模板施工方案计算书.docx

1、模板施工方案计算书附录1 掉头隧道模板支架专项施工方案计算书1.1. 顶板支架模板计算1.1.1. 计算参数结构板厚700mm,顶板与侧墙设置500500倒角，计算采用倒角处最大板厚1200mm，层高5.36m，结构表面考虑外露；模板材料为：夹板底模厚度18mm；木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=12.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用48.33.0mm钢管：横向间距600mm,纵向间距600mm,支撑立杆的步距h=1.20m；钢管直径48mm,壁厚3.6mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，

2、抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。图1.1.1-1模板支撑体系搭设正立面图图1.1.1-2闭口段支模体系搭设平面图图1.1.1-3闭口段支模体系搭设横向立面图纵向剪刀撑间距4000图1.1.1-4闭口段支模体系搭设纵向立面图1.1.2. 顶板底模验算1. 底模及支架荷载计算荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值底模自重 0.30 kN/m2 1.0 1.2 = 0.36kN/m砼自重 24.00 kN/m3 1.0 1.2 1.2 = 34.56kN/m钢筋荷载 1.1kN/m3 1.0 1.2 1.2 = 1.58kN/m施工

3、人员及施工设备荷载 2.50 kN/m2 1.0 1.4 = 3.50kN/m底模和支架承载力计算组合 q1 = 40kN/m底模和龙骨挠度验算计算组合() q2 = 36.5kN/m2. 顶板底模板验算第一层龙骨(次楞)间距L=250mm，计算跨数5跨。底模厚度18mm,板模宽度=1000mmW=bh2 /6=1000182/6=54000mm3，I=bh3/12=1000183/12=486000mm4。3. 内力及挠度计算a.荷载支座弯矩系数KM=-0.105，M1=KMq1L2 =-0.10540.002502=-262500Nmm剪力系数KV=0.606 ，V1=KVq1L=0.60

4、640.00250=6060Nq1=40KN/m图1.1.2-1顶板底模板荷载示意图b.荷载支座弯矩系数KM=-0.105，M2=KMq2L2=-0.10536.502502=-239531Nmm跨中弯矩系数KM=0.078，M3=KMq2L2=0.07836.502502=177938Nmm剪力系数KV=0.606，V2=KVq2L=0.60636.50250=5530N挠度系数K=0.644,2=Kq,2L4/(100EI)=0.644(36.50/1.2)2504/(1006000486000)=0.26mmQ2=36.5KN/m图1.1.2-2顶板底模板荷载示意图c.施工人员及施工设备

5、荷载按2.50kN（按作用在边跨跨中计算）计算荷载P=1.42.50=3.50kN ,计算简图如下图所示。图1.1.2-3施工活荷载计算简图跨中弯矩系数KM=0.200，M4=KMPL=0.2003.501000250=175000Nmm支座弯矩系数KM=-0.100，M5=KMPL=-0.1003.501000250=-87500Nmm剪力系数KV=0.600，V3=KVP=0.6003.50=2.10kN挠度系数K=1.456，3=KP,L3/(100EI)=1.456(3.50/1.4)10002503/(1006000486000)=0.20mm4. 抗弯强度验算M1=-262500N

6、mm，M2M5=-327031Nmm，M3M4=352938Nmm比较M1、M2M5、M3M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。Mmax=352938Nmm=0.35kNm，=Mmax/W=352938/54000=6.54N/mm2 顶板底模抗弯强度=6.54N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。5. 抗剪强度验算V1=6060N，V2+ V3=5530+2100=7630N比较V1、V2V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力Vmax=7630N=7.63kN，=3Vmax/（2bh）=37630/(2100018)=0.64N/mm2顶板底模抗剪强度=0.64N/mm2

7、fv=1.40N/mm2,满足要求。6. 挠度验算max=2+3=0.26+0.20=0.46mm板模板容许挠度 =l/400。 =250/400=0.63mm顶板底模挠度max=0.46mm=0.63mm,满足要求。0.35计算简图及内力图如下图。7.630.46图1.1.2-4顶层底板模板内力图 1.1.3. 第一层龙骨验算钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距250mm,计算跨数3跨；第一层龙骨采用木枋b=60mm,h=100mm；W=bh2/6=601002/6=100000mm3；I=bh3/12=601003/12=5000000mm4。7. 抗弯强度验算第一层龙骨受均布荷载弯矩系

