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轮扣式模板支撑架专项施工方案 范本.docx

f = γ0M / 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DB12／T 581-2015标准下载，取13.00N/mm2；

M = 0.125ql2

其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；

经计算得到 M = 0.125×(1.20×6.775+1.40×4.000)×0.250×0.250=0.107kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 1.100×0.107×1000×1000/37500=3.146N/mm2

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

v = 5ql4 / 384EI < [v] = l / 400

面板最大挠度计算值 v = 5×6.775×2504/(384×6000×281250)=0.204mm

面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!

龙骨按照均布荷载计算。

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q11 = 25.100×0.250×0.250=1.569kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 0.500×0.250=0.125kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载(kN/m)：

经计算得到，活荷载标准值 q2 = (4.000+0.000)×0.250=1.000kN/m

静荷载 q1 = 1.20×1.569+1.20×0.125=2.033kN/m

活荷载 q2 = 1.40×1.000=1.400kN/m

计算单元内的龙骨集中力为(1.400+2.033)×0.900=3.090kN

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载 q = P/l = 3.089/0.900=3.433kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.43×0.90×0.90=0.278kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.900×3.433=1.854kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.900×3.433=3.398kN

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 = 4.41cm3；

截面惯性矩 I = 8.83cm4；

(1)龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度 f =γ0M/W =1.1×0.278×106/4414.1=69.29N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

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=3×1853.55/(2×40.00×40.00)=1.911N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=125.00N/mm2

龙骨的抗剪强度计算满足要求!

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)

得到q=1.694kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.694×900.04/(100×206000.00×88281.3)=0.414mm

龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取次龙骨的支座力 P= 3.398kN

均布荷载取托梁的自重 q= 0.054kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图(kN.m)

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：

托梁变形计算受力图

托梁变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M= 1.108kN.m

经过计算得到最大支座 F= 13.552kN

经过计算得到最大变形 V= 0.957mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩 W = 7.94cm3；

截面惯性矩 I = 15.87cm4；

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度 f =γ0M/W =1.1×1.108×106/1.05/7934.9=146.29N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

最大变形 v = 0.957mm

顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!

四、立杆的稳定性计算荷载标准值

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)脚手架钢管的自重(kN)：

NG1 = 0.101×3.870=0.390kN

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.500×0.900×0.900=0.405kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3 = 25.100×0.250×0.900×0.900=5.083kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 5.878kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = (4.000+0.000)×0.900×0.900=3.240kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.20NG + 1.40NQ

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 11.59kN

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 = 4.24

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49

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] = 205.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

参照《碗扣式规范》，由公式计算

立杆计算长度：l0 = ku(h+2a)

k—— 立杆计算长度附加系数，依据规范根据架体高度取值为1.155；

u —— 立杆计算长度系数，依据规范根据架体步距可取值为1.100；

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；

根据规范规定：立杆计算长度计算时，a可按0.65m取值，再根据实际a值采用承载力线性插值得到。

l0=3.176m；λ=3176/16.0=199.198, φ=0.182

根据承载力线性插值得到:

σ=(1.10×11589)/(0.182×424.1)/1.20=137.632N/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=1.4×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.200×0.240=0.086kN/m2

h —— 立杆的步距，1.20m；

la —— 立杆纵向间距(架体宽度较短方向)，0.90m；

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=1.4×0.6×0.086×0.900×1.200×1.200/10=0.009kN.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 = 0.086×3.9×0.90×(0.5×3.9+0.60)=0.763kN.m

Nwk = 6×5/(5+1)/(5+2)×(0.763/4.50)=0.121kN

立杆Nw = 1.200×5.878+1.400×3.240+1.4×0.6×0.121=11.691kN

根据承载力线性插值得到:

σ=1.10×(11691/(0.182×424.1)+9000/4493)/1.20=140.759N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

六、轮扣式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。

抗倾覆力矩 MR=4.5002×0.900×(0.48.31+0.500)+2×(0.000×4.500×0.900)×4.500/2=17.890kN.m

倾覆力矩 MT=3×1.100×0.763 = 2.517kN.m

轮扣支架整体抗倾覆验算 MT < MR，满足整体稳定性要求！

轮扣式模板支撑架计算满足要求！

计算断面宽度500mm，高度1100mm，两侧楼板厚度200mm。

模板面板采用普通胶合板。

内龙骨布置6道，内龙骨采用50.×100.mm木方。

外龙骨间距600mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。

对拉螺栓布置3道，在断面内水平间距100+350+350mm，断面跨度方向间距600mm，直径16mm。

面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

木方剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

模板组装示意图

二、梁侧模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

当浇筑速度大于10m/h或坍落度大于180mm时，新浇混凝土侧压力按公式2计算；其他情况按两个公式计算，取较小值:

其中 γc—— 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

　　　t —— 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取3.000h；

T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；

V —— 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取3.000m；

β—— 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=27.090kN/m2

考虑结构的重要性系数1.10，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:

F1=1.10×27.090=29.799kN/m2

考虑结构的重要性系数1.10，倒混凝土时产生的荷载标准值:

F2=1.10×4.000=4.400kN/m2。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照连续梁计算。

面板的计算宽度取0.60m。

荷载计算值 q = 1.2×29.799×0.600+1.40×4.400×0.600=25.151kN/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:

截面抵抗矩 W = 22.50cm3；

截面惯性矩 I = 16.88cm4；

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

变形图(mm)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=1.787kN

N2=5.123kN

N3=4.408kN

N4=4.408kN

N5=5.123kN

N6=1.787kN

最大弯矩 M = 0.085kN.m

最大变形 V = 0.120mm

经计算得到面板抗弯计算强度 f = M/W = 0.085×1000×1000/22500=3.778N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f]，取13.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

截面抗剪强度计算值 T = 3Q/2bh = 3×2740.0/(2×600.000×15.000)=0.457N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

面板最大挠度计算值 v = 0.120mm

面板的最大挠度小于180.0/250,满足要求!

四、梁侧模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.18×29.80+1.4×0.18×4.40=7.545kN/m

挠度计算荷载标准值q=0.18×29.80=5.364kN/m

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载 q =P/l= 4.527/0.600=7.545kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×7.545×0.60×0.60=0.272kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.600×7.545=2.716kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.600×7.545=4.980kN

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 = 83.33cm3；

截面惯性矩 I = 416.67cm4；

抗弯计算强度 f = M/W = 0.272×106/83333.3=3.26N/mm2

抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!

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=3×2716/(2×50×100)=0.815N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

抗剪强度计算满足要求!

最大挠度小于600.0/250,满足要求!

五、梁侧模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管剪力图(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：

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图(mm)

最大弯矩 Mmax=0.373kN.m

最大变形 vmax=0.047mm

最大支座力 Qmax=10.737kN

抗弯计算强度 f = M/W = 0.373×106/8985.9=41.51N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于350.0/150与10mm,满足要求!

N < [N] = fA

其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；

　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；

　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值DB37／T 3795-2019标准下载，取170N/mm2；

对拉螺栓的直径(mm): 16

对拉螺栓有效直径(mm): 14

对拉螺栓有效面积(mm2): A = 144.000

对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 24.480

对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 10.737

15.JGJ 138-2016 组合结构设计规范(电子版).pdf对拉螺栓强度验算满足要求!