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某万达B区承插型盘扣支撑施工方案C.doc

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 2.01

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 5.71

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 7.70

DB14／T 2171-2020 大棚种植区降水集蓄资源化高效利用技术规范.pdf 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=1800/20.1=89.552, φ=0.558

σ=12272/(0.558×571)=44.976N/mm2,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依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9

MW=0.9×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.000×1.088=0.326kN/m2

h —— 立杆的步距，1.50m；

la —— 立杆迎风面的间距，1.20m；

lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距，1.20m；

风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.326×1.200×1.500×1.500/10=0.111kN.m；

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

立杆Nw=1.200×5.187+1.400×4.320+0.9×1.400×0.111/1.200=12.389kN

l0=1.8m；λ=1800/20.1=89.552, φ=0.558

σ=12389/(0.558×571)+111000/7700=67.262N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

六、盘扣式模板支架整体稳定性计算

盘扣式模板支架架体高度小于8m，依据规范不需要进行整体抗倾覆验算。

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。

宽度范围内配筋2级钢筋，配筋面积As=1620.0mm2，fy=300.0N/mm2。

板的截面尺寸为 b×h=4500mm×120mm，截面有效高度 h0=100mm。

按照楼板每5天浇筑一层，所以需要验算5天、10天、15天...的

承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：

2.计算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，

楼板计算范围内摆放4×4排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第2层楼板所需承受的荷载为

q=1×1.20×(0.20+25.10×0.12)+

1×1.20×(0.49×4×4/4.50/4.50)+

1.40×(2.00+2.50)=10.62kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×10.62=47.79kN/m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0513×ql2=0.0513×47.78×4.502=49.64kN.m

按照混凝土的强度换算

得到5天后混凝土强度达到48.30%，C35.0混凝土强度近似等效为C16.9。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.11N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ= Asfy/bh0fcm = 1620.00×300.00/(4500.00×100.00×8.11)=0.13

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=0.130

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

结论：由于∑Mi = 47.47=47.47 < Mmax=49.64

所以第5天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑必须保存。

3.计算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，

楼板计算范围内摆放4×4排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第3层楼板所需承受的荷载为

q=1×1.20×(0.20+25.10×0.12)+

1×1.20×(0.20+25.10×0.12)+

2×1.20×(0.49×4×4/4.50/4.50)+

1.40×(2.00+2.50)=14.94kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×14.94=67.22kN/m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0513×ql2=0.0513×67.22×4.502=69.83kN.m

按照混凝土的强度换算

得到10天后混凝土强度达到69.10%，C35.0混凝土强度近似等效为C24.2。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.53N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ= Asfy/bh0fcm = 1620.00×300.00/(4500.00×100.00×11.53)=0.09

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=0.095

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

结论：由于∑Mi = 47.47+49.27=96.74 > Mmax=69.83

所以第10天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第3层以下的模板支撑可以拆除。

12.2 承插型盘扣式梁模板支架计算书

盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为2.4m，

梁截面 B×D=200mm×500mm，立杆的纵距(跨度方向) l=1.20m，脚手架步距 h=1.20m，

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15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

木方50×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁底支撑木方长度 0.90m。

梁顶托采用钢管φ48×3.0mm。

梁底按照均匀布置承重杆2根计算。

模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值1.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.00kN/m2。

地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。

扣件计算折减系数取1.00。

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 = 25.500×0.500×0.600=7.650kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2 = 0.200×0.600×(2×0.500+0.200)/0.200=0.720kN/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 = (2.000+2.000)×0.200×0.600=0.480kN

均布荷载 q = 1.35×7.650+1.35×0.720=11.300kN/m

集中荷载 P = 0.98×0.480=0.470kN

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 = bh2/6 = 60.00×1.50×1.50/6 = 22.50cm3；

截面惯性矩 I = bh3/12 = 60.00×1.50×1.50×1.50/12 = 16.88cm4；

式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。

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=0.266kN

N2=1.099kN

N3=1.099kN

N4=0.266kN

最大弯矩 M = 0.007kN.m

最大变形 V = 0.001mm

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.007×1000×1000/22500=0.311N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/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=3×611.0/(2×600.000×15.000)=0.102N/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 = 0.001mm

面板的最大挠度小于66.7/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载 q = P/l = 1.099/0.600=1.832kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×1.83×0.60×0.60=0.066kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.600×1.832=0.659kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.600×1.832=1.209kN

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 = bh2/6 = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.00cm3；

截面惯性矩 I = bh3/12 = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4；

式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = M/W =0.066×106/83000.0=0.79N/mm2

木方的抗弯计算强度小于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=3×659/(2×50×100)=0.198N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

木方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木方计算跨度(即木方下小横杆间距)

得到q=1.023kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.023×600.04/(100×9000.00×2560000.0)=0.039mm

木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

(一) 梁底支撑横向钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方支撑传递力。

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=0.551kN.m

最大变形 vmax=0.980mm

最大支座力 Qmax=1.365kN

抗弯计算强度 f = M/W =0.551×106/5080.0=108.48N/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900.0/150与10mm,满足要求!

(二) 梁底支撑纵向钢管计算

纵向支撑钢管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=0.287kN.m

最大支座力 Qmax=2.935kN

抗弯计算强度 f = M/W =0.287×106/5080.0=56.43N/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1200.0/150与10mm,满足要求!

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；

　　 R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，R=2.94kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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，它包括：

横杆的最大支座反力 N1=2.94kN (已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.35×0.437=0.590kN

顶部立杆段，脚手架钢管的自重 N2 = 1.35×0.255=0.344kN

非顶部立杆段 N = 2.935+0.590=3.525kN

顶部立杆段 N = 2.935+0.344=3.279kN

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 = 1.58

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08

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《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=1.480m；λ=1480/20.1=73.632, φ=0.687

σ=3280/(0.687×571)=9.441N/mm2,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=0.9×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=0.300×1.000×1.088=0.326kN/m2

h —— 立杆的步距，1.20m；

la —— 立杆迎风面的间距，0.90m；

lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距，1.20m；

DB65／T 3285-2011标准下载风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.326×0.900×1.200×1.200/10=0.053kN.m；

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

立杆Nw=2.823+1.200×0.381+0.9×1.400×0.053/1.200=3.336kN

l0=1.48m；λ=1480/20.1=73.632, φ=0.687

σ=3336/(0.687×571)+53000/7700=19.735N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件JGJ／T 465-2019标准下载，否则存在安全隐患