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四季御园地下一层及首层高支模支撑施工方案

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

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；

分别为50.994kN/m2、24.000kN/m2，取较小值24.000kN/m2作为本工程计算荷载。

GB-T31032-2014钢制管道焊接及验收.pdf（二）、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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。

次楞（内龙骨）的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位：mm)

跨中弯矩计算公式如下:

按以下公式计算面板跨中弯矩：

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.5×24×0.9=12.96kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m；

q=q1+q2=12.96+1.260=14.22kN/m；

计算跨度(内楞间距):l=329.33mm；

面板的最大弯距M=0.1×14.22×329.3332=1.54×105N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=1.54×105/2.70×104=5.70N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=5.7N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×12×329.334/(100×9500×2.43×105)=0.41mm；

面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=329.333/250=1.317mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.41mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.317mm，满足要求！

（三）、梁侧模板内外楞的计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，次楞采用木方，截面宽度50mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50×10×1/6=83.33cm3；

I=50×100×1/12=416.67cm4；

强度验算计算公式如下:

M–次楞的最大弯距(N.mm)；

W–次楞的净截面抵抗矩；

[f]–次楞的强度设计值(N/mm2)。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在次楞的荷载，q=(1.2×24×0.9+1.4×2×0.9)×0.329=7.23kN/m；

次楞计算跨度:l=500mm；

次楞的最大弯距:M=0.1×7.23×500.002=1.81×105N.mm；

最大支座力:R=1.1×7.232×0.5=3.978kN；

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.81×105/8.33×104=2.17N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=2.17N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.次楞的挠度验算

次楞的最大挠度计算值:ω=0.677×5.93×5004/(100×10000×8.33×106)=0.03mm；

次楞的最大容许挠度值:[ω]=500/250=2mm；

次楞的最大挠度计算值ω=0.03mm小于次楞的最大容许挠度值[ω]=2mm，满足要求！

主楞(木或钢)承受内楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.978kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。

本工程中，主龙骨采用2根木楞，截面宽度50mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50×1002×2/6=166.67cm3；

I=50×1003×2/12=833.33cm4；

主楞弯矩图(kN.m)

（1）.主楞抗弯强度验算

M–主楞的最大弯距(N.mm)；

W–主楞的净截面抵抗矩；

[f]–主楞的强度设计值(N/mm2)。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=1.777kN.m

主楞最大计算跨度:l=388mm；

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:σ=1.78×106/1.67×105=10.66N/mm2；

主楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=10.66N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为1.423mm

主楞的最大容许挠度值:[ω]=388/250=1.552mm；

主楞的最大挠度计算值ω=1.423mm小于主楞的最大容许挠度值[ω]=1.552mm，满足要求！

（四）、穿梁螺栓的计算

穿梁螺栓的直径:12mm；

穿梁螺栓有效直径:9.85mm；

穿梁螺栓有效面积:A=76mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:N=24×0.5×0.488=5.856kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.856kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=350×18×18/6=1.89×104mm3；

I=350×18×18×18/12=1.70×105mm4；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:1.2×（24.00+1.50）×0.35×1.00×0.90=9.64kN/m；

q2:1.2×0.35×0.35×0.90=0.13kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:1.4×2.00×0.35×0.90=0.88kN/m；

q=q1+q2+q3=9.64+0.13+0.88=10.65kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×10.653×0.32=0.096kN.m；

σ=0.096×106/1.89×104=5.073N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=5.073N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

q=（(24.0+1.50)×1.000+0.35）×0.35=9.05KN/m；

面板的最大允许挠度值:[ω]=300.00/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×9.048×3004/(100×9500×1.70×105)=0.307mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.307mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=300/250=1.2mm，满足要求！

（六）、梁底支撑木方的计算

(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：

q1=1.2×｛(24+1.5)×1×0.3+0.35×0.3×(2×1+0.35)/0.35｝=10.026kN/m；

(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)：

q2=1.4×(2.5+2)×0.3=1.89kN/m；

均布荷载设计值q=10.026+1.89=11.916kN/m；

(3)梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值：

本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=5×10×10/6=8.33×101cm3；

I=5×10×10×10/12=4.17×102cm4；

E=10000N/mm2；

计算简图及内力、变形图如下：

N1=N3=0.305kN；

N2=4.614kN；

最大弯矩：M=0.183kN·m

最大剪力：V=2.307kN

方木最大正应力计算值：σ=M/W=0.183×106/8.33×104=2.2N/mm2；

方木最大剪应力计算值：τ=3V/(2bh0)=3×2.307×1000/(2×35×100)=0.988N/mm2；

方木的最大挠度：ν=0.162mm；

方木的允许挠度：[ν]=0.95×103/2/250=1.9mm；

方木最大应力计算值2.2N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

方木受剪应力计算值0.988N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.500N/mm2，满足要求！

方木的最大挠度ν=0.162mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.90mm，满足要求！

（七）、梁跨度方向钢管的计算

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.梁两侧支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=0.305KN.

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算变形图(mm)

最大弯矩Mmax=0.026kN.m；

最大变形Vmax=0.014mm；

最大支座力Rmax=1.765×0.305=0.541kN；

最大应力σ=0.026×106/(4.49×103)=5.79N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值5.79N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.014mm小于900/150与10mm,满足要求!

2.梁底支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=4.614KN.

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算变形图(mm)

最大弯矩Mmax=0.398kN.m；

最大变形Vmax=0.218mm；

最大支座力Rmax=1.765×4.614=8.144kN；

最大应力σ=0.398×106/(4.49×103)=88.64N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值88.64N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.218mm小于900/150与10mm,满足要求!

（八）、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0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

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):

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=8.144kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（九）、立杆的稳定性计算:

1.梁两侧立杆稳定性验算:

横杆的最大支座反力：N1=0.541kN；

脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.149×6.9=1.233kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N=0.541+1.233+0.35+0.306=2.43kN；

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

lo=k1k2(h+2a)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.014×(1.5+0.1×2)=2.012m；

Lo/i=2012.0/15.9=126；

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=0.618；

钢管立杆受压应力计算值；σ=2430/(0.618×424)=9.274N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=9.274N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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=8.144kN；

N=8.144+1.055=9.2kN；

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

（精品）钢筋施工工艺lo=k1k2(h+2a)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.014×(1.5+0.1×2)=2.012m；

Lo/i=2012/15.9=126；

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=0.618；

钢管立杆受压应力计算值；σ=9199/(0.618×424)=35.11N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=35.11N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

国家电网有限公司配电网设备标准化设计定制方案(2019年版)--12kV环网柜(箱)以上表参照杜荣军：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》