模板施工方案计算书.docx
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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500×500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Φ48.3×3.0mm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，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
①底模自重0.30kN/m2×1.0×1.2=0.36kN/m
②砼自重24.00kN/m3×1.0×1.2×1.2=34.56kN/m
③钢筋荷载1.1kN/m3×1.0×1.2×1.2=1.58kN/m
施工人员
及施工设
备荷载
④2.50kN/m2×1.0×1.4=3.50kN/m
底模和支架承载力计算组合①＋②＋③＋④q1=40kN/m
底模和龙骨挠度验算计算组合（①＋②＋③）q2=36.5kN/m
2.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=1000mm
W=bh2/6=1000×182/6=54000mm3，
I=bh3/12=1000×183/12=486000mm4。
3.内力及挠度计算
a.①＋②＋③＋④荷载
支座弯矩系数KM=-0.105，
M1=KMq1L2=-0.105×40.00×2502=-262500N·mm
剪力系数KV=0.606，
V1=KVq1L=0.606×40.00×250=6060N
q1=40KN/m
图1.1.2-1顶板底模板荷载示意图
b.①＋②＋③荷载
支座弯矩系数KM=-0.105，
M2=KMq2L2=-0.105×36.50×2502=-239531N·mm
跨中弯矩系数KM=0.078，
M3=KMq2L2=0.078×36.50×2502=177938N·mm
剪力系数KV=0.606，
V2=KVq2L=0.606×36.50×250=5530N
挠度系数Kυ=0.644,
υ2=Kυq,2L4/（100EI）
=0.644×（36.50/1.2）×2504/（100×6000×486000）=0.26mm
Q2=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荷载按2.50kN（按作用在边跨跨中计算）
计算荷载P=1.4×2.50=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=KM×PL=0.200×3.50×1000×250=175000N·mm
支座弯矩系数KM=-0.100，
M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×250=-87500N·mm
剪力系数KV=0.600，
V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN
挠度系数Kυ=1.456，
υ3=KυP,L3/（100EI）
=1.456×（3.50/1.4）×1000×2503/（100×6000×486000）=0.20mm
4.抗弯强度验算
M1=-262500N·mm，M2＋M5=-327031N·mm，M3＋M4=352938N·mm
比较M1、M2＋M5、M3＋M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。
Mmax=352938N·mm=0.35kN·m，
σ=Mmax/W=352938/54000=6.54N/mm2
顶板底模抗弯强度σ=6.54N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
5.抗剪强度验算
V1=6060N，
V2+V3=5530+2100=7630N
比较V1、V2＋V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力
Vmax=7630N=7.63kN，
τ=3Vmax/（2bh）=3×7630/（2×1000×18）=0.64N/mm2
顶板底模抗剪强度τ=0.64N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
6.挠度验算
υmax=υ2+υ3=0.26+0.20=0.46mm
板模板容许挠度[υ]=l/400。
[υ]=250/400=0.63mm
顶板底模挠度υmax=0.46mm＜[υ]=0.63mm,满足要求。
0.35
计算简图及内力图如下图。
7.63
0.46
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=60×1002/6=100000mm3；
I=bh3/12=60×1003/12=5000000mm4。
7.抗弯强度验算
第一层龙骨受均布荷载
弯矩系数KM=-0.100，
q=q1×第一层龙骨（次楞）间距/计算宽度=40.00×250/1000=10.00kN/m
Mmax=-KMqL2=-0.100×10.00×6002=-360000N·mm=-0.36kN·m
σ=Mmax/W=360000/100000=3.63N/mm2
第一层龙骨（次楞）抗弯强度σ=3.6N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。
8.抗剪强度验算
剪力系数KV=0.600，
Vmax=KVqL=0.600×10.00×600=3600N=3.60kN
τ=3Vmax/（2A）=3×3600/（2×60×100）=0.9N/mm2
第一层龙骨（次楞）抗剪强度τ=0.9N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
9.挠度验算
挠度系数Kυ=0.677，
q’=q2×第一层龙骨（次楞）间距/计算宽度=36.50/1.2×250/1000=7.60kN/m=7.60N/mm
υmax=Kυq’L4/（100EI）=0.677×7.60×6004/（100×9000×5000000）=0.15mm
[υ]=600/400=1.5mm
第一层龙骨（次楞）挠度υmax=0.15mm＜[υ]=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
υmax=0.15mm
图1.1.3-4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=1.100×10.00×600=6600N=6.60kN
Mmax=KMPL=0.258×6600×600=1021680N·mm=1.02kN·m
σ=Mmax/W=1021680/8980=113.77N/mm2
第二层龙骨（主楞）抗弯强度σ=113.77N/mm2＜fm=205.00N/mm2,满足要求。
11.抗剪强度验算
剪力系数KV=1.508，
Vmax=KVP=1.508×6.60×1000=9953N=9.95kN
τ=3Vmax/（2A）=3×9953/（2×2×424）=17.61N/mm2
第二层龙骨（主楞）抗剪强度τ=17.61N/mm2＜fv=120.00N/mm2,满足要求。
12.挠度验算
挠度系数Kυ=2.779，
P，=1.100×7.60×600=5016N=5.02N
υmax=KυP，L3/（100EI）=2.779×5016×6003/（100×206000×215600）=0.34mm
[υ]=600/400=1.5mm
第二层龙骨（主楞）挠度υmax=0.34mm＜[υ]=1.5mm,满足要求。
计算简图及内力图如下图：
P=6.6P=6.6P=6.6P=6.6
图1.1.4-1第二层龙骨荷载示意图
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
Φ48×3.0
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=0.60×0.60×1×1000=360N
每根钢管承载荷载NQK=NQK1＋NQK1=17556+360=17916N
钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=3.80×0.0326×1000=124N
水平拉杆5层,拉杆重量=5×（0.60+0.60）×0.0326×1000=195.6N
扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=5×14.60=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=1.2×392.6+1.4×17916=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，
=1.758
L0=1×1.758×1.2=210.1cm,钢管的i=1.59mm,λ=L0/i=210.10/1.59=132.68
钢管杆件长细比132.68＜210.0,满足要求。
顶部立杆：
，k=1，
=1.359，a=0.5
λ=L0/i=299/1.59=188.04
钢管杆件长细比188.04＜210.0,满足要求。
（3）钢管立杆稳定性验算
=0.580,P=N/（
A）=25553.52/（0.730×424.00）=82.56N/mm2
钢管立杆稳定性82.56N/mm2＜205N/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100×100mm,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
βs=2.00,ft=1.71N/mm2,h0=700-20=680mm，η=0.4＋1.2/βs=0.95
σpc,m=1.00N/mm2，Um=4×100=400mm，βh=1.00
（0.7βhft＋0.15σpc,m）ηUmhO
=[（0.7×1×1.71+0.15×1）×0.95×400×680]/1000=348.06kN
受冲切承载力348.06kN＞F=18.39kN,满足要求。
（2）支承面局部受压承载力验算
Ab=（0.10+2×0.10）×（0.10×3）=0.09m2,Al=0.10×0.10=0.01m2
βl=（Ab/Al）0.5=3.00,fcc=0.85×7200=6120kN/m2,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×3×6120×0.01=137.70kN
支承面局部受压承载力137.70kN＞Fa=18.39kN,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
Φ48×3.0
第二层龙骨（主楞）间距L（mm）
600
支撑材料
Φ48×3.0
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°-60°
1.2.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γc（kN/m3）
24
新浇混凝土初凝时间t0（h）
5
外加剂影响修正系数β1
1
混凝土坍落度影响修正系数β2
1.15
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）
min{0.22γct0β1β2v1/2，γcH}
＝min{0.22×24×5×1×1.15×11/2，24×5.78}
＝min{30.36，138.7}＝29.868kN/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
G4k＝min[0.22γct0β1β2v1/2，γcH]
＝min[0.22×24×5×1×1.15×11/2，24×5.78]
＝min[29.87，138.72]＝30.36kN/m2
取两者较小值即F1=30.36kN/m2
A、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q1＝37.83kN/m
活载线荷载q2＝0.9×1.4×0.7bQ3k
＝0.9×1.4×0.7×0.4×2＝0.71kN/m
Mmax＝-0.107q1l2-0.121q2l2
＝-0.107×37.83×0.182-0.121×0.71×0.182
＝-0.134kN·m=-134000N/mm
取绝对值
σ＝Mmax/W＝134000/（1/6×1000×182）、
＝2.48N/mm2≤[f]＝12N/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=0.606×30.36×180=3312N
τ=3Vmax/（2bh）=3×3312/（2×1000×18）=0.28N/mm2
顶板底模抗剪强度τ=0.28N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。
17.挠度验算
υmax＝0.632ql4/（100EI）
＝0.63×30.36×1804/（100×9000×486000）＝0.05mm
[υ]=180/400=0.45mm
顶板底模挠度υmax=0.05mm＜[υ]=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=37.83×180/1000=6.81kN/m
弯矩系数KM=-0.100
Mmax=KMqL2=-0.100×6.81×4002=-108960N.mm=-0.11kN.m
σ=Mmax/W=108960/100000=1.1N/mm2
第一层龙骨抗弯强度σ=1.1N/mm2＜fm=12.00N/mm2,满足要求。
19.抗剪强度验算
剪力系数KV=0.600
Vmax=KVqL=0.600×6.81×400=1634N=1.63kN
τ=3Vmax/（2bh）=3×1634/（2×60×100）=0.41N/mm2
第一层龙骨抗剪强度τ=0.41N/mm2＜fv=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
=30.36/1.2×180/1000
=4.55kN/m=4.55N/mm,挠度系数Kυ=0.677
υmax=Kυq’L4/（100EI）
=0.677×4.55×4004/（100×9000×5000000）=0.17mm
[υ]=400/400=1.0mm
第一层龙骨挠度υmax=0.17mm＜[υ]=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2Φ48×3.0钢管间距40cm。
龙骨采用蝴蝶扣加Φ14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=37.83×180/1200=5.67kN/m
弯矩系数KM=0.279
Mmax=KMPL=0.279×5670×450=711868N.mm=0.712kN.m
σ=Mmax/W=711868/8980=79.27N/mm2
第二层龙骨抗弯强度σ=79.27N/mm2＜fm=205.00N/mm2,满足要求。
22.抗剪强度验算
剪力系数KV=1.648
Vmax=KVP=1.648×4.55×1200=8998N=9.0kN
τ=3Vmax/（2bh）=3×8998/（2×2×424）=15.92N/mm2
第二层龙骨抗剪强度τ=15.92N/mm2＜fv=125.00N/mm2,满足要求。
23.挠度验算
P，=1.100×5.67×450=2807N=2.81kN
挠度系数Kυ=3.021
υmax=KυP，L3/（100EI）=3.021×2807×4503/（100×206000×215600）=0.17mm
[υ]=450/400=1.12mm
第二层龙骨挠度υmax=0.17mm＜[υ]=1.12mm,满足要求。
1.2.5.对拉螺杆的验算
采用Φ14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/mm2＜fc=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
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