郑州城郊铁路05标机场城际站模板支架工程计算书

'郑州市南四环至郑州南站城郊铁路一期工程5标土建工程机场城际站模板支架工程计算书编制：复核：审核：批准：中铁四局集团有限公司郑州市城郊铁路一期土建05标段项目部二〇一四年七月二日 目录1编制依据12工程概况12.1工程简介12.2设计概况12.3施工方案23计算书33.1侧墙模板及支撑体系验算33.1.1侧墙模板验算33.1.2侧墙斜撑验算73.2顶（中）板模板及支撑体系验算83.2.1顶板模板验算83.2.2中板模板验算123.3立柱模板验算133.4梁模板验算173.4.1上翻梁验算173.4.2下翻梁验算20 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书机场城际站模板支架工程计算书1编制依据（1）郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程05标段实施性施工组织设计；（2）郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程05标段机场城际站主体结构施工图；（3）建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知；（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；（5）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；（6）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；（7）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；（8）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80－1991；（9）《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)；（10）《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；（11）《木结构设计规范》(GB50005-2003)；（12）《建筑施工计算手册》（第三版)。（13）本公司在苏州地铁、广州地铁、深圳地铁、武汉地铁、昆明地铁的施工经验。25中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书2工程概况2.1工程简介郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程05标段范围：孟庄路站～机场城际站区间、机场城际站和机场城际站～郑港三街区间。机场城际站位于四港联动大道与郑港三路十字路交叉口，沿郑港三路东西向布置，郑港三路（未实现规划）道路红线宽60m，四港联动大道道路红线60m，车站西侧临近机场城际铁路（高架线在建，车站基坑距离桥桩承台约11.81m），北侧、东侧、南侧为待开发地块，车站周边无重要建筑物，郑港三路现状人流、车流较小。车站为地下两层三跨岛式车站，站台宽14m，车站北侧预留远期商业开发接口,设置4个出入口及2组风亭。车站中心里程为K51+345.284，中心里程地面规划标高为152.36m，车站顶板覆土为约3m，总长度为212.5m,标准段宽度22.7m,盾构井段宽26.5m。标准段底板埋深16.16m，盾构井段底板埋深17.7m，主体及附属工程均采用明挖法施工。2.2设计概况车站主体结构采用钢筋混凝土地下二层双柱三跨的箱形框架结构，如图2.3-1所示，主要结构尺寸介绍如下：25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书图2.2-1车站标准段横断面图顶板：厚700mm，标准段大跨度段纵梁1200×1600mm。中板：厚400mm，标准段大跨度段纵梁900×1000mm。底板：厚800mm，标准段大跨度段纵梁1200×1800mm。中柱：为钢筋混凝土矩形柱，尺寸有700×1000mm、700×900mm。侧墙：厚700mm，盾构井段厚750mm。2.3施工方案本工程基坑采用分段、分层、分块开挖，主体结构则采用顺筑法施工，分段长度根据结构蓝图确定（分段长度不大于25m）。首先浇注底板和底板梁，待底板和底板梁达一定强度后，以该段底板为基础，浇注中板下立柱，然后再浇筑中板、中板梁和中板下侧墙，待底板达一定强度后,以该段中板为基础,浇注顶板下立柱,最后在浇筑顶板、顶板梁及顶板下侧墙。本工程支架体系采用Φ48×2.8mm（考虑目前市场钢管规格）碗扣式满堂支架体系搭设（支架立杆按2.8mm厚计算），整个支架体系由立杆、横杆、水平杆、剪刀撑、可调底座、可调顶托以及连接扣件等组成。顶板和中板立杆间距均为900mm×900mm（纵×横），步距1200mm。为增加支架体系的整体稳定性，在每层支架之间加设一道通长水平钢管杆，同时用于对撑侧模，并布置纵、横、水平剪刀撑。模板与支架由可调顶托、主楞、次楞连系，可调顶托固定在支架上。次楞采用100mm25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书×100mm方木，顶板及侧墙主楞为10#槽钢，中板主楞为100mm×100mm方木，主楞直接安置在可调顶托上，次楞铺设在主楞上，模板采用15mm厚竹胶板，由钢钉将其固定在次楞上。3计算书由于目前市场上Φ48mm钢管厚度大部分都为3mm左右，出于安全考虑，计算书中Φ48mm钢管壁厚统一按2.8mm计算。3.1侧墙模板及支撑体系验算3.1.1侧墙模板验算（1）作用在侧墙模板上的荷载1)新浇混凝土对模板的侧压力标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-4知：新浇筑混凝土对模板最大侧压力按公式9.1-1、9.1-2计算,并取二式中较小值。