学生运动与食堂综合楼梁模板工程施工方案计算书.doc

梁模板工程施工方案计算书工 程 名 称： 某某南校区学生活动与食堂综合楼 施 工 单 位： 某某建工有限公司 编 制 人： 日 期： 目 录一、编制依据1二、工程参数1三、新浇砼对模板侧压力标准值计算2四、梁侧模板面板验算2五、梁侧模板次楞验算4六、梁侧模板主楞验算5七、梁底模板面板验算7八、梁底模板次楞验算9九、梁底横向水平杆验算10十、梁底纵向水平杆验算12十一、扣件抗滑移验算12十二、风荷载计算12十三、立杆稳定性验算13一、 编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、建筑施工安全技术统一规范GB50870-20133、建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-20134、混凝土结构工程施工规范GB50666-20115、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20116、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20087、建筑结构荷载规范GB50009-20128、钢结构设计规范GB50017-20039、冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-200210、木结构设计规范GB50005-200311、混凝土模板用胶合板GB/T17656-200812、危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号13、建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则建质2009254 号二、 工程参数梁模板支架参数建筑施工危险等级级危险等级系数：支撑结构1水平杆件1梁截面宽度0.7m梁截面高度1.1m支架高度5.1m楼板厚度0.23m板底立杆纵距la0.9m板底立杆横距lb0.9m梁立杆纵距梁长度方向立杆纵距同板底立杆纵距，0.9m梁侧与梁底立杆横距梁两侧立杆横距0.9m,梁下增加2根立杆钢管类型48×2.7mm水平杆最大步距1.5m顶步步距1.4m立杆伸出顶层水平杆长度a0.4m面板12mm厚木胶合板梁底次楞50×70mm方木，6根梁底横向水平杆间距0.9m梁侧次楞50×70mm方木，间距150mm梁侧主楞两根方木50mm×70mm，间距300mm穿梁螺栓不设置穿梁螺栓剪刀撑设置依据JGJ300-2013规范要求,采用有剪刀撑框架式支撑结构,剪刀撑宽度：纵距方向6跨，横距方向6跨支撑结构与既有结构连接情况支撑结构与既有结构通过连墙件可靠连接荷载标准值参数永久荷载新浇砼自重24kN/m3钢筋自重1.5kN/m3面板次楞自重0.3kN/m2支架自重0.138kN/m可变荷载施工荷载及设备荷载2.5kN/m2砼下料水平荷载2kN/m2风荷载山东泰安，基本风压：0.3kN/m2三、 新浇砼对模板侧压力标准值计算依据砼结构工程施工规范GB50666-2011，浇筑速度大于10m/h，或砼坍落度大于180mm时，新浇筑砼对模板的侧压力标准值，按下列公式计算:=24×1.1=26.4 kN/m2其中 c- 混凝土的重力密度，取24kN/m3； H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.1m；四、 梁侧模板面板验算面板采用木胶合板，厚度为12mm，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm。面板的截面抵抗矩W= 1000×12×12/6=24000mm3；截面惯性矩I= 1000×12×12×12/12=mm4；（一）强度验算1、面板按三跨连续板计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m。2、荷载计算新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=26.4kN/m2，砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。均布线荷载设计值为：q1=(1.2×26.4+1.4×2)×1=34.48KN/mq2=(1.35×26.4+1.4×0.7×2)×1=37.6KN/m取较大值q=37.6KN/m作为设计依据。3、强度验算施工荷载为均布线荷载：M1=0.1q1l2=0.1×37.6×0.152=0.08kN·m面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；=Mmax=0.08×106=3.33N/mm2 < f=12.5N/mm2W24000面板强度满足要求!（二）挠度验算q = 1×26.4=26.4kN/m；面板最大容许挠度值: 150/400=0.38mm；面板弹性模量: E = 4500N/mm2；=0.677ql4=0.677×26.400×1504=0.14mm < 0.38mm100EI100×4500×满足要求!