梁模板计算书.docx
《梁模板计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梁模板计算书.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
梁模板计算书
500×550梁模板计算书
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。
因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）:
0.500；梁截面高度D（m）:
0.550；
混凝土板厚度（mm）:
180；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:
0.90；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.25；
立杆步距h（m）:
1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:
0.90；
梁支撑架搭设高度H（m）：
11.5；梁两侧立杆间距（m）:
0.90；
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数:
2；
采用的钢管类型为Φ48×3.5；
立杆承重连接方式:
可调托座；
2.荷载参数
模板自重（kN/m2）:
0.5；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）:
13.750
倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:
2.0；振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.0；
3.材料参数
木材弹性模量E（N/mm2）：
9000.0；
木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
13.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：
1.3；
面板类型：
木面板；面板弹性模量E（N/mm2）：
9000.0；
面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
13.0；
4.梁底模板参数
梁底纵向支撑根数：
3；面板厚度（mm）：
15.0；
5.梁侧模板参数
次楞间距（mm）：
185；次楞根数：
3；
次楞龙骨材料：
木楞，宽度100mm，高度100mm；
主楞竖向支撑点数量为：
3；
固定支撑水平间距（mm）：
900；
主楞龙骨材料：
钢楞；截面类型为圆钢管48×3.5；
主楞间距（mm）：
900
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中γ--混凝土的重力密度，取25.000kN/m3；
t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；
T--混凝土的入模温度，取15.000℃；
V--混凝土的浇筑速度，取2.00m/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0.550m；
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1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；
分别计算得71.584kN/m2、13.750kN/m2，取较小值13.750kN/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倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞（内龙骨）的根数为3根。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
面板计算简图（单位：
mm）
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
（荷载计算中，板按单位宽度1m折算为线荷载,梁中为0.9m）
其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=90×1.5×1.5/6=3.375×104mm3；
M--面板的最大弯距（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）；
按以下公式计算面板跨中弯矩：
其中，q--作用在模板上的侧压力，倾倒混凝土产生的水平荷载取4kN/m2包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.9×13.75=14.85kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.9×4=5.04kN/m；
q=q1+q2=14.85+5.04=19.89kN/m；
计算跨度（内楞间距）:
l=185mm；
面板的最大弯距M=0.125×19.89×1852=8.51×104N·mm；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=8.51×104/3.38×104=2.518N/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=2.518N/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
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，计算只不考虑分项系数。
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因此，以下梁计算书中二者皆以考虑。
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=13.75×0.9=12.375N/mm；
l--计算跨度（内楞间距）:
l=185mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=9000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=90×1.5×1.5×1.5/12=25.31cm4；
面板最大挠度计算值:
ν=0.521×12.375×1854/（100×9000×2.53×105）=0.033mm；
面板最大容许挠度值:
[ν]=l/250=185/250=0.74mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.033mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.74mm，满足要求！
四、梁侧模板内楞的计算
1.内楞计算
内楞（木或钢）直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度100mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×1002×1/6=1.67×105mm3；
I=100×1003×1/12=8.3×106mm4；；
内楞计算简图
（1）.内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；
M--内楞的最大弯距（N·mm）；
W--内楞的净截面抵抗矩；
[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。
按以下公式计算内楞跨中弯矩：
其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×13.75+1.4×4）×0.185=4.089kN/m；
内楞计算跨度（外楞梁夹子间距）:
l=900mm；
内楞的最大弯距:
M=0.1×4.089×900.002=3.312×105N·mm；
最大支座力:
R=（0.600+0.500）×4.089×0.9=4.048kN；
经计算得到内楞最大受弯应力计算值σ=3.312×105/1.67×105=1.983N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2；
内楞最大受弯应力计算值σ=1.983N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
（2）.内楞的挠度验算
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，计算只不考虑分项系数。
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因此，以下梁计算书中二者皆以考虑。
其中l--计算跨度（外楞间距）：
l=900mm；
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值q=13.750×0.185=2.544N/mm；
E--内楞的弹性模量：
9000N/mm2；
I--内楞的截面惯性矩：
I=8.3×106mm4；
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×2.544×9004/（100×9000×8.3×106）=0.151mm；
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=900/250=3.6mm；
内楞的最大挠度计算值ν=0.151mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=3.6mm，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。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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=900×15×15/6=3.38×104mm3；
