模板與支架設(shè)計

目

錄一、 編制依據(jù) 二、 工程參數(shù) 三、 模板面板驗算 四、 次楞方木驗算 五、 主楞驗算 六、 扣件抗滑移驗算 七、 風荷載計算 八、 立桿穩(wěn)定性驗算 九、 立桿底地基承載力驗算 十、 架體抗傾覆驗算

一、

編制依據(jù)1.工程施工圖紙及現(xiàn)場概況2.《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》GB50870-20133.《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-20134.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-20115.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20116.《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-20087.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20128.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-20039.《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-200210.《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50005-200311.《混凝土模板用膠合板》GB/T17656-200812.《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號13.《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則》建質(zhì)[2009]254號二、工程參數(shù)三、

模板面板驗算

面板采用木膠合板，厚度為15mm，取主楞間距0.9m的面板作為計算寬度。面板的截面抵抗矩W=900×15×15/6=33750mm3；截面慣性矩I=900×15×15×15/12=253125mm4；（一）強度驗算

1、面板按三跨連續(xù)梁計算，其計算跨度取支承面板的次楞間距，L=0.3m。2、荷載計算取均布荷載或集中荷載兩種作用效應(yīng)考慮，計算結(jié)果取其大值。均布線荷載設(shè)計值為：q1=[1.2×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×2.5]×0.9=11.606kN/mq1=[1.35×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.9=11.718kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=11.718kN/m作為設(shè)計依據(jù)。集中荷載設(shè)計值：模板自重線荷載設(shè)計值q2=1.2×0.9×0.3=0.324kN/m跨中集中荷載設(shè)計值P=1.4×2.5=3.500kN

3、強度驗算施工荷載為均布線荷載：M1=0.1q1l2=0.1×11.718×0.32=0.105kN·m施工荷載為集中荷載：M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.324×0.32+0.213×3.500×0.3=0.226kN·m取Mmax=0.226KN·m驗算強度。面板抗彎強度設(shè)計值f=12.5N/mm2；Mmax0.226×106=6.70N/mm2<f=12.5N/mm2σ==W33750面板強度滿足要求!（二）撓度驗算撓度驗算時，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項系數(shù)均取1.0。q=0.9×（24×0.3＋1.1×0.3＋0.3+2.5）=9.297kN/m；面板最大容許撓度值:300/400=0.8mm；面板彈性模量:E=4500N/mm2；

0.677×9.297×3004 ν= 0.677ql =

=0.45mm<0.8mm 100EI100×4500×253125

滿足要求!四、次楞方木驗算次楞采用方木，寬度50mm，高度80mm，間距0.3m，截面抵抗矩W和截面慣性矩I分別為:截面抵抗矩W=50×80×80/6=53333mm3；截面慣性矩I=50×80×80×80/12=2133333mm4；（一）抗彎強度驗算1、次楞按三跨連續(xù)梁計算，其計算跨度取立桿橫距，L=0.9m。2、荷載計算取均布荷載或集中荷載兩種作用效應(yīng)考慮，計算結(jié)果取其大值。均布線荷載設(shè)計值為：q1=[1.2×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×2.5]×0.3=3.869kN/mq1=[1.35×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.3=3.906kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=3.906kN/m作為設(shè)計依據(jù)。集中荷載設(shè)計值：模板自重線荷載設(shè)計值q2=1.2×0.3×0.3=0.108kN/m跨中集中荷載設(shè)計值P=1.4×2.5=3.500kN3、強度驗算施工荷載為均布線荷載：M1=0.1q1l2=0.1×3.906×0.92=0.316kN·m施工荷載為集中荷載：M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.108×0.92+0.213×3.500×0.9=0.678kN·m取Mmax=0.678kN·m驗算強度。木材抗彎強度設(shè)計值f=17N/mm2

次楞抗彎強度滿足要求!（二）抗剪強度驗算施工荷載為均布線荷載時：V1=0.6q1l=0.6×3.906×0.9=2.109kN施工荷載為集中荷載：V2=0.6q2l+0.65P=0.6×0.108×0.9+0.65×3.500=2.333kN取V=2.333kN驗算強度。木材抗剪強度設(shè)計值fv=1.6N/mm2抗剪強度按下式計算:（三）撓度驗算撓度驗算時，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項系數(shù)均取1.0。q=0.3×（24×0.3＋1.1×0.3＋0.3+2.5）=3.099kN/m次楞最大容許撓度值:900/250=3.6mm；次楞彈性模量:E=10000N/mm2

