碗扣式钢管支撑系统计算.doc

高大支模支撑施工方案一、工程概况本工程位于湛江市徐闻县迈颜仔村竟内，交通便利、地理位置优越。共俢建10栋: 地下室建筑面积37771.8自然层数为2层建筑高度7.5m。1-4栋，建筑占地面积:3502.6, 地上层数28层, 建筑面积:54427.3, 建筑高度89.000m5.6栋, 建筑占地面积:1044.53, 地上层数28层, 建筑面积:26594.8, 建筑高度84.600m7.8栋, 建筑占地面积:1011.93, 地上层数28层, 建筑面积:27372.5, 建筑高度84.600m9.10栋, 建筑占地面积:717.97, 地上层数28层, 建筑面积:29114.5, 建筑高度84.600m本工程23栋3-N3-P和4-N4-P /4-164-17和3-13-3, 层高为9.0m, 梁最大为300*600二、模板设计及施工方法 本工程模板采用18厚七夹板（1830×915×18）和50×100木枋制作，48钢管作围楞，以扣件、螺栓等固定，高大梁支模支撑采用碗扣式钢管排架加可调节式支撑托。考虑高大梁支模是本工程的重点、难点、对高大梁支模部位单独进行强度、稳定性验算，对板模板就不再进行验算(己在高支模方案内)。1、高支模模板及支撑体系安装施工顺序搭设48钢管排架支设梁底模板支设梁侧及楼面板模板绑扎梁板钢筋浇筑砼。（一） 排架搭设立杆间距：板下900×900，梁下沿梁宽方向布置间距300、沿梁长方向500。水平拉杆：第一道距楼面200，以上步距为1500；每道水平拉杆均纵横设置，上部水平纵横杆与框架柱拉结，适当设置斜撑，以保证排架的整体稳定。排架的四边与中间每隔四排支架立杆设置纵向及横向剪刀撑，由底至顶连续设置；部分在梁下及排架中、底部各设置一道水平剪刀撑。剪刀撑如需搭接，必须采用旋转扣件扣牢搭接长度不小于1米，扣件用量不少于3个。钢管排架顶部加可调节式支撑托支撑。（二） 模板及支撑系统的复核验算 由于14栋3-N3-P和4-N4-P /4-164-17和3-13-3, 层高为9.0m, 梁最大为300*600, 层高己超过高支模范围属高大支模工程现进行单独支撑验算1.梁模板支撑计算书1计算参数结构楼板厚100mm，梁宽b=300mm，梁高h=600mm，层高14.00m,结构表面考虑隐蔽；模板材料为：夹板底模厚度18mm，侧模厚度18mm；梁梁边至板支撑的距离0.75m；板弹性模量E=6000N/mm2，木材弹性模量E=9000N/mm2，抗弯强度fm=13.00N/mm2，抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用48碗扣式钢管:横向间距600mm，纵向间距600mm，支架立杆的步距h=1.20m；钢管直径48mm，壁厚3.5mm，截面积4.89cm2，回转半径i=1.58cm；钢管重量0.0538kN/m。钢材弹性模量 E=N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。2梁底模验算（1）梁底模及支架荷载计算荷载类型 标准值 单位 梁宽(m) 梁高(m) 系数 设计值底侧模自重 0.3 kN/m2 ×(0.30 + 1.00 ) ×1.2 = 0.47 kN/m砼自重 24.0 kN/m3 × 0.30 × 0.60 × 1.2 = 5.18 kN/m钢筋荷载 1.5 kN/m3 × 0.30 × 0.60 × 1.2 = 0.32 kN/m振捣砼荷载 2.0 kN/m2 × 0.30 × 1.4 = 0.84 kN/m梁底模和支架承载力计算组合 q1 = 6.82 kN/m梁底模和龙骨挠度验算计算组合()/1.2 q2 = 4.98 kN/m（2）梁底模板验算第一层龙骨间距L=300mm，计算跨数5跨；底模厚度h=18mm，板模宽度b=300mm。 W=bh2 /6=300×182/6=16200mm3，I=bh3/12=300×183/12=mm41）抗弯强度验算弯矩系数KM=-0.105Mmax=KMq1L2 =-0.105×6.82×3002=-64449N.mm=-0.06kN.m=Mmax/W=64449/16200=3.98N/mm2梁底模抗弯强度=3.98N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2） 抗剪强度验算剪力系数KV=0.606Vmax=KVq1L=0.606×6.82×300=1240N=1.24kN=3Vmax/（2bh）=3×1240/(2×300×18)=0.34N/mm2 梁底模抗剪强度=0.34N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3）挠度验算q2=4.98kN/m挠度系数K=0.644max=Kq2L4/(100EI)=0.644×4.98×3004/(100×6000×)=0.30mm=L/250=300/250=1.20mm梁底模挠度max=0.30mm=1.20mm,满足要求。