盘扣式板模板支撑计算书.doc

盘扣式模板支撑计算书一、模板支架选型由于其中模板支撑架高3.6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8m*8m，厚0.25m。根据本工程实际情况，结合施工单位现有施工条件，3#和4#楼地下室区域选择盘扣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、搭设方案（一）基本搭设参数模板支架高H为3.6m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.8m，立杆纵距la取0.9m，横距lb取0.9m。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0.2m。整个支架的简图如下所示。 模板底部的方木，截面宽40mm，高80mm，布设间距0.2m。（二）材料及荷载取值说明本支撑架使用 48 *3mm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65Nm时，不得发生破坏。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：w1000?72/6=4.82?04mm3；模板自重标准值：x10.3? =0.3kN/m；新浇混凝土自重标准值：x20.25?4? =6kN/m；板中钢筋自重标准值：x30.25?.1? =0.275kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x41? =1kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x52?=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)?.35=(0.3+6+0.275)?.35=8.876kN/m； q1 =(x4+x5)?.4=(1+2)?.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?.876?.22+0.1?.2?.22=0.045kN穖 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?.876?.22-0.117?.2?.22= -0.055kN穖；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穖；（2）底模抗弯强度验算取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即 =0.055?06 /(4.82?04)=1.145N/mm2底模面板的受弯强度计算值 =1.145N/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?.876?.2+0.617?.2?.2=1.583kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =3?583.43/(2?000?7)=0.14N/mm2；所以，底模的抗剪强度 =0.14N/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=6000 N/mm2；模板惯性矩 I=1000?73/12=4.094?05 mm4；根据JGJ1302001，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： =0.048mm；底模面板的挠度计算值 =0.048mm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?.2=0.06kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2=0.25?4?.2=1.2kN/m；板中钢筋自重标准值：x3=0.25?.1?.2=0.055kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4=1?.2=0.2kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=2?.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)?.35=(0.06+1.2+0.055)?.35=1.775kN/m；q2 =(x4+x5)?.4=(0.2+0.4)?.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譯2譴a2-0.117譹2譴a2= -0.1?.775?.92-0.117?.84?.92=-0.223kN穖；（2）方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩 W=bh2/6=40?02/6=4.267?04 mm3； =0.223?06/(4.267?04)=5.236N/mm2；底模方木的受弯强度计算值 =5.236N/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?.775?.9+0.617?.84?.9=1.425kN；按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算： =0.668N/mm2；所以，底模方木的抗剪强度 =0.668N/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=9000 N/mm2；方木惯性矩 I=40?03/12=1.707?06 mm4；根据JGJ1302001，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： =0.521?x1+x2+x3)譴a4/(100譋譏)+0.192?x4+x5)譴a4/(100譋譏)=0.342 mm；底模方木的挠度计算值 =0.342mm 小于 挠度设计值v =Min(900/150，10)mm ，满足要求。（三）托梁材料计算根据JGJ1302001，板底托梁按二跨连续梁验算，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：0.0384kN/m；(材料自重，近似取钢管的自重，此时，偏于保守)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?.775?.9+1.2?.84?.9=2.665kN；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）强度与刚度验算托梁计算简图、内力图、变形图如下：托梁采用：木方 : 50?00mm；W=83.333 ?03mm3；I=416.667 ?04mm4； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN穖) 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 = 13.288 kN ；钢管的最大应力计算值 = 1.091?06/83.333?03=13.091 N/mm2；钢管的最大挠度 max = 1.627 mm ；支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值 =13.091 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度计算值 =1.627小于最大允许挠度 v=min(900/150,10) mm,满足要求!（四）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 = 1.35NGK + 1.4NQK 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（通过顶托）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可调托座传力，根据3.1.4节，此值为F1=13.288kN。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?.6=0.54kN；立杆受压荷载总设计值为：Nut=F1+F2?.35=13.288+0.54?.35=14.017kN；其中1.35为下部钢管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 -轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比按规程附录C采用； A -立杆的截面面积，取4.24?02mm2； 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=1.8+2?.2=2.2m；l0=kh=1.163?.272?.8=2.663m；式中：h-支架立杆的步距，取1.8m； 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0.2m； -模板支架等效计算长度系数，参照规程附表D1,取1.272； k -计算长度附加系数，按规程附表D2取值为1.163；故l0取2.663m；=l0/i=2.663?03 /15.9=168；查规程附录C得 = 0.251；KH=1； =1.05譔/(AKH)=1.05?4.017?03 /(0.251?.24?02?)=138.298N/mm2；立杆的受压强度计算值 =138.298N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ，满足要求。（五）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譳c = 120?=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 = 1.05N/A =1.05?4.017/0.25=58.873 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 14.718 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=58.873kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！（六）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i1.35?.25?.9?.9?（24+1.1）6.862kN；模板自重为：N模i1.35?.3?.9?.90.328kN；支架自重为：N支gi1.35?.15?.60.729kN；混凝土浇筑施工荷载为：N浇i1.4?（1+2）?.9?.93.402kN；楼盖总的设计荷载为：NQ=1.4?.5?.9?.9+ 6.862 9.697kN；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?00=0设计强度，N支i = N板i+N模i+N支gi+N浇i=6.862+0.328+0.729+3.40211.321kN；3、下一层立杆的荷载计算：下一层荷载强度达到10.000/14.300?00=69.93设计强度，N支i-1N支i+N模i+N支gi+N板i=11.321+0.328+0.729+1?.86219.24kN；其中，为楼盖荷载计入比例，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?00=104.895设计强度，N支i-2N支i-1+N支gi+N板i-NQ=19.24+0.729+0.15?.862-9.69711.301kN；其中，为楼盖荷载计入比例，0.15。0.4N支i-2 NQ,下三层的模板支架可以试拆除。拆除后下二层的立杆荷载由下三层的楼盖分担60，分担后的下三层楼盖承担的荷载为0.6 N支i-2NQ，可以拆除。