；五、主楞驗算主楞采用:雙鋼管，截面抵拒矩W=8.98cm3，截面慣性矩I=21.56cm4（一）強度驗算當進行主楞強度驗算時，施工人員及設(shè)備均布荷載取2.5kN/mm2。首先計算次楞作用在主楞上的集中力P。作用在次楞上的均布線荷載設(shè)計值為：q11=[1.2×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×2.5]×0.3=3.869kN/mq12=[1.35×(24×0.3+1.1×0.3+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.3=3.906kN/m根據(jù)以上兩者比較應(yīng)取q1=3.906kN/m作為設(shè)計依據(jù)。次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×3.906×0.9=3.867kN。次楞作用集中荷載P=3.867kN，進行最不利荷載布置如下圖：（二）撓度驗算撓度驗算時，荷載效應(yīng)組合取永久荷載+施工均布荷載，分項系數(shù)均取1.0。首先計算次楞作用在主楞上的集中荷載P。作用在次楞上的均布線荷載設(shè)計值為：q=0.3×（24×0.3＋1.1×0.3＋0.3+2.5）=3.099kN/m次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×3.099×0.9=3.068kN。以此值作為次楞作用在主楞上的集中荷載P，經(jīng)計算，主梁最大變形值V=1.085mm。主梁的最大容許撓度值:900/150=6.0mm，最大變形Vmax=1.085mm<6.0mm滿足要求!六、扣件抗滑移驗算

水平桿傳給立桿荷載設(shè)計值R=12.826kN,由于采用頂托，不需要進行扣件抗滑移的計算七、風荷載計算1.風荷載標準值風荷載標準值應(yīng)按下式計算：ωk=μsμzω0ω0---基本風壓，按廣東廣州市10年一遇風壓值采用，ω0=0.3kN/m2

。μs---支撐結(jié)構(gòu)風荷載體形系數(shù)μs，將支撐架視為桁架，按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1第33項和37項的規(guī)定計算。支撐架的擋風系數(shù)?=1.2×An/(la×h)=1.2×0.136/(0.9×1.5)=0.121式中An--一步一跨范圍內(nèi)的擋風面積，An=(la+h+0.325lah)d=0.136m2la----立桿間距，0.9m，h-----步距，1.5m，d-----鋼管外徑，0.048m系數(shù)1.2-----節(jié)點面積增大系數(shù)。系數(shù)0.325-----支撐架立面每平米內(nèi)剪刀撐的平均長度。單排架無遮攔體形系數(shù)：μst=1.2?=1.2×0.121=0.15無遮攔多排模板支撐架的體形系數(shù)：η----風荷載地形地貌修正系數(shù)。n----支撐架相連立桿排數(shù)。支撐架頂部立桿段距地面計算高度H=8m，按地面粗糙度C類有密集建筑群的城市市區(qū)。風壓高度變化系數(shù)μz=0.65。支撐架頂部立桿段風荷載標準值ωk=μzμsω0=0.65×0.29×0.3=0.057kN/m22.風荷載引起的立桿軸力標準值NWK支撐結(jié)構(gòu)通過連墻件與既有結(jié)構(gòu)可靠連接時，可不考慮風荷載作用于支撐結(jié)構(gòu)引起的立桿軸力NWK和彎矩MTK。3.風荷載引起的立桿彎矩設(shè)計值MPWK—風荷載的線荷載標準值，PWK=ωkla=0.057×0.9=0.05kN/mωk—風荷載標準值,ωk=0.057kN/m2,la—立桿縱向間距，la=0.9m風荷載引起的立桿彎矩標準值MWK=MLK風荷載引起的立桿彎矩設(shè)計值M=γQMWK=1.4×0.011=0.015kN·m八、立桿穩(wěn)定性驗算（一）立桿軸力設(shè)計值對于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載的基本組合計算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值。分別計算由可變荷載或永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值，按最不利的效應(yīng)設(shè)計值確定。支撐結(jié)構(gòu)通過連墻件與既有結(jié)構(gòu)可靠連接時，不考慮風荷載作用于支撐結(jié)構(gòu)引起的立桿軸力，立桿軸力設(shè)計值按下式計算取較大值：1.1×{1.2×[0.136×8+(24×0.3＋1.1×0.3＋0.3)×0.9×0.9]+1.4×2.5×0.9×0.9}=12.926kN；1.1×{1.35×[0.136×8+(24×0.3＋1.1×0.3＋0.3)×0.9×0.9]+1.4×0.7×2.5×0.9×0.9}｝=13.217kN；立桿軸向力取上述較大值，N=13.217KN。（二）立桿計算長度L0有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)中的單元框架穩(wěn)定性驗算時，立桿計算長度L0=βHβaμhμ—立桿計算長度系數(shù)，按《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》附錄表B-3水平桿連續(xù)取值。表中主要參數(shù)取值如下：有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)的剛度比其中E--彈性模量，取206000（N/mm2

