X3.5; 立杆承重连接方式: 双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数: 0.80; 2.荷载参数 模板自重(kN/m2): 0.35;钢筋自重(kN/m): 1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2): 2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2): 19.2; 倾倒混凝土侧压力(kN/m2): 2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2): 2.0; 3.材料参数 木材品种: 杉木;木材弹性模量E(N/mnn): 9000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm): 11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2): 1.4; 面板类型: 胶合面板;面板弹性模量E(N/mrn): 9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm): 13.0; 4.梁底模板参数 梁底方木截面宽度b(mm): 50.0;梁底方木截面高度h(mm): 100.0; 梁底模板支撑的间距(mm): 200.0;面板厚度(mm): 18.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm): 300;次楞根数: 4; 主楞竖向支撑点数量为: 4; 支撑点竖向间距为: 150mm150mm150mm 穿梁螺栓水平间距(mm): 300; 穿梁螺栓直径(mm): M12 主楞龙骨材料: 钢楞;截面类型为圆钢管48X3.5; 主楞合并根数: 2; 次楞龙骨材料: 木楞,宽度60mm高度80mm 次楞合并根数: 2; 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。 其中Y--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; T--混凝土的入模温度,取20.000C; 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0.800m; 弘-外加剂影响修正系数,取1.200; 陰-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; 分别计算得50.994kN/m2、19.200kN/m2,取较小值19.200kN/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(内龙骨)的根数为4根。 面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 q P1 F人 F人 > I L227 227 L即1 ■1 r rT 面板计算简图(单位: mm) 1.强度计算 跨中弯矩计算公式如下: M. (T=—— W 其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=30X1.8X1.8/6=16.2cm3; M--面板的最大弯距(Nmm) (7--面板的弯曲应力计算值(N/mn2) [f]--面板的抗弯强度设计值(N/mnl); 按以下公式计算面板跨中弯矩: M=O.lqI2 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=1.2X).3X19.2X).9=6.22kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值: q2=1.4X0.3X2XD.9=0.76kN/m; q=qi+q2=6.221+0.756=6.977kN/m; 计算跨度(内楞间距): l=226.67mm; 24 面板的最大弯距M=0.1X3.977X226.667=3.58X10Nmm 经计算得到,面板的受弯应力计算值: 7=3.58X104/ 1.62X104=2.213N/mm; 面板的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; 面板的受弯应力计算值7=2.213N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 2 [f]=13N/mm,满足要求! 2.挠度验算 q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=19.2X0.3= 5.76N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l=226.67mm; E--面板材质的弹性模量: E=9500N/mm; I--面板的截面惯性矩: I=30X1.8X1.8X1.8/12=14.58cm4; 面板的最大挠度计算值: v0.677X5.76X226.674/(100X9500X.46X05)= 0.074mm; 面板的最大容许挠度值: [v=1/250=226.667/250=0.907mm; 面板的最大挠度计算值尸0.074mm小于面板的最大容许挠度值 [V=0.907mm,满足要求! 四、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算 内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm截面高度80mm截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为: 23 W=6X8>2/6=128cm; I=6X83>2/12=512cm4; q P1 r« 卩1 丨1 「■, oou 1 L300| L顽 L.迹 L- rd rd r 内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下: M. b= '] W 其中, (7--内楞弯曲应力计算值(N/mn2); M- -内楞的最大弯距(Nmm) W --内楞的净截面抵抗矩; [f]- -内楞的强度设计值(N/mm)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩: M=0.1qI2 其中,作用在内楞的荷载,q= (1.2X19.2X0.9+1.4>2X).9)X).227=5.27kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l=300mm; 内楞的最大弯距: M=0.1>5.27X300.002=4.74xl04Nmm最大支座力: R=1.1>5.271X0.3=1.74kN; 经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值c=4.74X104/1.28X05=0.371 N/mrh; 内楞的抗弯强度设计值: [f]=11N/mm2; 内楞最大受弯应力计算值(7=0.371N/mm2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 其中l--计算跨度(外楞间距): I=300mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=19.20X0.23=4.35 N/mm E--内楞的弹性模量: 9000N/mm; I--内楞的截面惯性矩: I=5.12X106mm 内楞的最大挠度计算值: v0.677X4.35X^004/(100X9000X5.12X06)= 0.005mm; 内楞的最大容许挠度值: [v=300/250=1.2mm; 内楞的最大挠度计算值尸0.005mm小于内楞的最大容许挠度值 [V=1.2mm,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1.74kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩V分别为: 截面类型为圆钢管48X3.5; 外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3
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