计算简图和内力图如下图：（3）第一层龙骨验算碗扣式钢管横向间距600为mm ，C=300mm、=第一层龙骨采用木枋 b=80mm，h=80mm；W=bh2/6=80×802/6=85333mm3，I=bh3/12=80×803/12=mm4；1）抗弯强300/600=0.50度验算a .梁传荷载计算q=q1×第一层龙骨间距/梁宽=6.82×300/300=6.82kN/mMq=qcL(2-)/8=6.82×300/1000×600/1000×(2-0.50)/8=0.23kN.mb 、板传荷载计算P板重量=1.2×(板厚度×25模板重)1.4×活载 =1.2×(0.10×25+0.30)+1.4×2.50=6.86kN/m2板传递到第一层龙骨的荷载P=375/1000×300/1000×6.86=0.77kNa =0.5×(L-c)=0.5×(600-300)=mm，Mp=P×a=0.77×150.00=0.12kN.mMmax=MqMp=(0.23+0.12)×106=N.mm=0.35kN.m=Mmax/W=/85333=4.10N/mm2 第一层龙骨抗弯强度=4.10N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2）抗剪强度验算Vmax=0.5×q×梁宽P=0.5×6.82×300/1000+0.77=1.79kN=3Vmax/（2bh）=3×1.79×1000/(2×80×80)=0.42N/mm2 第一层龙骨抗剪强度=0.42N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3） 挠度验算q=q2×第一层龙骨间距/梁宽=4.98×300/300=4.98N/mmq=q'cL3×(8-423)/(384EI) =4.98×300×6003×(8 - 4 × 0.502+0.503)/(384×9000×)=0.19mmp=PaL2×(3-4×(a/L)2)/(24EI) =0.77×1000×150×6002×(3 - 4×0.252)/(24×9000×)=0.16mmmax=qp=0.19+0.16=0.35mm =L/250=600/250=2.40mm第一层龙骨挠度max=0.35mm=2.40mm,满足要求。计算简图和内力图如下图：（4）第二层龙骨验算碗扣式钢管纵向间距600mm，计算跨数3跨；第二层龙骨采用单枋b=50mm，h=100mm； W=1×50×1002/6=83333mm3，I=1×50×1003/12=mm4 ；1）抗弯强度验算弯矩系数KM=0.175P=V=1/2×q×梁宽P=0.5×6.82×300/1000+0.77=1795N=1.79kNMmax=KmPL=0.175×1.79×1000×600=N.mm=0.19kN.m =Mmax/W=/83333=2.26N/mm2第二层龙骨抗弯强度=2.26N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2）抗剪强度验算剪力系数KV=0.650Vmax=KVP=0.650×1.79=1.16 kN =3Vmax/(2bh)=3×1.16×1000 /(2×50×100)=0.35N/mm2第二层龙骨抗剪强度=0.35N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3）挠度验算挠度系数K=1.146P'=V=1/2×q×梁宽P板传=0.5×4.98×300/1000+0.77=1.52kNmax= KPL3/（100EI）=1.146×1.52×1000×6003/(100×9000×)=0.10mm=L/250=600/250=2.40mm第二层龙骨挠度max=0.10mm=2.40mm,满足要求。计算简图和内力图如下图：3.支撑强度验算(1)荷载计算传至每根碗扣式钢管立柱最大支座力的系数=2.150每根钢管承载NQK1 =2.150×1790=3849N 碗扣式钢管重量0.0538kN/m,立杆重量=0.0538×13.4×1000=721N水平拉杆12层,拉杆重量=12×1.20×0.0400=576N支架重量NGk=立杆重量+水平拉杆重量=721+576=1297N钢管轴向力N1.2NGK+NQK=1.2×1297+3849=5405N(2) 碗扣式钢管立杆长细比验算L0=h+2a=1.20+2×0.40=2.00m,钢管的i=1.58cm,=L0/i=200.00/1.58=126.58钢管立杆长细比126.58230,满足要求。(3) 碗扣式钢管立杆稳定性验算=0.412,P=N/(A)=5405/(0.412×489.00)=26.83N/mm2钢管立杆稳定性计算26.83N/mm2205.00N/mm2,满足要求。4.支撑支承面验算碗扣式钢管立杆设配套底座200×100mm,支承面为（按C15考虑）混凝土楼板,楼板厚=120mm,上部荷载为：F=5.40kN（1）支承面受冲切承载力验算S=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-15=105mm,=0.41.2/S=1.00pc,m=0N/mm2,Um=2×(200+105)+2×(100+105)=1020mm,h=1.00(0.7h ft0.15pc,m)UmhO=(0.7×1×0.91+0.15×0)×1.00×1020×105/1000=68.22kN 钢管支承面受冲切承载力68.22kN5.40kN,满足要求。