五、 梁侧模板次楞验算次楞采用50×70mm(宽度×高度)方木，间距：0.15m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:截面抵抗矩W =50×70×70/6=40833mm3；截面惯性矩I =50×70×70×70/12=mm4；（一）强度验算1、次楞承受面板传递的荷载，按均布荷载作用下三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.3m。2、荷载计算新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=26.4kN/m2，砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。均布线荷载设计值为：q1=(1.2×26.4+1.4×2)×0.15=5.172KN/mq2=(1.35×26.4+1.4×0.7×2)×0.15=5.64KN/m取较大值q=5.64KN/m作为设计依据。3、强度验算计算最大弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1×5.64×0.32=0.051kN·m最大支座力：1.1ql=1.1×5.64×0.3=1.86kN次楞抗弯强度设计值f17N/mm2。=Mmax=0.051×106=1.249N/mm2 < 17N/mm2W40833 满足要求!（二）抗剪强度验算次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×5.64×0.3=1.015kN木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；抗剪强度按下式计算:=3V=3×1.015×103= 0.435N/mm2 < fv=1.6N/mm22bh2×50×70 次楞抗剪强度满足要求!（三）挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：q = 26.4×0.15=3.96kN/m；次楞最大容许挠度值=300/250=1.2mm；次楞弹性模量: E = 10000N/mm2；=0.677ql4=0.677×3.96×3004= 0.015mm < 1.2mm100EI100×10000×满足要求!六、 梁侧模板主楞验算主楞采用两根方木50mm×70mm，间距：0.3m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:截面抵抗矩W =50×70×70/6=40833mm3；截面惯性矩I =50×70×70×70/12=mm4；（一）强度验算1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=1.86kN，按集中荷载作用下简支梁计算，其计算跨度取梁侧高度，L=0.87m。主楞计算简图(kN)主楞弯矩图(kN·m)主楞剪力图（KN）2、强度验算最大弯矩Mmax=1.172kN·m主楞抗弯强度设计值f17N/mm2。=Mmax=1.172×106=14.351N/mm2 < 17N/mm2W×240833 ×2满足要求!（二）抗剪强度验算主楞最大剪力设计值V1=5.580 kN木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；抗剪强度按下式计算:=3V=3×5.580×103= 1.196N/mm2 < fv=1.6N/mm22bh×22×50×70 ×2主楞抗剪强度满足要求!（三）挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.307kN，主楞弹性模量: E = 10000N/mm2。主楞最大容许挠度值：870/150=5.8mm；经计算主楞最大挠度Vmax=2.323mm < 5.8mm。满足要求!（三）悬挑段强度验算穿梁螺栓距梁底距离150mm，次楞间距150mm，弯矩M=1.86×0.15=0.28kN·m主楞抗弯强度设计值f17N/mm2。=M=0.28×106=3.429N/mm2 < 17N/mm2W×240833 ×2满足要求!（四）悬挑段挠度验算验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.307kN，主楞弹性模量: E = 10000N/mm2。容许挠度值：150×2/400=0.8mm；经计算主楞最大挠度Vmax=0.146mm < 0.8mm。满足要求!七、 梁底模板面板验算面板采用木胶合板，厚度为12mm。 取梁底横向水平杆间距0.9m作为计算单元。面板的截面抵抗矩W= 90×1.2×1.2/6=21.6cm3；截面惯性矩I= 90×1.2×1.2×1.2/12=12.96cm4；（一）强度验算1、梁底次楞为6根，面板按多跨连续板计算，其计算跨度取梁底次楞间距，L=0.14m。