模板支撑体系计算书(碗扣式).docx

青岛市地铁2号线海川路站主体结构模板工程支撑体系计算书编制：审核：单位（章）:中铁十八局集团青岛市地铁2号线二零一四年七月模板支撑架计算说明3（一）中板（400厚mm）模板支撑架验算3（二）中层梁（800x80Omm）模板及支撑架力学验算9（三）拱板（50Omm厚）模板支撑架验算14（四）门式钢架验算17模板支撑架计算说明1、本计算书按碗扣式支撑架计算，其中梁(800x800mm),中板(400mm),拱板(500mm)；2、梁:800x80Omm支撑架立杆，梁底支设两根，纵间距为600mm；中板：厚度400mm,结构高度m,次龙骨间距300mm,主龙骨采用木方，立杆横纵间距900×600mm;拱板：厚度500mm,结构高度m,面板采用组合钢模板(30()x1200),主龙骨采用16号工字钢，立杆横纵间距9(X)x60Omm；步距为1200mm；3、本计算书中板及梁底模采用厚15mm厚木胶板，次楞采用50×100mm木方，主楞采用100×100mm,立杆采用48x3.0mm普通钢管进行计算；4、本计算是依据JGJ166-2008.建筑施工碗口式钢管脚手架平安技术标准进行计算；5、由于考虑支撑架支设高度，应在上、下设一道水平剪刀撑，另外竖向剪刀撑的设置应满足相关标准标准要求。(一)中板(40Omm厚)模板支撑架验算1.1顶板支撑体系计算参数底模采用厚15mm木胶合板，剪切强度2,抗弯强度2,弹性模量2；截而惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：3.4.9，抗弯刚度EI=24Nm2抗剪强度21OOOmmx15mm=×104kN次楞为50mmxl00mm的方木，间距为300mm,剪切强度2,抗弯强度？，弹性模量2；截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为：3.4.抗弯刚度El=24=39.6kNm2抗剪强度25OmmX100mm=×104kN主楞为100Xloomm方木，间距为600mm,弹性模量N/mm2；截而抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:×X；I=10××X；抗弯刚度E1=24nm2抗剪强度2×1OOmmx100mm=9.5×104kN楼板模板自重2,混凝土自重3,钢筋自重1.5kNn?,板施工活荷载2,梁施工活荷载2,混凝土板的厚度为40Ommo1.2中板面板受力验算模板顶部混凝土厚为400mm,取宽度Im作为模板计算宽度。作用在顶板面板上的最不利荷载为浇筑本层时的自重加施工荷载。恒荷载标准值：q=25.50x0.4+0.80=1lkN?活荷载标准值：q2=kN?由可变荷载效应控制的组合：S1×ll×=kNm2由永久荷载效应控制的组合：S2×××32因为SVS2,故应采用S2?作为设计依据。取面板宽计，那么面板所承受的线荷载为：×(1)取模板跨度m作为模板计算宽度，按照三跨进行计算，计算简图如下图：中板模板计算简图(单位kNm)(1)抗弯强度验算弯矩图如下图：中板模板弯矩图(单位kNm)截面强度必须满足：f=w<fV其中最大弯矩M=Nm;抗弯强度计算值f=xl'/Ixiob=NZmm2;抗弯强度设计值一；抗弯强度验算f<11,满足要求！(2)抗剪验算剪力图如下图：中板模板剪力图(单位kN)截面强度必须满足:T=3Q2A<T;其中最大剪力Q=N;抗剪强度计算值T=×103×3/(2×1000×15)；抗剪强度设计值一;抗剪强度验算T<T,满足要求！挠度计算中板模板挠度变形图(单位mm)截面挠度必须满足：v<v=L/400；其中最大挠度计算值V=0.59mm;挠度设计值v=300400=mm;挠度验算v<v,满足要求！