厚板模板支架计算书

'250厚板模板支架计算书**酒店工程；工程建设地点：kkk；属于kkk结构;地上3层;地下1层；建筑高度：20m；标准层层高：0m；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。本工程由hjkg投资建设，lhjl设计，;jnk地质勘察，hjl监理，组织施工；由kkk担任项目经理，kk担任技术负责人。一、综合说明由于其中模板支撑架高15.9米，为确保施工安全，编制本专项施工方案。设计范围包括：楼板，长×宽＝6m×4m，厚0.25m。（一）模板支架选型根据本工程实际情况，结合施工单位现有施工条件，经过综合技术经济比较，选择扣件式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料，进行相应的设计计算。（二）编制依据1、中华人民共和国行业标准，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2001）。2、**省地方标准，《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/1035-2006）。以下简称《规程》。3、建设部《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。4、本工程相关图纸，设计文件。5、国家、省有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件。二、搭设方案（一）基本搭设参数模板支架高H为15.9m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.5m，立杆纵距la取0.6m，横距lb取0.8m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。整个支架的简图如下所示。 模板底部的方木，截面宽60mm，高80mm，布设间距0.2m。（二）材料及荷载取值说明本支撑架使用Ф48×3.2钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。按荷载规范和扣件式钢管模板支架规程，模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照"底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→扣件/可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。（一）板底模板的强度和刚度验算 模板按三跨连续梁计算，如图所示:（1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载。此时，模板的截面抵抗矩为：w＝1000×182/6=5.40×104mm3；模板自重标准值：x1＝0.3×1=0.3kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2＝0.25×24×1=6kN/m；板中钢筋自重标准值：x3＝0.25×1.1×1=0.275kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4＝1×1=1kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5＝2×1=2kN/m。以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g1=(x1+x2+x3)×1.35=(0.3+6+0.275)×1.35=8.876kN/m；q1=(x4+x5)×1.4=(1+2)×1.4=4.2kN/m；对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下: M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×8.876×0.22+0.1×4.2×0.22=0.045kN·m支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×8.876×0.22-0.117×4.2×0.22=-0.055kN·m；经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。Mmax=0.055kN·m；（2）底模抗弯强度验算取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即σ=0.055×106/(5.40×104)=1.022N/mm2底模面板的受弯强度计算值σ=1.022N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求。（3）底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×8.876×0.2+0.617×4.2×0.2=1.583kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算：τ=3×1583.43/(2×1000×18)=0.132N/mm2；所以，底模的抗剪强度τ=0.132N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。（4）底模挠度验算模板弹性模量E=6000N/mm2；模板惯性矩I=1000×183/12=4.86×105mm4； 根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算：ν=0.041mm；底模面板的挠度计算值ν=0.041mm小于挠度设计值[v]=Min(200/150，10)mm，满足要求。（二）底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算（1）荷载计算模板自重标准值：x1=0.3×0.2=0.06kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2=0.25×24×0.2=1.2kN/m；板中钢筋自重标准值：x3=0.25×1.1×0.2=0.055kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4=1×0.2=0.2kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=2×0.2=0.4kN/m；以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0.06+1.2+0.055)×1.35=1.775kN/m；q2=(x4+x5)×1.4=(0.2+0.4)×1.4=0.84kN/m；支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×1.775×0.62-0.117×0.84×0.62=-0.099kN·m；（2）方木抗弯强度验算 方木截面抵抗矩W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3；σ=0.1×106/(6.4×104)=1.551N/mm2；底模方木的受弯强度计算值σ=1.551N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2，满足要求。（3）底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.775×0.6+0.617×0.84×0.6=0.95kN；按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：τ=0.297N/mm2；所以，底模方木的抗剪强度τ=0.297N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。（4）底模方木挠度验算方木弹性模量E=9000N/mm2；方木惯性矩I=60×803/12=2.56×106mm4；根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：ν=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.045mm；底模方木的挠度计算值ν=0.045mm小于挠度设计值[v]=Min(600/150，10)mm，满足要求。（三）板底横向水平钢管的强度与刚度验算根据JGJ130－2001，板底水平钢管按三跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。 （1）荷载计算材料自重：0.035kN/m；方木所传集中荷载：取（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.775×0.6+1.2×0.84×0.6=1.776kN；按叠加原理简化计算，钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。