左江道站模板支架核算.docx

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左江道站模板支架核算

九、计算书

9.1顶板板支架、模板、方木强度验算

分别选取最厚的顶板（800mm厚）以及顶板纵梁（1000mm*1900mm）进行计算。

9.1.1参数选取

（1）模板、方木荷载

根据支设形式、《建筑施工钢管安全技术规范》以及《建筑施工模板安全技术规范》选取如下参数，立杆的纵距b=0.60m，立杆的横距l=0.9m，立杆的步距h=0.6m。

模板采用木胶板，厚度15mm，其强度设计值按照如下取值进行计算:

剪切强度1.6N/mm2，

抗弯强度26N/mm2，

弹性模量9000N/mm2

模板下方设主次楞方木，主楞采用100×100mm方木，主楞安放在架体顶托上，次楞方木采用50mm×100mm方木，次楞方木与主楞方木垂直，布置在主楞方木与模板之间。

木材强度设计值按照如下取值进行计算:

剪切强度1.7×1.2×1.1=2.244N/mm2，

抗弯强度17.0×1.2×1.1=22.44N/mm2，（考虑使用环境及使用年限进行调整后）

弹性模量10000.0N/mm2。

木胶板与木材进场后，进行试验或通过产品合格证明取得材料强度，对计算中取值进行复核。

模板自重按照《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008取0.50kN/m2，架体自重经计算得2.4kN/m2，混凝土自重取24kN/m3，钢筋自重取1.1kN/m3。

（2）施工活荷载

施工人员与设备荷载（Q1k）：

计算模板与模板底部次楞方木时采用2.5kN/m2；对于主楞采用1.5kN/m2。

9.1.2模板面板强度计算

取自重最大部位顶板进行验算，板厚为0.8米，计算时简化成简支梁结构,跨度0.3米（次楞方木间距）。

（1）荷载计算

荷载计算取均布荷载和集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取最大值。

A、均布荷载设计值

顶板面板受力简图1

可变荷载效应控制：

q1=1.2×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.9+1.4×2.5×0.9=25.376kN/m2

永久荷载效应控制：

q2=1.35×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.9+0.7×1.4×2.5×0.9=27.21kN/m2

以上两者比较应取q2=27.21kN/m2作为均布荷载设计值。

B、集中荷载设计值为：

活荷载效应控制：

自重线荷载设计值q3=1.2×1×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.9=22.226kN/m

跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5×0.9=3.15kN

永久荷载效应控制：

自重线荷载设计值q3=1.35×1×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.9=25.005kN/m

跨中集中荷载设计值P=0.7×1.4×2.5×0.9=2.205kN

顶板面板受力简图2

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=100×1.5×1.5/6=18.75cm3；

I=100×1.5×1.5×1.5/12=28.125cm4；

（2）抗弯强度计算

f=M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取26N/mm2；

施工荷载为均布线荷载时：

M均=0.125ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M均=0.125×27.21×0.300×0.300=0.306KN.m

施工荷载为集中荷载时：

活荷载效应控制下：

M集=0.125q3l2+Pl/4=0.125×22.226×0.3×0.3+3.15×0.3/4=0.486kN.m

M集=0.125q3l2+Pl/4=0.125×25.005×0.3×0.3+2.205×0.3/4=0.447kN.m

两者取较大值，经计算得到面板抗弯强度计算值

f=M/W=0.486*106/18750=25.92N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f]=26N/mm2,满足要求!

（3）挠度计算

挠度计算只考虑永久荷载标准值，则其作用效应的线荷载为

q=（0.5×1+24×0.8×1+1.1×0.8×1）×0.9=18.5kN/m

v=5ql4/384EI+Pl3/48EI=5×18.5×3004/（384×9000×281250）+2500×300/（48×9000×281250）=0.77mm≈[v]=300/400=0.75mm基本满足要求!

