模板支撑计算.docx

模板支撑计算安徽新华书店图书批销配送中心 A 标段模板施工方案一、工程概 况安徽新华书店图书批销配送中心工程位于北二环路与嘉山路交叉 口，框架三层，一层层高 5.5 米，结构层高 5.47 米。二、三层层高 4.5 米，结构层高 4.47 米。占地面积 14352.5 米，建筑面积 24031 平方 米，现施工场地回填土至 -1.00 米标高位置，回填土地基承载力为 120kN/m2。现浇空心板 40cm 厚，框架梁最大为 400800mm。二、模板支撑选型施工采用 483.5mm 钢管搭设满堂脚手架，做模板支撑架，楼板 底立杆纵距、横距相等，为 l a=l b=0.85 米，步距 1.8 米，梁底立杆 横距 l b1=0.75 米，立杆纵距 l a1=0.8 米。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 a=150mm。一层支撑底部设 50300 厚垫板，四周设置剪刀撑，中间每隔四跨设置一道剪刀撑， 剪刀撑与地面成 60 度角。模板支架搭设形式如下：三、模板支撑搭设要求1、脚手架用扣件应采用铸铁扣件，钢管应采用 483.5 无缝钢 管。扣件及钢管的使用应有质量证明文件。2、剪刀撑与立杆及水平杆相交处，均应用旋转扣件连接牢固， 水平杆件连接优先采用对接扣件连接，如采用搭接，水平杆及剪刀撑，搭接长度均不应小于 1 米，在搭接部位应等间距设置 3 个旋转 扣件固定。两根相临纵向、横向水平杆的接头不宜设置在同一步或同 一跨内，不同步或不同跨两个相临接头在水平方向错开的距离不应小 于 0.5 米。3、满堂脚手架在底部即地梁上设置纵横向扫地杆，扫地杆宜采 用直角扣件连接。通过扫地杆将上部荷载传递到基础梁上。(该满堂脚手架设计采用基础梁与地基共同承受荷载)该满堂架 共设四道水平杆，三步架。4、剪刀撑应由底至顶连续设置。支架立杆应竖直设置，纵横方向应在同一条直线上，同一步水平杆件应在同一平面上，满堂架 搭设完毕后，应作到整齐划一。立杆全部采用 6 米长标准管。5、在该满堂架顶层及梁上面一步水平杆处各设置一道水平剪刀 撑。6、后浇带跨有后浇带的梁不受力，其上部水平杆应离开梁至少 5cm 距离。7、满堂架搭设前应先检查回填土是否密实，地面标高是否符合 要求，地面平整度是否符合要求。8、满堂架体应相互连接成为一整体，四周水平杆应交圈。9、满堂架搭设过程中专业公长应跟班指导施工。10、脚手架拆除应待顶板混凝土强度达到 100%设计强度后并经 技术负责人同意后方可拆除。拆除应遵循由上到下，先承重后非承重， 先支后拆的原则进行。四、受力分析作用在脚手架上的荷载可分为两大类：竖向荷载和水平荷载，两种荷载的传递路线如下：竖向荷载(水平荷载忽落不计)由上面的荷载传递路线可知：1、作用于满堂脚手架上的全部竖向荷载最终都是通过立杆传递的： 由竖向荷载产生的竖向力由立杆传给基础。2、脚手架的杆件受力分析：由荷载传递路线的途径可知：a、立杆是传递全部竖向荷载的最重要的构件，它主要承受压力， 计算忽落扣件连接偏心以及施工荷载作用产生的弯矩。当不组合风荷载时(风荷载可忽落不计)简化为轴心受压杆件计算。 b、纵 向或横向水平杆(最上排水平杆)是靠扣件连接将施工荷载、脚手架 自重递给立杆的。扣件连接是以扣件与钢管之间的摩擦力传递竖向力， 一只扣件抗滑移承载力为 8KN。3、纵横向水平杆计算：a、483 .5mm 的圆钢管抗剪承载力很强不必计算(钢管抗剪承 载力 V=4891200.510-3=29.34KN )；b、计算纵、横向水平杆的内力与扰度时，纵向水平杆宜按三跨连 续梁计算。