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高支模安全专项施工方案（155P）.docx

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 ：lo = k1uh

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m；

水利水电工程锚喷支护技术规范［sl377-2007］Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ；

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= 0.209 ；

钢管立杆受压应力计算值 ；σ=3645.04/(0.209×424) = 41.133 N/mm2；

钢管立杆稳定性计算 σ = 41.133 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:

梁底支撑最大支座反力： N1 =7.492 kN ；

N =7.492+1.464=8.77 kN；

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 ：lo = k1uh

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m；

Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ；

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= 0.209 ；

钢管立杆受压应力计算值 ；σ=8770.396/(0.209×424) = 98.971 N/mm2；

钢管立杆稳定性计算 σ = 98.971 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

7.5.1 1000×1000mm柱高支模计算

柱截面宽度B(mm):1000.00；柱截面高度H(mm):1000.00；柱模板的总计算高度:H = 9.45m；

根据规范，当采用溜槽、串筒或导管时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2；

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1；柱截面宽度B方向竖楞数目:5；

柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1；柱截面高度H方向竖楞数目:5；

对拉螺栓直径(mm):M14；

柱箍材料:钢楞；截面类型:圆钢管48×3.0；

钢楞截面惯性矩I(cm4):10.78；钢楞截面抵抗矩W(cm3):4.49；

柱箍的间距(mm):400；柱箍合并根数:2；

竖楞材料:木楞；竖楞合并根数:1；

宽度(mm):50.00；高度(mm):90.00；

面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):18.00；

面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；

面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50；

方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；方木弹性模量E(N/mm2):9500.00；

方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；

钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；

二、柱模板荷载标准值计算

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别计算得 44.525 kN/m2、226.800 kN/m2，取较小值44.525 kN/m2作为本工程计算荷载。

计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=44.525kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。

模板结构构件中的面板属于受弯构件，按简支梁或连续梁计算。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象，进行强度、刚度计算。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。

由前述参数信息可知，柱截面宽度B方向竖楞间距最大，为l= 238 mm，且竖楞数为 5，面板为大于 3 跨，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。

对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×44.53×0.40=21.372kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.40=1.120kN/m；

q = q1 + q2 =21.372+1.120=22.492 kN/m；

面板的最大弯距：M =0.1×22.492×238×238= 1.27×105N.mm；

面板最大应力按下式计算：

b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；

W= 400×18.0×18.0/6=2.16×104 mm3；

面板的最大应力计算值： σ = M/W = 1.27×105 / 2.16×104 = 5.898N/mm2；

面板的最大应力计算值 σ =5.898N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2，满足要求！

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×44.53×0.40=21.372kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.40=1.120kN/m；

q = q1 + q2 =21.372+1.120=22.492 kN/m；

面板的最大剪力：∨ = 0.6×22.492×238.0 = 3211.858N；

截面抗剪强度必须满足下式:

面板截面受剪应力计算值: τ =3×3211.858/(2×400×18.0)=0.669N/mm2；

面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；

面板截面的受剪应力 τ =0.669N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！

最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，挠度计算公式如下:

I= 400×18.0×18.0×18.0/12 = 1.94×105 mm4；

面板最大容许挠度: [ν] = 238 / 250 = 0.952 mm；

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×17.81×238.04/(100×9500.0×1.94×105) = 0.209 mm；

面板的最大挠度计算值 ν =0.209mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 0.952mm,满足要求！

模板结构构件中的竖楞（小楞）属于受弯构件，按连续梁计算。

本工程柱高度为9.4m,柱箍间距为400mm，竖楞为大于 3 跨，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，竖楞采用木楞，宽度50mm，高度90mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 50×90×90/6 = 67.5cm3；

I = 50×90×90×90/12 = 303.75cm4；

支座最大弯矩计算公式：

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×44.53×0.24=12.716kN/m；

竖楞的最大弯距：M =0.1×13.383×400.0×400.0= 2.14×105N.mm；

竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 2.14×105/6.75×104 = 3.172N/mm2；

