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天一实验学校文景校区教学综合楼模板支撑架专项施工方案2020

顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.540,l0=3.380m；

λ=3380/16.0=210.636

DBJ41／T 167-2017 CRB600H高强钢筋应用技术规程.pdf 允许长细比(k取1) λ0=210.636/1.155=182.369 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.164

σ=1.10×8613/(0.164×384.2)=150.350N/mm2

a=0.5m时，u1=1.215,l0=3.508m；

λ=3508/16.0=218.663

允许长细比(k取1) λ0=218.663/1.155=189.319 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.153

σ=1.10×8613/(0.153×384.2)=160.809N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.300时，σ=153.837N/mm2,不考虑风荷载时,顶部立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

非顶部立杆段：u2=1.951,l0=3.380m；

λ=3380/16.0=210.672

允许长细比(k取1) λ0=210.672/1.155=182.400 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.164

σ=1.10×9047/(0.164×384.2)=157.920N/mm2,不考虑风荷载时,非顶部立杆的稳定性计算 σ< [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=1.50×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.000×1.248=0.374kN/m2

h —— 立杆的步距，1.50m；

la —— 立杆纵向间距(梁截面方向)，0.60m；

lb —— 立杆横向间距，0.90m；

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

风荷载产生的弯矩 Mw=1.50×0.6×0.374×0.600×1.500×1.500/10=0.068kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m)；

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.374×4.2×0.60×(0.5×4.2+0.60)=2.547kN.m

Nwk = 6×8/(8+1)/(8+2)×(2.547/8.00)=0.170kN

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

顶部立杆Nw=8.288+1.300×0.250+ 1.50×0.6×0.170=8.766kN

非顶部立杆Nw=8.288+1.300×0.584+ 1.50×0.6×0.170=9.200kN

顶部立杆段：a=0.2m时，u1=1.540,l0=3.380m；

λ=3380/16.0=210.636

允许长细比(k取1) λ0=210.636/1.155=182.369 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.164

σ=1.10×8766/(0.164×384.2)+1.10×68000/4121=171.230N/mm2

a=0.5m时，u1=1.215,l0=3.508m；

λ=3508/16.0=218.663

允许长细比(k取1) λ0=218.663/1.155=189.319 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.153

σ=1.10×8766/(0.153×384.2)+1.10×68000/4121=181.875N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.300时，σ=174.778N/mm2,考虑风荷载时,顶部立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

非顶部立杆段：u2=1.951,l0=3.38m；

λ=3380/16.0=210.672

允许长细比(k取1) λ0=210.672/1.155=182.400 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.164

σ=1.10×9200/(0.164×384.2)+1.10×68000/4121=178.800N/mm2

考虑风荷载时,非顶部立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

2、按模板规范计算立杆稳定性：

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中 N —— 立杆的轴心压力最大值，它包括：

横杆的最大支座反力 N1=8.288kN (已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.10×1.30×0.139×4.200=0.759kN

N = 8.288+0.759=9.047kN

　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　 A —— 立杆净截面面积，A=3.842cm2；

　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.121cm3；

[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=1.50m；

l0 —— 计算长度，取1.500+2×0.300=2.100m；

λ —— 长细比，为2100/16.0=131 <150 满足要求!

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.396；

经计算得到σ=1.10×9047/(0.396×384.2)=65.401N/mm2,不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [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=1.50×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.000×1.248=0.374kN/m2

h —— 立杆的步距，1.50m；

la —— 立杆纵向间距(梁截面方向)，0.60m；

lb —— 立杆横向间距，0.90m；

风荷载产生的弯矩 Mw=1.50×0.6×0.374×0.600×1.500×1.500/10=0.068kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m)；

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.374×4.2×0.60×(0.5×4.2+0.60)=2.547kN.m

Nwk = 6×8/(8+1)/(8+2)×(2.547/8.00)=0.170kN

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

Nw = 8.288+1.300×0.584+1.50×0.6×0.170=9.200kN

经计算得到σ=1.10×9200/(0.396×384.2)+1.10×68000/4121=84.718N/mm2

考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

架体尽量利用已有结构进行拉结(如剪力墙或柱等)，增强架体的稳定性，加强架体施工安全措施。

四、模板支架整体稳定性计算

支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中： MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　 MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

MR=8.0002×0.600×(1.081+0.500)+2×(0.000×8.000×0.600)×8.000/2=60.715kN.m

MT=3×1.100×2.547 = 8.406kN.m

架体整体抗倾覆验算 MT < MR，满足整体稳定性要求！

顶托梁的最大挠度小于450.0/400,满足要求!

