地铁车站模板支架计算书.doc

'计算书为安全考虑，本计算书钢管规格均取φ48×3.0mm。1荷载汇总序号部位设计值标准值1侧墙模板荷载56.07kN/m41.53kN/m2次楞荷载15.70kN/m11.63kN/m3主楞荷载33.64kN/m24.92kN/m4顶板模板荷载34.08kN/m20.58kN/m5次楞荷载10.22kN/m6.17kN/m6主楞荷载20.45kN/m12.35kN/m7立杆荷载18.41kN/8横杆荷载0.227kN·m/9立柱模板荷载79.30kN/m58.74kN/m10柱箍荷载19.82kN/m14.68kN/m11拉杆10.91kN12梁模板荷载56.07kN/m41.53kN/m13次楞荷载11.34kN/m8.31kN/m14主楞荷载28.04kN/m20.77kN/m15立杆荷载24.50kN/2材料性能汇总序号材料截面抵抗矩/mm3截面惯性矩/mm4回转半径/mm截面积/mm21模板3.75×1042.81×105//285×85方木1.02×1054.35×106//3钢管4.49×1031.08×105164243侧墙模板及支撑体系验算3.1侧墙模板验算（1）侧压力计算根据《建筑施工计算手册》,新浇筑混凝土对模板最大侧压力按下列公式计算,并取二式中较小值。式中：─新浇混凝土对模板的最大侧压力（）─混凝土的重力密度，取24─新浇混凝土的初凝时间（小时），可按公式15 ，T为混凝土的温度，取20℃，─外加剂影响修整系数，=1.2─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110~150mm，取1.15，本次计算取=1.15─混凝土浇注速度。取─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5.35m。得：因二者取最小值，新浇混凝土对模板最大侧压力。有效压头高度h由下式计算：有效压头。分项系数1.35，则作用在侧墙模板上的总荷载为：。（2）侧模板验算侧墙模板在力学上属于受弯构件，按三跨连续梁计算。墙侧模板采用竹胶板，内楞采用方木，间距。截面抵抗矩截面惯性矩进行刚度验算时，采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用，则模板上作用的均布荷载进行强度验算时，采用设计荷载，则作用在模板上的均布荷载①刚度验算15 竹胶板挠度竹胶板容许挠度值，挠度满足规范要求②强度验算竹胶板抗弯强度设计值。，强度符合规范要求。上面各式中：――作用于模板上的标准均布荷载；――作用于模板上的均布荷载；――内楞间距；――模板承受的应力；――模板的截面抵抗矩；――模板的截面惯性矩；（3）模板内楞验算内楞采用方木，纵向间距布置，外楞采用方木，竖向间距布置，按三跨连续梁计算。截面抵抗矩截面惯性矩①内楞刚度验算内楞挠度计算：内楞的允许挠度值<[]，刚度符合规范要求。②内楞强度验算内楞承受的弯矩计算：15 内楞强度计算：方木采用落叶松，抗弯设计强度，强度符合规范要求。（4）模板外楞验算外楞按三跨连续梁计算。①外楞刚度验算外楞挠度计算：外楞的允许挠度值<[]，刚度符合规范要求。②外楞强度验算外楞承受的弯矩计算：外楞强度计算：，强度符合规范要求。3.2侧墙支撑验算（1）横撑验算横撑承担轴心压力设计值：斜撑稳定性按下式验算式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)；——长细比,由确定；——计算立杆的截面回转半径，15 ；A——立杆净截面面积(cm2)，；——立杆的计算长度(m)，；----钢管立杆抗压强度设计值：；---轴心受压构件的稳定系数，通过查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附表E得立杆稳定性系数计算。故：，钢管斜撑稳定性满足要求。（2）端头井侧墙局部斜撑采用2根φ48×3.5mm钢管支撑，按45°方向设置，端部固定在底板预埋的C20钢筋，最外排4道斜撑横向间距300mm。