(3.1-1)(3.1-2)式中：F─新浇混凝土对模板的侧压力计算值(kN/m2)；γc─混凝土的重力密度，取24kN/m3；t0─新浇混凝土的初凝时间（h），可按公式t0=200/(T+15)，T为混凝土的温度，取20℃，t0=200/(20+15)=5.7h；β1─外加剂影响修正系数，取β1=1.2；β1─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85，坍落度为50～90mm时，取1.0，坍落度为110～150mm，取1.15，本次计算取β2=1.15；V─混凝土浇注速度，取V=1m/h；H─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次侧墙浇注高度取最大值7.7m。由式3.1-1得，F1=0.22γct0β1β1V1/2=0.22×24×5.7×1.2×1.15×1=41.53kN/m2由式3.1-2得，F2=γcH25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书=24×7.7=184.8kN/m2新浇混凝土对模板的侧压力标准值取二者较小值，则新浇混凝土对模板的侧压力标准值为G3k=41.53kN/m2。新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度：h=F/γc=41.53/2.4=1.73m。2)倾倒混凝土时产生的荷载标准值（Q3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.2-3知：采用串管或导管供料时，倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k=2kN/m2，且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。3)作业在侧墙模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γGG3k+0.9γQQ3k=1.2×41.53+0.9×1.4×2=52.36kN/m2F2=γGG3k+γQψcQ3k=1.35×41.53+1.4×0.7×2=58.03kN/m2则作业在侧墙模板上的荷载设计值为F=0.9×58.03=52.22kN/m2作业在侧墙模板上的荷载标准值为F′=G3k=41.53kN/m2（2）侧墙模板面板验算侧墙模板面板采用厚度为15mm的竹胶板，单板面积1220mm×2440mm，模板内楞采用100mm×100mm方木，方木间距250mm。侧墙模板在力学上属于受弯构件，按跨度为250mm的三等跨连续梁计算。模板截面特性(取单位宽度1m计算)。截面抵抗矩:W模板=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3截面惯性矩:I模板=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=52.22×1=52.22kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=41.53×1=41.53kN/m1）强度验算σ====8.7MPa＜f模板m=13MPa强度符合要求。25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.43mm＜==0.625mm刚度符合要求。式中：f模板m——模板抗弯强度设计值，取f模板m=13MPa；E木——模板弹性模量，取E木=9×103N/mm2；（3）侧墙模板内楞验算侧墙模板内楞采用100mm×100mm方木，竖向间距250mm布置，模板外楞采用10#槽钢，水平间距600mm布置。侧墙模板内楞在力学上属于受弯构件，按跨度为600mm的三等跨连续梁计算。100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=52.22×0.25=13.06kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=41.53×0.25=10.38kN/m1）强度验算σ====2.82MPa＜f方木m=13MPaτ====0.71MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.12mm＜==1.5mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。（4）侧墙模板外楞验算侧墙模板外楞采用10#槽钢，水平间距600mm布置，支撑横杆的步距为900mm×600mm(纵×横)，侧墙模板外楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm的三等跨连续梁计算。10#槽钢截面特性：截面抵抗矩：W槽钢=3.97×104mm3截面惯性矩：I槽钢=1.98×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=52.22×0.6=31.33kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=41.53×0.6=24.92kN/m1）强度验算：σ====63.92MPa＜f钢m=215MPaτ===37.89MPa＜f钢v=125MPa强度符合要求。2）刚度验算：ω===0.27mm＜==2.25mm刚度符合要求。式中：f钢m——槽钢抗弯强度设计值，取f钢m=215MPa；f钢v——槽钢抗剪强度设计值，取f钢v=125MPa；E钢——槽钢弹性模量，取E钢=2.1×105N/mm2。