高支模施工方案梁模板(扣件钢管架)计算书(共24页).doc

《高支模施工方案梁模板(扣件钢管架)计算书(共24页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高支模施工方案梁模板(扣件钢管架)计算书(共24页).doc（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上高支模施工方案梁模板(扣件钢管架)计算书品茗软件大厦工程 ；工程建设地点：杭州市文二路教工路口；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某勘察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。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(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范

2、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。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)：1.50；混凝土板厚度(mm)：120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：1.00；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)：0.90；梁支撑架搭设高度H(m)：6.50；梁两侧立杆间距(m)：0.90；承重架支撑形式：梁底支撑小楞

3、平行梁截面方向；梁底增加承重立杆根数：2；采用的钢管类型为483.5；立杆承重连接方式：可调托座；2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：17.8；振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；3.材料参数木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗压强度设计值fc(N/mm)：16.0；木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪强度设计值fv(

4、N/mm2)：1.7；面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：20.00；面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：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；5.梁侧模板参数主楞间距(mm)：200；次楞根数：4；主楞竖向支撑点数量：3；固定支撑水平间距(mm)：500；竖向支撑点到梁底距离依次是：300mm，600mm，900mm；主楞材料：木方；宽度(mm)：50.00；高度(mm)：100.00；主楞合并根数：2；次楞材料：木方；宽度(mm)：50.

5、00；高度(mm)：100.00；二、梁侧模板荷载计算按施工手册，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: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h； 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； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值1

6、7.848 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振捣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。 面板计算简图(单位：mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下： M/W f其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 2022/6=13.33cm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：M = 0.1q1l2+0.1

7、17q2l2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= 1.20.217.850.9=3.855kN/m；振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.240.9=1.008kN/m；计算跨度: l = (1500-120)/(4-1)= 460mm；面板的最大弯矩 M= 0.13.855(1500-120)/(4-1)2 + 0.1171.008(1500-120)/(4-1)2= 1.07105Nmm；面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.13.855(1500-120)/(4-1)/1000+1.21.008(1500-120)/(4-

8、1)/1000=2.507 kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 1.07105 / 1.33104=8N/mm2；面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；面板的受弯应力计算值 =8N/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 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 3.855N/mm； l-计算跨度: l = (1500-120)/(4-1)=460mm； E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 20222/12=

9、13.33cm4；面板的最大挠度计算值: = 0.6773.855(1500-120)/(4-1)4/(10060001.33105) = 1.461 mm；面板的最大容许挠度值: = l/250 =(1500-120)/(4-1)/250 = 1.84mm；面板的最大挠度计算值 =1.461mm 小于 面板的最大容许挠度值 =1.84mm，满足要求！四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞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。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q = 2.507/0.200= 12.536kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度50mm，高度

10、100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 151010/6 = 83.33cm3；I = 15101010/12 = 416.67cm4；E = 9000.00 N/mm2； 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.050 kNm，最大支座反力 R= 2.758 kN，最大变形 = 0.004 mm（1）次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 = 5.01104/8.33104 = 0.6 N/mm2；次楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2；次楞最大受弯应力计算值

11、= 0.6 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2，满足要求！（2）次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 200/400=0.5mm；次楞的最大挠度计算值 =0.004mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =0.5mm，满足要求！2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力2.758kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。本工程中，主楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 251010/6 = 166.67cm3；I = 25101010/12 = 833.33cm4；E = 9000.00 N/mm2；

12、 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.717 kNm，最大支座反力 R= 7.206 kN，最大变形 = 1.075 mm（1）主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到，主楞的受弯应力计算值: = 7.17105/1.67105 = 4.3 N/mm2；主楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2；主楞的受弯应力计算值 =4.3N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2，满足要求！（2）主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 1.075 mm主楞的最大容许挠度值: = 480/400=1.2mm；主楞的最大挠度计算值

13、 =1.075mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =1.2mm，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。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 = 6002020/6 = 4.00104mm3； I = 600202020/12 = 4.00105mm4； 1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf新浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1:1.2(24.00+1.50)0.601.500.90=

14、24.786kN/m；模板结构自重荷载设计值：q2:1.20.500.600.90=0.324kN/m；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：q3: 1.4(2.00+2.00)0.600.90=3.024kN/m；最大弯矩计算公式如下:Mmax=0.1(q1+ q2)l2+0.117q3l2= 0.1(24.786+0.324)2002+0.1173.0242002=1.15105Nmm； =Mmax/W=1.15105/4.00104=2.9N/mm2；梁底模面板计算应力 =2.9 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2.挠度验算根据建筑施工计算手

15、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：= 0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1+q2=24.786+0.324=25.110kN/m； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm； E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2；面板的最大允许挠度值: =200.00/250 = 0.800mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67725.112004/(10060004.00105)=0.113mm；面板的最大挠度计算值: =0.113mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.8mm，满足

16、要求！六、梁底支撑木方的计算1.荷载的计算(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)： q1 = 1.2(24+1.5)1.50.2+0.50.2(21.38+0.6)/ 0.6=9.852 kN/m；(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)： q2 = 1.4(2+2)0.2=1.12 kN/m；均布荷载设计值 q = 9.852+1.120 = 10.972 kN/m；梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值： p=0.201.20.1224.00+1.4(2.00+2.00)0.00=0.000kN2.支撑方木验算本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵

17、抗矩W和弹性模量E分别为：W=51010/6 = 8.33101 cm3；I=5101010/12 = 4.17102 cm4；E= 9000 N/mm2；计算简图及内力、变形图如下： 简图(kNm) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)方木的支座力:N1=N4=0.406 kN；N2=N3=2.885 kN；最大弯矩：M= 0.077kNm最大剪力：V= 1.788 kN方木最大正应力计算值 ： =M/W=0.077106 /8.33104=0.9 N/mm2；方木最大剪应力计算值 ： =3V/(2bh0)=31.7881000/(250100)=0.536N/mm2；方木的最大