I=900×15×15×15/12=2.53×105mm4；
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；
M--计算的最大弯矩（kN·m）；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=250mm；
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
1.2×（25.00+1.50）×0.550×0.90=15.741kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
1.2×0.5×0.90=0.54kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:
1.4×4.00×0.90=5.04kN/m；
q=q1+q2+q3=15.741+0.54+5.04=21.321kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.125×21.321×0.2502=0.167kN·m；
σ=0.167×106/3.38×104=4.941N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=4.941N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
2.挠度验算
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，计算只不考虑分项系数。
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因此，以下梁计算书中二者皆以考虑。
最大挠度计算公式如下:
其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q=（（25.0+1.50）×0.550+0.5）×0.90=13.568KN/m；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=250mm；
E--面板的弹性模量:
E=9000.0N/mm2；
面板的最大允许挠度值:
[ν]=250/250=1mm；
面板最大挠度计算值:
ν=0.677×13.568×2504/（100×9000×2.53×105）=0.158mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.158mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=250/250=1mm，满足要求！
六、梁底支撑的计算
1.内楞计算
内楞（木或钢）直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度100mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×1002×1/6=1.67×105mm3；
I=100×1003×1/12=8.3×106mm4；；
内楞计算简图
（1）.内楞强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；
M--计算的最大弯矩（kN·m）；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=900mm；
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
1.2×（25.00+1.50）×0.550×0.250=4.373kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
1.2×0.5×0.25=0.15kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:
1.4×4.00×0.25=1.4kN/m；
q=q1+q2+q3=4.373+0.15+1.4=5.923kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.1×5.923×0.902=0.48kN·m；
σ=0.48×106/1.67×105=2.874N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=2.874N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
（2）.内楞的挠度验算
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，计算只不考虑分项系数。
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因此，以下梁计算书中二者皆以考虑。
其中l--计算跨度（外楞间距）：
l=900mm；
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
（25.00+1.50）×0.550×0.250=3.644kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
0.5×0.25=0.125kN/m；
q=q1+q2=3.769kN/m；
F=（0.600+0.500）×3.769×0.9=4.146kN
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值q=3.769N/mm；
E--内楞的弹性模量：
9000N/mm2；
I--内楞的截面惯性矩：
I=8.3×106mm4；
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×3.769×9004/（100×9000×8.3×106）=0.224mm；
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=900/250=3.6mm；
内楞的最大挠度计算值ν=0.224mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=3.6mm，满足要求！
2.外楞计算
本工程梁底外楞支撑采用双钢管。
主龙骨验算（双钢管），按最不利计算，取单钢管验算。
强度及抗剪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。
外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力5.864kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5；
外钢楞截面抵抗矩W=5.08×103mm3
外钢楞截面惯性矩I=1.219×105mm5
[f]=205N/mm2N/mm2；
E=2.06×105
外楞计算简图
（1）.外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）
M--外楞的最大弯距（N·mm）；
W--外楞的净截面抵抗矩；
[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。
外楞最大计算跨度:
l=600mm；
M=0.188Fl=0.188×5.864×0.6=0.661kN.m
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=0.661kN·m
经计算得到，外楞的受弯应力计算值:
σ=6.61×105/5.08×103=130.118N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2；
外楞的受弯应力计算值σ=130.118N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
（2）.外楞的挠度验算
根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，计算只不考虑分项系数。
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因此，以下梁计算书中二者皆以考虑。
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
（25.00+1.50）×0.550×0.250=3.644kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
0.5×0.25=0.125kN/m；
q=q1+q2=3.769kN/m
F=（0.600+0.500）×3.769×0.9=4.146kN
其中l--计算跨度（外楞间距）：
l=600mm；
F—4.146kN
E=2.06×105N/mm2；
外钢楞截面抵抗矩W=5.08×103mm3
外钢楞截面惯性矩I=1.219×105mm5
外楞的最大挠度计算值:
ν=0.911×4146×6003/（100×2.06×105×1.219×105）=0.325mm；
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=600/250=2.4mm；
外楞的最大挠度计算值ν=0.325mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，满足要求！
（3）钢管抗剪验算：
最大支座力:
R=（0.600+0.500）×5.923×0.9=5.864kN
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=R=5.864kN；
钢管的截面面积矩查表得A=489.000mm2；
钢管受剪应力计算值τ=2×5864.000/489.000=23.98N/mm2；
钢管抗剪强度设计值[τ]=120N/mm2；
钢管的受剪应力计算值23.98N/mm2小于钢管抗剪强度设计值120N/mm2,满足要求!