13顶板次龙骨受力验算次楞方木线荷载：按照三跨连续梁计算，间距取0.9m,计算简图如下图：按照三跨连续梁计算，L取0.9m,计算简图如下图：中板次龙骨计算简图(单位kNm)(1)抗弯强度验算弯矩及支座反力图如下图：中板次龙骨弯矩及支座反力图(单位kN-m、kN)截面强度必须满足：f=w<fV,其中最大弯矩M=Nm;抗弯强度计算值f=Mxd(×o3)=Nmm2;抗弯强度设计值f=13.0Nmm;抗弯强度验算f<f,满足要求！(2)抗剪强度验算剪力图如下图：中板次龙骨剪力图(单位kN)截面强度必须满足：T=3Q2A<T;其中最大剪力Q=N;抗剪强度计算值T=×103×3/(2×50×100)=Nmm;抗剪强度设计值一抗剪强度验算T<T,满足要求！(3)挠度验算中板次龙骨挠度变形图(单抬截面挠度必须满足：V<v=L400;其中最大挠度计算值V=mm；挠度设计值v=900400=mm;挠度验算VVk,满足要求！1.4 顶板主龙骨受力验算主楞按三跨连续梁计算，L取0.6m,计算简图如下列图所示：中板主龙骨计算简图(单位kN、m)(1)抗弯强度验算弯矩图如下图：中板主龙骨弯矩及支座反力图(单位kN-m、kN)截面强度必须满足：f=wf;其中最大弯矩M=Nm;抗弯计算强度计算值f=M×106/(×103)=Nmm;抗弯强度设计值2；抗弯强度验算f<11,满足要求!(2)抗剪强度验算中板主龙骨剪力图(单位kN)截面强度必须满足：T=3Q2A<T;最大剪力Q=N；抗剪强度计算值T=×103×3/(2x100x100)=mm-;抗剪强度设计值一；抗剪强度验算T<T,满足要求！(3)挠度验算中板主龙骨挠度变形图(单位r截面挠度必须满足：v<v=L/400；其中最大挠度计算值V=0.17mm；挠度设计值v=600400=mm;挠度验算v<v,满足要求！1.5 顶板支撑架立杆验算作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载，不考虑风荷载。取竖向最大的支撑平面间距为900x600mm,所以每根立柱上所受的力为:钢筋混凝土自重：qn=()×0.4×0.9×0.6=kN;模板及主次楞自重：qi2=×0.9×0.6=kN;施工荷载：q2=×0.9×0.6=kN;由可变荷载效应控制的组合：N=1.2×O+1.40×=kN由永久荷载效应控制的组合：N×()+0.7××因为NiVN2,故应采用N2作为设计依据，立杆自重为N3=XXkNN=N2+N3不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：其中：N立杆的轴心压力设计值，N=kN；i计算立杆的截面回转半径，9cm；2A乂杆净截面面积，A=4.24cm;W立杆净截面模量(抵抗矩)，W=cm3；11钢管立杆抗压强度设计值，一；/o计算长度；如果完全参照脚手架标准，由公式(1)或(2)计算Io=(h+2a)(1)o=kU2h(2)k-计算长度附加系数，取值为；U计算长度系数，参照脚手架标准中表；U2=；a-立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a=300mm考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=h+2ah步距，h=1200mm；a顶端自由端的长度，取300mm；公式(1)得出：Io=1200+2×300=18mm；长细比oi,为1800/15.90=；0轴心受压立杆的稳定系数，由长细比oi查表得到0.496；由经计算得到1130/0.496x424)=NZmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算<11=205Nmm2,满足要求！公式(2)得出：考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=kuh,XX；长细比oi,为/15.9=；0轴心受压立杆的稳定系数，由长细比oi查表得到0.180；经计算得到b=l1130/(0.180×424=Nmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算。