(2) 支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.20+2×0.10)×(0.10×3)=0.12m2,Al=0.20×0.10=0.02m2l=(Ab/Al)0.5=2.45,fcc=0.85×7200=6120kN/m2,=0.75lfccAl=0.75×2×6120×0.02=183.60kN支承面局部受压承载力F=183.60kN5.40kN,满足要求。5.侧模板验算（1）荷载计算1）新浇砼的侧压力F1 =0.22×200/（T+15）1 2V1/2 =0.22×24.00×4.44×1.20×1.15×2.000.5=45.75kN/m2 (=24.0 1=1.20 2=1.15 V=2.0 T=30.0)F2=H=24×梁高=24×0.60=14.40kN/m2比较F1、F2两者取小值F=14.40kN/m2,有效压头高度=F/=0.60m。2)荷载计算荷载类型 标准值 单位 分项系数 设计值 单位新浇混凝土的侧压力F 14.40 kN/m2 G=1.2 17.28 kN/m2振捣混凝土产生的荷载Q2K 4.00 kN/m2Q=1.4 5.60 kN/m2梁侧模和侧肋强度荷载组合+ 22.88 kN/m2梁底模和侧肋挠度验算计算荷载/1.2 14.40 kN/m2（2）侧模板强度验算取竖肋间距L=400mm，计算跨数5跨；木模板厚度h=18mm。W=bh2/6=500×182/6=27000mm3，I=bh3/12=500×183/12=mm41）抗弯强度验算弯矩系数KM=-0.105q=22.88×(600-100)/1000=11.44kN/m=11.44N/mMmax=KMqL2=-0.105×11.44×4002=-N.mm=-0.19kN.m= Mmax/W=/27000=7.12N/mm2 侧模抗弯强度=7.12N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2）抗剪强度验算抗剪系数KV=0.606Vmax=KVqL=0.606×11.44×400/1000=2.77kN =3Vmax/（2bh）=3×2.77×1000/(2×18×500)=0.46N/mm2 侧模抗剪强度=0.46N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3）挠度验算挠度系数K=0.644q，=14.40×(600-100)/1000=7.20kN/m=7.20N/mmmax=Kq，L4/100EI=0.644×7.20×4004/(100×6000×)=0.81mm=L/250=400/250=1.60mm侧模挠度max=0.81mm=1.60mm,满足要求。计算简图和内力图如下图：（3）侧肋强度验算计算跨度500mm，跨数1跨；木枋尺寸 b=50mm，h=100mm。 W=bh2 /6=50×1002/6=83333mm3，I=bh3/12=50×1003/12=mm4 , 1）抗弯强度验算弯矩系数KM=0.125q=22.88×400/1000=9.15N/mmMmax=KMqL2=0.125×9.15×5002=N.mm=0.29kN.m=Mmax/W=/83333=3.43N/mm2 侧肋抗弯强度=3.43N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2）抗剪强度验算剪力系数KV=0.500Vmax=KV qL =0.500×9.15×500/1000=2.29kN =3Vmax/（2bh）=3×2.29×1000/(2×50×100)=0.69N/mm2 侧肋抗剪强度=0.69N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3）挠度验算q，=14.40×400/1000=5.76N/mm挠度系数K=1.302挠度max=Kq，L4/100EI=1.302×5.76×5004/(100×9000×)=0.12mm=L/250=500/250=2.00mm侧肋挠度max=0.12mm=2.00mm,满足要求。6.计算结果：第一层龙骨80×80mm木枋300mm，第二层龙骨50×100mm单木枋600mm；碗扣式钢管立杆纵向600mm，碗扣式钢管立杆横向600mm，底模厚度18mm；竖肋50×100mm木枋400mm，对拉螺栓0排，侧模厚度18mm。2.楼面模板支撑计算书1.计算参数结构板厚100mm，层高14.00m，结构表面考虑隐蔽；模板材料为：夹板底模厚度18mm；板弹性模量E=6000N/mm2,木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用48×3.0mm钢管：横向间距600mm,纵向间距600mm,支撑立杆的步距h=1.50m；钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm；钢材弹性模量E=N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。