（5）侧墙模板对称钢管验算侧墙模板对称钢管为通长布置，支撑横杆的步距为900mm×600mm(纵×横)。单根钢管受到的轴心压力设计值:N=52.22×0.6×0.9=28.20kN1）钢管稳定性验算：λ=l0/i=900/16=56＜[λ]=15025 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书钢管长细比满足要求。查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：=0.828==85.79MPa＜f钢=215MPa钢管稳定性满足要求。2）钢管强度验算：==71.03MPa＜f钢=215MPa钢管强度满足要求。式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)，取N=28.20kN；---轴心受压构件的稳定系数；λ——长细比,由λ=l0/i确定；i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35×(48+42.4)/2=16mm；A——立杆净截面面积(mm2)，A=3.14×(242-21.22)=397mm2；l0——立杆的计算长度(m)，l0=0.9m；f钢——钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa。3.1.2侧墙斜撑验算端头井局部侧墙斜撑采用2根Φ48×2.8mm钢管支撑，与水平方向夹角为30°方向设置，钢管一端部固定在底板预埋的Φ28mm钢筋上，钢管斜撑的竖向间距为1200mm,横向间距900mm，斜撑与支架立杆之间用扣件连接，增加钢管整体稳定性。单根钢管受到的轴心压力设计值:N=0.5×52.22×1.2×0.9/cos30°=32.56kN1）钢管稳定性验算：λ=l0/i=1040/16=65＜[λ]=150钢管长细比满足要求。查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：=0.78==105.15MPa＜f钢=215MPa钢管斜撑稳定性满足要求。2）钢管强度验算：25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书==82.02MPa＜f钢=215MPa钢管强度满足要求。式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)，取N=32.56kN；---轴心受压构件的稳定系数；λ——长细比,由λ=l0/i确定；i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35×(48+42.4)/2=16mm；A——立杆净截面面积(mm2)，A=3.14×(242-21.22)=397mm2；l0——立杆的计算长度(m)，l0=0.9/cos30°=1.04m；f钢——钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa。3.2顶（中）板模板及支撑体系验算机场城际站中板和顶板碗扣支架均按纵向900mm，横向900mm，步距1200mm搭设。模板采用15mm的竹胶板，模板上层小楞木均采用100mm×100mm方木铺设，间距250mm，中板下层大楞采用100mm×100mm方木铺设，间距为900mm，顶板下层大楞采用10#槽钢铺设，间距为900mm。3.2.1顶板模板验算（1）作用在模板上的荷载1)模板自重标准值（G1k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-1知：木模板的自重标准值G1k=0.3kN/m22)新浇筑钢筋混凝土自重标准值（G2k）顶板厚度为700mm,则：新浇筑钢筋混凝土自重标准值：G2k=γcH=24×0.7=16.8kN/m23)钢筋自重标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-3知：钢筋自重标准值：G3k=1.1kN/m24)施工人员及机械设备荷载标准值（Q1k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-3知：施工人员及机械设备荷载标准值：Q1k=2.5kN/m25)作业在模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γG（G1k+G2k+G3k）+0.9γQQ1k=1.2×（0.3+16.8+1.1）+1.4×2.5=25.34kN/m21F2=γG（G1k+G2k+G3k）+γQψcQ1k=1.35×（0.3+16.8+1.1）+1.4×0.7×2.5=27.02kN/m2则作业在模板上的荷载设计值为F=0.9×27.02=24.32kN/m2作业在侧墙模板上的荷载标准值为F′=G1k+G2k+G3k=0.3+16.8+1.1=18.2kN/m2（2）模板计算模板面板采用厚度为15mm的竹胶板，单板面积1220mm×2440mm，模板小楞采用100mm×100mm方木，方木间距250mm。侧墙模板在力学上属于受弯构件，按跨度为250mm的三等跨连续梁计算。模板截面特性(取单位宽度1m计算)。截面抵抗矩:W模板=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3截面惯性矩:I模板=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=24.32×1=24.32kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=18.2×1=18.2kN/m1）强度验算σ====4.05MPa＜f模板m=13MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.19mm＜==0.625mm刚度符合要求。