地下室顶板大梁模板一计算书.docx

地下室顶板大梁模板一计算书.docx

《地下室顶板大梁模板一计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地下室顶板大梁模板一计算书.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

地下室顶板大梁模板一计算书

地下室顶板大梁模板

（一）计算书

XXX（XXXX）住宅项目北部新区XX组团G标准分区G19-1-1/02号地块工程；工程建设地点：

重庆市XX大道和XX大道交界；属于框剪结构；地上8层；地下1层；建筑高度：

24m；标准层层高：

3m；总建筑面积：

102304平方米；总工期：

360天。

本工程由XXXX地产（重庆两江新区）有限公司投资建设，XXXX集团重庆设计研究院设计，重庆XXXX工程勘察院地质勘察，重庆市XXXX监理有限公司监理，XXXX集团有限公司组织施工；由XXX担任项目经理，XX担任技术负责人。

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

梁段:

地下室大梁E-KZL130

（1）。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）：

0.60；梁截面高度D（m）：

1.20；

混凝土板厚度（mm）：

250.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：

0.80；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.10；

立杆步距h（m）：

1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：

1.50；

梁支撑架搭设高度H（m）：

3.65；梁两侧立杆间距（m）：

1.00；

承重架支撑形式：

梁底支撑小楞平行梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数：

2；

采用的钢管类型为Φ48×3；

立杆承重连接方式：

双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：

0.75；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；模板自重（kN/m2）：

0.50；钢筋自重（kN/m3）:

2.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）：

2.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

28.8；

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：

2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：

4.0；

3.材料参数

木材品种：

冷杉；木材弹性模量E（N/mm2）：

9000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

10.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

11.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.2；

面板材质：

胶合面板；面板厚度（mm）：

15.00；

面板弹性模量E（N/mm2）：

6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

100.0；

梁底模板支撑的间距（mm）：

200.0；

5.梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

300；主楞竖向根数：

3；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；穿梁螺栓水平间距（mm）：

600；

主楞到梁底距离依次是：

30mm，450mm，900mm；

主楞材料：

圆钢管；

直径（mm）：

48.00；壁厚（mm）：

3.00；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

木方；

宽度（mm）：

50.00；高度（mm）：

100.00；

二、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并

取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取8.000h；

T--混凝土的入模温度，取10.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。

分别计算得62.080kN/m2、28.800kN/m2，取较小值28.800kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下:

σ＝M/W

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=95×1.5×1.5/6=35.62cm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.95×28.8×0.9=29.549kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.95×4×0.9=4.788kN/m；

计算跨度:

l=300mm；

面板的最大弯矩M=0.1×29.549×3002+0.117×4.788×3002=3.16×105N·mm；

面板的最大支座反力为：

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×29.549×0.3+1.2×4.788×0.3=11.475kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=3.16×105/3.56×104=8.9N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=8.9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=29.549N/mm；

l--计算跨度:

l=300mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=95×1.5×1.5×1.5/12=26.72cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×29.549×3004/（100×6000×2.67×105）=1.011mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=300/250=1.2mm；

面板的最大挠度计算值ν=1.011mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.2mm，满足要求！

四、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=11.475/（1.200-0.250）=12.079kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×5×10×10/6=83.33cm3；

I=1×5×10×10×10/12=416.67cm4；

E=9000.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.282kN·m，最大支座反力R=6.504kN，最大变形ν=0.074mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=2.82×105/8.33×104=3.4N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=11N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=3.4N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=450/400=1.125mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.074mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.125mm，满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力6.504kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×4.493=8.99cm3；

I=2×10.783=21.57cm4；

E=206000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

主楞计算变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.878kN·m，最大支座反力R=14.471kN，最大变形ν=0.470mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=8.78×105/8.99×103=97.7N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=97.7N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.470mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=600/400=1.5mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.47mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm，满足要求！

五、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=600×15×15/6=2.25×104mm3；

I=600×15×15×15/12=1.69×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W<[f]

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+2.50）×0.60×1.20×0.90=20.606kN/m；

模板结构自重荷载设计值：

q2:

1.2×0.50×0.60×0.90=0.324kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×（2.00+2.00）×0.60×0.90=3.024kN/m；