8、数KM=-0.100，q=q1第一层龙骨(次楞)间距/计算宽度=40.00250/1000=10.00kN/mMmax=-KMqL2=-0.10010.006002=-360000Nmm=-0.36kNm=Mmax/W=360000/100000=3.63N/mm2 第一层龙骨(次楞)抗弯强度=3.6N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。8. 抗剪强度验算剪力系数KV=0.600，Vmax=KVqL=0.60010.00600=3600N=3.60kN=3Vmax/（2A）=33600/(260100)=0.9N/mm2第一层龙骨(次楞)抗剪强度=0.9N/mm2fv=1.40N/m

9、m2,满足要求。9. 挠度验算挠度系数K=0.677，q=q2第一层龙骨(次楞)间距/计算宽度=36.50/1.2250/1000=7.60kN/m=7.60N/mm max=KqL4/(100EI)=0.6777.606004/(10090005000000)=0.15mm=600/400=1.5mm第一层龙骨(次楞)挠度max=0.15mm=1.5mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。 q=10.00kN/m图1.1.3-1第一层龙骨荷载示意图 Mmax=0.36kN.m图1.1.3-2第一层龙骨弯矩示意图V=3.6kN图1.1.3-3第一层龙骨剪力示意图max=0.15mm图1.1.3

10、-4第一层龙骨变形图（单位：mm）1.1.4. 第二层龙骨验算钢管纵向间距600mm,计算跨数5跨；第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；W=8980mm3, I=215600mm4。10. 抗弯承载力验算弯矩系数KM=0.258，P=1.10010.00600=6600N=6.60kNMmax=KMPL=0.2586600600=1021680Nmm=1.02kNm=Mmax/W=1021680/8980=113.77N/mm2第二层龙骨(主楞)抗弯强度=113.77N/mm2fm=205.00N/mm2,满足要求。11. 抗剪强度验算剪力系数KV=1.508，Vmax=KVP=1.5086

11、.601000=9953N=9.95kN=3Vmax/(2A)=39953/(22424)=17.61N/mm2第二层龙骨(主楞)抗剪强度=17.61N/mm2fv=120.00N/mm2,满足要求。12. 挠度验算挠度系数K=2.779，P，=1.1007.60600=5016N=5.02Nmax=KP，L3/(100EI)=2.77950166003/(100206000215600)=0.34mm=600/400=1.5mm第二层龙骨(主楞)挠度max=0.34mm=1.5mm,满足要求。计算简图及内力图如下图：P=6.6 P=6.6 P=6.6 P=6.6 图1.1.4-1第二层龙骨荷

12、载示意图Mmax=1.02kN.m图1.1.4-2第二层龙骨弯矩示意图1.1.5. 支撑强度验算支撑材料483.0截面积A（mm2）424.00回转半径i（mm）1.59每米长质量（kN/m）0.0326钢材抗弯强度f（N/mm2）205.00钢材弹性模量E（N/mm2）206000支撑横向间距（mm）600支撑纵向间距（mm）600(1)荷载计算每根钢管承载NQK1=17556N每根钢管承载活荷载(1.0kN/m2):NQK2=0.600.6011000=360N每根钢管承载荷载NQK=NQK1NQK1=17556+360=17916N钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=3.800.03

13、261000=124N水平拉杆5层,拉杆重量=5(0.60+0.60)0.03261000=195.6N扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=514.60=73N支架重量NGk=立杆重量+水平拉杆重量+扣件重量=124+195.6+73=392.6N钢管轴向力N=1.2NGK+1.4NQK=1.2392.6+1.417916=25553.52N(2)钢管立杆长细比验算非顶部立杆：,查规范表5.4.6，k=1，=1.758L0=11.7581.2=210.1cm,钢管的i=1.59mm,=L0/i=210.10/1.59=132.68钢管杆件长细比132.68210.0,满足要求。顶部立杆：，

