超高梁板模板说及其支撑体系.doc

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1、南京军区文工团政治部排演场工程超高梁板模板及其支撑方案编制人:许强南通市新华建筑安装工程有限公司超高梁板模板及其支撑体系1.工程概况南京军区政治部文工团排演场工程是一座室内空间较大的建筑,其局部层高较高,如三层的(13轴16轴)(V轴Q轴)及(13轴16轴)(A轴F轴)层高达11.9m,板厚150mm,最大的梁5001500; (7轴11轴)(D轴F轴)及(7轴11轴)(Q轴S轴)层高达11.2m,板厚150mm,最大的梁400700;门厅大梁支架高度11.7m；(13轴16轴)(Q轴V轴)及(13轴16轴)(A轴F轴)层高达8m,板厚120mm,最大的梁5001200等。2.模板及其支撑体系

2、根据本工程梁板局部超高等特点、考虑施工方便；本方案的验算过程，模板及其支撑体系暂定如下：梁宽500mm的梁，梁底背方50*100四根，梁底宽300400mm梁底背方50*100三根；8层高12m时,当1100梁高1500mm梁下立杆纵向间距550，当500梁高1000mm时,梁下立杆纵向间距700 mm。当梁高500mm梁下立杆纵向间距800mm;梁两侧间距均为900 mm;当8层高时梁下立杆纵向间距800 mm;每道横杆位置梁下中部加顶杆各一根,18mm胶合板面;1100梁高1500mm梁侧螺杆12mm三道，螺杆纵向间距600mm;800梁高1000mm梁侧拉杆12mm二道，螺杆纵向间距60

3、0; 500h800设一道12螺杆纵向间距600mm；h500mm梁不设螺杆；板下立杆间距800mm，步距1500mm。本高架方案按12m及8m两种层高情况下特殊断面大梁分别计算,对于8层高12m的梁板高架体系；根据层高12m的高架计算结果实施。层高8m的高空支架，根据层高12m的高架计算结果实施。1100mm梁高1500mm的大梁按1500mm高大梁计算结果实施；500梁高1000mm按1000mm高大梁计算结果；梁高500mm高支架按500高的计算结果。3.验算3.1 层高12m大梁1100梁高1500mm，梁宽500mm，梁板模板支撑;3.1.1、大梁侧模及拉杆A、梁模板基本参数梁截面宽

4、度 B=500mm，梁截面高度 H=1500mm，H方向对拉螺栓3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)600mm。梁模板使用的木方截面50100mm，梁模板截面侧面木方距离300mm。E=6000N/mm2， f=15N/mm2。B、梁模板荷载标准值计算Q1 = 0.340kN/m2；Q2 = 1.500kN/m3；Q3= 24.000kN/m3；Q4= 2.500kN/m2。新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=28.380kN/m2实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=28.380kN/m2倒混凝土时

5、产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。C、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.抗弯强度计算抗弯强度计算公式要求： f = M/W fq=(1.228.38+1.46.00)1.50=63.684N/mm M=-0.1063.6840.3002=-0.573kN.mf=0.573106/81000.0=7.076N/mm2梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!.抗剪计算最大剪力 Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.60.30063.684=11.463kN截面抗剪强度计算值

6、 T=311463/(2150018)=0.637N/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!.挠度计算最大挠度其中 q = 28.381.50=42.57N/mmv = 0.67742.570300.04/(1006000.00729000.1)=0.534mm梁侧模板的挠度计算值: v = 0.534mm小于 v = 300/250,满足要求!、穿梁螺栓计算计算公式: N N = fAf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 = (1.228.38+1.46.00)1.500.60/3=12.74kN穿梁螺栓直径为12mm

7、；穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=12.920kN；穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=12.737kN；每个截面布置3 道穿梁螺栓。穿梁螺栓强度满足要求!3.1.2、12m层高梁下支撑脚手架的计算基本数据:模板支架搭设高度为12.0米，梁截面 BD=500mm1500mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.55米，立杆的步距 h=1.50米，梁底增加1道承重立杆,采用的钢管类型为483.5。A、梁底面模计算 1.荷载的计算 q1 = 25.0001.5000.550=20.625kN/m q2 = 0.3500.550(21.500+0.500)/0.500=1.348kN/m活荷载标准值 P1

8、 = (1.200+2.000)0.5000.550=0.880kN 均布荷载 q = 1.220.625+1.21.348=26.367kN/m 集中荷载 P = 1.40.880=1.232kN 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 55.001.801.80/6 = 29.70cm3； I = 55.001.801.801.80/12 = 26.73cm4； 计算简图 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.665kN N2=5.542kN N3=5.542kN N4=1.665kN M = 0.088kN.m V = 0.