钢管斜撑稳定性验算：对最不稳定的最外排斜撑进行验算。斜撑承担的轴心压力设计值,斜撑稳定性按下式验算式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)；——长细比,由确定；——计算立杆的截面回转半径；A——立杆净截面面积(cm2)；——立杆的计算长度(m)，；----钢管立杆抗压强度设计值：；---轴心受压构件的稳定系数，根据长细比由《建筑施工手册（第二版）》附表2-71计算，计算。故：15 ，钢管斜撑稳定性满足要求。4板模板及支撑体系验算中、顶板支架搭设按纵向600mm，横向900mm，步距1200mm搭设。模板上层楞木均采用85mm×85mm方木铺设，间距300mm，下层楞木采用85mm×85mm方木铺设。本工程中板厚400mm、顶板厚800mm，中、顶板采用相同搭设体系，故只验算顶板模板支架。4.1顶板模板验算（1）荷载计算800mm厚混凝土自重：24×0.8=19.2kN/m2800mm厚顶板钢筋自重：1.1×0.8=0.88kN/m2顶板模板自重标准荷载：0.5kN/m2施工人员及设备（均布荷载）：2.5kN/m2混凝土振捣荷载：2kN/m2由于板厚大于30cm，在进行模板设计时可不考虑混凝土对水平模板的冲击荷载。永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取1.4；由于模板及其支架中不确定因素较多，荷载取值难以准确，不考虑荷载设计值的折减。设计均布荷载为：（2）模板计算顶板模板采用δ=15mm竹胶板，按单位宽度1000mm，跨度300mm三跨等跨连续梁计算。①刚度验算挠度板模板允许挠度,满足刚度要求。15 ②强度验算模板强度按下式计算。模板抗弯强度设计值，强度满足要求。（3）上层楞木验算上层楞木（次楞）采用85×85mm方木，间距300mm，下层楞木采用85×85mm方木，横向间距900mm。楞木承受的标准荷载与模板相同，则楞木承受的均布荷载为：①刚度验算挠度板模板允许挠度，刚度满足要求。②强度验算方木抗弯强度设计值，强度满足要求。（4）下层楞木验算楞木承受的标准荷载与模板相同，则楞木承受的均布荷载为：①刚度验算挠度15 板模板允许挠度，刚度满足要求。②强度验算方木抗弯强度设计值，强度满足要求。4.2纵、横杆强度验算纵、横杆强度验算取900×600间距布置验算。脚手板自重标准值：0.35kN/m2施工荷载标准值：3kN/m2（1）纵、横水平杆抗弯强度验算取较长的横杆做内力计算，按简支梁计算：脚手板自重产生的弯矩：；施工荷载产生的弯矩：；横杆截面特性：截面抵抗矩。截面惯性矩弯矩设计值主应力：,纵横杆抗弯强度设计值。15 ，抗弯强度满足要求。（2）横水平杆刚度验算，刚度满足要求。4.3板下立杆稳定性验算作用于模板支架上的荷载包括静荷载、动荷载，顶板与中板模板支架布置相同，由于顶板厚度大于中板，只验算顶板即可。（1）顶板立杆荷载计算①静荷载：混凝土自重：钢筋自重：模板自重：②动荷载：施工人员及设备（均布荷载）：混凝土振捣荷载：③不考虑风荷载，静荷载乘以分项系数1.35，活荷载乘以分项系数1.4，立杆的轴向压力设计值⑵立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式:式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)；---轴心受压构件稳定系数，根据长细比由规范附录E取值。——长细比,由确定；15 ——计算立杆的截面回转半径；A——立杆净截面面积(mm2)——立杆的计算长度(m)；h——立杆步距，取h=1.2m；a——立杆伸出顶层水平杆长度，取规范附录A最大值a=0.35m----钢管立杆抗压强度设计值：；故：立杆计算长度：立杆长细比通过查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附表E得立杆稳定性系数=0.458。立杆稳定性满足要求。