超高梁板模板及其支撑体系

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1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500×1500;(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400×700;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500×1200等。2.模板及其支撑体系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300～400mm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700mm。当梁高＜500mm梁下立杆纵向间距800mm;梁两侧间距均为900mm;当8≤层高时梁下立杆纵向间距800mm;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ф12mm三道，螺杆纵向间距600mm;800≤梁高＜1000mm梁侧拉杆ф12mm二道，螺杆纵向间距600;500≤h＜800设一道ф12螺杆纵向间距600mm；h＜500mm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50×100mm，梁模板截面侧面木方距离300mm。E=6000N/mm2，[f]=15N/mm2。2B、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30030030063.68kN/mAB图梁侧模板计算简图①.抗弯强度计算抗弯强度计算公式要求：f=M/W[f]q=(1.2×28.38+1.4×6.00)×1.50=63.684N/mmM=-0.10×63.684×0.3002=-0.573kN.mf=0.573×106/81000.0=7.076N/mm2梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!②.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=0.6×0.300×63.684=11.463kN截面抗剪强度计算值T=3×11463/(2×1500×18)=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!③.挠度计算最大挠度其中q=28.38×1.50=42.57N/mm3v=0.677×42.570×300.04/(100×6000.00×729000.1)=0.534mm梁侧模板的挠度计算值:v=0.534mm小于[v]=300/250,满足要求!④、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=(1.2×28.38+1.4×6.00)×1.50×0.60/3=12.74kN穿梁螺栓直径为12mm；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B×D=500mm×1500mm，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48×3.5。A、梁底面模计算1.荷载的计算q1=25.000×1.500×0.550=20.625kN/mq2=0.350×0.550×(2×1.500+0.500)/0.500=1.348kN/m活荷载标准值P1=(1.200+2.000)×0.500×0.550=0.880kN均布荷载q=1.2×20.625+1.2×1.348=26.367kN/m集中荷载P=1.4×0.880=1.232kN截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=55.00×1.80×1.80/6=29.70cm3；I=55.00×1.80×1.80×1.80/12=26.73cm4；1671671671.23kN26.37kN/mAB计算简图0.0890.054弯矩图(kN.m)41.672.732.810.620.622.812.731.67剪力图(kN)0.0700.001变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=1.665kNN2=5.542kNN3=5.542kNN4=1.665kNM=0.088kN.mV=0.1mm(1)抗弯强度计算f=0.088×1000×1000/29700=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=3×2813.0/(2×550.000×18.000)=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=0.1×10.08×0.55×0.55=0.305kN.m最大剪力Q=0.6×0.550×10.077=3.325kN最大支座力N=1.1×0.550×10.077=6.097kNW=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.305×106/83333.3=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]5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=3×3325/(2×50×100)=0.998N/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=0.677×8.398×550.04/(100×9500.00×4166666.8)=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0.1790.475支撑钢管弯矩图(kN.m)0.0000.105支撑钢管变形图(mm)0.900.900.770.776.316.316.316.310.770.770.900.90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=0.475×106/5080.0=93.53N/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!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≤Rc6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=12.62kNN2=1.2×0.129×12.000=1.859kNN=12.624+1.859=14.483kNi=1.58A=4.89W=5.08——钢管立杆抗压强度计算值(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，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48×3.5。7图1楼板支撑架立面简图A、模板面板计算q1=25.000×0.150×0.800+0.350×0.800=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=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3；I=80.00×1.80×1.80×1.80/12=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×(1.2×3.280+1.4×2.800)×0.300×0.300=0.071kN.mf=0.071×1000×1000/43200=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]=l/250v=0.677×3.280×3004/(100×6000×388800)=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=25.000×0.150×0.300=1.125kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：8q12=0.350×0.300=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=1.2×1.125+1.2×0.105=1.476kN/mq2=1.4×1.050=1.470kN/m木方的计算q=2.357/0.800=2.946kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.95×0.80×0.80=0.189kN.m最大剪力Q=0.6×0.800×2.946=1.414kN