式中：f模板m——模板抗弯强度设计值，取f模板m=13MPa；E木——模板弹性模量，取E木=9×103N/mm2；（3）模板下层小楞验算25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书模板小楞采用100mm×100mm方木，横向间距250mm布置，模板大楞采用10#槽钢，纵向间距900mm布置。小楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm的三等跨连续梁计算。100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=24.32×0.25=6.08kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=18.2×0.25=4.55kN/m1）强度验算σ====2.95MPa＜f方木m=13MPaτ====0.49MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.27mm＜==2.25mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。（4）模板下层大楞验算模板大楞采用10#槽钢，纵向间距900mm布置，支架立杆的布距为900mm×900mm(纵×横)，大楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm的三等跨连续梁计算。10#槽钢截面特性：截面抵抗矩：W槽钢=3.97×104mm3截面惯性矩：I槽钢=1.98×106mm425 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书强度计算时荷载：q=Fl=24.32×0.9=21.89kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=18.2×0.9=16.38kN/m1）强度验算：σ====44.67MPa＜f钢m=215MPaτ===26.47MPa＜f钢v=125MPa强度符合要求。2）刚度验算：ω===0.18mm＜==2.25mm刚度符合要求。式中：f钢m——槽钢抗弯强度设计值，取f钢m=215MPa；f钢v——槽钢抗剪强度设计值，取f钢v=125MPa；E钢——槽钢弹性模量，取E钢=2.1×105N/mm2。（5）支架稳定性验算碗扣支架立杆的步距为900mm×900mm(纵×横)，横杆步距为1200mm。单根钢管受到的轴心压力设计值:N=24.32×0.9×0.9=19.70kN1）钢管稳定性验算：λ=l0/i=1200/16=75＜[λ]=150钢管长细比满足要求。查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：=0.72==68.92MPa＜f钢=215MPa碗扣支架立杆稳定性满足要求2）钢管强度验算：==49.62MPa＜f钢=215MPa25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书钢管强度满足要求。式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)，取N=28.20kN；---轴心受压构件的稳定系数；λ——长细比,由λ=l0/i确定；i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35×(48+42.4)/2=16mm；A——立杆净截面面积(mm2)，A=3.14×(242-21.22)=397mm2；l0——立杆的计算长度(m)，l0=1.2m；f钢——钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa。本工程模板支架基础为中板，由于模板支架施工是在中板达到设计强度后进行的，施工时立杆下基础承载力满足承载力要求，无需进行地基承载力验算。3.2.2中板模板验算中板的厚度为400mm,底板的厚度为700mm,中板和顶板的模板面板、小楞和支架布置完全相同，顶板的模板面板、小楞和支架稳定性及强度在3.2.1中验算均合格，此处不再重复计算，此处只验算大楞。（1）作用在模板上的荷载1)新浇筑钢筋混凝土自重标准值（G2k）中板厚度为400mm,则：新浇筑钢筋混凝土自重标准值：G2k=γcH=24×0.4=9.6kN/m2其余荷载与9.2.1中顶板所受荷载相同，不再重复计算。2)作业在模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γG（G1k+G2k+G3k）+0.9γQQ1k=1.2×（0.3+9.6+1.1）+1.4×2.5=16.7kN/m21F2=γG（G1k+G2k+G3k）+γQψcQ1k=1.35×（0.3+9.6+1.1）+1.4×0.7×2.5=17.3kN/m2则作业在模板上的荷载设计值为F=0.9×17.3=15.57kN/m2作业在侧墙模板上的荷载标准值为F′=G1k+G2k+G3k=0.3+9.6+1.1=11kN/m2（2）模板下层大楞验算中板模板大楞采用100mm×100mm方木，纵向间距900mm布置，支架立杆的布距为900mm×900mm(纵×横)，大楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm的三等跨连续梁计算。