本工程模板支架基础为结构底（中）板，由于模板支架施工是在底（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。5立柱模板及支撑体系计算⑴荷载计算柱模受到混凝土侧压力为：式中：─新浇混凝土对模板的最大侧压力（）─混凝土的重力密度，取24─新浇混凝土的初凝时间（小时），可按公式，T为混凝土的温度，取20℃，─外加剂影响修整系数，=1.215 ─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110-150mm，取1.15，本次计算取=1.15V─混凝土浇注速度。取H─本次最大框架柱浇筑高度取5.56m。按上式计算得：取两者中较小值作为标准值。则：侧压力设计值（2）柱箍截面计算取中间框架柱计算柱箍截面。取柱箍间距为s=250mm，线分布荷载。对于长边，按连续梁计算，短边按照简支梁计算：则按最不利的短边计算：短边柱箍需截面抵抗矩双拼φ48×3.0mm钢管截面抵抗矩。柱箍截面满足要求。（3）柱模板计算柱模板后背设有85mm×85mm方木，最大间距为250mm。①刚度验算竹胶板挠度竹胶板容许挠度值15 ，挠度满足规范要求②强度验算竹胶板抗弯强度设计值。，强度符合规范要求。（4）柱箍螺栓计算①柱箍采用M16螺栓加固，强度4.8级，M16螺栓净截面面积为157mm2,抗拉强度=170N/mm2,螺栓受到的拉力，等于柱箍处的反力：拉杆螺栓的拉力N和需要的截面尺寸按下式计算：查表M16的螺栓净截面面积157，可以满足要求。6梁模板及支撑体系计算梁模板均采用15mm竹胶板，次楞采用85×85mm方木，间距200m，主楞采用φ48mm双拼钢管，外侧采用M16对拉螺栓固定，拉杆纵向间距600mm布置。最大下翻梁的混凝土浇筑高度1800mm，最大上翻梁上翻浇筑高度1310mm，则取最大下翻梁计算梁模板。6.1梁模板验算混凝土侧压力参见侧墙模板计算，得有效压头h=1.73m，总侧压力F1=56.07kN/㎡，侧压力标准值F2=41.53kN/㎡。（1）梁侧模板受力与侧墙一致，且次楞、主楞间距均小于或等于侧墙次楞间距，故由侧墙模板验算可得，梁侧模板满足要求。（2）钢管外楞计算：外楞所受标准荷载与模板相同，拉杆纵向间距600mm。外楞上的均布荷载，不考虑动荷载作用，外楞所受标准均布荷载15 。①外楞刚度验算外楞的允许挠度值，刚度符合规范要求。②外楞强度验算外楞承受的弯矩计算：外楞强度计算：，强度符合规范要求。强度满足要求。（3）模板拉杆验算①拉杆取横向间距600mm,最大竖向间距取600mm，模板拉杆计算公式：式中：f---模板拉杆承受的拉力；F---混凝土侧压力；A---拉杆分担的受力面积A=a×b；a---拉杆横向间距；b---拉杆竖向间距；A0---拉杆截面面积；M16拉杆容许拉力为，满足设计要求。6.2梁立杆稳定性验算（1）梁立杆荷载计算①静荷载：15 混凝土自重：钢筋自重：模板自重：②动荷载：施工人员及设备（均布荷载）：混凝土振捣荷载：③不考虑风荷载，静荷载乘以分项系数1.35，活荷载乘以分项系数1.4，立杆的轴向压力设计值⑵立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式:式中：N---立杆的轴心压力设计值(kN)；---轴心受压构件稳定系数，根据长细比由规范附录E取值。——长细比,由确定；——计算立杆的截面回转半径；A——立杆净截面面积(mm2)——立杆的计算长度(m)；h——立杆步距，取h=1.2m；a——立杆伸出顶层水平杆长度，取规范附录A最大值a=0.35m----钢管立杆抗压强度设计值：；故：立杆计算长度：立杆长细比15 通过查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附表E得立杆稳定性系数=0.458。立杆稳定性满足要求。本工程模板支架基础为结构底（中）板，由于模板支架施工是在底（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。15'