2、荷载计算作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：q1=1.2×(24×1.1+1.5×1.1+0.3)+1.4×2.5×0.9=33.77kN/mq2=1.35×(24×1.1+1.5×1.1+0.3)+1.4×0.7×2.5×0.9= 36.65kN/m根据以上两者比较应取q= 36.65kN/m作为设计依据。计算简图(kN)弯矩图(kN·m)剪力图(kN)经过计算得到从左到右各支座力分别为：N1=2.025kN;N2=5.806kN;N3=4.996kN;N4=4.996kN;N5=5.806kN;N6=2.025kN;最大弯矩 Mmax = 0.076kN·m梁底模板抗弯强度设计值f (N/mm2) =12.5 N/mm2；梁底模板的弯曲应力按下式计算：=Mmax=0.076×106=3.519N/mm2 < 12.5N/mm2W21.6×103满足要求!（二）挠度验算挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。q = 0.9×（24×1.11.5×1.10.3+2.5）=27.77kN/m；面板弹性模量: E = 4500N/mm2；经计算，最大变形 Vmax = 0.118mm梁底模板的最大容许挠度值: 140/400 =0.4 mm；最大变形 Vmax = 0.118mm < 0.4mm满足要求!八、 梁底模板次楞验算本工程梁底模板次楞采用方木，宽度50mm，高度70mm。次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×7×7/6= 40.833cm3；I=5×7×7×7/12= 142.917cm4；（一）强度验算最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和，取受力最大的次楞，按照三跨连续梁进行计算，其计算跨度取次楞下横向水平杆的间距，L=0.9m。次楞计算简图荷载设计值 q = 5.806/0.9= 6.451kN/m；最大弯距 Mmax =0.1ql2= 0.1×6.451×0.92= 0.523 kN·m；次楞抗弯强度设计值 f=17N/mm2；=Mmax=0.523×106=12.808N/mm2 < 17N/mm2W40.833×103次楞抗弯强度满足要求！（二）抗剪强度验算V=0.6ql=0.6×6.451×0.9=3.484kN木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；抗剪强度按下式计算:=3V=3×3.484×103= 1.49N/mm2 < fv=1.6N/mm22bh2×50×70次楞抗剪强度满足要求!（三）挠度验算次楞最大容许挠度值：l/250 =900/250 =3.6 mm；挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。q =4.399/0.9= 4.888N/mm；次楞弹性模量: E = 10000N/mm2；=0.677ql4=0.677×4.888×9004=1.519mm < 3.6mm100EI100×10000×142.917×104次楞挠度满足要求!九、 梁底横向水平杆验算横向水平杆按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取梁底面板下次楞传递力。计算简图(kN)弯矩图(kN·m)剪力图(kN)经计算，从左到右各支座力分别为：N1=2.127kN;N2=10.684kN;N3=10.702kN;N4=2.142kN;最大弯矩 Mmax=0.304kN·m；最大变形 Vmax=0.125mm。（一）强度验算支撑钢管的抗弯强度设计值f (N/mm2) = 205N/mm2；支撑钢管的弯曲应力按下式计算：=Mmax=0.304×106=73.786N/mm2 < 205N/mm2W4.12×103满足要求!（二）挠度验算支撑钢管的最大容许挠度值: l/150 =333/150 = 2.2mm或10mm；最大变形 Vmax = 0.125mm < 2.2mm满足要求!十、 梁底纵向水平杆验算横向钢管作用在纵向钢管的集中荷载P=10.702kN。 计算简图(kN)纵向水平杆只起构造作用，不需要计算。十一、 扣件抗滑移验算水平杆传给立杆荷载设计值R=10.702kN,由于采用顶托，不需要进行扣件抗滑移的计算。十二、 风荷载计算1.风荷载标准值风荷载标准值应按下式计算：k=µsµz00-基本风压，按山东泰安10年一遇风压值采用，0=0.3kN/m2。µs-支撑结构风荷载体形系数µs，将支撑架视为桁架，按现行国家标准建筑结构荷载规范表8.3.1第33项和37项的规定计算。支撑架的挡风系数j=1.2×An/(la×h)=1.2×0.136/(0.9×1.5)=0.121式中An -一步一跨范围内的挡风面积，An=(la+h+0.325lah)d=0.136m2la-立杆间距，0.9m，h-步距，1.5m，d-钢管外径，0.048m系数1.2-节点面积增大系数。