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1、板模板（扣件鋼管高架)計算書淮南新建村棚戶區(qū)改造項目14樓工程 ；工程建設(shè)地點：淮南市謝家集區(qū)蔡新路西側(cè);屬于框剪結(jié)構(gòu)；地上25層；地下1層；建筑高度：80。2m；標準層層高：2。9m ；總建筑面積：120000平方米；總工期：548天.本工程由淮南金宇房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資建設(shè)，湖北省建筑標準設(shè)計研究院設(shè)計，安徽水文工程勘察研究院地質(zhì)勘察，安徽盛世建設(shè)項目管理有限公司監(jiān)理，湖南省第六工程有限公司組織施工；由擔任項目經(jīng)理，張波擔任技術(shù)負責人。高支撐架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-20XX）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-20XX、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 502、00920XX）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-20XX）等規(guī)范編制。因本工程模板支架高度大于4米，根據(jù)有關(guān)文獻建議，如果僅按規(guī)范計算,架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了施工技術(shù)20XX（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全中的部分內(nèi)容。一、參數(shù)信息1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距（m):0。90；縱距(m）:0。90；步距（m）：1.50;立桿上端伸出至模板支撐點長度(m）:0。10；模板支架搭設(shè)高度（m）：5。95；采用的鋼管(mm)：483。0 ；板底支撐連接方式:方木支撐；立桿承重連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.75；2。荷載參數(shù)模板3、與木板自重(kN/m2）：0.500；混凝土與鋼筋自重（kN/m3):25.500；施工均布荷載標準值（kN/m2）：1。000;3。材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為18mm；板底支撐采用方木;面板彈性模量E（N/mm2）：9500；面板抗彎強度設(shè)計值（N/mm2):13；木方抗剪強度設(shè)計值（N/mm2)：1。400；木方的間隔距離(mm)：250.000；木方彈性模量E（N/mm2）：9000.000；木方抗彎強度設(shè)計值（N/mm2):13。000；木方的截面寬度（mm）:30.00;木方的截面高度(mm)：70。00;4。樓板參數(shù)鋼筋級別：二級鋼HRB 335(20MnSi)；樓板混凝土強4、度等級：C30；每層標準施工天數(shù):5;每平米樓板截面的鋼筋面積(mm2):436.300；樓板的計算長度(m):5.70；施工平均溫度()：18.000；樓板的計算寬度（m)：4.00；樓板的計算厚度(mm）:250。00； 圖2 樓板支撐架荷載計算單元二、模板面板計算模板面板為受彎構(gòu)件,按三跨連續(xù)梁對面板進行驗算其抗彎強度和剛度模板面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 901。82/6 = 48.6 cm3;I = 901。83/12 = 43。74 cm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算. 面板計算簡圖1、荷載計算(1）靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m）:q1 = 5、25。50。250.9+0。50.9 = 6。188 kN/m;(2）活荷載為施工人員及設(shè)備荷載（kN/m）：q2 = 10。9= 0。9 kN/m；2、強度計算計算公式如下:M=0。1ql2其中：q=1.26。188+1。40.9= 8.685kN/m最大彎矩 M=0.18.6852502= 54281。25 Nm；面板最大應(yīng)力計算值 =M/W= 54281。25/48600 = 1.117 N/mm2；面板的抗彎強度設(shè)計值 f=13 N/mm2；面板的最大應(yīng)力計算值為 1。117 N/mm2 小于面板的抗彎強度設(shè)計值 13 N/mm2，滿足要求!3、撓度計算撓度計算公式為=0.677ql46、/(100EI)=l/250其中q =q1=6.188kN/m面板最大撓度計算值 = 0.6776。1882504/（100950043.74104）=0.039 mm； 面板最大允許撓度 =250/ 250=1 mm；面板的最大撓度計算值 0。039 mm 小于 面板的最大允許撓度 1 mm，滿足要求!三、模板支撐方木的計算方木按照三跨連續(xù)梁計算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=bh2/6=377/6 = 24。5 cm3;I=bh3/12=3777/12 = 85。75 cm4； 方木楞計算簡圖1。荷載的計算（1）靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m）:q1= 25。507、.250.25+0。50.25 = 1.719 kN/m ；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 = 10。25 = 0。25 kN/m;2。強度驗算計算公式如下:M=0.1ql2均布荷載 q = 1。2 q1 + 1。4 q2 = 1.21。719+1.40.25 = 2.412 kN/m；最大彎矩 M = 0。1ql2 = 0.12.4120.92 = 0.195 kNm;方木最大應(yīng)力計算值 = M /W = 0.195106/24500 = 7.976 N/mm2;方木的抗彎強度設(shè)計值 f=13。