杭州市丁桥高级中学综合楼工程模板支架专项方案及计算书

杭州市丁桥高级中学综合楼工程模板支架专项方案及计算书内容摘要：

m2,抗剪强度设计值为 fv＝ N/mm2,面板弹性模量为 E＝ 6000 N/mm2。 20 荷载首先作用在梁底模板上，按照 底模→底模小楞→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。 （三）荷载参数 梁底模板自重标准值为 ；梁钢筋自重标准值为 ；施工人员及设备荷载标准值为 1kN/m2；振捣混凝土时产生的荷载标准值为 2kN/m2；新浇混凝土自重标准值： 24kN/m3。 所处城市为杭州市，基本风压为 W0＝ ；风荷载 高度变化系数为 μz＝ ，风荷载体型系数为 μs＝。 二、梁底模板强度和刚度验算 面板为受弯结构 ,需要验算其抗弯强度和挠度。 计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小 ,以梁底小横杆之间的距离宽度的面板作为计算单元进行计算。 本工程中，面板的截面惯性矩 I和截面抵抗矩 W分别为 : W = 104mm3； I = 105mm4； 荷载计算 模板自重标准值 ： q1＝ ＝ ； 新浇混凝土自重标准值： q2＝ ＝ ； 梁钢筋自重标准值： q3＝ ＝ ； 施工人员及设备活荷载标准值： q4＝ ＝ ； 振捣混凝土时产生的荷载标准值： q5＝ ＝。 底模的荷载设计值为： q=(q1+q2+q3)+(q4+q5)=(++)+(+)= 21 3kN/m； 抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算： σ = M/Wfm 梁底模板承受的最大弯矩计算公式如下： Mmax=＝ =m； 支座反力为 R1=R2== kN； 最大支座反力 R=＝ kN； σ = M/W=105/104=； 面板计算应力 σ = N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 fm =15N/mm2，满足要求。 抗剪强度验算 面板承受的剪力为 Q= kN,抗剪强度按照下面的公式计算： τ =3Q/(2bh)≤ fv τ =31000/(2100018)=； 面板受剪应力计算值 τ = fv=，满足要求。 挠度验算 根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用荷载标准值，根据 JGJ130－ 2020，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，因此梁底模板的变形计算如下：最大挠度计算公式如下 : ν=5qkl4/(384EI)≤ [ν]=min(l/150,10) 其中， l计算跨度 (梁底支撑间距 ): l =； 面板的最大挠度计算值 : ν = 5(384105)=； 面板的最大允许挠度值 [ν] = min(,10)= 面板的最大挠度计算值 ν = 小于 面板的最大允许挠度值 [ν] = ，满足要求。 三、梁底纵向支撑小楞的强度和刚度验算 本工程中，支撑小楞采用方木，方木的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W分别为 : 22 W=104 mm3； I=106 mm4； 荷载的计算 按照三跨连续梁计算，支撑小楞承受由面板支座反力传递的荷载。 q=＝。 抗弯强度验算 σ = M/Wfm 最大弯矩 M == kNm； 最大剪力 Q == ； 最大受弯应力 σ = M / W = 104/104 = N/mm2； 支撑小楞的最大应力计算值 σ = N/mm2 小于支撑小楞的抗弯强度设计值 fm= N/mm2，满足要求 ! 抗剪强度验算 截面最大抗剪强度必须满足 : τ =3Q/(2bh)≤ fv 支撑小楞的受剪应力值计算： τ = 3102/(2) = N/mm2； 支撑小楞的抗剪强度设计值 fv =； 支撑小楞的受剪应力计算值 τ = N/mm2 小于 支撑小楞的抗剪强度设计值 fv= N/mm2,满足要求 ! 挠度验算 ν=(100EI)≤ [ν]=min(l/150,10) 支撑小楞的最大挠度计算值 ν = 23 /(100106)=； 支撑小楞的最大挠度计算值 ν = mm 小于 支撑小楞的最大允许挠度 [v] =min(,10) mm，满足要求。 四、梁底横向支撑钢管的强度验算 梁底横向支撑承受梁底木方传递的集中荷载。 对支撑钢管的计算按照集中荷载作用下的简支梁进行计算。 计算简图如下： 1 、荷载计算 梁底边支撑传递的集中力： P1=R1= 梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力： P2=()/4(+)+2()= 计算简图 (kN) 变形图 (mm) 24 弯矩图 (kNm) 经过连续梁的计算得到： N1=N2= kN； 最大弯矩 Mmax= kNm； 最大挠度计算值 νmax= mm； 最大受弯应力 σ = M / W = 105/103 = N/mm2； 梁底支撑小横杆的最大应力计算值 σ = N/mm2 小于 梁底支撑小横杆的 抗弯强度设计值 fm = N/mm2,满足要求 ! 梁底横向支撑小楞的最大挠度： ν = mm； 梁底支撑小横杆的最大挠度计算值 ν = mm 小于 梁底支撑小横杆的最大允许挠度 [v] =min(,10) mm，满足要求。 五、梁跨度纵向支撑钢管计算 作用于支撑钢管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。 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力 P= kN。 25 支撑钢管计算 简图 支撑钢管计算剪力图 (kN) 支撑钢管计算弯矩图 (kNm) 26 支撑钢管计算变形图 (mm) 最大弯矩 Mmax = kNm ； 最大变形 νmax = mm ； 最大支座力 Rmax = kN ； 最大应力 σ =M/W= 106 /(103 )= N/mm2； 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 σ = N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求 ! 支撑钢管的最大挠度 ν=[v]=min(900/150,10)mm,满足要求 ! 