25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=15.57×0.9=14.01kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=11×0.9=9.9kN/m1）强度验算σ====6.80MPa＜f方木m=13MPaτ====1.13MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.59mm＜==2.25mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。3.3立柱模板验算（1）作用在立柱模板上的荷载1)新浇混凝土对模板的侧压力标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-4知：新浇筑混凝土对模板最大侧压力按公式9.3-1、9.3-2计算,并取二式中较小值。(3.3-1)(3.3-2)式中：F─新浇混凝土对模板的侧压力计算值(kN/m2)；25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书γc─混凝土的重力密度，取24kN/m3；t0─新浇混凝土的初凝时间（h），可按公式t0=200/(T+15)，T为混凝土的温度，取20℃，t0=200/(20+15)=5.7h；β1─外加剂影响修正系数，取β1=1.2；β1─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85，坍落度为50～90mm时，取1.0，坍落度为110～150mm，取1.15，本次计算取β2=1.15；V─混凝土浇注速度，取V=2m/h；H─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次侧墙浇注高度取最大值5.9m。由式3.3-1得，F1=0.22γct0β1β1V1/2=0.22×24×5.7×1.2×1.15×21/2=58.74kN/m2由式3.3-2得，F2=γcH=24×5.9=141.6kN/m2新浇混凝土对模板的侧压力标准值取二者较小值，则新浇混凝土对模板的侧压力标准值为G3k=58.74kN/m2。新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度：h=F/γc=58.74/2.4=2.45m。2)倾倒混凝土时产生的荷载标准值（Q3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.2-3知：采用串管或导管供料时，倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k=2kN/m2，且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。3)作业在侧墙模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γGG3k+0.9γQQ3k=1.2×58.74+0.9×1.4×2=73.01kN/m2F2=γGG3k+γQψcQ3k=1.35×58.74+1.4×0.7×2=81.26kN/m2则作业在侧墙模板上的荷载设计值为F=0.9×81.26=73.13kN/m2作业在侧墙模板上的荷载标准值为F′=G3k=58.74kN/m2（2）立柱模板面板验算立柱模板面板采用厚度为15mm的竹胶板，单板面积1220mm×244025 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书mm，模板内楞采用100mm×100mm方木，方木间距250mm。立柱模板在力学上属于受弯构件，按跨度为250mm的三等跨连续梁计算。模板截面特性(取单位宽度1m计算)。截面抵抗矩:W模板=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3截面惯性矩:I模板=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=73.13×1=73.13kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=58.74×1=58.74kN/m1）强度验算σ====12.19MPa＜f模板m=13MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.614mm＜==0.625mm刚度符合要求。式中：f模板m——模板抗弯强度设计值，取f模板m=13MPa；E木——模板弹性模量，取E木=9×103N/mm2；（3）立柱模板内楞验算立柱模板内楞采用100mm×100mm方木，竖向间距250mm布置，柱箍采用8#槽钢，间距600mm布置。侧墙模板内楞在力学上属于受弯构件，按跨度为600mm的三等跨连续梁计算。100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书q=Fl=73.13×0.25=18.28kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=58.74×0.25=14.69kN/m1）强度验算σ====3.95MPa＜f方木m=13MPaτ====0.99MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.17mm＜==1.5mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。（4）立柱柱箍楞验算立柱柱箍采用[80×43×5槽钢制作，柱箍间距为300mm。对于长边钢愣支撑长度为1200mm，按简支梁计算。