9、1mm (1)抗弯强度计算 f = 0.08810001000/29700=2.963N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T=32813.0/(2550.00018.000)=0.426N/mm2 抗剪强度验算 T T，满足要求! (3)挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.070mm 面板的最大挠度小于166.7/250,满足要求!B、梁底支撑木方的计算 1梁底木方计算 均布荷载 q = 5.542/0.550=10.077kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.110.080.550.55=0.305kN.m 最大剪力 Q=0.60.5

10、5010.077=3.325kN 最大支座力 N=1.10.55010.077=6.097kN W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.305106/83333.3=3.66N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 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 截面抗剪强度计算值 T=33325/(250100)=0.998N/mm2 截面

11、抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6778.398550.04/(1009500.004166666.8)=0.131mm 木方的最大挠度小于550.0/250,满足要求!C、梁底支撑钢管计算 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.475kN.m 最大变形 vmax=0.105mm 最大支座力 Qmax=12.624kN 抗弯计算强度 f=0.475106/5080.0=93.53N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm

12、2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于450.0/150与10mm,满足要求!D、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=12.62kN纵向或横向水平杆与立杆连接时采用双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求E、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式N1=12.62kN N2 = 1.20.12912.000=1.859kNN = 12.624+1.859=14.483kNi = 1.58A = 4.89W = 5.08 钢管立杆抗压强度

13、计算值 (N/mm2)； f = 205.00N/mm2；l0 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范 l0 = k1uh (1)l0 = (h+2a) (2)k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.10m；公式(1)： = 150.26N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)： = 55.11N/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,由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)k2 计算长度附加系数，

14、按照表2取值为1.026；公式(3)的计算结果： = 74.79N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!3.1.3、12m层高板下支撑脚手架的计算模板支架搭设高度为12.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米。采用的钢管类型为483.5。图1 楼板支撑架立面简图A、模板面板计算q1 = 25.0000.1500.800+0.3500.800=3.280kN/mq2 = (2.000+1.500)0.800=2.800kN/m截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 80.001.801.80/6 = 43.20cm3； I =

15、 80.001.801.801.80/12 = 38.88cm4；(1)抗弯强度计算f = M / 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，取15.00N/mm2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.23.280+1.42.800)0.3000.300=0.071kN.mf = 0.07110001000/43200=1.637N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI v =

16、l / 250v = 0.6773.2803004/(1006000388800)=0.077mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!B、模板支撑木方的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.0000.1500.300=1.125kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3500.300=0.105kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载q2 = (1.500+2.000)0.300=1.050kN/mq1 = 1.21.125+1.20.105=1.476kN/mq2 = 1.41.050=1.470kN/m木方的计算q

17、 = 2.357/0.800=2.946kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.950.800.80=0.189kN.m 最大剪力 Q=0.60.8002.946=1.414kN 最大支座力 N=1.10.8002.946=2.592kN 木方的截面力学参数为 W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； 木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.189106/83333.3=2.26N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大

18、剪力Q = 0.6ql 截面抗剪强度T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=31414/(250100)=0.424N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6771.230800.04/(1009500.004166666.8)=0.086mm 木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!C、板底支撑钢管计算 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。支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mma

19、x=0.561kN.m 最大变形 vmax=0.885mm 最大支座力 Qmax=7.507kN 抗弯计算强度 f=0.561106/5080.0=110.52N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!D、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=7.51kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!E、模板支架荷载标

20、准值(立杆轴力) 1.静荷载标准值包括以下内容： NG1 = 0.12912.000=1.549kN NG2 = 0.3500.8000.800=0.224kN NG3 = 25.0000.1500.8000.800=2.400kNNG = NG1+NG2+NG3 = 4.173kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。NQ = (1.500+2.000)0.8000.800=2.240kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQF、立杆的稳定性计算 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 (kN)；

21、N = 8.14 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 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，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，取值为1.155； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70 a=0.10m 立杆

22、上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度 公式(1)的计算结果： = 80.33N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果： = 30.99N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!3.2 层高12m，500梁高1000mm，梁宽500mm，基本数据：模板支架搭设高度为12.0米，计算时梁截面选BD=500mm1000mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.70米，立杆的步距 h=1.50米，梁底增加1道承重立杆。采用的钢管类型为483.5。3.2.1、模板面板计算荷载的计算：q1 = 25.0001.0000.700=17.500kN/mq2 = 0.3500.

