恒智天成安全计算软件梁模板木立柱支撑计算书.docx

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恒智天成安全计算软件梁模板木立柱支撑计算书

恒智天成安全计算软件梁模板（木立柱支撑）计算书

本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

梁段：

L1。

模板支撑体系剖面图

木立柱排列平面示意图

一、恒智天成安全计算软件梁模板（木立柱支撑）计算书参数信息

1.模板构造及支撑参数

（一）构造参数

梁截面宽度B：

0.6m；梁截面高度D：

1.2m；

楼层高度H：

3.3m；结构表面要求：

隐藏；

混凝土楼板厚度：

120mm；梁边至板支撑距离：

1.3m；

考虑梁两侧的楼板荷载；

（二）支撑参数

（1）立柱

立柱缺口占总面积的百分数：

8%；

立柱中间设置纵横向拉条；

立柱间距：

0.8m；立柱高度：

1.865m；

材料：

60×80方木；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

（2）帽木

帽木长度：

1000mm；

材料：

80×120方木；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

（3）斜撑

斜撑与立柱交点到帽木距离：

600mm；

材料：

60×80方木；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

2.荷载参数

新浇筑砼自重标准值G2k：

24kN/m3；钢筋自重标准值G3k：

1.5kN/m3；

梁侧模板自重标准值G1k：

0.5kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：

12.933kN/m2；

倾倒砼对梁侧产生的荷载标准值Q3k：

2kN/m2；

梁底模板自重标准值G1k：

0.5kN/m2；振捣砼对梁底模板荷载Q2k：

2kN/m2；

3.梁侧模板参数

加固楞搭设形式：

主楞横向次楞竖向设置；

（一）面板参数

面板采用克隆（平行方向）15mm厚覆面木胶合板；厚度：

15mm；

抗弯设计值fm：

30N/mm2；弹性模量E：

11500N/mm2；

（二）主楞参数

材料：

2根Ф48×3.5钢管；

间距（mm）：

100,300*3；

钢材品种：

钢材Q235钢（＞16-40）；弹性模量E：

206000N/mm2；

屈服强度fy：

235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：

205N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

120N/mm2；端面承压强度设计值fce：

325N/mm2；

（三）次楞参数

材料：

1根50×100矩形木楞；

间距（mm）：

400；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

（四）加固楞支拉参数

加固楞采用穿梁螺栓支拉；

螺栓直径：

M14；螺栓水平间距：

800mm；

螺栓竖向间距（mm）依次是：

100,300*3；

4.梁底模板参数

搭设形式为：

帽木托顶顺向支撑梁；

（一）面板参数

面板采用克隆（平行方向）15mm厚覆面木胶合板；厚度：

15mm；

抗弯设计值fm：

30N/mm2；弹性模量E：

11500N/mm2；

（二）第一层支撑梁参数

材料：

1根50×100矩形木楞；

根数：

4；

木材品种：

太平洋海岸黄柏；弹性模量E：

10000N/mm2；

抗压强度设计值fc：

13N/mm2；抗弯强度设计值fm：

15N/mm2；

抗剪强度设计值fv：

1.6N/mm2；

二、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。

根据《模板规范（JGJ162-2008）》第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。

这里取面板的计算宽度为1.080m。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

I=1080×153/12=3.038×105mm4；

W=1080×152/6=4.050×104mm3；

1.荷载计算及组合

（一）新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k

按下列公式计算，并取其中的较小值:

F1=0.22γtβ1β2V1/2

F2=γH

其中γ--砼的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；

T--砼的入模温度，取20.000℃；

V--砼的浇筑速度，取1.500m/h；

H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度，取1.200m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.000；

β2--砼坍落度影响修正系数，取1.000。

根据以上两个公式计算得到：

F1=12.933kN/m2

F2=28.800kN/m2

新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min（F1，F2）=12.933kN/m2；

砼侧压力的有效压头高度：

h=F/γ=12.933/24.000=0.539m；

（二）倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k

Q3k=2kN/m2；

（三）确定采用的荷载组合

计算挠度采用标准组合：

q=12.933×1.08=13.968kN/m；

计算弯矩采用基本组合：

q=max（q1，q2）=18.876kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×12.933+1.4×2）×1.08=17.807kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×12.933+1.4×0.7×2）×1.08=18.876kN/m；

