施工组织设计下载简介

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铁科院教学楼高支模专项施工方案

最大弯矩Mmax=0.289×P·l=0.289×2.148×1=0.62kN·m；

最大变形Vmax=0.866×P·l=0.886×2.148×1=1.86mm；

最大应力σ=620000/10160=61.02N/mm2；

DBD29-903-2020标准下载托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

托梁的最大应力计算值61.02N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为1.86mm小于1000/150=6.67mm与10mm,满足要求!

五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1=0.183×14.14=2.59kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》。

(2)模板的自重(kN)：

NG2=0.3×1×1=0.3kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3=25×0.11×1×1=2.75kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.64kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=(2.5+2)×1×1=4.5kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=13.068kN；

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/(φA)≤[f]

l0=h+2a=1.2+0.2×2=1.6m；

l0/i=1600/15.8=101；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.58；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13068/(0.58×489)=46.07N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=46.07N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0=k1k2(h+2a)=1.185×1.036×(1.2+0.2×2)=1.964m；

Lo/i=1964/15.8=123；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.434；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13068/(0.434×489)=61.57N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=61.57N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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。

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

七、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

fg=fgk×kc=120×1=120kpa；

其中，地基承载力标准值：fgk=120kpa；

脚手架地基承载力调整系数：kc=1；

立杆基础底面的平均压力：p=N/A=13.068/0.25=52.272kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=13.068kN；

基础底面面积：A=0.25m2。

p=55.272≤fg=120kpa。地基承载力满足要求！

十三、楼板模板扣件钢管高支撑架设计方案

因本工程梁支架高度大于8米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3)：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B(m)：0.90；梁截面高度D(m)：1.50；

混凝土板厚度(mm)：110.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：0.60；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10；

立杆步距h(m)：1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：1.00；

梁支撑架搭设高度H(m)：11.57；梁两侧立杆间距(m)：1.4；

承重架支撑形式：梁底支撑小楞平行梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数：3；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

立杆承重连接方式：双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：1.00；

新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.30；钢筋自重(kN/m3):1.50；

施工均布荷载标准值(kN/m2)：3.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：17.92；

振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；

木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；

木材抗压强度设计值fc(N/mm)：10.0；

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.4；

面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：18.00；

面板弹性模量E(N/mm2)：8000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：11.5；

梁底方木截面宽度b(mm)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；

梁底模板支撑的间距(mm)：200.0；

主楞间距(mm)：200；次楞根数：8；

主楞竖向支撑点数量：9；

固定支撑水平间距(mm)：500；

竖向支撑点到梁底距离依次是：150mm，300mm，450mm，600mm，750mm，900mm，1050mm，1200mm，1350mm；

直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50；

宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

分别计算得17.92kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.92kN/m2作为本工程计算荷载。

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。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为8根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位：mm)

材料抗弯强度验算公式如下：

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

M=0.101q1l2+0.117q2l2

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.2×17.92=4.3kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.2×4=1.12kN/m；

面板的最大弯矩M=0.101×（4.3+1.2）×2002=2.19×104N·mm；

面板的最大支座反力为:N=1.2q1+1.4q2=1.2×4.3+1.4×1.120=6.75kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=2.19×104/1.08×104=2N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:[f]=11.5N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=2N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=11.5N/mm2，满足要求！

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

面板的最大挠度计算值:ν=0.677×4.3×2004/(100×8000×9.72×104)=0.06mm；

面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.06mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.8mm，满足要求！

四、梁侧模板支撑的计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=1.35/0.200=6.75kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×6×8×8/6=64cm3；

I=1×6×8×8×8/12=256cm4；

E=9000.00N/mm2；

经过计算得到最大弯矩M=0.101×6.75×0.22=0.027kN·m，最大支座反力R=1.35kN，最大变形ν=0.677×ql4/100EI=0.003mm

强度验算计算公式如下:

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=2.7×104/6.4×104=0.42N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=0.42N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

