模板支架计算方案资料.doc

|箱梁模板支架计算书弄广分离立交桥为 3-22m 等宽截面，根据箱梁截面特点，即取：一、横梁及实腹板段底模板支架计算计算参数:模板支架搭设高度为 7.0m，立杆的纵距 b=0.60m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.20m。面板厚度 12mm，剪切强度 1.6N/mm2，抗弯强度 18.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。木方 100×100mm，间距 200mm，剪切强度 1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量 9000.0N/mm2。梁顶托采用 100×150mm 木方。模板自重 0.50kN/m2，混凝土钢筋自重 26.00kN/m3，施工活荷载2.50kN/m2。采用的钢管类型为 48×2.9。1、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 26.000×1.400×0.600+0.500×0.600=22.140kN/m活荷载标准值 q2 = (0.000+2.500)×0.600=1.500kN/m面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为 :本算例中，截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 60.00×1.20×1.20/6 = 14.40cm3；I = 60.00×1.20×1.20×1.20/12 = 8.64cm4；(1)抗弯强度计算|f = M / W < f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M 面板的最大弯距(N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；f 面板的抗弯强度设计值，取 18.00N/mm2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100×(1.20×22.140+1.40×1.500)×0.200×0.200=0.115kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.115×1000×1000/14400=7.963N/mm2面板的抗弯强度验算 f < f,满足要求!(2)抗剪计算 可以不计算T = 3Q/2bh < T其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×22.140+1.4×1.500)×0.200=3.440kN截面抗剪强度计算值 T=3×3440.0/(2×600.000×12.000)=0.717N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2抗剪强度验算 T < T，满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.677×22.140×2004/(100×9000×86400)=0.308mm面板的最大挠度小于 200.0/400,满足要求 !2、模板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。|1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m) ：q11 = 26.000×1.400×0.200=7.280kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m) ：q12 = 0.500×0.200=0.100kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.500+0.000)×0.200=0.500kN/m静荷载 q1 = 1.20×7.280+1.20×0.100=8.856kN/m活荷载 q2 = 1.40×0.500=0.700kN/m计算单元内的木方集中力为(0.700+8.856)×0.600=5.734kN2.木方的计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:均布荷载 q = 5.734/0.600=9.556kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×9.56×0.60×0.60=0.344kN.m最大剪力 Q=0.6×0.600×9.556=3.440kN最大支座力 N=1.1×0.600×9.556=6.307kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3；I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.344×106/166666.7=2.06N/mm2木方的抗弯计算强度小于 13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算 可以不计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:|T = 3Q/2bh < T截面抗剪强度计算值 T=3×3440/(2×100×100)=0.516N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到7.380kN/m最大变形 v =0.677×7.380×600.04/(100×9000.00×8333333.5)=0.086mm木方的最大挠度小于 600.0/400,满足要求 !3、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力 P= 6.307kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.144kN/m。900 900 9006.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 6.31kN 0.14k/mA B托梁计算简图2.0352.582托梁弯矩图(kN.m)|12.96.6.656.620.310.286.026.0512.3612.3918.69.7012.6812.666.356.320.010.016.326.3512.6612.6818.70.6912.3912.366.056.020.280.316.626.6512.96.托梁剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：900 900 9004.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 4.87kN 0.14k/mA B托梁变形计算受力图0.4410.030托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 2.581kN.m经过计算得到最大支座 F= 31.380kN经过计算得到最大变形 V= 0.441mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 10.00×15.00×15.00/6 = 375.00cm3；I = 10.00×15.00×15.00×15.00/12 = 2812.50cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=2.581×106/375000.0=6.88N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于 13.0N/mm2,满足要求!|(2)顶托梁挠度计算最大变形 v =0.441mm顶托梁的最大挠度小于 900.0/400,满足要求 !4、模板支架荷载标准值(立杆轴力)作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN) ：NG1 = 0.123×7.000=0.864kN(2)模板的自重 (kN)：NG2 = 0.500×0.600×0.900=0.270kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN) ：NG3 = 26.000×1.400×0.600×0.900=19.656kN经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3)= 20.790kN。2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.500+0.000)×0.600×0.900=1.350kN3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.20NG + 1.40NQ5、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：|其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 26.84kNi 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；A 立杆净截面面积，A=4.107cm2；W 立杆净截面模量 (抵抗矩),W=4.372cm3 ；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.30m；h 最大步距，h=1.20m；l0 计算长度，取 1.200+2×0.300=1.800m； 由长细比，为 1800/16=113； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.503；经计算得到 =26838/(0.503×411)=129.884N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式MW=1.4Wklal02/8-Prl0/4风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 Pr 计算公式Pr=5×1.4Wklal0/16其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2) ；Wk=0.7×0.300×1.200×0.240=0.086kN/m2h 立杆的步距，1.20m；la 立杆迎风面的间距，0.60m ；lb 与迎风面垂直方向的立杆间距， 0.90m；风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力 |Pr=5×1.4×0.086×0.600×1.800/16=0.041kN.m；风荷载产生的弯矩 Mw=1.4×0.086×0.600×1.800×1.800/8-0.041×1.800/4=0.011kN.m；Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；Nw=1.2×20.790+0.9×1.4×1.350+0.9×1.4×0.011/0.900=26.664kN经计算得到 =26664/(0.503×411)+11000/4372=131.313N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < f,满足要求!6、立杆底座和地基承载力计算 立杆承受荷载计算端横梁及实腹板支架立杆纵距、横距采用 60cm×90cm 的布置形式，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）每根立杆上荷载为：Na×b×qa ×b×q 0.6×0.9×26.664=14.399kN1 立杆底托承载力计算立杆底托验算： NR d通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载为 14.399kN：底托承载力（抗压）设计值取 Rd =35KN;得：14.399KN35KN 计算结果说明立杆底托符合要求。2 立杆地基承载力验算跟据现场地质情况，按建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程地基承载力调整系数取 0.4，根据对地基初探试验报告地基承载力为 300-400kPa。立杆地基承载力验算： dANK· fk式中： N为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad为立杆底座面积 Ad=15cm×15cm=225cm2；|按照最不利荷载考虑，底托坐落在 15cm 砼层上，按照力传递面积计算：2205.145.02( mtgA）K 调整系数；混凝土基础系数为 1.0 按照最不利荷载考虑： dAN= K· fk=1.0×300KPaPam67.13205.64经过地基处理后，可以满足要求。二、空腹板翼缘板段底模板支架计算计算参数:模板支架搭设高度为7.0m，立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=0.90m，立杆的步距 h=1.20m。面板厚度12mm，剪切强度1.6N/mm 2，抗弯强度18.0N/mm 2，弹性模量9000.0N/mm2。木方100×100mm，间距300mm，剪切强度1.6N/mm 2，抗弯强度16.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm 2。梁顶托采用100×100mm木方。模板自重0.50kN/m 2，混凝土钢筋自重26.00kN/m 3，施工活荷载4.50kN/m2。采用的钢管类型为 48×2.9。1、模板面板计算|面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 = 26.000×0.450×1.200+0.500×1.200=14.640kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+2.500)×1.200=5.400kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 120.00×1.20×1.20/6 = 28.80cm3；I = 120.00×1.20×1.20×1.20/12 = 17.28cm4；(1)抗弯强度计算f = M / W < f其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm 2)；M 面板的最大弯距(N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；f 面板的抗弯强度设计值，取18.00N/mm 2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100×(1.20×14.640+1.40×5.400)×0.300×0.300=0.226kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.226×1000×1000/28800=7.853N/mm2面板的抗弯强度验算 f < f,满足要求!