七、立杆的稳定性计算:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:
1.2×（25.00+1.50）×0.550×0.250=4.373kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:
1.2×0.5×0.25=0.15kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:
1.4×4.00×0.25=1.4kN/m；
q=q1+q2+q3=4.373+0.15+1.4=5.923kN/m；
最大支座力:
R=（0.600+0.500）×5.923×0.9=5.864kN
立杆稳定性验算。
按下式验算
1.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：
水平钢管的最大支座反力：
N1=（0.688+0.688）×5.864=8.069kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.15×11.48=2.066kN；
N=8.069+2.066=10.135kN；
i--计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.58；
W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=5.08；
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）
φ--轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比λ按《规程》附录C采用；
A--立杆的截面面积，取4.89×102mm2；
KH--高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按《规程》5.3.4采用；
计算长度l0按下式计算的结果取大值：
l0=h+2a=1.2+2×0.25=1.7m；
l0=kμh=1.185×1.688×1.2=2.4m；
式中：
h-支架立杆的步距，取1.2m；
a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.23m；
μ--模板支架等效计算长度系数，参照《规程》附表D－1,取1.688（计算方方法同φ过程）；
k--计算长度附加系数，按《规程》附表D－2取值为1.185；
故l0取2.4m；经计算钢管I=1.219×105mm4，i=
=15.8
λ=l0/i=2.4×103/15.8=151.9；
查《规程》附录C得计算φ
λ=160，φ=0.274.；λ=150，φ=0.308.；
则当λ=151.9时，φ=0.308+{（0.274-0.308）/10}×1.9=0.302
KH=1/[1+0.005×（11.5-4）]=0.964；
σ=1.05×Nut/（φAKH）=1.05×10.135×103/（0.302×4.89×102×0.964）=74.75N/mm2；
立杆的受压强度计算值σ=74.75N/mm2小于立杆的抗压强度设计值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。
以上表参照杜荣军：
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
八、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
p–立杆基础底面平均压力，p=1.05N/A
N—上部结构传至基础顶面的轴向设计值
A—基础底面面积
fg—地基承载力设计值
地基承载力设计值:
地基承载力设计值:
（按下层楼板砼强度达到2.5Mpa验算）
fg=fgk×kc=2.5×1=2.5Mpa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=2.5Mpa
脚手架地基承载力调整系数：
对碎砖、砂土、回填土取0.4；对粘土取0.5,；对岩石、混凝土取1.0。
故本方案中取kc=1；
水平钢管的最大支座反力：
N1=（0.688+0.688）×5.864=8.069kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.15×11.48=2.066kN；
N=8.069+2.066=10.135kN；
立杆基础底面的平均压力：
p=1.05N/A=1.05×10135/100×100=1.064Mpa；
基础底面面积：
A=100*100=10000mm2。
p=1.064Mpa≤fg=2.5Mpa。
地基承载力满足要求！
升级会员 