9.1.3模板次楞木方（50mm×100mm@300mm）计算

取顶板部位进行验算，板厚0.8米，木方按照均布荷载下三跨连续梁（跨度0.9米），以及悬臂梁分别进行计算，悬臂跨度取0.35米。

（1）荷载的计算

荷载计算取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑。

A、施工荷载按均布线荷载设计

顶板次楞受力简图1

可变荷载效应控制：

q1=1.2×（0.5+（24+1.1）×0.8）×0.3×0.9+1.4×2.5×0.3×0.9=7.613kN/m

永久荷载效应控制：

q2=（1.35×（0.5+（24+1.1）×0.8）+0.7×1.4×2.5）×0.3×0.9=8.163kN/m

以上两者比较应取q=8.163kN/m作为均布荷载设计值

q均静=1.35×（0.5+（24+1.1）×0.8）×0.3×0.9=7.5kN/m

q均动=0.7×1.4×2.5×0.3×0.9=0.662kN/m

B、施工荷载按集中荷载设计

可变荷载效应控制下：

自重线荷载设计值q3=1.2×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.3×0.9=6.668kN/m

跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5×0.9=3.15kN

永久荷载效应控制下：

自重线荷载设计值q3=1.35×[0.5+（24+1.1）×0.8]×0.3×0.9=7.5kN/m

跨中集中荷载设计值P=0.7×1.4×2.5×0.9=2.21kN

（2）木方截面参数的计算

木方的截面力学参数为

W=5.0×10.0×10.0/6=83.34cm3；

I=5.0×10.0×10.0×10.0/12=416.68cm4；

（3）三跨连续梁情况下木方抗弯强度计算

按照均布线荷载设计值进行计算最大弯矩为

M均=0.08q均静12+0.101q均动12=0.08×7.5×0.92+0.101×0.662×0.92=0.54kN.m

按照集中荷载设计值进行计算最大弯矩为

可变荷载效应控制下：

M集=0.175q312+0.213P1=0.175×6.668×0.92+0.213×3.15×0.9=1.549kN.m

永久荷载控制下：

M集=0.175q312+0.213P1=0.175×7.5×0.92+0.213×2.21×0.9=1.487kN.m

比较后取M集=1.549kN.m

两者取最大值，抗弯计算强度f=1.549*1000000/83340=18.587N/mm2

木方的抗弯计算强度小于其允许强度（22.44N/mm2），满足要求!

（4）三跨连续梁情况下木方挠度计算

挠度计算只考虑永久荷载标准值，则其作用效应的线荷载为

q=（0.5+24×0.8+1.1×0.8）×0.3=6.174kN/m

最大变形:

v=0.677ql4/100EI=0.677×6.174×9004/（100×10000×4.167×104）=0.74mm

木方的最大挠度小于900.0/400=2.25mm,满足要求!

（5）悬臂梁情况下木方抗弯强度计算

悬臂跨度取模板最大悬挑长度0.35米。

顶板支撑方木受力简图3

按照均布线荷载设计值进行计算最大弯矩为

M均=0.5q12=0.5×8.163×0.35×0.35=0.5kN.m

按照集中荷载设计值进行计算最大弯矩为

顶板支撑方木受力简图4

可变荷载效应控制下：

M集=0.5q312+P1=0.5×6.668×0.35×0.35+3.15×0.35=1.511kN.m

永久荷载控制下：

M集=0.5q312+P1=0.5×7.5×0.35×0.35+2.21×0.35=1.233kN.m

最后取M集=1.511kN.m

两者选最大值，抗弯计算强度f=1.511*1000000/83340=18.13N/mm2

木方的抗弯计算强度小于其允许值（22.44.0N/mm2），满足要求!

（6）悬臂梁情况下木方挠度计算

挠度计算只考虑永久荷载标准值，则其作用效应的线荷载为

q=（0.5+24×0.8+1.1×0.8）×0.3=6.174kN/m

最大变形v=ql4/8EI=6.174*3504/（8*104*4166800）=0.28mm

木方的最大挠度小于350/400=0.875mm,满足要求!

9.1.4模板主楞方木（100mm×100mm@900mm）计算

主楞方木按照均布与集中荷载下三跨连续梁、悬臂梁分别进行计算。

（1）按照三跨连续梁进行荷载计算

进行主楞强度计算时，施工人员及设备均布荷载取1.5KN/mm2.

