商业洋房模板及支撑体系工程专项.docx

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商业洋房模板及支撑体系工程专项

第一章编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；

《建筑施工手册》第四版；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008；

本工程施工图纸

第二章工程简况

大足区洋龙·福缔湾工程建设工程,位于大足区棠香街道红星十社,建筑基地西侧城市主要道路；其北侧为大足二中,南侧为施工空地和河流,东侧为规划地湿地公园.本工程总用地面积26064平方,总建筑面积约为91274平方M,其中地上面积64896平方M,地下面积26378平方M.本工程共7个子工程,包括1号独立商业,建筑高度17.4M,2栋多层商住楼,建筑高度23.8M.3栋高层商住楼及地下车库,3#楼建筑高度81M,4#楼建筑高度72.3M,5#楼高度90M,7个子工程全为框架.剪力墙结构,使用年限50年,抗震设防烈度为六度.本方案涉及1号楼独立商业建筑面积：

5567.84㎡；建筑层数4层,按多层公共建筑考虑.

第三章计算概述

本工程±0.000标高相当于绝对标高381m,1#商业房屋高度为17.4M.地下一层高6M,首层,二层层高4.5M,第三.四层层高4.2M.1#2#洋房地上高度为26.2M,地下层高6M.本工程高支模（高度≥5.0m）部位为地下一层.墙.柱砼强度等级为C35,梁.板砼强度等级为C30.高支模楼层中梁最大截面尺寸：

300mm×700mm.

梁高支模楼层见下表：

楼层

截面

跨度（m）

板厚（mm）

层高（m）

1#商业负一层

局部最大300×700,一般梁250×500.300×600.200×500

7

180

6

1#2#洋房

局部最大300×700,一般梁250×600.300×500.250×700

8.2

160

6

在如下第五章地梁模板计算中为选择最大截面尺寸梁300mm×700mm进行计算示例.

第四章板高支模计算

第一节参数信息

1.模板支架参数

横向间距或排距（m）:

1.100；纵距（m）:

1.100；步距（m）:

1.80；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.10；模板支架搭设高度（m）:

5.82；

采用地钢管（mm）:

Φ48×2.8；板底支撑连接方式:

方木支撑；

立杆承重连接方式:

双扣件,考虑扣件地保养情况,扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.300；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

3.材料参数

面板采用胶合面板,厚度为15mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400；木方地间隔距离（mm）:

200.000；

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方地截面宽度（mm）:

40.00；木方地截面高度（mm）:

92.00；

4.楼板参数

楼板地计算厚度（mm）:

180.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

第二节模板面板计算

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板地截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=100×1.52/6=37.5cm3；

I=100×1.53/12=28.125cm4；

模板面板地按照三跨连续梁计算.

面板计算简图

1.荷载计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板地自重（kN/m）：

q1=25×0.18×1+0.3×1=4.8kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×1=2.5kN/m；

2.强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：

q=1.2×3.3+1.4×2.5=7.46kN/m

最大弯矩M=0.1×7.46×2502=46625kN·m；

面板最大应力计算值σ=M/W=46625/37500=1.243N/mm2；

面板地抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板地最大应力计算值为1.243N/mm2小于面板地抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

挠度计算公式为

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中q=q1=3.3kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×3.3×2504/（100×9500×28.125×104）=0.033mm；

面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；

面板地最大挠度计算值0.033mm小于面板地最大允许挠度1mm,满足要求!

第三节模板支撑方木地计算

方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=6×8×8/6=64cm3；

I=b×h3/12=6×8×8×8/12=256cm4；

方木楞计算简图

1.荷载地计算：

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板地自重（kN/m）：

q1=25×0.25×0.12+0.3×0.25=0.825kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×0.25=0.625kN/m；

2.强度验算:

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.825+1.4×0.625=1.865kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.865×12=0.186kN·m；

方木最大应力计算值σ=M/W=0.186×106/64000=2.914N/mm2；

方木地抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；

方木地最大应力计算值为2.914N/mm2小于方木地抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/2bhn<[τ]

其中最大剪力:

V=0.6×1.865×1=1.119kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1.119×103/（2×60×80）=0.35N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木地受剪应力计算值0.35N/mm2小于方木地抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!

4.挠度验算:

计算公式如下:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

均布荷载q=q1=0.825kN/m；

最大挠度计算值ν=0.677×0.825×10004/（100×9000×2560000）=0.242mm；

最大允许挠度[ν]=1000/250=4mm；

方木地最大挠度计算值0.242mm小于方木地最大允许挠度4mm,满足要求!