六、扣件抗滑移的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算 (规范): R ≤ Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 ,取 kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中 R取最大支座反力，根 据前面计算结果得到 R= kN； R kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 ! 七、不组合风荷载时，立杆的稳定性计算 立杆荷载 根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值 Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。 其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。 上部模板所传竖向荷载包括以下部分： 通过支撑梁的顶部扣件的滑移力（或可调托座传力）。 根据前面的计算，此值为 F1 = kN ； 除此之外，根据《规程》条文说明 ，支 架自重可以按模板支架高度乘以。 故支架自重部分荷载可取为 F2=＝ ； 通过相邻的承受板的荷载的扣件传递的荷载，此值包括模板自重和钢筋混凝土自重： 27 F3=(+()/2)(+)= kN； 立杆受压荷载总设计值为： N =++= kN； 立杆稳定性验算 σ = Nut/(υAKH)≤ f υ 轴心受压立杆的稳 定系数； A 立杆的截面面积，按《规程》附录 B采用；立杆净截面面积 (cm2)： A = ； KH高度调整系数，建筑物层高超过 4m时，按《规程》 用； 计算长度 l0按下式计算的结果取大值： l0 = h+2a=+2=； l0 = kμh==； 式中 ： h支架立杆的步距 ， 取 ； 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； μ 模板支架等效计算长度系数，参照《扣件式规程》附表 D－ 1，μ =； k 计算长度附加系数，取值为： ； 故 l0取 ； λ = l0/i = / = 153 ； 查《规程》附录 C得 υ= ； KH=1/[1+()] = ； σ =N/(υAKH)=103/( )= N/mm2； 立杆的受压强度计算值 σ = N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f= N/mm2 ，满足要求。 八、组合风荷载时，立杆稳定性计算 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： 28 Nut＝ ； 风荷载标准值按照以下公式计算 经计算得到，风荷载标准值 wk == = kN/m2； 其中 w0 基本风压 (kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》 (GB500092020)的规定采用： w0 = kN/m2； μz 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB500092020)的规定采用： μz= ； μs 风荷载体型系数：取值为 ； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = m； 立杆稳定性验算 σ =Nut/(υAKH)+Mw/W≤ f σ =N/(υAKH)=103/( )+ N/mm2； 立杆的受压强度计算值 σ = N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f= N/mm2 ，满足要求。 九、模板支架整体侧向力计算 根据《规程》 ，风荷载引起的计算单元立杆的附加轴力按线性分布确定，最大轴力 N1表达式为： N1 =3FH/((m+1)Lb) 其中： F作用在计算单元顶部模板 上的水平力（ N）。 按照下面的公式计算： F =(La) AF结构模板纵向挡风面积（ mm2），本工程中AF=103102=106mm2； wk 风荷载标准值，对模板，风荷载体型系数 μs取为 ,wk =μsw 0==； 所以可以求出F=AFw kl a/La=1061061000=。 29 H模板 支架计算高度。 H= m。 m计算单元附加轴力为压力的立杆数为： 0根。 lb模板支架的横向长度（ m），此处取梁两侧立杆间距 lb＝ m。 la 梁底立杆纵距（ m）， la= m。 La梁计算长度（ m）， La= m。 综合以上参数，计算得N1=3((0+1))=。 考虑风荷载产生的附加轴力，验算边梁和中间梁下立杆的稳定性，当不考虑叠合效应时，按照下式重新计算： σ =(Nut+N1)/(υAKH)≤ f 计算得： σ =( + ) / ( )=。 σ = N/mm2 小于 N/mm2 ，模板支架整体侧向力满足要求。 十、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 = fgkk c = 1701=170 kPa； 其中，地基承载力标准值： fgk= 170 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 =； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ： N = kN； 基础底面面积 ： A = m2。 p = ≤ fg=170 kPa。 地基承载力满足要求。 板模板支架 一、综合说明 30 本工程模板支撑架高 ，施工总荷载 ，根据《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》 DB33/10352020属高大模板工程，须组织专家论证。 为为确保施工安全，编制本专项施工方案。 设计范围包括：楼板，长 宽＝ 9m9m，楼板厚。 （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 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－ 2020）。 浙江省地方标准，《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（。