[80×43×5mm槽钢截面特性：截面抵抗矩：W槽钢=2.53×104mm3；截面惯性矩：I槽钢=1.01×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=73.13×0.3=21.94kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=58.74×0.3=17.62kN/m1）强度验算：σ====156.09MPa＜f钢m=215MPa25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书τ===39.36MPa＜f钢v=125MPa强度符合要求。2）刚度验算：ω===2.24mm＜==3mm刚度符合要求。槽钢跨中扰度较大，采用Φ48mm的钢管进行抗扰支撑。式中：f钢m——槽钢抗弯强度设计值，取f钢m=215MPa；f钢v——槽钢抗剪强度设计值，取f钢v=125MPa；E钢——槽钢弹性模量，取E钢=2.1×105N/mm2。（5）柱箍螺栓计算柱箍采用M14对拉螺栓加固，螺栓受到的拉力，等于柱箍处的反力：对拉螺栓收到的拉力：N=Flb/2=73.13×1×0.3/2=10.97kN＜Ntb=17.8kN满足要求Ntb——对拉螺栓轴向拉力设计值，M14的对拉螺栓Ntb=17.8kN3.4梁模板验算3.4.1上翻梁验算（1）作用在上翻梁模板上的荷载1)新浇混凝土对模板的侧压力标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-4知：新浇筑混凝土对模板最大侧压力按公式9.4-1、9.4-2计算,并取二式中较小值。(3.4-1)(3.4-2)式中：F─新浇混凝土对模板的侧压力计算值(kN/m2)；γc─混凝土的重力密度，取24kN/m3；t0─新浇混凝土的初凝时间（h），可按公式t0=200/(T+15)，T为混凝土的温度，取20℃，t0=200/(20+15)=5.7h；β1─外加剂影响修正系数，取β1=1.2；25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书β1─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85，坍落度为50～90mm时，取1.0，坍落度为110～150mm，取1.15，本次计算取β2=1.15；V─混凝土浇注速度，取V=1m/h；H─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次上翻梁浇注高度取最大值1m。由式3.4-1得，F1=0.22γct0β1β1V1/2=0.22×24×5.7×1.2×1.15×1=41.53kN/m2由式3.4-2得，F2=γcH=24×1=24kN/m2新浇混凝土对模板的侧压力标准值取二者较小值，则新浇混凝土对模板的侧压力标准值为G3k=24kN/m2。2)倾倒混凝土时产生的荷载标准值（Q3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.2-3知：采用串管或导管供料时，倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k=2kN/m2，且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。3)作业在上翻梁模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γGG3k+0.9γQQ3k=1.2×24+0.9×1.4×2=31.32kN/m2F2=γGG3k+γQψcQ3k=1.35×24+1.4×0.7×2=34.36kN/m2考虑到安全和计算方便，上翻梁侧模所受的荷载均按照上翻梁高度最大处计算：作业在上翻梁模板上的荷载设计值为F=0.9×34.36=30.92kN/m2作业在上翻梁模板上的荷载标准值为F′=G3k=24kN/m2（2）钢管外楞验算底板上翻梁侧面模板及内楞的布置均与主体结构侧墙模板布置相同，而作用在底板上翻梁侧面模板的荷载小于主体结构侧墙模板的荷载，此处对于底板上翻梁侧面模板及内楞不再重复验算，只验算底板上翻梁外楞。底板上翻梁外楞采用2根Φ48×2.8mm钢管竖向布置，沿模板按间距900mm布置，横向相对的两对钢管由M14对拉螺栓固定。25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书2根Φ48×2.8mm钢管截面特性：截面抵抗矩：W钢管=2×3.14×（483-42.43/48）/32=8.49×103mm3；截面惯性矩：I钢管=2×3.14×（484-42.44）/64=2.04×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=30.92×0.9=27.83kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=24×0.9=21.6kN/m1）强度验算：钢楞受力按单跨两端悬臂梁计算，受力情况如图所示。n=200/600=0.33支座处弯矩M=-ql12/2=-27.83×0.22/2=-0.3557kN·m跨中处弯矩M===0.707kN·m则σ===83.22MPa＜f钢m=215MPa强度符合要求。2）刚度验算：端部挠度：ω===0.9mm＜==1.5mm跨中挠度：25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书ω===0.6mm＜==1.5mm刚度符合要求。式中：f钢m——钢管抗弯强度设计值，取f钢m=215MPa；E钢——钢管弹性模量，取E钢=2.1×105N/mm2。