000 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計算值為 7.976 N/mm2 小于方木的8、抗彎強度設(shè)計值 13 N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗算截面抗剪強度必須滿足： = 3V/2bhn 其中最大剪力： V = 0.62。4120.9 = 1。303 kN；方木受剪應(yīng)力計算值 = 3 1。303103/（2 3070） = 0。931 N/mm2；方木抗剪強度設(shè)計值 = 1。4 N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計算值 0。931 N/mm2 小于 方木的抗剪強度設(shè)計值 1。4 N/mm2，滿足要求！4.撓度驗算計算公式如下:=0。677ql4/(100EI）=l/250均布荷載 q = q1 = 1.719 kN/m；最大撓度計算值 = 0.6771.7199004 /(10090009、857500)= 0.989 mm；最大允許撓度 =900/ 250=3。6 mm；方木的最大撓度計算值 0.989 mm 小于 方木的最大允許撓度 3。6 mm，滿足要求！四、木方支撐鋼管計算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P2.606kN; 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kNm) 支撐鋼管計算變形圖(mm） 支撐鋼管計算剪力圖(kN） 最大彎矩 Mmax = 0.853 kNm ；最大變形 Vmax = 2。108 mm ；最大支座力 Qmax = 10。339 kN ;最大應(yīng)力 = 853408。472/4490 = 190。069 N10、/mm2；支撐鋼管的抗壓強度設(shè)計值 f=205 N/mm2；支撐鋼管的最大應(yīng)力計算值 190.069 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓強度設(shè)計值 205 N/mm2，滿足要求！支撐鋼管的最大撓度為 2.108mm 小于 900/150與10 mm,滿足要求!五、扣件抗滑移的計算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編,P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16。00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.75,該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.00kN 。縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值 R= 10。339 kN;R 12。00 kN，所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 11、六、模板支架立桿荷載設(shè)計值（軸力）作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。1.靜荷載標準值包括以下內(nèi)容（1）腳手架的自重(kN)：NG1 = 0。1385。95 = 0.823 kN；鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A。(2）模板的自重(kN)：NG2 = 0。50.90.9 = 0。405 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重（kN）：NG3 = 25.50。250。90.9 = 5.164 kN;經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6。392 kN;2。活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = (1+2 ) 0.90。9 = 212、。43 kN;3。不考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算N = 1.2NG + 1。4NQ = 11。073 kN；七、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式: =N/(A）f其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計值（kN) ：N = 11.073 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = 1.59 cm； A - 立桿凈截面面積（cm2）：A = 4.24 cm2； W - 立桿凈截面模量（抵抗矩）(cm3):W=4。49 cm3； - 鋼管立桿最大應(yīng)力計算值 （N/mm2); f- 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 :f =20513、 N/mm2； L0- 計算長度 （m）；按下式計算: l0 = h+2a = 1。5+0。12 = 1。7 m； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.1 m；l0/i = 1700 / 15.9 = 107 ；由長細比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.537 ;鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值 ;=11072.676/（0.537424） = 48。631 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值 = 48.631 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2，滿足要求!如果考慮到高支撐架的安全因素，建議按下式計算l0 = k1k14、2（h+2a）= 1。1671.007(1.5+0.12) = 1。998 m；k1 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1。