首先计算次楞作用在主楞上的集中力P.

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：

q1=1.2×（0.5+（24+1.1）×0.8）×0.3×0.9+1.4×1.5×0.3×0.9=7.235kN/m

q2=1.35×（0.5+（24+1.1）×0.8）×0.3×0.9+0.7×1.5×0.3×1.4×0.9=7.898kN/m

根据以上两者比较应取q=7.898kN/m

次楞作用集中荷载P=7.898×0.9=7.108KN

顶板主楞受力简图1

主楞方木的截面力学参数为

截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=10.00×10.00×10.00/6=166.7cm3；

I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.4cm4

（2）按照三跨连续梁进行主楞方木抗弯强度计算

经过计算得到最大弯矩

M=0.08ql2+0.175PL=0.175×（0.1×0.1×6.25×1.35）×0.62+0.213×7.108×0.6=0.914kN.m

抗弯计算强度f=0.914×106/166700=5.48N/mm2

主楞方木的抗弯计算强度小于其允许值22.44N/mm2,满足要求!

（3）按照三跨连续梁进行主楞方木抗剪计算

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

Q=-0.6×（0.0625×1.35）×0.6-0.65×7.108=4.651KN

截面抗剪强度计算值T=3×4651/（2×100×100）=0.698N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=2.244N/mm2

主楞方木的抗剪强度计算值小于允许值，满足要求!

（4）按照三跨连续梁进行主楞方木挠度计算

经过计算得到最大变形

V=0.677×（0.0625×1.35）×6004/100EI+1.146×7108×6003/100EI=0.212mm

顶托梁的最大挠度小于600/400=1.5mm,满足要求!

（5）按照悬臂梁进行荷载计算

顶板支撑方木受力简图2

集中荷载取面板支撑木方的支座力P=7.108kN

可变荷载控制下：

均布荷载取主楞方木的自重q=1.2×0.1×0.1×6.25=0.075kN/m。

永久荷载控制下：

q=1.35×0.1×0.1×6.25=0.0844kN/m

（6）按照悬臂梁进行顶托梁抗弯强度计算

M集=0.5q312+P1=0.5×0.0844×0.35×0.35+7.108×0.35=2.493kN.m

抗弯计算强度f=2.493×106/166700=14.95N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于允许值22.44N/mm2,满足要求!

（7）按照悬臂梁进行主楞方木抗剪计算

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

Q=P+ql=7.108+0.0844×0.35=7.137kN

截面抗剪强度计算值T=3×7137/（2×100×100）=1.07N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=2.244N/mm2

顶托梁的抗剪强度计算值小于设计值，满足要求!

（8）按照悬臂梁进行顶托梁挠度计算

经过计算得到最大变形

V=Pl3/3EI+ql4/8EI=7108×3503/3EI+0.0844×3504/8EI=1.22mm

顶托梁的最大挠度小于600/400=1.5，满足要求!

9.1.5架体稳定性计算（不考虑风荷载）

（1）模板支撑架参数：

模板支撑架规格：

Φ48mm×3.5mm,立杆横距：

0.9m,立杆纵距:

0.6m,步距：

0.6m，架体高度：

6.45m；

1）、静荷载标准值包括以下内容

模板支撑架自重标准值：

NG1=0.2344*6.45=1.51KN

模板自重标准值：

NG2=0.5*0.9*0.6=0.27KN

钢筋砼自重标准值：

NG3=25.1*0.8*0.9*0.6=10.84KN

经计算，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=12.62KN

2）、活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载

经计算，活荷载标准值NQ=（1.5+2.0）*0.9*0.6=1.89KN

3）、不考虑风荷载时，立杆轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=17.79KN

N=1.35NG+0.7×1.4NQ=18.89KN

（2）立杆稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆稳定性公式σ=N/ΦA≤f

其中N——立杆的轴心压力设计值（KN），N=18.89KN

Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比Lo/i查表得到

i——计算立杆截面的回转半径（cm）查表得到i=1.58

A——立杆的截面积A=4.89cm2

W——立杆的截面模量,W=5.08cm3

σ——钢管立杆抗压强度计算值

f——抗压强度设计值，205N/mm2

Lo——计算长度

K——满堂支撑架计算长度附加系数

h——步距h=0.6m

a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，本次计算a取50cm；

查表得稳定系数φ＝0.349

则钢管立杆受压强度计算值

σ=N/ΦA=18890/0.349/489=110.7N/mm2

（3）基础验算

立杆轴力N=18.89kN

C35混凝土设计抗压强度f=16.7N/mm²,按照设计强度80%进行验算

支撑底托垫板面积不小于30cm²

N/A=18890/3000=6.3N/mm²<0.8f=13.36N/mm²，满足要求。

9.1.6局部架体超高稳定性计算（不考虑风荷载）

按照设计图纸要求，中板局部留置预留洞口。

在顶板架体搭设时，存在局部顶板立杆从底板直接搭设至顶板，导致局部高度过大，最大高度为12.61m。

因此，必须对局部超高的架体稳定性进行验算，具体验算如下：

（1）模板支撑架参数：

立杆钢管规格：

Φ48mm×3.5mm,立杆横距：

0.9m,立杆纵距:

0.6m,步距：

0.6m，架体高度：

12.61m；

1）、静荷载标准值包括以下内容

模板支撑架自重标准值：

NG1=0.2344*12.61=2.956KN

模板自重标准值：

NG2=0.5*0.9*0.6=0.27KN

钢筋砼自重标准值：

NG3=25.1*0.8*0.9*0.6=10.84KN

经计算，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=14.07KN

2）、活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载

经计算，活荷载标准值NQ=（1.5+2.0）*0.9*0.6=1.89KN

3）、不考虑风荷载时，立杆轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=19.53KN

N=1.35NG+0.7×1.4NQ=20.847KN

（2）立杆稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆稳定性公式σ=N/ΦA≤f

其中N——立杆的轴心压力设计值（KN），N=20.847KN

Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比Lo/i查表得到

i——计算立杆截面的回转半径（cm）查表得到i=1.58

A——立杆的截面积A=4.89cm2

W——立杆的截面模量,W=5.08cm3

σ——钢管立杆抗压强度计算值

f——抗压强度设计值，205N/mm2

Lo——计算长度

K——满堂支撑架计算长度附加系数查表1.155

h——步距h=0.6m

a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，本次计算a取50cm；

u1、u2----考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表u1=1.746、u2=3.806.满堂支撑架立杆的计算长度应按下式计算，取整体稳定计算结果最大值：

顶部立杆段：

Lo=K*u1*（h+2a）=1.155*1.746*（0.6+2*0.5）=3.22

Lo/i=3220/15.9=202.5查表Φ=0.227

则钢管立杆受压强度计算值

σ=N/ΦA=20847/0.227/489=187.8N/mm2

非顶部立杆段：

Lo=K*u2*h=1.155*3.806*0.6=2.63

Lo/i=3220/15.9=165查表Φ=0.256

则钢管立杆受压强度计算值

σ=N/ΦA=120847/0.256/489=166.5N/mm2

9.2顶板梁模板支架、强度验算

顶板纵梁结构尺寸最大为1000×1900mm，梁底至站厅层中板高度6.45m。

9.2.1参数选取

梁截面宽×高=1000mm×1900mm，梁间跨度9.75米。

梁底顶撑：

垂直跨度方向设四根支撑立杆，立杆间距0.3米，沿梁跨度方向间距0.6米（纵距0.6米），立杆步距0.6米

面板：

面板采用木胶板，厚度15mm，其强度设计值按照如下取值进行计算，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度26N/mm2，弹性模量9000N/mm2。