2.面板抗弯强度计算

σ＝M/W<[f]

其中：

W--面板的截面抵抗矩，W=4.050×104mm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）M=0.125ql2=3.775×105N·mm；

计算弯矩采用基本组合:

q=18.876kN/m；

面板计算跨度:

l=400.000mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=3.775×105/4.050×104=9.321N/mm2；

实际弯曲应力计算值σ=9.321N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=30N/mm2，满足要求！

3.面板挠度计算

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]

其中：

q--作用在模板上的压力线荷载:

q=13.968kN/m；

l-面板计算跨度:

l=400.000mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=11500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=3.038×105mm4；

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250=1.600mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×13.968×400.0004/（384×11500×3.038×105）=1.333mm；

实际最大挠度计算值:

ν=1.333mm小于最大允许挠度值:

[ν]=1.600mm，满足要求！

三、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

次楞采用1根50×100矩形木楞为一组，间距400mm。

次楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=1×416.67×104=4.167×106mm4；

W=1×83.33×103=8.333×104mm3；

E=10000N/mm2；

（一）荷载计算及组合

计算挠度采用标准组合：

q=12.933×0.400=5.173kN/m；

计算弯矩和剪力采用基本组合：

有效压头高度位置荷载：

q=max（q1，q2）=6.991kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×12.933+1.4×2）×0.400=6.595kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×12.933+1.4×0.7×2）×0.400=6.991kN/m；

有效压头高度位置以下荷载：

q=0.9×1.35×12.933×0.400=6.285kN/m；

顶部荷载：

q=0.9×1.4×0.7×2×0.400=0.706kN/m；

（二）内力计算

次楞直接承受模板传递的荷载，根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到:

最大弯矩M=0.053kN·m

最大剪力：

V=1.014kN

最大变形：

ν=0.004mm

最大支座反力：

F=2.000kN

（三）次楞计算

（1）次楞抗弯强度计算

σ=M/W=0.053×106/8.333×104=0.633N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=0.633N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！

（2）次楞抗剪强度计算

τ=VS0/Ib=1.014×1000×62500/（4.167×106×50）=0.304N/mm2；

实际剪应力计算值0.304N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！

（3）次楞挠度计算

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.001mm，容许挠度为0.400mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.004mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第3跨最大挠度为0.003mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第4跨最大挠度为0.002mm，容许挠度为1.200mm，满足要求！

第5跨最大挠度为0.002mm，容许挠度为0.320mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

2.主楞计算

主楞采用2根Ф48×3.5钢管为一组，共4组。

主楞的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=2×12.19×104=2.438×105mm4；

W=2×5.08×103=1.016×104mm3；

E=206000N/mm2；

主楞承受次楞传递的集中力，计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.000kN，计算挠度时取次楞的最大支座力1.634kN。

根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到:

最大弯矩M=0.280kN·m

最大剪力：

V=1.300kN

最大变形：

ν=0.192mm

最大支座反力：

F=4.299kN

（1）主楞抗弯强度计算

σ=M/W=0.280×106/1.016×104=27.554N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=27.554N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）主楞抗剪强度计算

τ=VS0/Itw=0.650×1000×6946/（2.438×105×3.5）=5.290N/mm2；

实际剪应力计算值5.290N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2，满足要求！

（3）主楞挠度计算

容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.192mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.035mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！

第3跨最大挠度为0.192mm，容许挠度为3.200mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

3.穿梁螺栓计算

验算公式如下:

N<[N]=f×A

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓型号:

M14；查表得：

穿梁螺栓有效直径:

11.55mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=105mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×105/1000=17.850kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=4.299kN。

穿梁螺栓所受的最大拉力N=4.299kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN，满足要求！

四、梁底模板面板计算

面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《模板规范（JGJ162-2008）》第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。