167;k2 - 計算長度附加系數(shù),h+2a = 1。7 按照表2取值1。007 ；Lo/i = 1997。787 / 15.9 = 126 ；由長細比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.417 ;鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值 ；=11072.676/（0。417424） = 62。625 N/mm2；鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值 = 62。625 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2,滿足要求! 模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為15、連接連墻件，否則存在安全隱患。以上表參照 杜榮軍： 扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全。八、樓板強度的計算1. 樓板強度計算說明驗算樓板強度時按照最不利情況考慮，樓板承受的荷載按照線荷載均布考慮。寬度范圍內(nèi)配置級鋼筋，每單位長度(m）樓板截面的鋼筋面積As=436 mm2，fy=300 N/mm2。板的截面尺寸為 bh=5700mm250mm, 樓板的跨度取4 M，取混凝土保護層厚度20mm,截面有效高度 ho=230 mm。按照樓板每5天澆筑一層,所以需要驗算5天、10天、15天.。的承載能力是否滿足荷載要求，其計算簡圖如下：2。驗算樓板混凝土5天的強度是否滿足承載力要求樓板計算長邊5。716、m，短邊為4 m； q = 2 1。2 ( 0。5 + 25。50.25 ) + 1 1.2 ( 0.82375/5。7/4 ） + 1.4 （1 + 2） = 22.22 kN/m2；單元板帶所承受均布荷載 q = 122.217 = 22。217 kN/m；板帶所需承擔的最大彎矩按照四邊固接雙向板計算 Mmax = 0.073422.2242 = 26.092 kN。m；因平均氣溫為18,查施工手冊溫度、齡期對混凝土強度影響曲線得到5天齡期混凝土強度達到48.3%,C30混凝土強度在5天齡期近似等效為C14.49。混凝土彎曲抗壓強度設(shè)計值為fcm=6。955N/mm2；則可以得到矩形截面相17、對受壓區(qū)高度: = As fy/ （ lb ho fcm ） = 436。3300 / （110002306.955 ）= 0.082計算系數(shù)為：s = （1-0。5） = 0.082(1-0。50.082） = 0.079；此時樓板所能承受的最大彎矩為： M1 = s 1 b ho2fcm = 0.0791100023026。95510-6 = 28。932 kN。m；結(jié)論:由于 M1 = M1= 28。932 Mmax= 26.092所以第5天樓板強度足以承受以上樓層傳遞下來的荷載.模板支持可以拆除。九、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還要考慮18、以下內(nèi)容1.模板支架的構(gòu)造要求a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿或雙立桿；b。立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距,但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2。立桿步距的設(shè)計a.當架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設(shè)置;b.當中部有加強層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大,可采用下小上大的變步距設(shè)置,但變化不要過多; c。高支撐架步距以為宜，不宜超過1。5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強層；b。單水平加強層可以每4-6米沿水平19、結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔1015m設(shè)置，四周和中部每10-15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d。在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強層。4。剪刀撐的設(shè)計a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔1015m設(shè)置.5。頂部支撐點的設(shè)計a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b。頂部支撐點位于頂層橫桿時,應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進行抗20、滑驗算，當設(shè)計荷載N12kN時,可用雙扣件；大于12kN時應(yīng)用頂托方式。6。支撐架搭設(shè)的要求a。嚴格按照設(shè)計尺寸搭設(shè),立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規(guī)范的要求；c。確保每個扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個扣件的擰緊力矩都要控制在4560N.m,鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的； d.地基支座的設(shè)計要滿足承載力的要求.7.施工使用的要求a。精心設(shè)計混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載,最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式；b.嚴格控制實際施工荷載不超過設(shè)計荷載，對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施,鋼筋等材料不能在支架上方堆放;c.澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動和變形情況及時解決。