襄樊东站地道边墙模板施工计算书1.docx

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襄樊东站地道边墙模板施工计算书1

附件1

支架计算书

一、地道边墙模板计算书

1、模板系统基本参数

计算墙面厚度９００mm，高度3000mm；模板面板采用夹板，厚度18mm；内竖肋采用80×100mm木方，内竖肋间距250mm；外横檩采用Φ48×3.0双钢管，外横檩垂直间距500mm；对拉螺栓水平间距500mm，直径14mm。

2、荷载标准值验算

（1）新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

F1=0.22γ×200/（T+15）×β1×β2×V0.5

=0.22×24.00×5.71×1.00×1.15×3.000.5=93.19kN/m2

（γ=24.00kN/m3,T=20.00℃,V=3.00m/h,H=3.00m,β1=1.00,β2=1.15）

F2=γH=24.00×3.00=72.00kN/m2

比较F1和F2取较小值，F=72kN/m2,有效压头高度为F/γ=72/24.00=3.0m。

（2）荷载组合计算

荷载类型　　　　　　　标准值　单位分项系数设计值单位

①新浇混凝土的侧压力F　　　72.0　kN/m2　γG=1.2　72.06　kN/m2

②倾倒混凝土产生的荷载Q3K　4.00　　kN/m2　　γQ=1.4　　5.60　kN/m2

③振捣混凝土产生的荷载Q2K　4.00　　kN/m2　　γQ=1.4　　5.60　kN/m2

墙侧模和侧肋强度荷载组合①+②+③　　　　　　　　　　　　　83.26kN/m2

墙侧模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2　　　　　　　　　　　　60.05kN/m2

3、墙模板面板的验算

面板的计算宽度取单块面板高度1000mm，面板按照5跨连续梁计算；

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=54000.00mm3；I=486000.00mm4；荷载计算值q=83.26×（3.00-2.50）=41.63kN/m,q，=60.05×（3.00-2.50）=30.03N/mm。

1）抗弯强度验算

Mmax=KM•qL2=0.105×41.63×0.252=0.27kN·m=0.27×106N.mm

σ=Mmax/W=0.27×106/54000=5.00N/mm2

面板的抗弯强度σ=5.00N/mm2＜[fm]=13.00N/mm2，满足要求。

2）抗剪验算

Vmax=KVqL=0.606×41.63×0.25=6.307kN=6307N

τ=3Vmax/（2bh）=3×6307/（2×1000×18）=0.53N/mm2

面板的抗剪强度τ=0.53N/mm2＜[fv]=1.40N/mm2，满足要求。

3）挠度验算

υmax=Kυq，L4/100EI

=0.644×30.03×2504/（100×9000×486000）=0.17mm

[υ]=L/250=250/250=1.00mm

面板的挠度υmax=0.17mm＜允许挠度[υ]=2.00mm，满足要求。

4、模板内竖肋的验算

竖肋采用80×100mm木方；木枋间距250mm；W=80×1002/6=133333mm3；I=80×1003/12=6666667mm4；q=83.26×0.25=20.82kN/m,按照3跨连续梁计算:

（1）抗弯强度验算

Mmax=0.1ql2=0.100×20.82×0.502=520500N·mm=0.52kN·m

σ=Mmax/W=520500/133333=3.90N/mm2

内竖肋的抗弯强度σ=3.90N/mm2＜[fm]=13.00N/mm2，满足要求。

（2）抗剪验算

Vmax=KVqL=0.600×20.82×0.50=6.25kN=6246N

τ=3Vmax/（2bh）=3×6246/（2×80×100）=1.17N/mm2

内竖肋的抗剪强度τ=1.17N/mm2＜[fv]=1.40N/mm2，满足要求。

（3）挠度验算

按强度计算荷载组合,不考虑倾倒、振捣砼产生的荷载，故

q，=60.05×0.25=15.01N/mm

υmax=Kυq，L4/100EI

=0.677×15.01×5004/（100×9000×6666667）=0.10mm

[υ]=L/250=500/250=2.00mm

内竖肋的挠度υmax=0.10mm＜[υ]=2.00mm，满足要求。

5、墙模板外横檩的验算

外横檩承受内竖肋传递的荷载，按照集中荷载下5跨连续梁计算,间距为对拉螺杆水平间距500mm。

由内竖肋传递的荷载,P=1.100×20.82×0.50=11.45kN

采用Φ48×3.0双钢管,W=2×4490=8980mm3,I=2×107800=215600mm4,A=2×424=848mm2

（1）外横檩抗弯强度验算

Mmax=KM•PL=0.171×11.45×0.50=0.98kN·m=980000N.mm

σ=Mmax/W=980000/8980=109.02N/mm2

外横檩的抗弯强度σ=109.02N/mm2＜[f]=205.00N/mm2，满足要求。

（2）抗剪强度验算

Vmax=KVP=0.658×11.45=7.53kN=7530N

τ=3Vmax/（2bh）=3×7530/（2×848）=13.32N/mm2

外横檩的抗剪强度τ=13.32N/mm2＜[fv]=125.00N/mm2，满足要求。

（3）挠度验算

υmax=KυP’L3/（100EI）

=1.096×11450×5003/（100×206000×215600）=0.35mm

[υ]=L/250=500/250=2.00mm

外横檩的挠度υmax=0.35mm＜[υ]=2.00mm，满足要求。

6、对拉螺栓的验算

对拉螺栓直径14.00mm，容许拉力值[Nbt]=17.80kN

对拉螺栓所受的最大拉力:

N=2.198×11.45=25.17kN

对拉螺栓强度验算为所受的最大拉力N=25.17kN＜最大容许拉力值[Nbt]=17.80kN，满足要求。

二、地道顶板支撑计算书

1.计算参数

结构板厚1000mm,层高3.60m，结构表面考虑隐蔽；模板材料为：

夹板底模厚度20mm；板弹性模量E=6000N/mm2,木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2；支撑采用Φ48×3.0mm钢管：

横向间距600mm,纵向间距800mm,支撑立杆的步距h=1.50m；钢管直径48mm,壁厚3.0mm,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。

2.楼板底模验算

（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/m3×1.0×1.00×1.2=28.80kN/m

③钢筋荷载1.10kN/m3×1.0×1.00×1.2=1.32kN/m

④施工人员及施工设备荷载2.50kN/m2×1.0×1.4=3.50kN/m

底模和支架承载力计算组合①＋②＋③＋④q1=33.98kN/m

底模和龙骨挠度验算计算组合（①＋②＋③）q2=30.48kN/m

（2）楼板底模板验算

第一层龙骨间距L=350mm，计算跨数5跨。

底模厚度20mm,板模宽度=1000mm；

W=bh2/6=1000×202/6=66667mm3，I=bh3/12=1000×203/12=666667mm4。

1）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=-0.105×33.98×3502=-437068N.mm

剪力系数KV=0.606

V1=KVq1L=0.606×33.98×350=7207N

b.①＋②＋③荷载

支座弯矩系数KM=-0.105

M2=KMq2L2=-0.105×30.48×3502=-392049N.mm

跨中弯矩系数KM=0.078

M3=KMq2L2=0.078×30.48×3502=291236N.mm

剪力系数KV=0.606

V2=KVq2L=0.606×30.48×350=6465N

挠度系数Kυ=0.644

υ2=Kυq2L4/（100EI）=0.644×（30.48/1.2）×3504/（100×6000×666667）=0.61mm

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。

跨中弯矩系数KM=0.200

M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×350=245000N.mm

支座弯矩系数KM=-0.100

M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×350=-122500N.mm

剪力系数KV=0.600

V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN

挠度系数Kυ=1.456

υ3=KυPL3/（100EI）=1.456×（3.50/1.4）×1000×3503/（100×6000×666667）=0.39mm

2）抗弯强度验算

M1=-437068N.mm

M2＋M5=-514549N.mm

M3＋M4=536236N.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=536236N.mm=0.54kN.m

σ=Mmax/W=536236/66667=8.04N/mm2

楼板底模抗弯强度σ=8.04N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。

3）抗剪强度验算

V1=7207N

V2+V3=6465+2100=8565N

比较V1、V2＋V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力：

Vmax=8565N=8.56kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×8565/（2×800×20）=0.80N/mm2

楼板底模抗剪强度τ=0.80N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

4）挠度验算

υmax=0.61+0.39=1.00mm

[υ]=350/250=1.40mm

楼板底模挠度υmax=1.00mm＜[υ]=1.40mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

（3）第一层龙骨验算

钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距350mm,计算跨数3跨；

第一层龙骨采用木枋b=80mm,h=100mm；

W=bh2/6=80×1002/6=133333mm3,I=bh3/12=80×1003/12=6666667mm4。

1）抗弯强度验算

第一层龙骨受均布荷载

q=q1×第一层龙骨间距/计算宽度=33.98×350/1000=11.89kN/m

弯矩系数KM=-0.100

Mmax=KMqL2=-0.100×11.89×6002=-428040N.mm=-0.43kN.m

σ=Mmax/W=428040/133333=3.21N/mm2

第一层龙骨抗弯强度σ=3.21N/mm2＜fm=13.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

剪力系数KV=0.600

Vmax=KVqL=0.600×11.89×600=4280N=4.28kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×4280/（2×80×100）=0.80N/mm2