14、k=1，=1.359，a=0.5=L0/i=299/1.59=188.04钢管杆件长细比188.04210.0,满足要求。(3)钢管立杆稳定性验算 =0.580,P=N/(A)=25553.52/(0.730424.00)=82.56N/mm2钢管立杆稳定性82.56N/mm2205N/mm2,满足要求。 1.1.6. 支撑支承面验算钢管脚手架立杆设配套底座100100mm,支承面为混凝土底板（C35）,底板厚=700mm,上部荷载为：F=18387.12/1000=18.39kN（1）支承面受冲切承载力验算s =2.00,ft=1.71N/mm2, h0=700-20=680mm，=0.41

15、.2/s=0.95pc,m=1.00N/mm2，Um=4100=400mm，h =1.00（0.7hft0.15pc,m）UmhO=(0.711.71+0.151)0.95400680/1000=348.06kN受冲切承载力348.06kNF=18.39kN,满足要求。(2) 支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.10+20.10)(0.103)=0.09m2,Al=0.100.10=0.01m2l=(Ab/Al)0.5=3.00,fcc=0.857200=6120kN/m2,=0.75lfccAl=0.75361200.01=137.70kN支承面局部受压承载力137.70kNFa=18.3

16、9kN,满足要求。1.1.7. 计算结果底模材料夹板底模厚度(mm)18第一层龙骨(次楞)材料木枋截面积A(mm2)4800第一层龙骨(次楞)间距L(mm)250第二层龙骨(主楞)材料双钢管钢管规格483.0第二层龙骨(主楞)间距L(mm)600支撑材料483.0支撑横向间距（mm）600支撑纵向间距（mm）600在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。所有水平拉杆的端部均应与周围建筑物顶紧顶牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。在外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑；中间在纵横向应每隔10m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑，其宽度宜为4-6m，并在剪刀撑部位的顶部、扫地

17、杆处设置水平剪刀撑。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角宜为45-601.2. 侧墙支架模板计算1.2.1. 计算参数13. 计算说明以隧道敞口段第14节侧墙最高来计算，墙体总高为6.74m，在浇筑隧道底板时连同墙脚一起浇筑到排水边沟盖板底座，待砼强度达到70%以上时再浇筑上面墙结构。这样上部墙体计算高度为6.74-0.66-0.31=5.78m。墙体厚度：在2.59m以下厚度从0.87渐变至0.5m，2.59m以上厚度为0.5m。14. 荷载组合表1.2.1-1侧模荷载组合表侧压力计算依据规范建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008混凝土重力密度c(kN/m3)24新浇混凝土初凝时间t0

18、(h)5外加剂影响修正系数11混凝土坍落度影响修正系数21.15混凝土浇筑速度V(m/h)1混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度H(m)5.78新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k(kN/m2)min0.22ct012v1/2，cHmin0.2224511.1511/2，245.78min30.36，138.729.868kN/m2倾倒混凝土时对垂直面模板荷载标准值Q3k(kN/m2)4新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4kmin0.22ct012v1/2，cHmin0.2224511.1511/2，245.78min29.87，138.7230.36kN/m2取两者较小值即F1=30.

19、36kN/m2A、其有效压头高度 h=F/ rc=30.36/24=1.26m，计算简图如下：图1.2.1-2侧模压力示意图B、荷载设计值：q1=F1*1.2*0.9+Q3k*1.4*0.9=30.36*1.2*0.9+4*1.4*0.9=37.83kN/m2图1.2.1-3墙身侧模断面图1.2.2. 侧模验算15. 抗弯承载力验算因其侧压力是三角形分布的，其下方的荷载为最大，故取靠近模板底1米宽的模板作为计算对象，化为线荷载： 图1.2.2-1靠近底部模板荷载示意图静载线荷载q137.83kN/m活载线荷载q20.91.40.7bQ3k0.91.40.70.420.71kN/mMmax-0.

