重庆大学模板支架专项方案

1重庆大学虎溪校区教职工住宅区五标段模板支架专项方案第一部分：梁模板支撑取梁断面最大的梁KL22(1A)进行：图1梁模板支撑架立面简图采用的钢管类型为Φ48×3.50。一、参数信息:1.脚手架参数立柱梁跨度方向间距l(m):1.20；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30；脚手架步距(m):1.35；脚手架搭设高度(m):2.70；梁两侧立柱间距(m):0.70；承重架支设:无承重立杆，木方平行梁截面A；2.荷载参数模板与木块自重(kN/m2):0.350；梁截面宽度B(m):0.200；混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；梁截面高度D(m):0.600；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000；3.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；4.其他2采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。扣件连接方式:单扣件，考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:0.80；二、梁底支撑方木的计算1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN)：q1=25.000×0.200×0.600×0.300=0.900kN；(2)模板的自重荷载(kN)：q2=0.350×0.300×(2×0.600+0.200)=0.147kN；(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)×0.200×0.300=0.240kN；2.木方楞的传递集中力验算：静荷载设计值q=1.2×0.900+1.2×0.147=1.256kN；活荷载设计值P=1.4×0.240=0.336kN；P=1.256+0.336=1.592kN。3.支撑方木抗弯强度验算：最大弯矩考虑为简支梁集中荷载作用下的弯矩，跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距M=1.592×0.700/4=0.279kN.m；木方最大应力计算值σ=278670.000/83333.333=3.344N/mm2；木方木方抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；木方最大应力计算值3.344N/mm2小于木方抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！4.支撑方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:Q=P/2截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]其中最大剪力Q=1.592/2=0.796kN；木方受剪应力计算值T=3×796.20/(2×50.00×100.00)=0.239N/mm2；木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；木方受剪应力计算值0.239N/mm2小于木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2，满足要求！5.支撑方木挠度验算：最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:3集中荷载P=q1+q2+p1=1.287kN；木方最大挠度Vmax=1287.000×700.003/(48×9500.00×4166666.67)=0.232mm；木方的挠度设计值[V]=0.700*1000/250=2.800mm；木方的最大挠度0.232mm小于木方的最大允许挠度2.800mm，满足要求！三、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.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=1.592kN；计算简图如下：支撑钢管按照简支梁的计算公式其中n=1.200/0.300=4经过简支梁的计算得到：钢管支座反力RA=RB=(4-1)/2×1.592+1.592=3.981kN；通过支撑钢管传递到支座的最大力为3×1.592+1.592=6.370kN；钢管最大弯矩Mmax=4×1.592×1.200/8=0.955kN.m；支撑钢管的最大应力计算值σ=0.955×106/5080.000=188.079N/mm2；支撑钢管的抗弯强度的其设计值[T]=205.0N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值188.079N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度的设计值205.0N/mm2，满足要求！四、梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。4五、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40kN；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，根据前面计算结果得到R=6.37kN；R6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!六、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=6.370kN；脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.138×2.700=0.447kN；楼板的混凝土模板的自重：N3=0.720kN；楼板钢筋混凝土自重荷载:N4=(1.20/2+(0.70-0.20)/2)×1.20×0.100×25.00=2.550kN；N=6.370+0.447+0.720+2.550=10.086kN；φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/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--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)；[f]--钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.00N/mm2；lo--计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算lo=k1uh(1)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=1.730；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.730×1.350=2.698m；5Lo/i=2697.503/15.800=171.000；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=0.243；钢管立杆受压应力计算值；σ=10086.396/(0.243×489.000)=84.883N/mm2；钢管立杆稳定性计算σ=84.883N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！第二部分模板支架一、参数信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.35；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):2.80；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；扣件连接方式:双扣件，考虑扣件保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.90；板底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):0.12；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):1.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；3.楼板参数钢筋级别:冷扎带肋钢筋；楼板混凝土标号:C25；每层标准施工天数:8；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):1077.000；计算楼板的宽度(m):3.90；计算楼板的厚度(m):0.12；计算楼板的长度(m):4.20；施工平均温度(℃):15.000；4.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；6图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，方木的截面几何参数为本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=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(kN)：p1=(1.000+1.000)×1.000×0.300=0.600kN；2.强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:均布荷载q=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.900+0.105)=1.206kN/m；集中荷载p=1.4×0.600=0.840kN；最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.840×1.000/4+1.206×1.0002/8=0.361kN；最大支座力N=P/2+ql/2=0.840/2+1.206×1.000/2=1.023kN；方木最大应力计算值σ=M/W=0.361×106/83333.33=4.329N/mm2；方木的抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；方木的最大应力计算值为4.329N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!3.抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:7Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh[T]其中最大剪力:Q=1.206×1.000/2+0.840/2=1.023kN；方木受剪应力计算值T=3×1.023×103/(2×50.000×100.000)=0.307N/mm2；方木抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；方木的受剪应力计算值0.307N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.300N/mm2，满足要求!4.挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=1.005kN/m；集中荷载p=0.600kN；最大挠度计算值V=5×1.005×1000.04/(384×9500.000×4166666.667)+600.000×1000.03/(48×9500.000×4166666.7)=0.646mm；最大允许挠度[V]=1000.000/250=4.000mm；方木的最大挠度计算值0.646mm小于方木的最大允许挠度4.000mm,满足要求!三、板底支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.206×1.000+0.840=2.046kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)8支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.689kN.m；最大变形Vmax=1.761mm；最大支座力Qmax=7.441kN；最大应力σ=135.578N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值135.578N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm，满足要求！四、扣件抗滑移的计算: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，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.90，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为14.40kN。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14.40kN；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=7.441k