第四节木方支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下地三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P＝1.865kN。

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=0.699kN·m；

最大变形Vmax=2.22mm；

最大支座力Qmax=8.159kN；

最大应力σ=699486.889/4490=155.788N/mm2；

支撑钢管地抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管地最大应力计算值155.788N/mm2小于支撑钢管地抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管地最大挠度为2.22mm小于1000/150与10mm,满足要求!

第五节扣件抗滑移地计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术》,双扣件承载力设计值取16.00kN,扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际地双扣件承载力取值为12.80kN.

纵向或横向水平杆传给立杆地竖向作用力设计值R=8.159kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力地设计计算满足要求!

第六节模板支架立杆荷载设计值（轴力）

作用于模板支架地荷载包括静荷载和活荷载.

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架地自重（kN）：

NG1=0.125×5.82=0.7275kN；

钢管地自重计算参照《扣件式规范》附录A.

（2）模板地自重（kN）：

NG2=0.3×1×1=0.3kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.18×1×1=4.5kN；

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.53kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生地荷载.

经计算得到,活荷载标准值NQ=（2.5+2）×1×1=4.5kN；

3.不考虑风荷载时,立杆地轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=12.936kN；

第七节立杆地稳定性计算

立杆地稳定性计算公式:

σ=N/（φA）≤[f]

其中N----立杆地轴心压力设计值（kN）：

N=12.936kN；

φ----轴心受压立杆地稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i----计算立杆地截面回转半径（cm）：

i=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

按下式计算:

l0=h+2a=1.8+0.1×2=2m；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点地长度；a=0.1m；

l0/i=2000/15.9=126；

由长细比Lo/i地结果查表得到轴心受压立杆地稳定系数φ=0.417；

钢管立杆地最大应力计算值；σ=11144.117/（0.417×424）=63.029N/mm2；

钢管立杆地最大应力计算值σ=63.029N/mm2小于钢管立杆地抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！

如果考虑到高支撑架地安全因素,建议按下式计算

l0=k1k2（h+2a）=1.163×1.007×（1.8+0.1×2）=2.342m；

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.163；

k2--计算长度附加系数,h+2a=2按照表2取值1.007；

Lo/i=2342.282/15.9=147；

由长细比Lo/i地结果查表得到轴心受压立杆地稳定系数φ=0.32；

钢管立杆地最大应力计算值；σ=11144.117/（0.32×424）=82.135N/mm2；

钢管立杆地最大应力计算值σ=82.135N/mm2小于钢管立杆地抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患.

以上表参照《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》.

第五章梁高支模板计算

第一节参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）：

0.30；

梁截面高度D（m）：

0.70；

混凝土板厚度（mm）：

180.00；

立杆沿梁跨度方向间距La（m）：

1.10；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：

0.10；

立杆步距h（m）：

1.10；

板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：

1.10；

梁支撑架搭设高度H（m）：

5.82；

采用地钢管类型为（mm）Φ48×2.8；

立杆承重连接方式：

考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数：

1.00；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；

模板自重（kN/m2）：

0.30；

钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）：

2.5；

新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

5.8；

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）：

2.0；

3.材料参数

木材品种：

柏木；

木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

16.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.7；

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；

图1梁模板支撑架立面简图

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

40.0；

梁底方木截面高度h（mm）：

92.0；

梁底模板支撑地间距（mm）：

170.0；

5.梁侧模板参数

主楞材料：

木方；

宽度（mm）：

40.00；高度（mm）：

92.00；

主楞合并根数：

3；

第二节梁侧模板荷载计算

按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板地最大侧压力,按下列公式计算,并取其中地较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中γ--混凝土地重力密度,取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土地初凝时间,取0.750h；

T--混凝土地入模温度,取20.000℃；

V--混凝土地浇筑速度,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1.500m；

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5.820kN/m2.36.000kN/m2,取较小值5.820kN/m2作为本工程计算荷载.

第三节梁侧模板面板地计算

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地荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力.

次楞地根数为3根.面板按照均布荷载作用下地三跨连续梁计算.

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<[f]

其中,W--面板地净截面抵抗矩,W=45×1.5×1.5/6=16.88cm3；

M--面板地最大弯矩（N·mm）；

σ--面板地弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板地抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下地三跨连续梁计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中,q--作用在模板上地侧压力,包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.45×5.82=3.143kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×0.45×2=1.26kN/m；

计算跨度:

l=（1500-120）/（4-1）=460mm；

面板地最大弯矩M=0.1×3.143×[（1500-120）/（4-1）]2+0.117×1.26×[（1500-120）/（4-1）]2=9.77×104N·mm；

面板地最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×3.143×[（1500-120）/（4-1）]/1000+1.2×1.260×[（1500-120）/（4-1）]/1000=2.286kN；

