盘扣式梁模板安全计算书高大模板3.docx

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盘扣式梁模板安全计算书高大模板3

盘扣式梁模板安全计算书

第1节板模板（盘扣式）计算书

计算依据：

1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

3、《建筑施工承插盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2010

4、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

6、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

7、《钢结构设计标准》GB50017-2017

一、工程属性

新浇混凝土楼板名称

调蓄池及泵房前池顶板

新浇混凝土楼板板厚（mm）

500

模板支架高度H（m）

8.5

模板支架纵向长度L（m）

48

模板支架横向长度B（m）

24

支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm（mm）

1000

二、荷载设计

模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）

面板

0.1

面板及小梁

0.3

楼板模板

0.5

混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.1

施工荷载标准值Q1k（kN/m2）

2

支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk（kN）

1

风荷载参数：

风荷载标准值ωk（kN/m2）

基本风压ω0（kN/m2）

省份

北京

0.3

ωk=ω0μzμst=0.022

地区

北京

风荷载高度变化系数μz

地面粗糙度

D类（有密集建筑群且房屋较高市区）

0.51

模板支架顶部离建筑物地面高度（m）

9

风荷载体型系数μs

单榀模板支架μst

0.145

整体模板支架μstw

2.71

ωfk=ω0μzμstw=0.415

竖向封闭栏杆μs

1

ωmk=ω0μzμs=0.153

三、模板体系设计

结构重要性系数γ0

1

脚手架安全等级

I级

主梁布置方向

平行立杆纵向方向

立杆纵向间距la（mm）

900

立杆横向间距lb（mm）

900

水平拉杆步距h（mm）

1500

顶层水平杆步距hˊ（mm）

1000

支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a（mm）

450

小梁间距l（mm）

200

小梁最大悬挑长度l1（mm）

150

主梁最大悬挑长度l2（mm）

150

荷载系数参数表：

正常使用极限状态

承载能力极限状态

可变荷载调整系数γL

1

0.9

可变荷载的分项系数γQ

1

1.5

永久荷载的分项系数γG

1

1.3

结构重要性系数γ0

1

设计简图如下：

模板设计平面图

纵向剖面图

横向剖面图

四、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度t（mm）

15

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.4

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

面板计算方式

简支梁

按简支梁，取1m单位宽度计算。

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4

承载能力极限状态

q1＝γ0×[1.3×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.5×γL×（Q1k+Q2k）]×b=1×[1.3×（0.1+（24+1.1）×0.5）+1.5×0.9×2]×1=19.145kN/m

正常使用极限状态

q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.1+（24+1.1）×0.5））×1＝12.65kN/m

计算简图如下：

1、强度验算

Mmax＝q1l2/8＝19.145×0.22/8＝0.096kN·m

σ＝Mmax/W＝0.096×106/37500＝2.553N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax＝5ql4/（384EI）=5×12.65×2004/（384×10000×281250）=0.094mm

νmax=0.094mm≤min{200/150，10}=1.333mm

满足要求！

五、小梁验算

小梁类型

矩形木楞

小梁截面类型（mm）

50×100

小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.444

小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.782

小梁截面抵抗矩W（cm3）

83.333

小梁弹性模量E（N/mm2）

9350

小梁截面惯性矩I（cm4）

416.667

小梁计算方式

二等跨连续梁

q1＝γ0×[1.3×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.5×γL×（Q1k+Q2k）]×b=1×[1.3×（0.3+（24+1.1）×0.5）+1.5×0.9×2]×0.2＝3.881kN/m

因此，q1静＝γ0×1.3×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=1×1.3×（0.3+（24+1.1）×0.5）×0.2＝3.341kN/m

q1活＝γ0×1.5×γL×（Q1k+Q2k）×b=1×1.5×0.9×2×0.2＝0.54kN/m

计算简图如下：

1、强度验算

M1＝0.125q1静L2+0.125q1活L2＝0.125×3.341×0.92+0.125×0.54×0.92＝0.393kN·m

M2＝q1L12/2=3.881×0.152/2＝0.044kN·m

Mmax＝max[M1，M2]＝max[0.393，0.044]＝0.393kN·m

σ=Mmax/W=0.393×106/83333=4.715N/mm2≤[f]=15.444N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

