顶板支架计算（Word）

PAGE/NUMPAGES模板支架设计一、编制依据：《混凝土结构工程施工质量验收规范》《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》《木结构工程施工质量验收规范》施工图纸（工程结构形式、荷载大小、地基土类别、承受浇筑混凝土的重量及侧压力）及施工组织设计（施工进度、施工设备、材料供应以及施工荷载）二、编织步骤及注意事项：脚手架工程施工的主要步骤如下：主要及相关人员商讨 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ---确定方案---编制方案---报公司技术、安全部门审批方案---审批合格后由架子工长组织实施---各方验收合格---投入使用脚手架工程在施工前，技术负责人应召集技术、安全、生产等相关人员对本工程的脚手架搭设情况进行研讨，确定脚手架应搭设的步距、纵距、横距、总高度、范围等各项参数内容，然后由技术负责人或技术员编制，编制完毕的方案经技术负责人审核后报公司技术安全部门会审，并由公司总工程师审批后执行。方案审批返回项目部，由项目部架子工长组织工人进行搭设，经公司技术、安全及项目部技术、安全部门负责人验收合格，方可使用。三、模板支架荷载：1、荷载分类作用于模板支架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。2、永久荷载（恒荷载）可分为：（1）模板及支架自重，包括模板、木方、纵向水平杆、横向水平杆、立杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；（2）新浇混凝土自重；（3）钢筋自重3、可变荷载（活荷载）可分为：（1）施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重；（2）倾倒或振捣混凝土荷载。四、方案确定：工程概况序项目内容1功能商业用房结构类型框架结构2建筑规模建筑总面积（m2）25905.82m2建筑层数地上18层，局部19层地下2层建筑层高转换层地下一层1层2~15层16层4.5m3.5m3.5m3.3m3.4m板厚240mm180mm150mm130mm130mm梁高1000mm700mm700mm700mm700mm宽700mm500mm500mm500mm500mm2、顶板支撑方案搭设参数的确定现以转换层为例选择顶板模板支撑方案：①、由于层高为4.5m，可确定支架搭设高度为4.2m(层高减掉板厚)；现设定支撑架布距为1.2m,则立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=层高-板厚-底层横杆至地面距离-整倍的布距-相邻模板背楞的高度；及a=4.5-0.2-0.1-1.2×3-0.1=0.5②、初步确定立杆纵距和横距均为1.2m；③、模板材料选择竹胶板；相邻模板的小楞采用50×100mm2木方，间距为300mm；顶托梁采用100×100mm2木方，间距为1200mm。采用的钢管类型为48×3.5。3、设计计算内容：1.板底面板强度、挠度和剪力计算；2.板底木方强度、挠度和剪力计算；3.木方下面支撑梁（木方或钢管）强度、挠度计算；4.扣件的抗滑承载力计算；5.立杆的稳定性计算。4、计算解析：力传递过程：面板-木方-托梁-顶托(或扣件)-立杆楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为48×3.5。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。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值q1=25.000×0.200×1.200+0.350×1.200=6.420kN/m注：钢筋混凝土自重取25kN/m3活荷载标准值q2=(2.000+1.000)×1.200=3.600kN/m注：倾倒混凝土的荷载标准值：2kN/m2；施工均布荷载标准值：1kN/m2。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=120.00×1.80×1.80/6=64.80cm3；I=120.00×1.80×1.80×1.80/12=58.32cm4；(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；　　M——面板的最大弯距(N.mm)；　　W——面板的净截面抵抗矩；[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；M=0.100ql2其中q——荷载设计值(kN/m)；经计算得到M=0.100×(1.2×6.420+1.4×3.600)×0.300×0.300=0.115kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.115×1000×1000/64800=1.770N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算[可以不计算]T=3Q/2bh<[T]注：此公式为木结构抗剪公式依照构件截面是长方形的简化其中最大剪力Q=0.600×(1.2×6.420+1.4×3.600)×0.300=2.294kN　　截面抗剪强度计算值T=3×2294.0/(2×1200.000×18.000)=0.159N/mm2　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2抗剪强度验算T<[T]，满足要求!(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250面板最大挠度计算值v=0.677×6.420×3004/(100×6000×583200)=0.101mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!模板支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算。1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11=25.000×0.200×0.300=1.500kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12=0.350×0.300=0.105kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得到，活荷载标准值q2=(1.000+2.000)×0.300=0.900kN/m静荷载q1=1.2×1.500+1.2×0.105=1.926kN/m活荷载q2=1.4×0.900=1.260kN/m2.木方的计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:均布荷载q=3.823/1.200=3.186kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.19×1.20×1.20=0.459kN.m最大剪力Q=0.6×1.200×3.186=2.294kN最大支座力N=1.1×1.200×3.186=4.206kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.459×106/83333.3=5.51N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×2294/(2×50×100)=0.688N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算最大变形v=0.677×1.605×1200.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.569mm木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力P=4.206kN均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(kN.m)托梁变形图(mm)托梁剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩M=2.095kN.m经过计算得到最大支座F=18.684kN经过计算得到最大变形V=2.6mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=2.095×106/166666.7=12.57N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×10214/(2×100×100)=1.532N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2顶托梁的抗剪强度计算不满足要求!(3)顶托梁挠度计算最大变形v=2.6mm顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.08——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；㈠、N为立杆的轴心压力设计值(kN)，如果不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ注：1、式中NG为静荷载，是模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和。