梁高支撑施工技术计算书.doc

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1、目 录会议中心KL6(5001620MM2)梁木模板与支撑计算书22.1 梁模板基本参数22.2 梁模板荷载标准值计算22.3 梁模板底模计算32.4 梁模板底方木计算42.5 梁模板侧模计算62.6 穿梁螺栓计算72.7 梁高支撑脚手架的计算72.7.1 梁底支撑钢管的计算82.7.2 梁底横向钢管计算102.7.3 扣件抗滑移的计算:102.7.4 立杆的稳定性计算:102.7.5 梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验:11会议中心KL6(5001620mm2)梁木模板与支撑计算书根据本工程特点，取较大截面梁（会议中心工程的编号为KL6）5001620mm2进行方案设计及计算，此梁不但截

2、面尺寸最大，且支撑高度达10m左右，是本工程重点质量安全控制点。 2.1 梁模板基本参数 梁截面宽度 B=500mm， 梁截面高度 H=1620mm， H方向对拉螺栓2道，对拉螺栓直径12mm， 对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)400mm。 梁模板使用的方木截面100100mm， 梁模板截面底部方木距离250mm，梁模板截面侧面方木距离400mm。 梁底模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度f=15N/mm2。 梁侧模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度f=15N/mm2。 2.2 梁模板荷载标准值计算 模板自重 = 0.340k

3、N/m2； 钢筋自重 = 1.500kN/m3； 混凝土自重 = 24.000kN/m3； 施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。 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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 其中 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1.200m； 1 外加剂影响修正系数，取1.000；

4、 2 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=21.280kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=21.290kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。2.3 梁模板底模计算 本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50.001.801.80/6 = 27.00cm3； I = 50.001.801.801.80/12 = 24.30cm4； 梁底模板面板按照三跨度连续梁计算，计算简图如下 梁底模面板计算简图 1.强度计算 强度计算公式要求： = M/W f 其中 梁底模板的强度计算值

5、(N/mm2)； M 计算的最大弯矩 (kN.m)； q 作用在梁底模板的均布荷载(kN/m)； q=1.20.340.50+24.000.501.62+1.500.501.62+1.42.500.50=26.74kN/m 最大弯矩计算公式如下: M=-0.1026.7400.2502=-0.167kN.m =0.167106/27000.0=6.190N/mm2 梁底模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 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 其中最大剪力 Q=0.60.25026.740=4.011kN 截

6、面抗剪强度计算值 T=34011/(250018)=0.669N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下: 其中 q = 0.340.50+24.000.501.62+1.500.501.62=20.825N/mm 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v = 0.67720.825250.04/(1006000.00243000.0)=0.378mm 梁底模板的挠度计算值: v = 0.378mm小于 v = 250/250,满足要求!2.4 梁模板底方木计算 梁底方木的高度 H = 100mm； 梁底方木的宽度 B

7、 = 100mm； 本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4； 梁底方木按照按照集中荷载作用的简支梁计算，计算简图如下 图 梁底方木计算简图 1.强度计算 强度计算公式要求： = M/W f 其中 梁底方木的强度计算值(N/mm2)； M 计算的最大弯矩 (kN.m)； P 作用在梁底方木的集中荷载(kN/m)； P=1.20.34(0.50+21.62)+24.000.501.62+1.500.501.62+1.42.500.500.

8、25=7.015kN 最大弯矩计算公式如下: 其中 L 梁底方木的跨度，L = 500+2300=1100mm M=7.0151100.000/4/1000=1.929kN.m =1.929106/166666.7=11.576N/mm2 梁底方木计算强度小于13.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.5P 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.57.015=3.508kN 截面抗剪强度计算值 T=33508/(2100100)=0.526N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 梁底方木抗剪强度计算满足

9、要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下: 其中 P = 0.34(0.50+21.62)+24.000.501.62+1.500.501.620.25=5.482kN 最大挠度 v = 5481.6511100.03/(489500.008333333.5)=1.920mm 梁底方木的挠度计算值: v = 1.920mm小于 v = 1100/250,满足要求!2.5 梁模板侧模计算 梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下 图 梁侧模板计算简图 1.强度计算 强度计算公式要求： = M/W f 其中 梁侧模板的强度计算值(N/mm2)； M 计算的最大弯矩 (kN.m)； q 作用在梁侧