）I—鋼管的截面慣性矩，取107800（mm4

）h—立桿步距，取1500mm，k—節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度，取35kN·m/radly—立桿的y向間距，取900mmax—單元框架x向跨距與步距h之比，ax=lx/h=0.9/1.5=0.60nx—單元框架的x向跨數(shù)，nx=6x向定義：立桿縱橫向間距相同，x向為單元框架立桿跨數(shù)大的方向，取板底立桿縱距方向。根據(jù)以上參數(shù)查表，立桿計算長度系數(shù)μ=1.79βa—掃地桿高度與懸臂長度修正系數(shù)，按附錄表B-5水平桿連續(xù)取值，βa=1.04其中a1—掃地桿高度與步距h之比，a1=0.2/1.5=0.13a2—懸臂長度與步距h之比，a2=0.5/1.5=0.33a—a1與a2中的較大值，a=0.33βH—高度修正系數(shù)，架體高度8m,βH=1.07立桿計算長度L0=βHβaμh=1.07×1.04×1.79×1.5=2.99m（三）立桿穩(wěn)定性驗算有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)按下式對單元框架進行立桿穩(wěn)定性驗算：

N--立桿軸力設(shè)計值，取13.217kN；

?--軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)長細比λ=Lo/i查規(guī)范附錄A取值；

λ—計算長細比，λ=Lo/i=2990/15.90=188，查表?=0.203；

L0—立桿計算長度，取2990mm，i—桿件截面回轉(zhuǎn)半徑,取15.90mm；

A—桿件截面積，取424mm2

；f—鋼材抗壓強度設(shè)計值,取205N/mm2

；立桿穩(wěn)定性滿足要求!立桿局部穩(wěn)定性驗算有剪刀撐框架式支撐結(jié)構(gòu)，組合風荷載時，還應(yīng)按下式進行立桿局部穩(wěn)定性驗算：N--立桿軸力設(shè)計值，取13.217kN；?--軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)長細比λ=Lo/i查規(guī)范附錄A取值；λ—計算長細比，λ=Lo/i=250/1.59=157，查表?=0.284L0—立桿計算長度，進行局部穩(wěn)定性驗算時，L0=（1+2a）h=(1+2×0.333)×1.5=2.50ma—a1與a2中的較大值，a=0.333其中a1—掃地桿高度與步距h之比，a1=0.2/1.5=0.133a2—懸臂長度與步距h之比，a2=0.5/1.5=0.333i—桿件截面回轉(zhuǎn)半徑,取1.59cm；A—桿件截面積，取424mm2

；f—鋼材抗壓強度設(shè)計值,取205N/mm2

；M—風荷載引起的立桿彎矩設(shè)計值，M=0.015kN·mW—桿件截面模量，W=4490mm3N’E—立桿的歐拉臨界力，九、立桿底地基承載力驗算

1、上部立桿傳至墊木頂面的軸向力設(shè)計值N=13.217kN2、墊木底面面積A墊木作用長度0.9m，墊木寬度0.3m，墊木面積A=0.9×0.3=0.27m23、地基土為素填土，其承載力設(shè)計值fak=130kN/m立桿墊木地基土承載力折減系數(shù)mf=0.44、驗算地基承載力立桿底墊木的底面平均壓力滿足要求!十、架體抗傾覆驗算支架應(yīng)按砼澆筑前和砼澆筑時兩種工況進行抗傾覆驗算，抗傾覆驗算應(yīng)滿足下式要求：

γ0M0≤MrMr---支架的抗傾覆力矩設(shè)計值

Mo---支架的傾覆力矩設(shè)計值γ0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.1架體高度8m，寬度10m，取一個立桿縱距0.9m作為