即NG=NG1+NG2+NG3=8.259kN其中：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×4.300=0.555kN(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×1.200×1.200=0.504kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.000×0.200×1.200×1.200=7.200kN2、NQ为活荷载，是施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土产生的荷载标准值产生的轴向力总和。即NQ=(1.000+2.000)×1.200×1.200=4.320kN最后得出N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.259+1.4×4.320=15.96kN㈡、A为支撑立杆（48×3.5）净截面面积(cm2)；查表或计算可得A=4.89㈢、为轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到；其中：l0为计算长度(m)；i为计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58l0的确定有以下3种公式：l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)l0=k1k2(h+2a)(3)其中：k1为计算长度附加系数，可查表得到取值为1.167，见下表：———————————————————————————————————————步距h(m)h≤0.90.9Mmax=113.52所以第24天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。第4层以下的模板支撑可以拆除。5、梁模板与顶板模板计算内容和过程基本是一个道理的，支撑模式有以下几种：1、多立杆承重，钢管支撑2、多根立杆承重，木方顶托支撑3、多根立杆承重，木方顶托支撑4、多根立杆承重，木方顶托支撑现以第4种支撑模式，做出梁支撑的方案及计算如下：①、由于层高为4.5m，可确定支架搭设高度为3.5m(层高减掉梁高)；现设定支撑架布距为1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.3m②、初步确定立杆纵横距为梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.60米，③、模板材料选择竹胶板；相邻模板的小楞采用50×100mm2木方，共3根；顶托梁采用100×100mm2木方，间距为600mm；梁底共用3道承重立杆。采用的钢管类型为48×3.5。梁模板支撑架立面简图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。模板面板的按照多跨连续梁计算。（因为面板的支点为相邻木方，所以面板的计算模型应按实际跨数）作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1=25.000×1.000×0.600=15.000kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.350×0.600×(2×1.000+0.700)/0.700=0.810kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：（梁应取振倒混凝土时产生的荷载，按规范查找应比现计算书中的大）经计算得到，活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×0.700×0.600=1.260kN均布荷载q=1.2×15.000+1.2×0.810=18.972kN/m集中荷载P=1.4×1.260=1.764kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3；I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4；计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=2.490kNN2=10.064kNN3=2.490kN最大弯矩M=0.290kN.m最大变形V=0.9mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.290×1000×1000/32400=8.951N/mm2面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度计算值T=3×4150.0/(2×600.000×18.000)=0.576N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2抗剪强度验算T<[T]，满足要求!(3)挠度计算面板最大挠度计算值v=0.857mm面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!梁底支撑木方的计算（一）梁底木方计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:（此处荷载不应该人为的取值，应按其作为面板支点时的支座反力来计算荷载）均布荷载q=10.064/0.600=16.774kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×16.77×0.60×0.60=0.604kN.m最大剪力Q=0.6×0.600×16.774=6.039kN最大支座力N=1.1×0.600×16.774=11.071kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.604×106/83333.3=7.25N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算[可以不计算]最大剪力的计算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×6039/(2×50×100)=1.812N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.90N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!(3)木方挠度计算最大变形v=0.677×13.978×600.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.310mm木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。（此处托梁同面板一样，也应该按照实际的跨数建立数学模型）均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(kN.m)托梁变形图(mm)托梁剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩M=0.101kN.m经过计算得到最大支座F=11.041kN经过计算得到最大变形V=0.0mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.101×106/166666.7=0.61N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁抗剪计算[可以不计算]截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×2040/(2×100×100)=0.306N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.90N/mm2顶托梁的抗剪强度计算满足要求!(3)顶托梁挠度计算最大变形v=0.0mm顶托梁的最大挠度小于400.0/250,满足要求!扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力N1=11.04kN(已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重N2=1.2×0.149×3.500=0.625kNN=11.041+0.625=11.667kN——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.08——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.30m；公式(1)的计算结果：=77.46N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!公式(2)的计算结果：=48.04N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算l0=k1k2(h+2a)(3)k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.000；公式(3)的计算结果：=61.74N/mm2，立杆的稳定性计算<[f],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。表1模板支架计算长度附加系数k1———————————————————————————————————————步距h(m)h≤0.90.9