20、107q1l2-0.121q2l2-0.10737.830.182-0.1210.710.182-0.134kNm=-134000N/mm取绝对值 Mmax/W134000/(1/61000182)、2.48N/mm2f12N/mm2 满足要求！16. 刚度验算荷载不包括倾倒砼时产生的水平荷载的标准线荷载为：q2=30.36*1=30.36kN/m2 剪力系数KV=0.606 V2=KVq2L=0.60630.36180=3312N=3Vmax/（2bh）=33312/(2100018)=0.28N/mm2顶板底模抗剪强度=0.28N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。17. 挠度验算

21、 max0.632ql4/(100EI)0.6330.361804/(1009000486000)0.05mm =180/400=0.45mm顶板底模挠度max=0.05mm=0.45mm,满足要求。1.2.3. 第一层龙骨（内竖楞）的验算内竖楞采用60*100方木，钢管间距400支承。计算跨数5跨。第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；W=8980mm3, I=215600mm4,计算简图及内力图如下图。图1.2.3-1内竖楞受力示意图18. 抗弯承载力验算第一层龙骨受均布荷载q=q1第一层龙骨间距/计算宽度=37.83180/1000=6.81kN/m弯矩系数KM=-0.100Mmax=K

22、MqL2=-0.1006.814002=-108960N.mm=-0.11kN.m=Mmax/W =108960/100000=1.1N/mm2 第一层龙骨抗弯强度=1.1N/mm2fm=12.00N/mm2,满足要求。19. 抗剪强度验算剪力系数KV=0.600Vmax=KVqL=0.6006.81400=1634N=1.63kN=3Vmax/（2bh）=31634/(260100)=0.41N/mm2第一层龙骨抗剪强度=0.41N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。20. 挠度验算P=q2第一层龙骨间距/计算宽度=30.36/1.2180/1000=4.55kN/m=4.55N/m

23、m,挠度系数K=0.677 max=KqL4/(100EI)=0.6774.554004/(10090005000000)=0.17mm=400/400=1.0mm第一层龙骨挠度max=0.17mm=1.0mm,满足要求。1.2.4. 第二层龙骨（外横楞）验算第二层龙骨采用双排2483.0钢管间距40cm。龙骨采用蝴蝶扣加14螺丝对拉间距45cm。计算跨度为3跨。计算简图如下：图1.2.4-1外横楞计算简图21. 抗弯承载力验算q=q1第一层龙骨间距/计算宽度=37.83180/1200=5.67kN/m弯矩系数KM=0.279Mmax=KMPL=0.2795670450=711868N.mm

24、=0.712kN.m=Mmax/W=711868/8980=79.27N/mm2第二层龙骨抗弯强度=79.27N/mm2fm=205.00N/mm2,满足要求。22. 抗剪强度验算剪力系数KV=1.648Vmax=KVP=1.6484.551200=8998N=9.0kN=3Vmax/(2bh)=38998/(22424)=15.92N/mm2第二层龙骨抗剪强度=15.92N/mm2fv=125.00N/mm2,满足要求。23. 挠度验算P，=1.1005.67450=2807N=2.81kN挠度系数K=3.021max=KP，L3/(100EI)=3.02128074503/(1002060

25、00215600)=0.17mm=450/400=1.12mm第二层龙骨挠度max=0.17mm=1.12mm,满足要求。1.2.5. 对拉螺杆的验算采用14对拉螺杆，其净堆面面积A=104mm2，间距40*45cm。对拉螺杆拉力：N=37.83*0.4*0.45=6.81KN对拉螺杆应力：N=N/A=6.81*103/104=65.5N/mm2fc=170.00N/mm2,满足要求。附录2 相关图纸图2.1.1-1 闭口段支模体系搭设平面图图2.1.1-2 闭口段支模体系搭设纵向立面图图2.1.1-3 闭口段支模体系搭设横向立面图图2.1.1-4支架模板搭设大样图图2.1.1-5敞口段模板搭设示意图图2.1.1-6顶板混凝土浇筑平面示意置图2.1.1-7掉头隧道施工总平面布置图图2.1.1-8掉头隧道施工进度计划横道图