这里取面板的计算宽度为0.800m。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

I=800×153/12=2.250×105mm4；

W=800×152/6=3.000×104mm3；

1.荷载计算及组合

模板自重标准值G1k=0.5×0.800=0.400kN/m；

新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.800×1.2=23.040kN/m；

钢筋自重标准值G3k=1.5×0.800×1.2=1.440kN/m；

永久荷载标准值Gk=G1k+G2k+G3k=24.880kN/m；

振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.800=1.600kN/m；

（1）计算挠度采用标准组合：

q=24.880kN/m；

（2）计算弯矩采用基本组合：

q=max（q1，q2）=31.640kN/m；

由可变荷载效应控制的组合：

q1=0.9×（1.2×24.880+1.4×1.600）=28.886kN/m；

由永久荷载效应控制的组合：

q2=0.9×（1.35×24.880+1.4×0.7×1.600）=31.640kN/m；

2.面板抗弯强度验算

σ＝M/W<[f]

其中：

W--面板的截面抵抗矩，W=3.000×104mm3；

M--面板的最大弯矩（N·mm）M=0.125ql2=1.582×105N·mm；

计算弯矩采用基本组合:

q=31.640kN/m；

面板计算跨度:

l=600/（4-1）=200.000mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.582×105/3.000×104=5.273N/mm2；

实际弯曲应力计算值σ=5.273N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=30N/mm2，满足要求！

3.面板挠度验算

ν=5ql4/（384EI）≤[ν]

其中：

q--作用在模板上的压力线荷载:

q=24.880kN/m；

l-面板计算跨度:

l=200.000mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=11500N/mm2；

I--截面惯性矩:

I=2.250×105mm4；

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250=0.800mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×24.880×200.0004/（384×11500×2.250×105）=0.200mm；

实际最大挠度计算值:

ν=0.200mm小于最大允许挠度值:

[ν]=0.800mm，满足要求！

五、梁底支撑梁的计算

1.第一层支撑梁的计算

支撑梁采用1根50×100矩形木楞，共4组，均匀布置在梁底。

支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=1×416.67×104=4.167×106mm4；

W=1×83.33×103=8.333×104mm3；

E=10000N/mm2；

支撑梁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。

支撑梁均布荷载计算：

（1）计算弯矩和剪力采用（考虑支撑梁自重）：

q=31.640×200.000/800.000+0.041=7.951kN/m；

（2）计算挠度采用（考虑支撑梁自重）：

q=24.880×200.000/800.000+0.030=6.250kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.951×0.82=0.509kN.m

最大剪力V=0.6ql=0.6×7.951×0.8=3.816kN

最大支座力N=1.1ql=1.1×7.951×0.8=6.997kN

最大变形ν=0.677ql4/100EI=0.677×6.250×8004/（100×10000.000×4.167×106）=0.416mm

（一）支撑梁抗弯强度计算

σ=M/W=0.509×106/8.333×104=6.106N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=6.106N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！

（二）支撑梁抗剪计算

τ=VS0/Ib=3.816×1000×62500/（4.167×106×50）=1.145N/mm2；

实际剪应力计算值1.145N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！

（三）支撑梁挠度计算

最大挠度：

ν=0.416mm；

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250=3.200mm；

实际最大挠度计算值:

ν=0.416mm小于最大允许挠度值:

[ν]=3.200mm，满足要求！

2.第二层支撑梁（帽木）的计算

支撑梁采用80×120方木，间距800mm。

支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=80×1203/12=1.152×107mm4；

W=80×1202/6=1.920×105mm3；

E=10000N/mm2；

（一）荷载计算及组合：

（1）第二层支撑梁（帽木）承受第一层支撑梁传递的集中力

计算弯矩和剪力时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力6.997kN；

计算弯矩和剪力时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力4.140kN；（包含梁侧模板传递的自重荷载）

计算挠度时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力5.500kN；

计算挠度时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力3.225kN；（包含梁侧模板传递的自重荷载）