（3）模板拉杆验算钢楞采用M14对拉螺栓加固，螺栓受到的拉力，等于钢楞处的反力：对拉螺栓收到的拉力：N=Flb/2=30.92×0.6×0.9/2=8.35kN＜Ntb=17.8kN满足要求Ntb——对拉螺栓轴向拉力设计值，M14的对拉螺栓Ntb=17.8kN3.4.2下翻梁验算下翻梁截面按照顶板下翻梁截面1200×1600mm，下翻900mm。（一）下翻梁底板模板剂支撑体系验算（1）作用在模板上的荷载1)模板自重标准值（G1k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-1知：木模板的自重标准值G1k=0.3kN/m22)新浇筑钢筋混凝土自重标准值（G2k）下翻梁厚度为1600mm,则：新浇筑钢筋混凝土自重标准值：G2k=γcH=24×1.6=38.4kN/m23)钢筋自重标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-3知：钢筋自重标准值：G3k=1.1kN/m24)施工人员及机械设备荷载标准值（Q1k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-3知：施工人员及机械设备荷载标准值：Q1k=2.5kN/m25)作业在模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γG（G1k+G2k+G3k）+0.9γQQ1k=1.2×（0.3+38.4+1.1）+1.4×2.5=51.26kN/m2125 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书F2=γG（G1k+G2k+G3k）+γQψcQ1k=1.35×（0.3+38.4+1.1）+1.4×0.7×2.5=56.18kN/m2则作业在模板上的荷载设计值为F=0.9×56.18=50.56kN/m2作业在侧墙模板上的荷载标准值为F′=G1k+G2k+G3k=0.3+38.4+1.1=39.8kN/m2（2）模板计算模板面板采用厚度为15mm的竹胶板，单板面积1220mm×2440mm，模板小楞采用100mm×100mm方木，方木间距250mm。侧墙模板在力学上属于受弯构件，按跨度为250mm的三等跨连续梁计算。模板截面特性(取单位宽度1m计算)。截面抵抗矩:W模板=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3截面惯性矩:I模板=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=50.56×1=50.56kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=39.8×1=39.8kN/m1）强度验算σ====8.43MPa＜f模板m=13MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.42mm＜==0.625mm刚度符合要求。式中：f模板m——模板抗弯强度设计值，取f模板m=13MPa；E木——模板弹性模量，取E木=9×103N/mm2；（3）模板下层小楞验算模板小楞采用100mm×100mm方木，横向间距250mm布置，模板大楞采用100mm×25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书100mm方木，纵向间距900mm布置。小楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm的三等跨连续梁计算。100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：q=Fl=50.56×0.25=12.64kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=39.8×0.25=9.95kN/m1）强度验算σ====6.14MPa＜f方木m=13MPaτ====1.07MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.59mm＜==2.25mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。（4）模板下层大楞验算模板大楞采用100mm×100mm方木，纵向间距300mm布置，支架立杆的布距为900mm×300mm(纵×横)，大楞在力学上属于受弯构件，按跨度为300mm的三等跨连续梁计算。100mm×100mm方木截面特性：截面抵抗矩：W方木=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3；截面惯性矩：I方木=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4强度计算时荷载：25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书q=Fl=50.56×0.9=45.5kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=39.8×0.9=35.82kN/m1）强度验算σ====2.45MPa＜f方木m=13MPaτ====1.23MPa＜f方木v=1.4MPa强度符合要求。2）刚度验算：模板的挠度为：ω===0.03mm＜==0.75mm刚度符合要求。式中：f方木m——方木抗弯强度设计值，取f方木m=13MPa；f方木v——方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；E木——方木弹性模量，取E木=9×103N/mm2。（5）支架稳定性验算碗扣支架立杆的步距为900mm×300mm(纵×横)，横杆步距为1200mm。