2.楼板底模验算（1）底模及支架荷载计算荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值底模自重 0.30 kN/m2 × 1.0 × 1.2 = 0.36 kN/m砼自重 24.00 kN/m3 × 1.0 × 0.10 × 1.2 = 2.88 kN/m钢筋荷载 1.10 kN/m3 × 1.0 × 0.10 × 1.2 = 0.13 kN/m施工人员及施工设备荷载 2.50 kN/m2 × 1.0 × 1.4 = 3.50 kN/m底模和支架承载力计算组合 q1 = 6.87 kN/m底模和龙骨挠度验算计算组合() q2 = 3.37 kN/m（2）楼板底模板验算第一层龙骨间距L=350mm，计算跨数5跨。底模厚度18mm,板模宽度=1000mm；W=bh2 /6=1000×182/6=54000mm3，I=bh3/12=1000×183/12=mm4。1）内力及挠度计算a.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M1=KMq1L2 =-0.105×6.87×3502=-88365N.mm剪力系数KV=0.606V1=KVq1L=0.606×6.87×350=1457Nb.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M2=KMq2L2 =-0.105×3.37×3502=-43347N.mm跨中弯矩系数KM=0.078M3=KMq2L2 =0.078×3.37×3502=32200N.mm剪力系数KV=0.606V2=KVq2L=0.606×3.37×350=715N挠度系数K=0.6442=Kq2L4/(100EI)=0.644×(3.37/1.2)×3504/(100×6000×)=0.09mmC施工人员及施工设备荷载按2.50kN（按作用在边跨跨中计算）计算荷载P=1.4×2.50=3.50kN ,计算简图如下图所示。跨中弯矩系数KM=0.200M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×350=N.mm支座弯矩系数KM=-0.100M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×350=-N.mm剪力系数KV=0.600V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN挠度系数K=1.4563=KPL3/(100EI)=1.456×(3.50/1.4)×1000×3503/(100×6000×)=0.54mm2）抗弯强度验算M1=-88365N.mmM2M5=-N.mmM3M4=N.mm比较M1、M2M5、M3M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。Mmax=N.mm=0.28kN.m=Mmax/W=/54000=5.13N/mm2 楼板底模抗弯强度=5.13N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。3）抗剪强度验算V1=1457NV2+ V3=715+2100=2815N比较V1、V2V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力：Vmax=2815N=2.81kN=3Vmax/（2bh）=3×2815/(2×600×18)=0.39N/mm2 楼板底模抗剪强度=0.39N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。4)挠度验算max=0.09+0.54=0.63mm =350/250=1.40mm楼板底模挠度max=0.63mm=1.40mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(3)第一层龙骨验算钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距350mm,计算跨数3跨；第一层龙骨采用木枋b=80mm,h=80mm；W=bh2/6=80×802/6=85333mm3,I=bh3/12=80×803/12=mm4。