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

顶托梁的最大支座力 N1=15.317kN (已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.35×0.611=0.824kN

N = 15.317+0.824=16.142kN

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 3.84

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.12

σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 300.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

参照《盘扣式规范》2010，由公式计算

顶部立杆段：l0 = h''+2ka (1)

非顶部立杆段：l0 = ηh (2)

η—— 计算长度修正系数，取值为1.200；

k —— 计算长度折减系数，可取0.7；

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m；

l0=1.800m；λ=1800/16.0=112.189, φ=0.393

σ=1.10×16142/(0.393×384.2)=117.514N/mm2,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [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=0.98×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.000×1.248=0.374kN/m2

h —— 立杆的步距，1.50m；

la —— 立杆纵向间距(架体宽度较短方向)，0.45m；

lb —— 立杆横向间距，0.90m；

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

风荷载产生的弯矩 Mw=0.98×0.6×0.374×0.450×1.500×1.500/10=0.022kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m)；

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.374×8.2×0.45×(0.5×8.2+0.80)=6.815kN.m

Nwk = 6×8/(8+1)/(8+2)×(6.815/6.00)=0.606kN

立杆Nw = 1.350×15.317+0.980×0.611+0.98×0.6×0.606=16.498kN

σ=1.10×(16498/(0.393×384.2)+22000/4121)=124.767N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

四、梁模板支架整体稳定性计算

依据规范GB51210,盘扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中： MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　 MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

抗倾覆力矩 MR=6.0002×0.450×(1.509+0.500)+2×(0.000×6.000×0.450)×6.000/2=32.521kN.m

倾覆力矩 MT=3×1.100×6.815 = 22.490kN.m

盘扣支架整体抗倾覆验算 MT < MR，满足整体稳定性要求！

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

pk=N/Ag ≤ γufa

其中 pk —— 脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值，pk =N/Ag=64.57 (kPa)

N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N = 16.14kN

Ag —— 基础底面面积 (m2)；Ag = 0.25

γu —— 永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值，γu = 1.363

fa —— 地基承载力设计值 (kN/m2)；fa = 68.00

地基承载力设计值应按下式计算

fa = mf × fak

其中 mf —— 脚手架地基承载力调整系数；mf = 0.40

fak —— 地基承载力标准值；fak = 170.00

地基承载力的计算满足要求!

盘扣式梁底模板支架计算满足要求！

14.14、梁底模板扣件钢管支撑架计算书（乒乓场地400×1200梁截面6.14层高）

梁模板扣件钢管支撑架计算书

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

架体搭设高度为4.9m，

梁截面 B×D=400mm×1200mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m，立杆的步距 h=1.50m，

梁底增加2道承重立杆。

面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

内龙骨采用50.×100.mm木方。

木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁底支撑顶托梁长度 0.90m。

顶托梁采用双钢管：Φ48×2.7。

梁底承重杆按照布置间距300,300mm计算。

模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。

扣件计算折减系数取1.00。

图1 梁模板支撑架立面简图

按照GB50068规范规定，荷载分项系数如下：

永久荷载分项系数取1.3，可变荷载分项系数取1.5

采用的钢管类型为φ48×2.7，

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1 = 25.500×1.200×0.900=27.540kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2 = 0.500×0.900×(2×1.200+0.400)/0.400=3.150kN/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)：

经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.500+2.000)×0.400×0.900=1.620kN

均布荷载设计值 q = 1.30×27.540+1.30×3.150=39.897kN/m

集中荷载设计值 P = 1.50×1.620=2.430kN

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:

截面抵抗矩 W = 33.75cm3；

截面惯性矩 I = 25.31cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

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：

变形计算受力图

内蒙古20kV及以下配电网工程定额及技术改造拆除和检修工程定额2019年上半年价格水平调整（内电定[2019]04号） 变形图(mm)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=1.946kN

N2=7.249kN

N3=7.249kN

N4=1.946kN

最大弯矩 M = 0.095kN.m

最大变形 V = 0.029mm

CECA GC4-2017标准下载经计算得到面板抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.10×0.095×1000×1000/33750=3.096N/mm2