单根钢管受到的轴心压力设计值:N=50.56×0.3×0.9=13.65kN1）钢管稳定性验算：λ=l0/i=1200/16=75＜[λ]=150钢管长细比满足要求。查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：=0.72==647.76MPa＜f钢=215MPa碗扣支架立杆稳定性满足要求2）钢管强度验算：==34.38MPa＜f钢=215MPa钢管强度满足要求。25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)，取N=28.20kN；---轴心受压构件的稳定系数；λ——长细比,由λ=l0/i确定；i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35×(48+42.4)/2=16mm；A——立杆净截面面积(mm2)，A=3.14×(242-21.22)=397mm2；l0——立杆的计算长度(m)，l0=0.9m；f钢——钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa。本工程模板支架基础为中板或底板，由于模板支架施工是在中板或底板达到设计强度后进行的，施工时立杆下基础承载力满足承载力要求，无需进行地基承载力验算。（二）下翻梁侧模模板验算（1）作用在上翻梁模板上的荷载1)新浇混凝土对模板的侧压力标准值（G3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.1-4知：新浇筑混凝土对模板最大侧压力按公式9.4-3、9.4-4计算,并取二式中较小值。(3.4-3)(3.4-4)式中：F─新浇混凝土对模板的侧压力计算值(kN/m2)；γc─混凝土的重力密度，取24kN/m3；t0─新浇混凝土的初凝时间（h），可按公式t0=200/(T+15)，T为混凝土的温度，取20℃，t0=200/(20+15)=5.7h；β1─外加剂影响修正系数，取β1=1.2；β1─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85，坍落度为50～90mm时，取1.0，坍落度为110～150mm，取1.15，本次计算取β2=1.15；V─混凝土浇注速度，取V=1m/h；H─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次上翻梁浇注高度取最大值1.6m。由式3.4-3得，F1=0.22γct0β1β1V1/2=0.22×24×5.7×1.2×1.15×125 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书=41.53kN/m2由式3.4-4得，F2=γcH=24×1.6=38.4kN/m2新浇混凝土对模板的侧压力标准值取二者较小值，则新浇混凝土对模板的侧压力标准值为G3k=38.4kN/m2。2)倾倒混凝土时产生的荷载标准值（Q3k）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.1.2-3知：采用串管或导管供料时，倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k=2kN/m2，且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。3)作业在上翻梁模板上的荷载设计值（F）和荷载标准值（F′）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）中4.3.1知：F1=γGG3k+0.9γQQ3k=1.2×38.4+0.9×1.4×2=48.6kN/m2F2=γGG3k+γQψcQ3k=1.35×38.4+1.4×0.7×2=53.8kN/m2考虑到安全和计算方便，下翻梁侧模所受的荷载均按照下翻梁高度最大处计算：作业在上翻梁模板上的荷载设计值为F=0.9×53.8=48.42kN/m2作业在上翻梁模板上的荷载标准值为F′=G3k=38.4kN/m2（2）钢管外楞验算下翻梁侧面模板及内楞的布置均与主体结构侧墙模板布置相同，而作用在下翻梁侧面模板的荷载小于主体结构侧墙模板的荷载，此处对于下翻梁侧面模板及内楞不再重复验算，只验算底板下翻梁外楞。下翻梁外楞采用2根Φ48×2.8mm钢管竖向布置，沿模板按间距900mm布置，横向相对的两对钢管由M14对拉螺栓固定。2根Φ48×2.8mm钢管截面特性：截面抵抗矩：W钢管=2×3.14×（483-42.43/48）/32=8.49×103mm3；截面惯性矩：I钢管=2×3.14×（484-42.44）/64=2.04×105mm4强度计算时荷载：q=Fl=48.42×0.9=43.58kN/m刚度计算时荷载：q′=F′l=38.4×0.9=34.56kN/m25 中铁四局郑州市城郊铁路一期土建05标段机场城际站模板支架工程计算书1）强度验算：钢楞受力按单跨两端悬臂梁计算，受力情况如图所示。n=150/600=0.25支座处弯矩M=-ql12/2=-43.58×0.152/2=-0.4903kN·m跨中处弯矩M===1.471kN·m则σ===173.24MPa＜f钢m=215MPa强度符合要求。2）刚度验算：端部挠度：ω===0.63mm＜==1.5mm跨中挠度：ω===0.95mm＜==1.5mm刚度符合要求。式中：f钢m——钢管抗弯强度设计值，取f钢m=215MPa；E钢——钢管弹性模量，取E钢=2.1×105N/mm2。（3）模板拉杆验算钢楞采用M14对拉螺栓加固，螺栓受到的拉力，等于钢楞处的反力：对拉螺栓收到的拉力：N=Flb/2=43.58×0.6×0.9/2=11.77kN＜Ntb=17.8kN满足要求Ntb——对拉螺栓轴向拉力设计值，M14的对拉螺栓Ntb=17.8kN25'