10、模板的均布荷载(N/mm)； q=(1.221.29+1.46.00)1.62=54.996N/mm 最大弯矩计算公式如下: M=-0.1054.9960.4002=-0.880kN.m =0.880106/87480.0=10.059N/mm2 梁侧模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 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 其中最大剪力 Q=0.60.40054.996=13.199kN 截面抗剪强度计算值 T=313199/(2162018)=0.679N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm

11、2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下: 其中 q = 21.291.62=34.49N/mm 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v = 0.67734.490400.04/(1006000.00787320.1)=1.265mm 梁侧模板的挠度计算值: v = 1.265mm小于 v = 400/250,满足要求!2.6 穿梁螺栓计算 计算公式: N N = fA 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力； A 穿梁螺栓有效面积 (mm2)； f 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2； 穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.221.29+1.46.00)1.620.

12、40/2=11.00kN 穿梁螺栓直径为12mm； 穿梁螺栓有效直径为10.4mm； 穿梁螺栓有效面积为 A=84.300mm2； 穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=14.331kN； 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=10.999kN； 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距400mm。 每个截面布置2 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求!2.7 梁高支撑脚手架的计算 高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容 易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照施

13、工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使 用安全，供脚手架设计人员参考。 模板支架搭设高度为10.0米， 基本尺寸为：梁截面 BD=500mm1620mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.50米，立杆的步距 h=1.50米， 图1 梁模板支撑架立面简图 采用的钢管类型为483.5。2.7.1 梁底支撑钢管的计算 作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。 1.方木荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN)： q1 = 25.0001.6200.5000.250=5.063kN (2)模板的自重荷载(kN)： q2 = 0.3500.250

14、(21.620+0.500)=0.327kN (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： 经计算得到，活荷载标准值 P1 = (1.000+1.000)0.5000.250=0.250kN 2.方木楞传递集中力计算： P = (1.25.063+1.20.327+1.40.250)/2=3.409kN 3.支撑钢管的强度计算： 按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=3.41kN 计算简图如下 支撑钢管按照简支梁的计算公式 其中 n=0.50/0.25=2 经过简支梁的计算得到 钢管支座反力 RA = RB=(2-1)/23.41+3.41=5.11kN 通过

15、传递到支座的最大力为 21.70+3.41=6.82kN 钢管最大弯矩 Mmax=2/83.410.50=0.43kN.m 截面应力 =0.43106/5080.0=83.88N/mm2 水平钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!待添加的隐藏文字内容32.7.2 梁底横向钢管计算 横向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。2.7.3 扣件抗滑移的计算: 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(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； 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=6.82kN

16、单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。2.7.4 立杆的稳定性计算: 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=6.82kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.12910.000=1.549kN 楼板的混凝土模板的自重 N3=1.050kN N = 6.818+1.549+1.050=9.417kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i

17、 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 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)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a =

18、0.10m； 公式(1)的计算结果： = 93.84N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果： = 35.83N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.020； 公式(3)的计算结果： = 46.70N/mm2，立杆的稳定性计算 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。 表1 模板支架计算长度附加系数 k1 步距 h(m) h0.9 0.9h1.2 1.2h1.5 1.5h2.1 k1 1.2

19、43 1.185 1.167 1.163 2.7.5 梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验: 除了要遵守扣件架规范的相关要求外，还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求： a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆； b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度； c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。 2.立杆步距的设计： a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置； b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多； c.高支撑架步距

20、以0.9-1.5m为宜，不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计： a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时，需要设置整体性单或双水平加强层； b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3； c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置，四周和中部每10-15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层； d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计： a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑； b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10-15m设置

21、。 5.顶部支撑点的设计： a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm； b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm； c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。 6.支撑架搭设的要求： a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置； b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求； c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的； d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求： a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式； b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放； c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。