系数0.325-支撑架立面每平米内剪刀撑的平均长度。单排架无遮拦体形系数：µst=1.2j=1.2×0.121=0.15无遮拦多排模板支撑架的体形系数：µs=µst1-n=0.151-0.94 2=0.291-1-0.94-风荷载地形地貌修正系数。n-支撑架相连立杆排数。支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=5.1m，按地面粗糙度B类田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。风压高度变化系数µz=1。支撑架顶部立杆段风荷载标准值k=µzµs0=1×0.29×0.3=0.087kN/m22.风荷载引起的立杆轴力标准值NWK支撑结构通过连墙件与既有结构可靠连接时，可不考虑风荷载作用于支撑结构引起的立杆轴力NWK和弯矩MTK。3.风荷载引起的立杆弯矩设计值MPWK风荷载的线荷载标准值，PWK=kla=0.087×0.9=0.08kN/mk风荷载标准值, k=0.087kN/m2,la立杆纵向间距，la=0.9m风荷载引起的立杆弯矩标准值MWK=MLKMLK=PWKh2=0.08×1.52=0.018kN·m1010风荷载引起的立杆弯矩设计值M=QMWK=1.4×0.018=0.025kN·m十三、 立杆稳定性验算（一）立杆轴力设计值支撑结构的危险等级系数取11、梁底立杆承受梁荷载设计值：10.702kN;立杆承受支架自重荷载设计值：1.2×5.1×0.138=0.84kN梁底立杆轴向力设计值：11.54kN;2、梁侧立杆承受梁荷载设计值：2.127kN;立杆承受支架自重荷载设计值：1.2×5.1×0.138=0.84kN梁侧立杆承受楼板荷载设计值：1.2×（24+1.5）×0.23+0.3）×0.9×0.55+1.4×2.5×0.9×0.55=5.39kN梁侧立杆轴向力设计值：8.36kN;立杆最大轴向力设计值N=11.54kN;（二）立杆计算长度L0有剪刀撑框架式支撑结构中的单元框架稳定性验算时，立杆计算长度L0=Hah立杆计算长度系数，按建筑施工临时支撑结构技术规范附录表B-3水平杆连续取值。表中主要参数取值如下：有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比，其中E-弹性模量，取（N/mm2）I 钢管的截面惯性矩，取98900（mm4）h立杆步距，取1500mmk节点转动刚度，取35kN·m/radly立杆的y向间距，取900mmK=×98900+900=0.491500×35×1066×1500ax单元框架x向跨距与步距h之比，ax =lx/h=0.9/1.5=0.60nx单元框架的x向跨数，nx =6x向定义：立杆纵横向间距相同，x向为单元框架立杆跨数大的方向，取板底立杆纵距方向（延梁长度方向）。根据以上参数查表，立杆计算长度系数=1.77a扫地杆高度与悬臂长度修正系数，按附录表B-5水平杆连续取值，a=1.02其中a1扫地杆高度与步距h之比，a1=0.2/1.5=0.13a2悬臂长度与步距h之比，a2=0.4/1.5=0.27aa1与a2中的较大值，a=0.27H高度修正系数，架体高度5.1m,H=1.00立杆计算长度L0=Hah =1.00×1.02×1.77×1.5=2.71m（三）立杆稳定性验算有剪刀撑框架式支撑结构，应按下式对单元框架进行立杆稳定性验算：NfAN-立杆轴力设计值，取11.54kN；-轴心受压构件的稳定系数,根据长细比=Lo/i 查规范附录A取值；计算长细比，=Lo/i=2710/16.0=169，查表=0.248；L0 立杆计算长度，取2710mm，i杆件截面回转半径,取16.0mm；A杆件截面积，取384mm2；f钢材抗压强度设计值,取205N/mm2；N=11.54×103=121.178N/mm2 < f=205 N/mm2A0.248×384立杆稳定性满足要求!立杆局部稳定性验算有剪刀撑框架式支撑结构，组合风荷载时，还应按下式进行立杆局部稳定性验算：N-立杆轴力设计值，取11.54kN；-轴心受压构件的稳定系数,根据长细比=Lo/i 查规范附录A取值；计算长细比，=Lo/i=230/1.6=144，查表=0.332L0 立杆计算长度，进行局部稳定性验算时，L0=（1+2a）h=(1+2×0.267)×1.5=2.30maa1与a2中的较大值，a=0.267其中a1扫地杆高度与步距h之比，a1=0.2/1.5=0.133a2悬臂长度与步距h之比，a2=0.4/1.5=0.267i杆件截面回转半径,取1.6cm；A 杆件截面积，取384mm2；f钢材抗压强度设计值,取205N/mm2；M风荷载引起的立杆弯矩设计值，M=0.025kN·mW杆件截面模量，W=4120mm3NE立杆的欧拉临界力，NE=2EA=3.142 2××384=37.66kN2144 2立杆稳定性验算如下：11.54×103+0.025×1060.332×3844120×（1-1.1×0.332×11.54）37.66=90.518+6.833=97.351N/mm2 < f=205 N/mm2立杆局部稳定性验算满足要求!