V1＝0.625q1静L+0.625q1活L＝0.625×3.341×0.9+0.625×0.54×0.9＝2.183kN

V2＝q1L1＝3.881×0.15＝0.582kN

Vmax＝max[V1，V2]＝max[2.183，0.582]＝2.183kN

τmax=3Vmax/（2bh0）=3×2.183×1000/（2×50×100）＝0.655N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.3+（24+1.1）×0.5））×0.2＝2.57kN/m

挠度,跨中νmax＝0.521qL4/（100EI）=0.521×2.57×9004/（100×9350×416.667×104）＝0.225mm≤[ν]＝min（L/150，10）＝min（900/150，10）＝6mm；

悬臂端νmax＝ql14/（8EI）=2.57×1504/（8×9350×416.667×104）＝0.004mm≤[ν]＝min（2×l1/150，10）＝min（2×150/150，10）＝2mm

满足要求！

六、主梁验算

主梁类型

矩形木楞

主梁截面类型（mm）

100×100

主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.444

主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.782

主梁截面抵抗矩W（cm3）

166.667

主梁弹性模量E（N/mm2）

9350

主梁截面惯性矩I（cm4）

833.333

主梁计算方式

二等跨连续梁

可调托座内主梁根数

2

1、小梁最大支座反力计算

q1＝γ0×[1.3×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.5×γL×（Q1k+Q2k）]×b=1×[1.3×（0.5+（24+1.1）×0.5）+1.5×0.9×2]×0.2＝3.933kN/m

q1静＝γ0×1.3×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b＝1×1.3×（0.5+（24+1.1）×0.5）×0.2＝3.393kN/m

q1活＝γ0×1.5×γL×（Q1k+Q2k）×b＝1×1.5×0.9×2×0.2＝0.54kN/m

q2＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.5+（24+1.1）×0.5））×0.2＝2.61kN/m

承载能力极限状态

按二等跨连续梁，Rmax＝1.25q1L＝1.25×3.933×0.9＝4.425kN

按二等跨连续梁按悬臂梁，R1＝（0.375q1静+0.437q1活）L+q1l1＝（0.375×3.393+0.437×0.54）×0.9+3.933×0.15＝1.947kN

主梁2根合并，其主梁受力不均匀系数=0.6

R＝max[Rmax，R1]×0.6＝2.655kN;

正常使用极限状态

按二等跨连续梁，R'max＝1.25q2L＝1.25×2.61×0.9＝2.936kN

按二等跨连续梁悬臂梁，R'1＝0.375q2L+q2l1＝0.375×2.61×0.9+2.61×0.15＝1.272kN

R'＝max[R'max，R'1]×0.6＝1.762kN;

计算简图如下：

主梁计算简图一

主梁计算简图二

2、抗弯验算

主梁弯矩图一（kN·m）

主梁弯矩图二（kN·m）

σ=Mmax/W=1.221×106/166667=7.326N/mm2≤[f]=15.444N/mm2

满足要求！

3、抗剪验算

主梁剪力图一（kN）

主梁剪力图二（kN）

τmax=3Vmax/（2bh0）=3×7.552×1000/（2×100×100）＝1.133N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2

满足要求！

4、挠度验算

主梁变形图一（mm）

主梁变形图二（mm）

跨中νmax=0.398mm≤[ν]=min{900/150，10}=6mm

悬挑段νmax＝0.229mm≤[ν]=min（2×150/150,10）=2mm

满足要求！

5、支座反力计算

承载能力极限状态

图一

支座反力依次为R1=8.378kN，R2=14.071kN，R3=6.756kN

图二

支座反力依次为R1=7.541kN，R2=14.123kN，R3=7.541kN

七、可调托座验算

荷载传递至立杆方式

可调托座

可调托座承载力容许值[N]（kN）

30

按上节计算可知，可调托座受力N＝14.123/0.6=23.538kN≤[N]＝30kN

满足要求！

八、立杆验算

立杆钢管截面类型（mm）

Ф48×3.25

立杆钢管计算截面类型（mm）

Ф48×3

钢材等级

Q345

立杆截面面积A（mm2）

424

立杆截面回转半径i（mm）

15.9

立杆截面抵抗矩W（cm3）

4.49

抗压强度设计值[f]（N/mm2）

300

支架自重标准值q（kN/m）

0.15

支架立杆计算长度修正系数η

1.2

悬臂端计算长度折减系数k

0.7

1、长细比验算

l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×450=1630mm

l0=ηh=1.2×1500=1800mm

λ=max[l01，l0]/i=1800/15.9=113.208≤[λ]=150

满足要求！

2、立杆稳定性验算

考虑风荷载:

λ=l0/i=1800.000/15.9=113.208

查表得，φ1=0.386

Mwd=γ0×γLφwγQMwk=γ0×γLφwγQ（ζ2wklah2/10）=1×0.9×0.6×1.5×（1×0.022×0.9×1.52/10）=0.004kN·m

Nd=Max[R1,R2,R3]/0.6+1×γG×q×H=Max[8.378,14.123,7.541]/0.6+1×1.3×0.15×8.5=25.196kN

fd=Nd/（φ1A）+Mwd/W＝25.196×103/（0.386×424）+0.004×106/4490=154.754N/mm2≤[σ]=300N/mm2

满足要求！

九、高宽比验算

根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016第8.3.2条:

支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0

H/B=8.5/24=0.354≤3

满足要求！

十、架体抗倾覆验算

支撑脚手架风线荷载标准值:

qwk=la×ωfk=0.9×0.415=0.373kN/m：

风荷载作用在支架外侧竖向封闭栏杆上产生的水平力标准值：

Fwk=la×Hm×ωmk=0.9×1×0.153=0.138kN

支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok：

Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×8.52×0.373+8.5×0.138=14.663kN.m

参考《规范》GB51210-2016第6.2.17条：

B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj≥3γ0Mok

gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2

gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2

Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN

bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m

B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj=B2la[qH/（la×lb）+G1k]+2×Gjk×B/2=242×0.9×[0.15×8.5/（0.9×0.9）+0.5]+2×1×24/2=1099.2kN.m≥3γ0Mok=3×1×14.663=43.989kN.M

满足要求！

十一、立杆支承面承载力验算

支撑板厚度h（mm）

800

混凝土强度等级

C30

混凝土的龄期（天）

10

混凝土的实测抗压强度fc（N/mm2）

10.01

混凝土的实测抗拉强度ft（N/mm2）

1.001

立杆垫板长a（mm）

200

立杆垫板宽b（mm）

100

F1=N=25.196kN

1、受冲切承载力计算

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表

公式

参数剖析

Fl≤（0.7βhft+0.25σpc,m）ηumh0

F1

局部荷载设计值或集中反力设计值

βh

截面高度影响系数：

当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。

ft

混凝土轴心抗拉强度设计值

σpc,m

临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内

um

临界截面周长：

距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。

h0

截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值

η=min（η1,η2）η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um

η1

局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数

η2

临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数

βs

局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：

当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2

as

板柱结构类型的影响系数：

对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：

对角柱，取as=20

说明

在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中σpc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备。

可得：

βh=1，ft=1.001N/mm2，η=1，h0=h-20=780mm，

um=2[（a+h0）+（b+h0）]=3720mm

F=（0.7βhft+0.25σpc，m）ηumh0=（0.7×1×1.001+0.25×0）×1×3720×780/1000=2033.151kN≥F1=25.196kN

满足要求！

2、局部受压承载力计算

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表

公式

参数剖析

Fl≤1.35βcβlfcAln

F1

局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值

fc

混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值

βc

混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1条的规定取用

βl

混凝土局部受压时的强度提高系数

Aln

混凝土局部受压净面积

βl=（Ab/Al）1/2

Al

混凝土局部受压面积

Ab

局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定

可得：

fc=10.01N/mm2，βc=1，

βl=（Ab/Al）1/2=[（a+2b）×（b+2b）/（ab）]1/2=[（400）×（300）/（200×100）]1/2=2.449，Aln=ab=20000mm2

F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×2.449×10.01×20000/1000=662.024kN≥F1=25.196kN