<田，满足要求！(二)中层梁(800×800mm)模板及支撑架力学验算2.1计算参数同中层顶板(400mm)梁模板受力验算取宽度Im作为模板计算宽度，梁(800×800mm)最不利荷载为本层梁自重+模板自重+本层梁的施工活荷载；恒荷载标准值qJ(取模板宽度Im作为模板计算宽度，混凝土最大厚度为)；活荷载标准值：q2=kN?由可变荷载效应控制的组合：S××=kNm2由永久荷载效应控制的组合：Sz××X2取面板宽计，那么面板所承受的线荷载为：×(1)取模板跨度作为模板计算宽度，按照四跨进行计算，计算简图如下图：梁模板计算简图(单位kNm)(1)抗弯强度验算弯矩图如下图：梁模板弯矩图(单位kNm)截面强度必须满足：f=wf,其中最大弯矩M=Nm;抗弯强度计算值f=xl()6/(XlOb=Nmr112;抗弯强度设计值2；抗弯强度验算f<11,满足要求!(2)抗剪验算剪力图如下图：梁模板剪力图(单位kN)截面强度必须满足:T=3Q2A<T;其中最大剪力；抗剪强度计算值X103X3/(2×1000×15)mm-;抗剪强度设计值一;抗剪强度验算T<T,满足要求！挠度计算A荔荔一及一、-、'-./及梁模板挠度变形图(单位mm)截面挠度必须满足：v<v=L/400；其中最大挠度计算值；挠度设计值v=300400=mm;挠度验算v<v,满足要求！2.3梁次龙骨受力验算次楞方木线荷载：按照三跨连续梁计算，间距取0.6m,计算简图如下图：梁板次龙骨计算简图(单位kNm)(1)抗弯强度验算弯矩及支座反力图如下图：梁次龙骨弯矩及支座反力图(单位kNm、kN)截面强度必须满足：f=w<f;其中最大弯矩M=Nm;抗弯强度计算值f=Mxl()6(×103)=Nmm2;抗弯强度设计值f=13.00Nmm;抗弯强度验算f<f,满足要求！(2)抗剪强度验算剪力图如下图:梁次龙骨剪力图(单位kN)截面强度必须满足:T=3Q2A<T;其中最大剪力Q=N;9抗剪强度计算值T=×103×3/(2×50×100)=Nmm-;抗剪强度设计值-抗剪强度验算T<T,满足要求!(3)挠度验算梁次龙骨挠度变形图(单位mm截面挠度必须满足:v<v=L/400；其中最大挠度计算值V=mm；挠度设计值v=600400=mm;挠度验算v<v,满足要求!2.4 梁主龙骨受力验算主楞按简支梁计算，L取，计算简图如下列图所示:梁主龙骨计算简图(单位kN、m)(1)抗弯强度验算弯矩图如下图:梁主龙骨弯矩及支座反力图单位kN-m、kN)截面强度必须满足：rMF=R<"；其中最大弯矩M=kNm;抗弯计算强度计算值f=MZW=XlO6/(xlh=NZmm2;抗弯强度验算f<11,满足要求！(2)抗剪强度验算梁主龙骨剪力图(单位kN)截面强度必须满足：T=3Q2A<T;最大剪力；抗剪强度计算值T=6.06×103×3/12x100x100)7抗剪强度设计值一;抗剪强度验算T<T,满足要求!梁主龙骨挠度变形图(单位mm)截面挠度必须满足：mmv<v=L/400；其中最大挠度计算值V=mm；挠度设计值v=600400=mm;挠度验算v<v,满足要求！2.5 梁支撑架立杆验算作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载，不考虑风荷载。取竖向最大的支撑平面间距为400X60Omm,所以每根立柱上所受的力为:钢筋混凝土自重：qn=()××0,4×0.6=kN;模板及主次楞自重：qi2=×0.4×0.6=kN;施工荷载：q2=×0.4×0.6=kN;由可变荷载效应控制的组合：N=1.2×()+1.40×=kN由永久荷载效应控制的组合：Nl×()XX因为NVN2,故应采用N2作为设计依据，立杆自重为N3=xxkNN=N2+N3不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：其中：N立杆的轴心压力设计值，N=kN；i计算立杆的截面回转半径，9cm；2A乂杆净截面面积，A=4.24cm;W立杆净截面模量(抵抗矩)，W=cm3；11钢管立杆抗压强度设计值，一；Io计算长度；如果完全参照脚手架标准，由公式(1)或(2)计算Io=(h+2a)(1)Io=kuh(2)k-计算长度附加系数，取值为；U2-计算长度系数，参照脚手架标准中表U2；a-立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a=300mm考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=h+2ah步距，h=1200mm；a顶端自由端的长度，取300mm；公式(1)得出：o=12OO+2×3OO=18OOmm;长细比oi,为1800/15.90=；0轴心受压立杆的稳定系数，由长细比Wi查表得到0.496；由经计算得到=7830/0.496x424)=Nmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算满足要求！公式(2)得出：考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=kuh/o××12OO;2长细比oi,为/15.9=；0轴心受压立杆的稳定系数，由长细比Ei查表得到0.180；经计算得到b=7830(0.180×424=Nmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算满足要求！（三）拱板（50Omm厚）模板支撑架验算模板顶部混凝土平均厚度为550mm,取宽度Im作为模板计算宽度。作用在顶板面板上的最不利荷载为浇筑本层时的自重加施工荷载。3.1 计算参数拱板的主龙骨采用16号工字钢，其弹性模量为20600Nmm2,截面惯性矩I为1130c,截面抵抗矩W为141Cm3,截面面积为26.1cm2抗剪强度EA=206（X）Nmm2×26.1cm2=53766kN抗弯刚度EI=2ii30cn=232.78kNm2恒荷载标准值：q=25.50×0.55+1.10=kNm2活荷载标准值：q2=kNm2由可变荷载效应控制的组合：S××=kNm2由永久荷载效应控制的组合：S2××X2因为SVS2,故应采用S22作为设计依据。取面板宽计，那么面板所承受的线荷载为：X3.2 拱板主龙骨受力验算主楞按三跨连续梁计算，L取0.9m,计算简图如下列图所示：拱板主龙骨计算简图（单位kN、m）（1）抗弯强度验算弯矩图如下图：拱板主龙骨弯矩及支座反力图（单位kN.m、kN）截面强度必须满足：f=wlf;其中最大弯矩M=Nm;抗弯计算强度计算值f=M×106/（141×103）=NZmm2;抗弯强度验算f<11,满足要求！(2)抗剪强度验算拱板主龙骨剪力图(单位kN)截面强度必须满足：T=3Q2A<T;最大剪力Q=N;抗剪强度计算值T=×103×3/(2x26.1×102)=mm;抗剪强度设计值m=125Nmnf;抗剪强度验算T<T,满足要求！(3)挠度验算拱板主龙骨挠度变形图(单位m截面挠度必须满足：v<v=L/400；其中最大挠度计算值V=0.46mm；挠度设计值v=900400=mm;挠度验算v<v,满足要求！3.3顶板支撑架立杆验算作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载，不考虑风荷载。取竖向最大的支撑平面间距为900x600mm,所以每根立柱上所受的力为:钢筋混凝土自重：qn=O×0.55×0.9×0.6=kN;模板及主次楞自重：qi2=×0.9×0.6=kN;施工荷载：q2=×0.9×0.6=kN;由可变荷载效应控制的组合：N=1.2×()+1.40×=kN由永久荷载效应控制的组合：Nzx()××因为N1VN2,故应采用N2作为设计依据,立杆自重为N3=XXkNN=N2+N3不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：其中：N立杆的轴心压力设计值，N=kN；i计算立杆的截面回转半径，9cm；2A乂杆