18、挠度： =0.028 mm；方木的允许挠度：= 0.35103/250=1.4mm；方木最大应力计算值 0.926 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 f=17.000 N/mm2，满足要求！方木受剪应力计算值 0.536 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 fv=1.700 N/mm2，满足要求！方木的最大挠度 =0.028 mm 小于 方木的最大允许挠度 =1.400 mm，满足要求！七、梁跨度方向托梁的计算作用于托梁的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。托梁采用：木方 : 50100mm；W=83.333 cm3；I=416.667 cm4；1.梁两侧托梁

19、的强度计算托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P= 0.406 kN. 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kNm) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.195 kNm ；最大变形 max = 0.364 mm ；最大支座力 Rmax = 2.228 kN ；最大应力 =M/W= 0.195106 /(83.333103 )=2.3 N/mm2；托梁的抗弯强度设计值 f=17 N/mm2；托梁的最大应力计算值 2.3 N/mm2 小于 托梁的抗弯强度设计值 17 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度max=0.364mm小于1000/250,满足要求!

20、2.梁底托梁的强度计算托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P= 2.885 kN. 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kNm) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 1.385 kNm ；最大变形 max = 2.581 mm ；最大支座力 Rmax = 15.811 kN ；最大应力 =M/W= 1.385106 /(83.333103 )=16.6 N/mm2；托梁的抗弯强度设计值 f=17 N/mm2；托梁的最大应力计算值 16.6 N/mm2 小于 托梁的抗弯强度设计值 17 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度max=2.581mm小于1000/

21、150与10 mm,满足要求!八、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.梁内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 =15.811 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.129(6.5-1.5)=0.775 kN； N =15.811+1.007=16.818 kN； - 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 = 1.58； A - 立杆净截面面积 (cm2)： A = 4.89； W - 立杆净截面抵抗矩(cm3)：W = 5.08； - 钢管立杆

22、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 = 1.1551.71.5 = 2.945 m；lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.207 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =16817.51

23、2/(0.207489) = 166.1 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 166.1 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1.009 ；上式的计算结果：立杆计算长度 lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.009(1.5+0.12) = 2.002 m；lo/i = 2001.755 / 15.8 = 127 ；由长细比 lo/i 的结果查表得

24、到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.412 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =16817.512/(0.412489) = 83.5 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 83.5 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！2.梁外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 =2.228/Sin75o = 2.306 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.129(6.5-1.5)/Sin75o = 0.802 kN； N = 2.306+ 0.802 = 3.108 kN； -边梁外侧立杆与楼地面的夹角

25、：= 75 o； - 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 = 1.58； A - 立杆净截面面积 (cm2)： A = 4.89； W - 立杆净截面抵抗矩(cm3)：W = 5.08； - 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/Sin (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

26、的计算结果：立杆计算长度 lo = k1uh/Sin = 1.1671.71.5/0.966 = 3.081 m；lo/i = 3080.827 / 15.8 = 195 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.189 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =3108.141/(0.189489) = 33.6 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 33.6 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

27、- 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.009 ；上式的计算结果：立杆计算长度 lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.009(1.5+0.12) = 2.002 m；lo/i = 2001.755 / 15.8 = 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 = 0.412 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =3108.141/(0.412489) = 15.4 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 15.4 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

28、安全隐患。 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九、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 = fgkkc = 1201=120 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ； 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 =16.818/0.25=67.27 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 16.818 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=67.27 fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！十、梁模板高支撑架的构造和

29、施工要求工程经验除了要遵守扣件架规范的相关要求外，还要考虑以下内容1.模板支架的构造要求a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；c.高支撑架步距以0.9-1.5m为宜，不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计a.当支撑架高度20m或横向高宽比6

30、时，需要设置整体性单或双水平加强层；b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置，四周和中部每10-15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。4.剪刀撑的设计a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10-15m设置。5.顶部支撑点的设计a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；b.顶部支撑点位于顶层

31、横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。6.支撑架搭设的要求a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求；c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；d.地基支座的设计要满足承载力的要求。7.施工使用的要求a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；b.严格控制实际施工

32、荷载不超过设计荷载，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；c.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。十一、梁模板工程材料匡算: 本工程梁截面尺寸为 0.6m1.5m；板厚=120mm；梁净跨l0 8m；立杆沿梁跨度方向间距la=1m，梁底承重立杆横向间距lb=0.9m，步距h=1.5m；梁底增加承重立杆2根；立杆承重连接方式可调托座；托梁为木方 : 50100mm；单根立杆钢管长度4.2m；剪刀撑2步4跨；梁模板支架计算高度6.5m； 梁底支撑小楞平行梁截面，梁底模板支撑间距:200mm，材质为方木50100mm；梁侧次楞为木楞，50100mm；横向设置，根数4根；梁侧主楞为木楞，50100mm；竖向设置，间距200mm；固定支撑水平间距500mm；面板材料为胶合面板。材料需求统计：支架部分： 立杆长度：180m； 水平杆件长度：167.6m； 剪刀撑长度：42.53m； 顶托个数：36只； 托梁长度：32m； 直角扣件：216只； 对接扣件：0只； 旋转扣件：18只；非支架部分： 面板面积：26.88m2； 梁底支撑小楞长度：52m； 梁侧次楞长度：64m； 梁侧主楞长度：220.8m； 对拉螺栓根数：0只；专心-专注-专业