梁底木方：

面板底部采用50mm×100mm木方，间距200mm。

主楞：

梁顶托采用100mm×100mm木方，间距300mm，跨度600mm。

木材强度设计值按照如下取值进行计算，剪切强度2.244N/mm2，抗弯强度22.44.0N/mm2，弹性模量10000.0N/mm2。

木胶板与木材进场后，进行试验或通过产品合格证明取得材料强度，对计算中取值进行复核。

梁侧模板木方：

采用50mm×100mm木方，间距200mm。

梁侧对拉螺栓：

沿梁高方向，分别距梁顶100mm、400mm设置两道对拉螺栓，沿梁跨度方向间距600mm。

模板自重按照《建筑施工模板安全技术规范》取0.50kN/m2，架体自重经计算得2.08kN/m2，混凝土自重取24kN/m3，钢筋自重取1.5kN/m3。

施工活荷载:

2.5kN/m2。

对水平模板振捣混凝土荷载（Q2k）:

2.0kN/m2。

对垂直模板振捣混凝土荷载（Q2k）:

4.0kN/m2

以梁底支撑立杆沿梁跨度方向间距1米做为一个计算单元进行计算。

9.2.2模板面板强度计算

计算时简化成简支梁结构，木方间距取跨度0.2米。

（1）荷载计算

取1m宽模板为计算单元

荷载计算取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取最大值。

梁模板计算简图

A、均布荷载设计值

可变荷载效应q1=1.2×（0.5+（24+1.5）×1.9）×1×0.9+1.4×2×1×0.9=55.386kN/m

永久荷载效应q2=1.35×（0.5+（24+1.5）×1.9）×0.9+1.4×0.7×2×0.9=61.238kN/m

以上两者比较应取q2=61.238N/m作为均布荷载设计值。

B、集中荷载设计值为：

可变荷载效应控制下：

自重线荷载设计值q3=1.2×[0.5+25.5×1.9]×1×0.9=52.866kN/m

跨中集中荷载设计值P=1.4×2×0.9=2.52kN

永久荷载效应控制下：

自重线荷载设计值q3=1.35×[0.5+（24+1.5）×1.9]×1×0.9=59.474kN/m

跨中集中荷载设计值P=0.7×1.4×2×0.9=1.764kN

模板计算简图

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=100×1.5×1.5/6=37.5cm3；

I=100×1.5×1.5×1.5/12=28.13cm4；

（2）抗弯强度计算

f=M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取26N/mm2；

施工荷载为均布线荷载时：

M均=0.125ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=0.125×61.238×0.2×0.2=0.306kN.m

施工荷载为集中荷载时：

可变荷载效应控制下：

M集=0.125q3l2+PL/4=0.125×52.866×0.2×0.2+2.52×0.2×0.25=0.390kN.m

永久荷载效应控制下：

M集=0.125q3l2+PL/4=0.125×59.474×0.2×0.2+1.764×0.2×0.25=0.386kN.

两者取较大值，M集=0.390kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.39×1000×1000/37500=10.4N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f]=26N/mm2,满足要求!

（3）挠度计算

挠度计算只考虑永久荷载标准值，则其作用效应的线荷载为

q=（0.5+24×1.9+1.5×1.9）×1=48.95kN/m

v=5ql4/384EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=5×48.95×2004/（384×9090×281300）=0.4mm

面板的最大挠度小于200mm/250=0.8,满足要求!

9.2.3模板次楞方木的计算（50mm×100mm@200mm）

梁底模板支撑木方按照均布荷载下四跨连续梁（跨度0.3米）进行计算。

（1）荷载的计算

荷载计算取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑。

A、均布线荷载设计值

支撑次楞方木计算简图

可变荷载效应q1=1.2×（0.5+（24+1.5）×1.9）×0.2×0.9+1.4×2.0×0.2×0.9=11.077kN/m

永久荷载效应q2=1.35×（0.5+（24+1.5）×1.9）×0.2×0.9+0.7×2×0.2×1.4×0.9=12.248kN/m

两者取最大值，均布荷载取q2=12.248kN/m

则均布荷载静载设计值为

q均静=1.35×（0.5+（24+1.5）×1.9）×0.2×0.9=11.895kN/m

则均布荷载动载设计值为

q均动=0.7×1.4×2×0.2×0.9=0.353kN/m

B、集中荷载设计值

支撑