23、700(21.000+0.500)/0.500=1.225kN/mP1 = (1.200+2.000)0.5000.700=1.120kN 均布荷载 q = 1.217.500+1.21.225=22.470kN/m 集中荷载 P = 1.41.120=1.568kN W = 70.001.801.80/6 = 37.80cm3； I = 70.001.801.801.80/12 = 34.02cm4； 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.380kN N2=5.021kN N3=5.021kN N4=1.380kN 最大弯矩 M =

24、 0.082kN.m 最大变形 V = 0.0mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.08210001000/37800=2.169N/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! (2)抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度计算值 T=32656.0/(2700.00018.000)=0.316N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T，满足要求! (3)挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.043mm 面板的最大挠度小于166.7/250,满足要求!3.2.2、梁底支撑木方的

25、计算梁底木方计算q = 5.021/0.700=7.173kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.17.170.700.70=0.351kN.m 最大剪力 Q=0.60.7007.173=3.013kN 最大支座力 N=1.10.7007.173=5.523kN 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.351106/83333.3=4.22N/mm2 木方的抗弯计算强度小于

26、13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算 可以不计算 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 截面抗剪强度计算值 T=33013/(250100)=0.904N/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!(3)木方挠度计算最大变形 v =0.6775.978700.04/(1009500.004166666.8)=0.245mm木方的最大挠度小于700.0/250,满足要求!3.2.3、梁底支撑钢管计算梁底支撑横向钢管计算 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN

27、) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.420kN.m 最大变形 vmax=0.091mm 最大支座力 Qmax=11.277kN 抗弯计算强度 f=0.420106/5080.0=82.71N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于450.0/150与10mm,满足要求!3.2.4、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=11.28kN 采

28、用双扣件满足扣件竖向抗滑要求!3.2.5、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：N1=11.28kN (已经包括组合系数1.4)N2 = 1.20.12912.000=1.859kNN = 11.277+1.859=13.136kNi = 1.58 A = 4.89 W = 5.08 f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 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1.185； u = 1.70 计算长度系数，参照扣件式规范

29、表5.3.3； a=0.10m立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；公式(1)的计算结果： = 136.28N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果： = 49.98N/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1.026； 公式(3)的计算结果： = 67.84N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!3.2.6侧模螺杆800梁高1000mm 螺杆两排 N N = fA 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力； A 穿梁螺栓有效面积 (mm

30、2)； f 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2； N = (1.220.40+1.44.00)1.000.60/2=9.02kN 穿梁螺栓直径为12mm； 穿梁螺栓有效直径为9.9mm； 穿梁螺栓有效面积为 A=76.000mm2； 穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=12.920kN； 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=9.024kN； 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。 每个截面布置2 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求!3.2.7 500梁高700mm 螺杆一排计算公式: 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

31、拉强度设计值，取170N/mm2； N = (1.213.20+1.44.00)0.700.60/1=9.01kN 穿梁螺栓直径为12mm； 穿梁螺栓有效直径为9.9mm； 穿梁螺栓有效面积为 A=76.000mm2； 穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=12.920kN； 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=9.005kN； 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。 每个截面布置1 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求!3.3 层高8m,梁高1200mm，梁下立杆支撑体系梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米，梁底增加1道承重立杆,采用的钢管类型为483.5。 1

32、.荷载的计算： q1 = 25.0001.2000.800=24.000kN/m q2 = 0.3500.800(21.200+0.500)/0.500=1.624kN/m P1 = (1.200+2.000)0.5000.800=1.280kN 均布荷载 q = 1.224.000+1.21.624=30.749kN/m 集中荷载 P = 1.41.280=1.792kN W = 80.001.801.80/6 = 43.20cm3； I = 80.001.801.801.80/12 = 38.88cm4； 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别

33、为 N1=1.916kN N2=6.668kN N3=6.668kN N4=1.916kN 最大弯矩 M = 0.107kN.m 最大变形 V = 0.1mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.10710001000/43200=2.477N/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! (2)抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度计算值 T=33458.0/(2800.00018.000)=0.360N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T，满足要求! (3)挠度计算 面板最大挠

34、度计算值 v = 0.053mm 面板的最大挠度小于166.7/250,满足要求!梁底木方计算 q = 6.668/0.800=8.335kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.18.340.800.80=0.533kN.m 最大剪力 Q=0.60.8008.335=4.001kN 最大支座力 N=1.10.8008.335=7.334kN 木方的截面力学参数为 W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.533106/83333.3=6.4

35、0N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力Q = 0.6ql 截面抗剪强度T = 3Q/2bh T T=34001/(250100)=1.200N/mm2 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6776.946800.04/(1009500.004166666.8)=0.487mm木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!梁底支撑横向钢管计算 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.565kN.m 最大变形 vmax=0.124mm 最大支座力 Qmax=15.078kN 抗弯计算强度 f=0.565106/5080.0=111.13N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!