满足要求！

第2节梁模板计算书

计算依据：

1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

5、《钢结构设计标准》GB50017-2017

6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

一、工程属性

新浇混凝土梁名称

泵房过梁

混凝土梁截面尺寸（mm×mm）

400×1850

模板支架高度H（m）

8.8

模板支架横向长度B（m）

25

模板支架纵向长度L（m）

6

支架外侧模板高度Hm（mm）

1000

梁侧楼板厚度（mm）

400

二、荷载设计

模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）

面板

0.1

面板及小梁

0.3

楼板模板

0.5

新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

混凝土梁钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.5

混凝土板钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.1

施工荷载标准值Q1k（kN/m2）

3

支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk（kN）

1

模板支拆环境是否考虑风荷载

是

风荷载参数：

风荷载标准值ωk（kN/m2）

基本风压ω0（kN/m2）

省份

北京

0.3

ωk=ω0μzμst=0.022

地区

北京

风荷载高度变化系数μz

地面粗糙度

D类（有密集建筑群且房屋较高市区）

0.51

模板支架顶部离建筑物地面高度（m）

9

风荷载体型系数μs

单榀模板支架μst

0.145

整体模板支架μstw

2.773

ωfk=ω0μzμstw=0.424

支架外侧模板μs

1.3

ωmk=ω0μzμs=0.199

三、模板体系设计

结构重要性系数γ0

1

脚手架安全等级

I级

新浇混凝土梁支撑方式

梁两侧有板，梁底小梁平行梁跨方向

梁跨度方向立杆纵距是否相等

是

梁跨度方向立杆间距la（mm）

600

梁底两侧立杆横向间距lb（mm）

600

支撑架中间层水平杆最大竖向步距h（mm）

1500

支撑架顶层水平杆步距h'（mm）

1000

可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度a（mm）

500

新浇混凝土楼板立杆间距l'a（mm）、l'b（mm）

900、900

混凝土梁距梁底两侧立杆中的位置

居中

梁底左侧立杆距梁中心线距离（mm）

300

板底左侧立杆距梁中心线距离s1（mm）

600

板底右侧立杆距梁中心线距离s2（mm）

600

梁底增加立杆根数

1

梁底增加立杆布置方式

按梁两侧立杆间距均分

梁底增加立杆依次距梁底左侧立杆距离（mm）

300

梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）

200

梁底支撑小梁根数

4

梁底支撑小梁间距

133

每纵距内附加梁底支撑主梁根数

0

梁底支撑主梁左侧悬挑长度a1（mm）

0

梁底支撑主梁右侧悬挑长度a2（mm）

0

荷载系数参数表：

正常使用极限状态

承载能力极限状态

可变荷载调整系数γL

1

0.9

可变荷载的分项系数γQ

1

1.5

永久荷载的分项系数γG

1

1.3

结构重要性系数γ0

1

设计简图如下：

平面图

立面图

四、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度t（mm）

15

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.4

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

取单位宽度b=1000mm，按三等跨连续梁计算：

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4

q1＝γ0×[1.3（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×（0.1+（24+1.5）×1.85）+1.5×0.9×3]×1＝65.508kN/m

q1静＝γ0×1.3×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝1×1.3×[0.1+（24+1.5）×1.85]×1＝61.458kN/m

q1活＝γ0×1.5×γL×Q1k×b＝1×1.5×0.9×3×1＝4.05kN/m

q2＝[1×（G1k+（G2k+G3k）×h）]×b＝[1×（0.1+（24+1.5）×1.85）]×1＝47.275kN/m

计算简图如下：

1、强度验算

Mmax＝0.1q1静L2+0.117q1活L2＝0.1×61.458×0.1332+0.117×4.05×0.1332＝0.118kN·m

σ＝Mmax/W＝0.118×106/37500＝3.138N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax＝0.677q2L4/（100EI）=0.677×47.275×133.3334/（100×10000×281250）＝0.036mm≤[ν]＝min[L/150，10]＝min[133.333/150，10]＝0.889mm

满足要求！

3、支座反力计算

设计值（承载能力极限状态）

R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×61.458×0.133+0.45×4.05×0.133＝3.521kN

R2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×61.458×0.133+1.2×4.05×0.133＝9.662kN

标准值（正常使用极限状态）

R1'=R4'=0.4q2L=0.4×47.275×0.133＝2.521kN

R2'=R3'=1.1q2L=1.1×47.275×0.133＝6.934kN

五、小梁验算

小梁类型

方木

小梁截面类型（mm）

50×100

小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.44

小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.78

小梁截面抵抗矩W（cm3）

83.33