四、模板支架受力验算楼板底一纵横距内(计算单元内)模板支架自重立杆： L= ( 5.5+1.0-0.05-0.41-0.03 ) =6.01m按钢管规格标准取 L=6.0m立杆：6.00.0384=0.2304kN横杆：0.8550.0384=0.1632kN纵杆：0.8550.0384=0.1632kN直角扣件(支架顶主节点处按增加一扣件考虑)1113.210-3=0.1452kN对接扣件：18.410-30.854/6=0.0104kN剪刀撑(每隔四排垂直两个方向设置剪刀撑，计算支架自重时考 虑 含 剪 刀 撑 计 算 单 元 ， 剪 刀 撑 斜 杆 与 地 面 的 倾 角 取 a=60 度 ) (260 .850.0384/sin606ctg60)2=0.2611kN旋 转 扣 件 ( 剪 刀 撑 每 步 与 立 杆 相 交 处 均 有 旋 转 扣 件 ) 1014.610-30.852/6ctg60=0.0717kN以上各项合计： 1.0444kN梁底一纵横距内(计算单元内)模板支架自重立杆：60.0384=0.2304kN横杆：(1.5+0.32)0.0384=0.0826kN纵杆：40.80.0384=0.1229kN直角扣件：(梁底主节点处按增加一扣件考虑)1413.210-3=0.1848kN对接扣件：18.410-3(0.83+0.752) /6=0.0119 kN 剪刀 撑(取近似值) 0.2765+0.0759=0.3524kN以上各项合计： 0.985kN注： 1、钢管每米重量=0.0384kN2、直角扣件每只重量=13 .210-3 kN3、对接扣件每只重量=18 .410-3 kN4、旋转扣件每只重量=14.610-3 kN永久荷载标准值：楼板底模板支架自重标准值 1.0444kN梁板底模板支架标准值 0.985kN楼板模板自重标准值 0.3kN/m2楼板钢筋自重标准值每立方米钢筋自重标准值 1.1kN 梁钢筋自重 标准值每立方米钢筋混凝土 1.5kN新浇混凝土自重标准值 24kN/m3可变荷载标准值：施工荷载标准值 1.0kN/m2振动混凝土时产生的荷载标准值 2.0kN/m2( 1 )验算混凝土楼板模板支架a、大横向水平杆验算混凝土楼板模板下大横向水平杆按两跨连续梁计算(计算变形宜 按三跨连续梁计算)两跨连续梁计算简图如下：850 850作用大横向水平杆永久线荷载标准值： q k1=0.30.85+1.10.850.25+240.850.25=5.5888kN/m (0.25m 为空心板折算成普通钢筋混凝土楼板厚度)作用大横向水平杆永久线荷载设计值：q1=1.2q k1=1.25.5888=6.7065kN/m作用大横向水平杆可变线荷载标准值：q k2=10.85+20.85=2.55 kN/m作用大横向水平杆可变线荷载设计值q2=1.4q k2=1.42.55=3.57kN/m作用大横向水平杆线荷载设计值q=q1+q2=6.7065+3.57=10.2765kN/m大横向水平杆受最大弯矩M=0.125ql b2=0.12510.27650.852=0.9281kN.m 抗弯强度=M/W=0.9281106/5.08103=182.3N/mm2205N/mm2 =f满足要求按两跨连续梁计算的扰度= l b4(0.521q k1+0.912q k2 ) /100EI=8504 ( 0.5215.5888+0.9122.55 ) /1002.0610512.19104=0.76mm7500/1000=7.5mm按三跨连续梁计算的扰度v=l b4 (0.677q k1+0.99q k2 ) /100EI=8504 ( 0.6775.5888+0.992.55 ) /1002.0610512.19104=1.3mm7.5mm 满足要求说明： a、现浇钢筋混凝土梁板起拱高度为跨度的 1/10003/1000。支架的压缩变形值或弹性饶度控制为相应的结构计算跨度的1/1000。b、按两跨梁计算的最大弯矩与最大支反力，比按三、四、五跨连 续梁计算的最大弯矩与最大支反力取值大，计算偏安全。c、按三跨连续梁计算的最大扰度取值，比按二、四、五跨连续梁 计算的最大扰度取大值。扣件抗滑移承载力验算大横向水平杆传给立杆最大竖向力设计值R=1.25ql b=1.2510.27650.85=10.92kN2R C=28=16kN在楼板模板支架顶主节点处立杆上设双扣件。