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箱涵轮扣式模板支架施工方案(专家论证).doc

抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.10×0.805×106/8982.0=93.89N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

DB33／ 2260-2020 电镀水污染物排放标准最大变形 v = 0.312mm

顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求!

3.5、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架钢管的自重(kN)：

NG1 = 0.114×5.500=0.626kN

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.300×0.600×0.600=0.108kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3 = 25.100×0.900×0.600×0.600=8.132kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 8.866kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.000+0.000)×0.600×0.600=0.720kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.30NG + 1.50NQ

3.6、立杆的稳定性计算

按照有剪刀撑框架式支撑结构计算

单元框架x向跨数 nx = 6

支撑结构的刚度比 K = EI/hk+ly/6h = 2.06×11.00/(1.20×15.00)+0.60/(6×1.20) = 1.34

单元框架x向跨距与步距h之比 αx = 0.50

依据规范附录G并对K和αx做双向插值，可得计算长度系数 μ = 2.32

单元框架x向跨数 nx = 6

支撑结构的刚度比 K = EI/hk+ly/6h = 2.06×11.00/(1.20×15.00)+0.60/(6×1.20) = 1.34

单元框架x向跨距与步距h之比 αx = 0.50

依据规范附录G并对K和αx做双向插值，可得计算长度系数 μ = 2.32

μ取计算结果的较大值，所以计算长度系数 μ = max(2.32,2.32)=2.32

依据规范表5.3.9并做插值可得高度修正系数 βH = 1.01

扫地杆高度、悬臂长度分布与步距之比的最大值 α = 0.42

依据规范附录G并对α做插值,可得扫地杆高度与悬臂杆长度修正系数βa = 1.03

l0 = max(βHβaμh,h'+2k0h2)

= max(1.01×1.03×2.32×1.20,1.20+2×0.7×0.50) = 2.91 m

验算立杆长细比：l0 = h = 1.20m；

λ=l0/i=1200/16.1=74.761

长细比验算 λ < 150,满足要求!

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，N = 12.61kN

φ —— 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 = 1.61

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.27

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.56

σ —— 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)；

立杆稳定性验算：l0=2.905m；

λ=l0/i=2905/16.1=180.980

查规范附表可得 φ=0.220

σ=12606/(0.220×426.9)=134.207N/mm2

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中 N —— 立杆轴力设计值(kN)

φ—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；

A—— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.27

W—— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.56

M—— 立杆弯矩设计值；

N'E—— 立杆的欧拉临界力，N'E = π2EA / λ2；

λ—— 计算长细比，λ = l0/i；

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.61

风荷载标准值：Wk=uz×us×w0 = 1.280×1.200×0.350=0.538kN/m2

风荷载产生的弯矩 Mw=1.50×0.6×0.538×0.600×1.200×1.200/10=0.070kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m)；

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.538×5.5×0.60×(0.5×5.5+0.80)=6.298kN.m

Nwk = 6×14/(14+1)/(14+2)×(6.298/9.00)=0.245kN

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

Nw=1.300×8.866+1.500×0.720+ 1.50×0.6×0.245=12.826kN

立杆稳定性验算：l0=2.905m；

λ=l0/i=2905/16.1=180.980

立杆的欧拉临界力为：N'E = π2EA / λ2 = 26.502kN

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

3.7、轮扣式模板支架整体稳定性计算

依据规范模板支架应进行整体抗倾覆验算。

支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中： MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　 MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

MR=9.0002×0.600×(1.739+0.300)+2×(0.000×9.000×0.600)×9.000/2=99.026kN.m

MT=3×1.100×6.298 = 20.783kN.m

模板支架整体抗倾覆验算 MT < MR，满足整体稳定性要求！

轮扣式模板支撑架计算满足要求！

计算断面宽度900mm，高度5500mm，两侧楼板厚度900mm。

模板面板采用普通胶合板。

内龙骨布置20道，内龙骨采用50.×100.mm木方。

外龙骨间距400mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。

对拉螺栓布置9道，在断面内水平间距200+500+500+500+500+500+500+500+500mm，断面跨度方向间距400mm，直径14mm。

面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度14.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。