第一层龙骨抗剪强度τ=0.80N/mm2＜fv=1.40N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

q’=q2×第一层龙骨间距/计算宽度=30.48/1.2×350/1000=8.89kN/m=8.89N/mm,挠度系数Kυ=0.677

υmax=Kυq’L4/（100EI）=0.677×8.89×6004/（100×9000×6666667）=0.13mm

[υ]=600/250=2.40mm

第一层龙骨挠度υmax=0.13mm＜[υ]=2.40mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

（4）第二层龙骨验算

钢管纵向间距800mm,计算跨数5跨。

第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；

W=8980mm3,I=215600mm4,

1）抗弯承载力验算

P=1.100×11.89×600=7847N=7.85kN

弯矩系数KM=0.250

Mmax=KMPL=0.250×7847×800=1569400N.mm=1.57kN.m

σ=Mmax/W=1569400/8980=174.77N/mm2

第二层龙骨抗弯强度σ=174.77N/mm2＜f=205.00N/mm2,满足要求。

2）抗剪强度验算

剪力系数KV=1.801

Vmax=KVP=1.801×7.85×1000=14138N=14.14kN

τ=3Vmax/（2bh）=3×14138/（2×2×424）=25.01N/mm2

第二层龙骨抗剪强度τ=25.01N/mm2＜fv=125.00N/mm2,满足要求。

3）挠度验算

P，=1.100×8.89×600=5867N=5.87kN

挠度系数Kυ=4.305

υmax=KυP，L3/（100EI）=4.305×5867×8003/（100×206000×215600）=1.46mm

[υ]=800/250=3.20mm

第二层龙骨挠度υmax=1.46mm＜[υ]=3.20mm,满足要求。

计算简图及内力图如下图。

3.支撑强度验算

（1）荷载计算

传至每根立柱的最大支座力的系数=2.606

每根钢管承载NQK1=2.606×7.85×1000=20457N

每根钢管承载活荷载（1.0kN/m2）:

NQK2=0.60×0.80×1×1000=480N

每根钢管承载荷载NQK=NQK1＋NQK2=20457+480=20937N

钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=2.60×0.0326×1000=85N

水平拉杆3层,拉杆重量=3×（0.60+0.80）×0.0326×1000=137N

扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=3×14.6=44N

支撑重量NGK=立杆重量＋水平拉杆重量＋扣件重=85+137+44=265N

钢管轴向力N=1.2NGK＋NQK=1.2×265+20937=21256N

（2）钢管立杆长细比验算

LO=h=1.50m=150.00cm，钢管的i=1.59cm,λ=LO/i=150.00/1.59=94.34

钢管杆件长细比94.3＜150.0,满足要求。

（3）钢管立杆稳定性验算

=0.634,P=N/（

A）=21256/（0.634×424.00）=79.07N/mm2

钢管立杆稳定性79.07N/mm2＜205N/mm2,满足要求。

4.支撑支承面验算

门式钢管脚手架立杆设配套底座100×100mm,支承面为混凝土楼板（按C15考虑）,楼板厚=120mm,上部荷载为：

F=21256/1000=21.26kN

（1）支承面受冲切承载力验算

βS=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-20=100mm,η=0.4＋1.2/βS=1.00

σpc,m=1.00N/mm2,Um=4×（100+100）=800mm,βh=1.00

（0.7βhft＋0.15σpc,m）ηUmhO

=[（0.7×1×0.91+0.15×1）×1.00×800×100]/1000=62.96kN

受冲切承载力62.96kN＞F=21.26kN,满足要求。

（2）支承面局部受压承载力验算Ab=（0.10×3）×（0.10×3）=0.09m2,Al=0.10×0.10=0.01m2

βl=（Ab/Al）0.5=3,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＞F=21.26kN,满足要求。

4.计算结果

底模楼模板20mm,第一层龙骨采用单枋b=80mm，h=100mm,间距350mm；第二层龙骨采用双钢管Φ48×3.0，A=424mm2；钢管横向间距600mm,钢管纵向间距800mm,立杆步距1.50m。