（2）第二层支撑梁（帽木）自重均布荷载：

计算弯矩和剪力时取0.078kN/m；

计算挠度时取0.058kN/m。

（3）考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递：

永久荷载标准值Gkb=（25×0.12+0.5）×0.8×1.3/2=1.820kN；

活荷载标准值Qkb=1.0×0.8×1.3/2=0.520kN；

计算弯矩和剪力时取F=max（F1，F2）=2.670kN；

由可变荷载效应控制F1=0.9×（1.2×1.820+1.4×0.520）=2.621kN；

由永久荷载效应控制F2=0.9×（1.35×1.820+1.4×0.7×0.520）=2.670kN；

计算挠度时取1.820kN。

（二）支撑梁验算

根据前面计算的荷载组合，取结构最不利状态进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图（kN·m）

剪力图（kN）

变形计算简图

变形图（mm）

经过计算得到从左到右各支座力分别为：

N1=4.074kN

N2=19.541kN

N3=4.074kN

计算得到：

最大弯矩：

M=0.982kN.m

最大剪力：

V=9.771kN

最大变形：

ν=0.063mm

最大支座反力：

F=19.541kN

（1）支撑梁抗弯强度计算

σ=M/W=0.982×106/1.920×105=5.115N/mm2

实际弯曲应力计算值σ=5.115N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！

（2）支撑梁抗剪计算

τ=VS0/Ib=9.771×1000×144000/（1.152×107×120）=1.018N/mm2；

实际剪应力计算值1.018N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！

（3）支撑梁挠度计算

[ν]-容许挠度:

结构表面隐藏[ν]=l/250；

第1跨最大挠度为0.063mm，容许挠度为2.000mm，满足要求！

第2跨最大挠度为0.063mm，容许挠度为2.000mm，满足要求！

各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值，满足要求！

3.帽木斜撑的计算

斜撑的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

其中σ-木斜撑轴心受压应力计算值（N/mm2）；

N--斜撑的轴心压力设计值，N=4.074/sin50.194°=5.304kN；

φ--轴心受压斜撑的稳定系数，由长细比λ依据《模板规范JGJ162-2008》计算得到φ=0.759；

斜撑计算长度lo=（500²+600²）1/2×0.001=0.781m；

计算斜撑的截面回转半径i=1.73cm；

A--斜撑毛截面面积：

A=48.00cm2；

[f]-木材顺纹抗压强度设计值：

[f]=13N/mm2；

木斜撑长细比λ计算值：

λ=lo/i=0.781×100/1.73=45.042

木斜撑长细比λ=45.042小于木斜撑允许长细比[λ]=150，满足要求！

木斜撑受压应力计算值：

σ=5.304×1000/（0.759×48.00×100）=1.455N/mm2；

木斜撑稳定性计算σ=1.455N/mm2小于木材顺纹抗压强度的设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

六、木立柱计算

1.木立柱的稳定性计算

立柱的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

其中σ-木立柱轴心受压应力计算值（N/mm2）；

N--立柱的轴心压力设计值，它包括：

帽木传递的轴向力：

N1=27.690kN；

木立柱的自重：

N2=0.9×1.2×0.029×1.865=0.058kN；

N=N1+N2=27.690+0.058=27.748kN；

φ--轴心受压立柱的稳定系数，由长细比λ依据《模板规范JGJ162-2008》计算得到φ=0.689；

立柱计算长度lo=0.933m；

计算立柱的截面回转半径i=1.734cm；

A--立柱毛截面面积：

A=48.000cm2；

[f]-木材顺纹抗压强度设计值：

[f]=13N/mm2；

木立柱长细比λ计算值：

λ=lo/i=0.933×100/1.73=53.777

木立柱长细比λ=53.777小于木立柱允许长细比[λ]=150，满足要求！

木立柱受压应力计算值：

σ=27.748×1000/（0.689×48.00×100）=8.393N/mm2；

木立柱稳定性计算σ=8.393N/mm2小于木材顺纹抗压强度的设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.木立柱的强度计算

立柱的强度计算公式

σ=N/An≤[f]

其中σ-木立柱轴心受压应力计算值（N/mm2）；

N--立柱的轴心压力设计值，N=27.748kN；

An--立柱净截面面积：

An=44.160cm2；

[f]-木材顺纹