竖楞的最大应力计算值 σ =3.172N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2，满足要求！

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×44.53×0.24=12.716kN/m；

竖楞的最大剪力：∨ = 0.6×13.383×400.0 = 3211.858N；

截面抗剪强度必须满足下式:

竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×3211.858/(2×50.0×90.0)=1.071N/mm2；

竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；

竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =1.071N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！

最大挠度按三跨连续梁计算，公式如下:

竖楞最大容许挠度: [ν] = 400/250 = 1.6mm；

竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.60×400.04/(100×9500.0×3.04×106) = 0.064 mm；

竖楞的最大挠度计算值 ν=0.064mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.6mm ，满足要求！

本算例中，柱箍采用钢楞，截面类型为圆钢管48×3.0；

截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

钢柱箍截面抵抗矩 W = 4.49 cm3；

钢柱箍截面惯性矩 I = 10.78 cm4；

柱箍为2 跨，按集中荷载二跨连续梁计算（附计算简图）：

P = (1.2 ×44.52 + 1.4 ×2)×0.238 × 0.4/2 = 2.68 kN；

B方向柱箍剪力图(kN)

最大支座力: N = 7.924 kN；

B方向柱箍弯矩图(kN·m)

最大弯矩: M = 0.409 kN.m；

B方向柱箍变形图(mm)

最大变形: V = 0.305 mm；

1. 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式

其中 ，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.41 kN.m；

弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 4.49 cm3；

B边柱箍的最大应力计算值: σ = 86.73 N/mm2；

柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2；

B边柱箍的最大应力计算值 σ =86.73N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求!

经过计算得到: ν= 0.305 mm；

柱箍最大容许挠度:[ν] = 500 / 250 = 2 mm；

柱箍的最大挠度 ν=0.305mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm，满足要求!

六、B方向对拉螺栓的计算

查表得：对拉螺栓的型号: M14 ；

对拉螺栓的有效直径: 11.55 mm；

对拉螺栓的有效面积: A= 105 mm2；

对拉螺栓所受的最大拉力: N = 7.924 kN。

对拉螺栓所受的最大拉力 N=7.924kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN，对拉螺栓强度验算满足要求!

本工程中，柱箍采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本工程中，柱箍采用钢楞，截面类型为圆钢管48×3.0；

截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

钢柱箍截面抵抗矩 W = 4.49cm3；

钢柱箍截面惯性矩 I = 107.8cm4；

柱箍为2 跨，按二跨连续梁计算（附计算简图）：

P = (1.2×44.52+1.4×2)×0.238 ×0.4/2 = 2.68 kN；

H方向柱箍剪力图(kN)

最大支座力: N = 7.924 kN；

H方向柱箍弯矩图(kN·m)

最大弯矩: M = 0.409 kN.m；

H方向柱箍变形图(mm)

最大变形: V = 0.305 mm；

柱箍截面抗弯强度验算公式:

其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.41 kN.m；

弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 4.49 cm3；

H边柱箍的最大应力计算值: σ = 86.735 N/mm2；

柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2；

H边柱箍的最大应力计算值 σ =86.735N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求!

经过计算得到: V = 0.305 mm；

柱箍最大容许挠度: [V] = 500 / 250 = 2 mm；

柱箍的最大挠度 V =0.305mm 小于 柱箍最大容许挠度 [V]=2mm，满足要求!

GB50840-2012 矿浆管线施工及验收规范八、H方向对拉螺栓的计算

对拉螺栓的直径: M14 ；

对拉螺栓有效直径: 11.55 mm；

GBT50312-2016标准下载 对拉螺栓有效面积: A= 105 mm2；

对拉螺栓所受的最大拉力: N = 7.924 kN。

对拉螺栓所受的最大拉力: N=7.924kN 小于 [N]=17.85kN，对拉螺栓强度验算满足要求!