木方剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

模板组装示意图

2)墙模板荷载标准值计算

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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

当浇筑速度大于10m/h或坍落度大于180mm时，新浇混凝土侧压力按公式2计算；其他情况按两个公式计算，取较小值:

其中 γc—— 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5.714h；

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；

β—— 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=27.000kN/m2

考虑结构的重要性系数1.00，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:

F1=1.00×27.000=27.000kN/m2

考虑结构的重要性系数1.00，倾倒混凝土时产生的荷载标准值:

F2=1.00×4.000=4.000kN/m2。

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照简支梁计算。

面板的计算宽度取0.40m。

荷载计算值 q = 1.30×27.000×0.400+1.50×4.000×0.400=16.440kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 21.60cm3；

截面惯性矩 I = 19.44cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

变形计算受力图

变形图(mm)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=1.990kN

N2=1.990kN

最大弯矩 M = 0.120kN.m

最大变形 V = 0.408mm

经计算得到面板抗弯计算强度 f = M/W = 0.120×1000×1000/21600=5.556N/mm2

面板的抗弯强度设计值 [f]，取14.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

截面抗剪强度计算值 T = 3Q/2bh = 3×1990.0/(2×400.000×18.000)=0.415N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

面板最大挠度计算值 v = 0.408mm

面板的最大挠度小于242.1/250,满足要求!

4）墙模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.24×27.00+1.5×0.24×4.00=9.951kN/m

挠度计算荷载标准值q=0.24×27.00=6.534kN/m

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载 q =P/l= 3.980/0.400=9.951kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×9.951×0.40×0.40=0.159kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.400×9.951=2.388kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.400×9.951=4.378kN

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 83.33cm3；

截面惯性矩 I = 416.67cm4；

抗弯计算强度 f = M/W = 0.159×106/83333.3=1.91N/mm2

抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

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=3×2388/(2×50×100)=0.716N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

抗剪强度计算满足要求!

最大挠度小于400.0/250,满足要求!

5）墙模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管剪力图(kN)

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图(mm)

最大弯矩 Mmax=0.404kN.m

最大变形 vmax=0.059mm

最大支座力 Qmax=9.368kN

抗弯计算强度 f = M/W = 0.404×106/8985.9=44.96N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于500.0/150与10mm,满足要求!

N < [N] = fA

其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；

　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；

　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

对拉螺栓的直径(mm): 14

对拉螺栓有效直径(mm): 12

对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000

对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850

对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 9.368

对拉螺栓强度验算满足要求!

经验算，XXX、XXX、XXX拟采用的模板支架系统均满足规范要求。

XXX箱涵参数与XXX相同，XXX箱涵顶板厚度小于XXX，立杆间距、步距与XXX一致，故此两座箱涵不另做验算。

施工时支架搭设严格按照方案执行。次龙骨间距、主龙骨间距、支架纵横间距严禁大于设计值，可根据方案设计值适当加密。

附图、附表、人员证件

附图一：XX园箱涵布置平面图

附图二：施工平面布置图

附图三：各箱涵支架搭设图

三、轮式扣件型式检验报告

附表 XXX施工进度计划

附表 XXX施工进度计划

附表 XXX施工进度计划

附表 XXX施工进度计划

附图一 箱涵平面布置图

铁路线路防护栅栏通线（2012）8001附图二 施工平面布置图

附图三 XXX箱涵支架搭设图（一）

附图四 XXX箱涵支架搭设图（二）

附图五 XXX箱涵支架搭设图（三）

附图六 XXX箱涵支架搭设图（四）

GBT50200-2018 有线电视网络工程设计标准附图七 箱涵预压检测平面布置图