（2）强度与刚度验算横向水平钢管计算简图、内力图、变形图如下：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)支撑钢管计算剪力图(kN)中间支座的最大支座力Rmax=7.807kN；钢管的最大应力计算值σ=0.536×106/4.73×103=113.236N/mm2；钢管的最大挠度νmax=0.961mm；支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值σ=113.236N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度计算值ν=0.961小于最大允许挠度[v]=min(800/150,10)mm,满足要求!（四）扣件抗滑力验算板底横向水平钢管的最大支座反力，即为扣件受到的最大滑移力，扣件连接方式采用双扣件，扣件抗滑力按下式验算N≤RcN=7.807kN； 双扣件抗滑移力N=7.807kN小于Rc=12kN,满足要求。（五）立杆稳定性验算立杆计算简图1、不组合风荷载时，立杆稳定性计算（1）立杆荷载。根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算：N=1.35∑NGK+1.4∑NQK其中NGK为模板及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板（通过顶部扣件）传来的荷载和下部钢管自重两部分，分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部扣件的滑移力（或可调托座传力），根据3.1.4节，此值为F1=7.807kN。除此之外，根据《规程》条文说明4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为F2=0.15×15.9=2.385kN；立杆受压荷载总设计值为：Nut=F1+F2×1.35=7.807+2.385×1.35=11.027kN；其中1.35为下部钢管、扣件自重荷载的分项系数，F1因为已经是设计值，不再乘分项系数。（2）立杆稳定性验算。按下式验算 φ--轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比λ按《规程》附录C采用；A--立杆的截面面积，取4.5×102mm2；KH--高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按《规程》5.3.4采用；计算长度l0按下式计算的结果取大值：l0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m；l0=kμh=1.167×1.293×1.5=2.263m；式中：h-支架立杆的步距，取1.5m；a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.1m；μ--模板支架等效计算长度系数，参照《规程》附表D－1,取1.293；k--计算长度附加系数，按《规程》附表D－2取值为1.167；故l0取2.263m；λ=l0/i=2.263×103/15.9=143；查《规程》附录C得φ=0.336；KH=1/[1+0.005×(15.9-4)]=0.944；σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×11.027×103/(0.336×4.5×102×0.944)=81.134N/mm2；立杆的受压强度计算值σ=81.134N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求。2、组合风荷载时，立杆稳定性计算（1）立杆荷载。根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:Nut＝11.027kN；风荷载标准值按下式计算：Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.45=0.064kN/m2；其中w0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：w0=0.45kN/m2； μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.273；Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.064×0.6×1.52/10=0.01kN·m；（2）立杆稳定性验算σ=1.05×N/(φAKH)+Mw/W=1.05×11.027×103/(0.336×4.5×102×0.944)+0.01×106/(4.73×103)=83.295N/mm2；立杆的受压强度计算值σ=83.295N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求。（六）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≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=2000×1=2000kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=2000kPa；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=1.05N/A=1.05×11.027/0.25=46.314kPa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=11.578kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=46.314kPa≤fg=2000kPa。地基承载力满足要求！（七）拆模时间计算参考《建筑施工安全手册》（杜荣军主编，中国建筑工业出版社出版社出版），各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。1、支架所受各类荷载的取值：附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为：N板i＝1.35×0.25×0.8×0.6×（24+1.1）＝ 4.066kN；模板自重为：N模i＝1.35×0.3×0.6×0.8＝0.194kN；支架自重为：N支gi＝1.35×0.15×15.9＝3.22kN；混凝土浇筑施工荷载为：N浇i＝1.4×（1+2）×0.6×0.8＝2.016kN；楼盖总的设计荷载为：NQ=1.4×2.5×0.6×0.8+4.066＝5.746kN；2、浇筑层的荷载计算（设当前浇筑层为第i层）：浇筑层荷载强度达到0.000/14.300×100％=0％设计强度，N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=4.066+0.194+3.22+2.016＝9.496kN；3、下一层立杆的荷载计算：下一层荷载强度达到10.000/14.300×100％=69.93％设计强度，N支i-1＝N支i+N模i+N支gi+αN板i=9.496+0.194+3.22+1×4.066＝16.977kN；其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝1。4、下二层立杆的荷载计算：下二层荷载强度达到15.000/14.300×100％=104.895％设计强度，N支i-2＝N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=16.977+3.22+0.15×4.066-5.746＝15.06kN；其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝0.15。0.4N支i-2>NQ,下三层的模板支架不可以拆除。5、下三层立杆的荷载计算：下三层荷载强度达到15.300/14.300×100％=106.993％设计强度，N支i-3＝N支i-2+N支gi+αN板i-NQ=15.06+3.22+0.05×4.066-5.746＝12.737kN；其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝0.05。0.4N支i-3NQ，仍然不能拆除。6、下四层立杆的荷载计算：下四层荷载强度达到16.000/14.300×100％=111.888％设计强度，N支i-4＝N支i-3+N支gi+αN板i-NQ=12.737+3.22+0.05×4.066-5.746＝10.414kN；其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝0.05。 0.4N支i-4NQ，仍然不能拆除。7、下五层立杆的荷载计算：下五层荷载强度达到16.300/14.300×100％=113.986％设计强度，N支i-5＝N支i-4+N支gi+αN板i-NQ=10.414+3.22+0.05×4.066-5.746＝8.091kN；其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝0.05。0.4N支i-5