满足要求 混凝土楼板模板支架立杆计算：支架立杆的轴向力设计值为大横向水平杆传给立杆最大竖向力与 楼板底模板支架自重产生的轴向力设计值之和，即：N=R+1.04441.2=10.92+1.04441.2=13.0088kN 模板支架立杆的计算长度l o=h+2a=1.8+20.15=2.1m根据规范表 5.3.3 取长度系数 =1.5由规范公式 5.3.3 得长细比 =l o/i=kh/i取 k=1 =1.5210/1.58=199=210满足要求取 k=1.155 =1.1551.5210/1.58=230查表得 =0.137由规范公式 5.3.1-1 验算支架立杆稳定性即：N/ A=13.0088103/0.137489=194.15N/mm2205N/mm=f不符合要求注： W截面模量在梁底每道小横下加设一垂直立杆。按两跨连续梁计算：750/2 750/2作用小横向水平杆永久线荷载标准值：q k1 = ( 0.8-0.4 ) 2+0.4 0.3+0.40.8 ( 24+1.5 ) =8.4kN/m 作用小横向水平杆永久线荷载设计值：q1= 1.2q k1=1.28.4=10.08 kN/m作用小横向水平杆可变线荷载标准值：q k2=10.75/2+20.75/2=1.125 kN/m作用小横向水平杆可变线荷载设计值：q 2=1.4 q k2=1.41.125=1.575 kN/mq=q1+q2=10.08+1.575=11.655 kN/m水平杆受最大弯矩M=0.125ql2=0.12511.6550.3750.375=0.2049 kN.m抗弯强度=M/W=0.2049106/5.08103=40.33N/mm2205N/mm2 =f满足要求扰 度 V=P kl3b1/48EI=4.6777503103/482.0610512.19104=1.64mm注： E弹性模量I惯性矩扣件的抗滑移承载力计算小横向水平杆传给立杆竖向力设计值R=1.25ql=1.2511.6550.375=5.463kN2R C=8kN满足要求混凝土梁模板支架立杆计算：模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和(计算单元内混凝土梁及其模板自重，已含在 R 中，此处不计 算) N GK=0.30.8( 0.8-0.4/2 )+0 .9841+240.80.25( 0.8- 0.4/2 )+1 .10.250.8( 0.8-0.4/2 ) =4.0921kN施工人员及施工设备荷载标准值，振捣混凝土时产生的荷载标准 值产生的轴向力总和： N QK=10.8( 0.8-0.4/2 )+20 .8( 0.8-0.4/2 ) =1.44kN由规范 5.6.2 条 5.6.2-1 得支架立杆的轴向力设计值(同时考虑计 算单元内混凝土梁部分对立杆产生的竖向力)N=1.2 N GK+1.4 N QK+R=1.24.0921+1.41.44+4.704=11.6305kN 模板支架立杆的 计算长度lo=h+2a=1.8+20.15=2.1m根据本规范表 5.3.3 取得长度系数 u=1.5由规范公式 5.3.3 得长细比 =lo/I取 k=1 时 =1.5210/1.58=199=210满足要求取 K=1.155 时 =1.1551.5210/1.58=230查规范附录 C 表得=0.137由规范公式 5.3.1-1 验算支架立杆稳定性即N/A=11.6305103/0.137489=173.6N/mm2205N/mm2=f 按简支 梁计算已满足要求，计算偏安全立杆受风荷载作用可忽落不计地基承载力验算计算基础底面积取木垫板作用长度 0.9 米A=0.30.9=0.27M2地基承载力设计值 fg=120kN/m2验算地基承载力由 5.5.1 式及规范 5.5.3 得立杆基础底面的平均压力P=N/A=10.0921/0.27=37.37 kN/m2 fg=120kN/m20.5=60 kN/m2 满足要求在有后浇带跨，一层采用下图形式加固，二、三层在上层后浇带 处混凝土浇完并达到拆模要求强度后，再拆除后浇带处模板。本方案依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范建筑 施工扣件式钢管脚手架构造与计算进行编制。地基承载力标准值由 地基静载荷试验确定。