经计算得到,面板地受弯应力计算值:

σ=9.77×104/1.69×104=5.8N/mm2；

面板地抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板地受弯应力计算值σ=5.8N/mm2小于面板地抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求！

2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

q--作用在模板上地新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=q1=3.143N/mm；

l--计算跨度:

l=[（1500-120）/（4-1）]=460mm；

E--面板材质地弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板地截面惯性矩:

I=45×1.5×1.5×1.5/12=12.66cm4；

面板地最大挠度计算值:

ν=0.677×3.143×[（1500-120）/（4-1）]4/（100×6000×1.27×105）=1.255mm；

面板地最大容许挠度值:

[ν]=l/250=[（1500-120）/（4-1）]/250=1.84mm；

面板地最大挠度计算值ν=1.255mm小于面板地最大容许挠度值[ν]=1.84mm,满足要求！

第四节梁侧模板支撑地计算

1.次楞计算

次楞直接承受模板传递地荷载,按照均布荷载作用下地三跨连续梁计算.

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=2.286/0.450=5.080kN/m

本工程中,次楞采用木方,宽度40mm,高度92mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=2×6×8×8/6=128cm3；

I=2×6×8×8×8/12=512cm4；

E=10000.00N/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=0.103kN·m,最大支座反力R=2.515kN,最大变形ν=0.028mm

（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,次楞地最大受弯应力计算值σ=1.03×105/1.28×105=0.8N/mm2；

次楞地抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=0.8N/mm2小于次楞地抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求！

（2）次楞地挠度验算

次楞地最大容许挠度值:

[ν]=450/400=1.125mm；

次楞地最大挠度计算值ν=0.028mm小于次楞地最大容许挠度值[ν]=1.125mm,满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传递地集中力,取次楞地最大支座力2.515kN,按照集中荷载作用下地三跨连续梁计算.

本工程中,主楞采用木方,宽度40mm,高度92mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=2×6×8×8/6=128cm3；

I=2×6×8×8×8/12=512cm4；

E=10000.00N/mm2；

主楞计算简图

主楞弯矩图（kN·m）

主楞变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.415kN·m,最大支座反力R=4.177kN,最大变形ν=0.457mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到,主楞地受弯应力计算值:

σ=4.15×105/1.28×105=3.2N/mm2；主楞地抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

主楞地受弯应力计算值σ=3.2N/mm2小于主楞地抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求！

（2）主楞地挠度验算

根据连续梁计算得到主楞地最大挠度为0.457mm

主楞地最大容许挠度值:

[ν]=330/400=0.825mm；

主楞地最大挠度计算值ν=0.457mm小于主楞地最大容许挠度值[ν]=0.825mm,满足要求！

第五节梁底模板计算

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地荷载；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,面板地截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=700×15×15/6=2.63×104mm3；

I=700×15×15×15/12=1.97×105mm4；

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+1.50）×0.70×1.50=32.130kN/m；

模板结构自重荷载设计值：

q2:

1.2×0.30×0.70=0.252kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生地荷载设计值：

q3:

1.4×（2.00+2.50）×0.70=4.410kN/m；

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=0.1（q1+q2）l2+0.117q3l2=0.1×（32.13+0.252）×1702+0.117×4.41×1702=1.08×105N·mm；

σ=Mmax/W=1.08×105/2.63×104=4.1N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.1N/mm2小于梁底模面板地抗弯强度设计值[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--作用在模板上地压力线荷载:

q=q1+q2=32.130+0.252=32.382kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=170.00mm；

E--面板地弹性模量:

E=6000.0N/mm2；

面板地最大允许挠度值:

[ν]=170.00/250=0.680mm；

面板地最大挠度计算值:

ν=0.677×32.382×1704/（100×6000×1.97×105）=0.155mm；

面板地最大挠度计算值:

ν=0.155mm小于面板地最大允许挠度值:

[ν]=0.68mm,满足要求！

第六节梁底支撑木方地计算

1.荷载地计算：

（1）钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×[（24+1.5）×1.5×0.17+0.3×0.17×（2×1.38+0.7）/0.7]=8.106kN/m；

（2）施工荷载与振捣混凝土时产生地荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×（2.5+2）×0.17=1.071kN/m；

均布荷载设计值q=8.106+1.071=9.177kN/m；

梁两侧楼板荷载以集中荷载地形式传递,其设计值：

p=0.17×[1.2×0.12×24.00+1.4×（2.50+2.00）]×（0.90-0.70）/4=0.083kN

2.支撑方木验算：

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

W=6×8×8/6=6.40×101cm3；

I=6×8×8×8/12=2.56×102cm4；

E=10000N/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）

方木地