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=0.1（q1+q2）l2+0.117q3l2=0.1×（20.606+0.324）×2002+0.117×3.024×2002=9.79×104N·mm；

σ=Mmax/W=9.79×104/2.25×104=4.3N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.3N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=q1+q2=20.606+0.324=20.930kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=200.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=6000.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=200.00/250=0.800mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×20.93×2004/（100×6000×1.69×105）=0.224mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.224mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=0.8mm，满足要求！

六、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24+2.5）×1.2×0.2+0.5×0.2×（2×0.95+0.6）/0.6]=8.132kN/m；

（2）施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×（2+2）×0.2=1.12kN/m；

均布荷载设计值q=8.132+1.120=9.252kN/m；

梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值：

p=0.20×[1.2×0.25×24.00+1.4×（2.00+2.00）]×（1.00-0.60）/4=0.256kN

2.支撑方木验算

本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=5×10×10/6=8.33×101cm3；

I=5×10×10×10/12=4.17×102cm4；

E=9000N/mm2；

计算简图及内力、变形图如下：

简图（kN·m）

剪力图（kN）

弯矩图（kN·m）

变形图（mm）

方木的支座力:

N1=N4=0.381kN；

N2=N3=2.65kN；

最大弯矩：

M=0.084kN·m

最大剪力：

V=1.725kN

方木最大正应力计算值：

σ=M/W=0.084×106/8.33×104=1N/mm2；

方木最大剪应力计算值：

τ=3V/（2bh0）=3×1.725×1000/（2×50×100）=0.517N/mm2；

方木的最大挠度：

ν=0.051mm；

方木的允许挠度：

[ν]=0.4×103/250=1.6mm；

方木最大应力计算值1.004N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=11.000N/mm2，满足要求！

方木受剪应力计算值0.517N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.200N/mm2，满足要求！

方木的最大挠度ν=0.051mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.600mm，满足要求！

七、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=4.49cm3；

I=10.78cm4；

E=206000N/mm2；

1.梁两侧支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=0.381kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.114kN·m；

最大变形νmax=0.232mm；

最大支座力Rmax=1.669kN；

最大应力σ=M/W=0.114×106/（4.49×103）=25.5N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值25.5N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.232mm小于800/150与10mm,满足要求!

2.梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=2.65kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.795kN·m；

最大变形νmax=1.614mm；

最大支座力Rmax=11.595kN；

最大应力σ=M/W=0.795×106/（4.49×103）=177.1N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值177.1N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.614mm小于800/150与10mm,满足要求!

八、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；

　　R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=11.595kN；

R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

九、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

纵向钢管的最大支座反力：

N1=1.669kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×3.65=0.565kN；

楼板混凝土、模板及钢筋的自重：

N3=1.2×[（1.500/2+（1.000-0.600）/4）×0.800×0.500+（1.500/2+（1.000-0.600）/4）×0.800×0.250×（2.500+24.000）]=5.814kN；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

N4=1.4×（2.000+2.000）×[1.500/2+（1.000-0.600）/4]×0.800=3.808kN；

N=N1+N2+N3+N4=1.669+0.565+5.814+3.808=11.856kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m；

k--计算长度附加系数，取值为：

1.155；

μ--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，μ=1.7；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m;

得到计算结果:

立杆的计算长度

lo/i=2945.25/15.9=185；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.209；

钢管立杆受压应力计算值；σ=11856.268/（0.209×424）=133.8N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=133.8N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

纵向钢管的最大支座反力：

N1=11.595kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×（3.65-1.2）=0.565kN；

N=N1+N2=11.595+0.38=11.974kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取二者间的大值，即:

lo=Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945m；

k--计算长度附加系数，取值为：

1.155；

μ--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，μ=1.7；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m;

得到计算结果:

立杆的计算长度

lo/i=2945.25/15.9=185；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.209；

钢管立杆受压应力计算值；σ=11974.221/（0.209×424）=135.1N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=135.1N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

十、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=120×1=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=11.595/0.25=46.379kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=11.595kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=46.379≤fg=120kPa。

地基承载力满足要求！