次楞的最大容许挠度值:[ν]=200/400=0.5mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.003mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=0.5mm，满足要求！

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力1.35kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×5.08=10.16cm3；

I=2×12.19=24.38cm4；

E=206000.00N/mm2；

经过计算得到最大弯矩M=0.213×1.35×0.15=0.043kN·m。

(1)主楞抗弯强度验算

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:σ=4.3×104/1.016×104=4.23N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=4.23N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为ν=1.146×Pl3/100EI=1.146×1.35×103×1503/(100×2.06×105×2.438×105)=0.001mm

主楞的最大容许挠度值:[ν]=150/400=0.375mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.001mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.375mm，满足要求！

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=900×18×18/6=4.86×104mm3；

I=900×18×18×18/12=4.374×105mm4；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:1.2×(24.00+1.50)×0.90×1.50=41.31kN/m；

模板结构自重荷载设计值：

q2:1.2×0.30×0.90=0.324kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:1.4×(3.00+2.00)×0.90=6.3kN/m；

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=0.101(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.101×(41.31+0.324)×2002+0.117×6.3×2002=1.97×105N·mm；

σ=Mmax/W=1.97×105/4.86×104=4.05N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.05N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=11.5N/mm2，满足要求！

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下：ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

面板的最大允许挠度值:[ν]=200.00/250=0.800mm；

面板的最大挠度计算值:ν=0.677×41.634×2004/(100×8000×4.374×105)=0.129mm；

面板的最大挠度计算值:ν=0.129mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=0.8mm，满足要求！

六、梁底支撑木方的计算

(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：

q1=1.2×[(24+1.5)×1.5×0.2+0.3×0.2×(2×1.39+0.9)/0.9]=9.474kN/m；

(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)：

q2=1.4×(3+2)×0.2=1.4kN/m；

均布荷载设计值q=9.474+1.4=10.874kN/m；

本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=6×8×8/6=6.4×101cm3；

I=6×8×8×8/12=2.56×102cm4；

E=9000N/mm2；

N=10.874×0.4=4.35kN；

最大弯矩：M=0.096×ql2=0.096×10.874×4002=0.167kN·m

最大剪力：V=0.625×ql=0.625×10.874×0.4=2.71kN

方木最大正应力计算值：σ=M/W=0.167×106/6.4×104=2.6N/mm2；

方木最大剪应力计算值：τ=3V/(2bh0)=3×2.71×1000/(2×60×80)=0.85N/mm2；

方木的最大挠度：ν=0.912×ql4/100EI=0.912×9.474×4004/(100×9000×2.56×106)=0.096mm；

方木的允许挠度：[ν]=0.4×103/250=1.6mm；

方木最大应力计算值2.71N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

方木受剪应力计算值0.85N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.400N/mm2，满足要求！

方木的最大挠度ν=0.096mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.600mm，满足要求！

七、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=12.19cm4；

E=206000N/mm2；

1.梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=4.35kN

最大弯矩Mmax=0.289×4.35×0.6=0.754kN·m；

最大变形νmax=2.716×4.35×6003/(100×2.06×105×12.19×104)=1.016mm；

最大支座力Rmax=11.6kN；

最大应力σ=M/W=0.754×106/(5.08×103)=148.425N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值148.425N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.016mm小于600/150=4mm与10mm,满足要求!

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

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:

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=11.6kN；

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

σ=N/(φA)≤[f]

1.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算

纵向钢管的最大支座反力：N1=11.6kN；

DB34／ 1445-2011标准下载N=N1+N2=11.6+1.943=13.543kN；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.155×1.818×1.2,1.2+2×0.1]=2.51m；

得到计算结果:立杆的计算长度

lo/i=2510/15.8=158.86；

DB11／T 1712-2020 城市综合客运交通枢纽设计规范由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.281；

钢管立杆受压应力计算值；σ=13543/(0.281×489)=98.56N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=98.56N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！