1)抗弯强度验算q=q1×第一层龙骨间距/计算宽度=6.87×350/1000=2.40kN/m弯矩系数KM=-0.100Mmax=KMqL2=-0.100×2.40×6002=-86400N.mm=-0.09kN.m=Mmax/W =86400/85333=1.01N/mm2 第一层龙骨抗弯强度=1.01N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=0.600Vmax=KVqL=0.600×2.40×600=864N=0.86kN=3Vmax/（2bh）=3×864/(2×80×80)=0.20N/mm2第一层龙骨抗剪强度=0.20N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3)挠度验算q=q2×第一层龙骨间距/计算宽度=3.37/1.2×350/1000=0.98kN/m=0.98N/mm,挠度系数K=0.677 max=KqL4/(100EI)=0.677×0.98×6004/(100×9000×)=0.03mm=600/250=2.40mm第一层龙骨挠度max=0.03mm=2.40mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(4)第二层龙骨验算钢管纵向间距600mm,计算跨数3跨。第二层龙骨采用单枋b=80mm,h=80mm；W=1×80×802/6=85333mm3, I=1×80×803/12=mm4,1)抗弯承载力验算P=1.100×2.40×600=1584N=1.58kN弯矩系数KM=0.195Mmax=KMPL=0.195×1584×600=N.mm=0.19kN.m=Mmax/W=/85333=2.17N/mm2第二层龙骨抗弯强度=2.17N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=1.155Vmax=KVP=1.155×1.58×1000=1825N=1.82kN=3Vmax/(2bh)=3×1825/(1×2×80×80)=0.43N/mm2第二层龙骨抗剪强度=0.43N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3)挠度验算P，=1.100×0.98×600=647N=0.65kN挠度系数K=1.187max=KP，L3/(100EI)=1.187×647×6003/(100×9000×)=0.05mm=600/250=2.40mm第二层龙骨挠度max=0.05mm=2.40mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。3.支撑强度验算(1)荷载计算传至每根立柱的最大支座力的系数=1.895每根钢管承载NQK1 =1.895×1.58×1000=2994N每根钢管承载活荷载（1.0kN/m2）:NQK2=0.60×0.60×1×1000=360N每根钢管承载荷载NQK =NQK1NQK2 =2994+360=3354N 钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=13.90×0.0326×1000=453N水平拉杆10层,拉杆重量=10×(0.60+0.60)×0.0326×1000=391N扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=10×14.6=146N支撑重量NGK=立杆重量水平拉杆重量扣件重=453+391+146=990N钢管轴向力N=1.2NGKNQK =1.2×990+3354=4542N(2)钢管立杆长细比验算LO=h=1.50m=150.00cm，钢管的i=1.59cm,= LO/i=150.00/1.59=94.34钢管杆件长细比94.3150.0,满足要求。(3)钢管立杆稳定性验算=0.634,P=N/（A）=4542/(0.634×424.00)=16.90N/mm2 钢管立杆稳定性16.90N/mm2205N/mm2,满足要求。4.支撑支承面验算门式钢管脚手架立杆设配套底座200×100mm,支承面为混凝土楼板（按C15考虑）,楼板厚=120mm,上部荷载为：F=4542/1000=4.54kN（1）支承面受冲切承载力验算S=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-20=100mm,=0.41.2/S =1.00pc,m=0N/mm2,Um=2×(200+100)+2×(100+100)=1000mm,h =1.00(0.7h ft0.15pc,m)UmhO=(0.7×1×0.91+0.15×0)×1.00×1000×100/1000=63.70kN 受冲切承载力63.70kNF=4.54kN,满足要求。 (2) 支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.20+2×0.10)×(0.10×3)=0.12m2,Al=0.20×0.10=0.02m2 l=(Ab/Al)0.5=2.45,fcc=0.85×7200=6120kN/m2,=0.75 lfccAl=0.75×2×6120×0.02=183.60kN支承面局部受压承载力183.60kNF=4.54kN,满足要求。4.计算结果底模楼模板18mm,第一层龙骨采用单枋b=80mm，h=80mm,间距350mm；第二层龙骨采用单枋b=80mm，h=80mm；钢管横向间距600mm,钢管纵向间距600mm,立杆步距1.50m。