净截面面积，A=4.24cm-;W立杆净截面模量(抵抗矩)，W=cm3；11钢管立杆抗压强度设计值，/o计算长度；如果完全参照脚手架标准，由公式(1)或(2)计算Io=(h+2a)(1)/0=kU2h(2)k】一计算长度附加系数，取值为；U计算长度系数，参照脚手架标准中表；U2=；a-立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a=300mm考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=h+2ah步距，h=1200mm；a顶端自由端的长度，取300mm；公式(1)得出：o=12OO+2×3OO=18OOmm;2长细比oi,为1800/15.90=；轴心受压立杆的稳定系数，由长细比oi查表得到0.496；0经计算得到=14330/0.496x424)=NZmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算<11=205Nmm2,满足要求！公式(2)得出：考虑到高支撑架的平安因素，须用公式o=kuh，oXX1200=mm;长细比,oi15.9=133.37;0轴心受压立杆的稳定系数，由长细比"i查表得到0.379；经计算得到b=14330/(0.379×424)=Nmm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算。<田，满足要求！(四)门式钢架验算门钢架上龙骨受力验算材料选用100X100mm方木横向间距30Omm布置，跨度IoOOmm。×25.5×××××=kNm主楞按三跨连续梁计算，LKlm,计算简图如下列图所示：计算简图(单位kN、m)(1)抗弯强度验算弯矩图如下图：弯矩及支座反力图(单位kNm、kN)截面强度必须满足：,Mrf=</:W其中最大弯矩M=0.52kNm；抗弯计算强度计算值f=MW=0.52×106/(×103)=NZmm2;抗弯强度设计值由二13Nmm抗弯强度验算f<f,满足要求！(2)抗剪强度验算剪力图(单位kN)截面强度必须满足：T=3Q2A<T；最大剪力Q二N；抗剪强度计算值T=×103×32×(100X100)=mm2;抗剪强度设计值2；抗剪强度验算T<T,满足要求！(3)挠度验算0.44挠度变形图(单位mm)截面挠度必须满足：v<v=L/400；其中最大挠度计算值V=0.44mm；挠度设计值v=1000400=2.5mm;挠度验算vv,满足要求！4.2门钢架受力分析底层门架承当的最不利荷载为顶板（40Omm厚）新浇混凝土传来的力，其中:活荷载：××恒荷载：X门式钢架设计图通过pkpm软件分析出模型应力比图如下：钢架应力比图钢结构应力比图说明：柱左：强度计算应力比右上：平面内稳定应力比（对应长细比）右下：平面外稳定应力比（对应长细比）梁左上：上翼缘受拉时截面最大应力比右上：梁整体稳定应力比（0表示没有计算）左下：下翼缘受拉时截面最大应力比右下：剪应力比梁的（恒+活）最大挠度：923.3770.923梁的容许挠跨比：1/500梁（2）,挠跨比=1/梁的（活）最大挠度：梁（2）,挠跨比=1/梁的（恒+活）最大挠跨比：1/梁的（活）最大挠跨比：1/3770梁的容许挠跨比：1/400钢架各项计算参数均能满足标准要求！斜撑处节点采用角焊缝连接,设计弯矩为kNm,剪力为kN,焊缝为周边围焊，转角处连续施焊，没有起弧落弧所引起的焊口缺陷，且假定剪力由腹板焊缝承受。取焊脚h6mm,并对工字形翼缘端部绕转局部焊缝忽略不计。腹板上竖向焊缝有效截面面积为:Aw×0.6×25×2=2Icm2全部焊缝对X轴的惯性矩为：k=2××0.6××2+4××0.6×O×2×0.6×253×212=cm4焊缝最外边缘的截面模量为：WWI=/15.06=Cm3翼缘和腹板连接处的截面模量为：WW2=/12.5=Cm3在弯矩M=kNm作用下角焊缝最大应力为：翼缘和腹板交接处有弯矩引起的应力0；和剪力引起的应力共同作用满足要求！