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鑫苑世家地下室模板工程施工方案

分别计算得17.848kN/m2、51.840kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

钢筋混凝土工程施工方案设计面板为受弯结构,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振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为8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)

材料抗弯强度验算公式如下：

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.6×17.85×0.9=11.566kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.6×4×0.9=3.024kN/m；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=1.21×105/2.25×104=5.4N/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=5.4N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

面板的最大挠度计算值ν=0.495mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.131mm，满足要求！

四、梁侧模板支撑的计算

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。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=4.625/0.600=7.708kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度48mm，高度95mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×4.8×9.5×9.5/6=72.2cm3；

I=1×4.8×9.5×9.5×9.5/12=342.95cm4；

E=10000.00N/mm2；

经过计算得到最大弯矩M=0.277kN·m，最大支座反力R=5.087kN，最大变形ν=0.201mm

强度验算计算公式如下:

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=2.77×105/7.22×104=3.8N/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=3.8N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

次楞的最大容许挠度值:[ν]=600/400=1.5mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.201mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm，满足要求！

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力5.087kN,按照集中荷载作用下的多跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×4.493=8.99cm3；

I=2×10.783=21.57cm4；

E=206000.00N/mm2；

主楞弯矩图(kN·m)

经过计算得到最大弯矩M=0.579kN·m，最大支座反力R=11.057kN，最大变形ν=0.473mm

(1)主楞抗弯强度验算

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:σ=5.79×105/8.99×103=64.5N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=64.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.473mm

主楞的最大容许挠度值:[ν]=660/400=1.65mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.473mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.65mm，满足要求！

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。

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=350×15×15/6=1.31×104mm3；

I=350×15×15×15/12=9.84×104mm4；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：

q1=1.2×[(24.00+1.50)×2.16+0.34]×0.35×0.90=20.949kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)：

q2=1.4×(2.00+1.00)×0.35×0.90=1.323kN/m；

q=20.949+1.323=22.272kN/m；

最大弯矩及支座反力计算公式如下:

Mmax=0.125ql2=0.125×22.272×1502=6.26×104N·mm；

RA=RC=0.375q1l+0.437q2l=0.375×20.949×0.15+0.437×1.323×0.15=1.265kN

RB=1.25ql=1.25×22.272×0.15=4.176kN

σ=Mmax/W=6.26×104/1.31×104=4.8N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.8N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[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：ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

面板的最大允许挠度值:[ν]=150.00/250=0.600mm；

面板的最大挠度计算值:ν=0.521×20.949×1504/(100×6000×9.84×104)=0.094mm；

面板的最大挠度计算值:ν=0.094mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=0.6mm，满足要求！

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪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。

梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=4.176/0.35=11.931kN/m

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.8×9.5×9.5/6=72.2cm3；

I=4.8×9.5×9.5×9.5/12=342.95cm4；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×11.931×0.352=0.146kN·m；

最大应力σ=M/W=0.146×106/72200=2N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值2N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/(2bh0)

其中最大剪力:V=0.6×11.931×0.35=2.506kN；

方木受剪应力计算值τ=3×2.506×1000/(2×48×95)=0.824N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.824N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

方木最大挠度计算值ν=0.677×11.931×3504/(100×10000×342.95×104)=0.035mm；

方木的最大允许挠度[ν]=0.350×1000/250=1.400mm；

方木的最大挠度计算值ν=0.035mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.4mm，满足要求！

3.支撑小横杆的强度验算

梁底模板边支撑传递的集中力：

P1=RA=1.265kN

梁底模板中间支撑传递的集中力：

P2=RB=4.176kN

梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：

经过连续梁的计算得到：

N1=N3=0.487kN；

N2=7.325kN；

最大弯矩Mmax=0.139kN·m；

最大挠度计算值Vmax=0.033mm；

最大应力σ=0.139×106/4490=30.9N/mm2；

支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；

支撑小横杆的最大应力计算值30.9N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!

七、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=10.78cm4；

E=206000N/mm2；

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=0.487kN

支撑钢管计算剪力图(kN)

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=0.06kN·m；

最大变形νmax=0.087mm；

最大支座力Rmax=1.047kN；

最大应力σ=M/W=0.06×106/(4.49×103)=13.3N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值13.3N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.087mm小于700/150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=7.325kN

支撑钢管计算剪力图(kN)

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=0.897kN·m；

最大变形νmax=1.308mm；

最大支座力Rmax=8.424kN；

最大应力σ=M/W=0.897×106/(4.49×103)=199.8N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值199.8N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.308mm小于700/150与10mm,满足要求!

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=8.424kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

σ=N/(φA)≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算

纵向钢管的最大支座反力：N2=8.424kN；

脚手架钢管的自重：N3=1.2×0.12×4=0.578kN；

楼板混凝土、模板及钢筋的自重：

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

N=N2+N3+N4+N5=8.424+0.578+1.864+1.323=12.188kN；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.155×1.7×1.7,1.7+2×0.1]=3.338m；

得到计算结果:立杆的计算长度

lo/i=3337.95/15.9=210；

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=0.164；

钢管立杆受压应力计算值；σ=12188.21/(0.164×424)=175.3N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=175.3N/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

横向钢管的最大支座反力：N1=7.325kN；

脚手架钢管的自重：N3=1.2×0.12×4=0.578kN；

GB9684-2011(不锈钢制品).pdfN=N1+N3=7.325+0.578=7.903kN；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.155×1.7×1.7,1.7+2×0.1]=3.338m；

得到计算结果:立杆的计算长度

lo/i=3337.95/15.9=210；

JGJ60T-2012交通客运站建筑设计规范附条文.pdf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=0.164；

钢管立杆受压应力计算值；σ=7902.503/(0.164×424)=113.6N/mm2；