地铁车站模板支架计算书

计算书

为安全考虑，本计算书钢管规格均取φ48×3.0mm。

1荷载汇总

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 立柱 顶板 侧墙 部位 模板荷载 次楞荷载 主楞荷载 模板荷载 次楞荷载 主楞荷载 立杆荷载 横杆荷载 模板荷载 柱箍荷载 拉杆 模板荷载 次楞荷载 主楞荷载 立杆荷载 设计值 56.07 kN/m 15.70 kN/m 33.64 kN/m 34.08 kN/m 10.22 kN/m 20.45 kN/m 18.41 kN 0.227 kN·m 79.30 kN/m 19.82 kN/m 10.91 kN 56.07 kN/m 11.34 kN/m 28.04 kN/m 24.50 kN 标准值 41.53 kN/m 11.63 kN/m 24.92 kN/m 20.58 kN/m 6.17 kN/m 12.35 kN/m / / 58.74 kN/m 14.68 kN/m 41.53 kN/m 8.31 kN/m 20.77 kN/m / 梁 2材料性能汇总

序号 1 2 3 材料 模板 85×85方木 钢管 截面抵抗矩/mm3 3.75×104 1.02×105 4.49×103 截面惯性矩/mm4 2.81×105 4.35×106 1.08×105 回转半径/mm / / 16 截面积/mm2 / / 424 3 侧墙模板及支撑体系验算

3.1侧墙模板验算 （1）侧压力计算

根据《建筑施工计算手册》,新浇筑混凝土对模板最大侧压力按下列公式计算,并取二式中较小值。

1F?0.22?ct0?1?2V2

F??cH

式中：

F─新浇混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）

?c─混凝土的重力密度，取24kN/m3

t0─新浇混凝土的初凝时间（小时），可按公式t0?200/(T?15)，T为

1

混凝土的温度，取20℃，t0?200/(20?15)h?5.7h

?1─外加剂影响修整系数，?1=1.2

?2─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110~150mm，取1.15，本次计算取?2=1.15

V─混凝土浇注速度。取V?1m/h

H─混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，本次侧墙浇注高度取最大值5.35m。得：

12F1?0.22?ct0?1?2V?41.53kN/m2

?0.22?24?5.7?1.2?1.15?1

F2??cH?24?5.35?128.4kN/m2。

因二者取最小值，新浇混凝土对模板最大侧压力F0?41.53kN/m2。 有效压头高度h由下式计算：

h?F0/?c

有效压头。

分项系数1.35，则h?1.73m作用在侧墙模板上的总荷载为：

F?1.35?41.53?56.07kN/m2。

（2）侧模板验算

侧墙模板在力学上属于受弯构件，按三跨连续梁计算。墙侧模板采用

??15mm竹胶板，内楞采用85?85mm2方木，间距280mm。

11截面抵抗矩W模?bh2??1000?152?3.75?104mm3

66截面惯性矩I模?131bh??1000?153?2.81?105mm4 1212进行刚度验算时，采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用，则模板上作用的均布荷载q1?bF0?1?42.53?41.53kN/m。

进行强度验算时，采用设计荷载，则作用在模板上的均布荷载 q2?bF?1?56.07?56.07kN/m。①刚度验算

2

KWq1l40.677?41.53?2804竹胶板挠度????0.68mm 35100EI100?9?10?2.81?10模l280??0.7mm 竹胶板容许挠度值[?]?400400??[?]，挠度满足规范要求 ②强度验算

Mmax?KMq2l2?0.1?56.07?2802?4.40?105N?mm Mmax4.40?1052 ????11.73N/mm4W模3.75?10竹胶板抗弯强度设计值fm模板?35?0.8?28N/mm2。

??fm模板，强度符合规范要求。

上面各式中：

q1――作用于模板上的标准均布荷载； q2――作用于模板上的均布荷载； l ――内楞间距；

?――模板承受的应力；

W模――模板的截面抵抗矩； I模――模板的截面惯性矩；

（3）模板内楞验算

内楞采用85?85mm方木，纵向间距280mm布置，外楞采用85?85mm方木，竖向间距600mm布置，按三跨连续梁计算。

11截面抵抗矩W楞?bh2??85?852?1.02?105mm3

66截面惯性矩I楞?131bh??85?853?4.35?106mm4 1212①内楞刚度验算 内楞挠度计算：

KWq1l10.677?41.53?0.28?6004????0.26mm 36150EI楞100?9?10?4.35?104内楞的允许挠度值[?]?l1600??1.5mm 400400?<[?]，刚度符合规范要求。

②内楞强度验算 内楞承受的弯矩计算：

M?KMq2l1?0.1?56.07?0.28?6002?5.65?105N?mm

3

2内楞强度计算：

M5.65?1052 ????5.54N/mm5W楞1.02?102方木采用落叶松，抗弯设计强度fm方木?15N/mm

??fm方木，强度符合规范要求。

（4）模板外楞验算

外楞按三跨连续梁计算。 ①外楞刚度验算

外楞挠度计算：

4KWq1l10.677?41.53?0.6?6004????0.56mm 36100EI楞100?9?10?4.35?10l600?1.50mm 外楞的允许挠度值[?]?1?400400?<[?]，刚度符合规范要求。

②外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算：

2M?KMq2l1?0.1?56.07?0.6?6002?1.21?106N?mm 外楞强度计算：

M1.21?10622 ????11.86N/mm?f?15N/mmm方木5W楞1.02?10??fm方木，强度符合规范要求。

3.2侧墙支撑验算

（1）横撑验算

横撑承担轴心压力设计值：

N?Fab?56.07?0.6?0.6?20.18kN 斜撑稳定性按下式验算

N??

?A式中：

N---立杆的轴心压力设计值(kN) ；

l0?——长细比,由??确定；

ii——计算立杆的截面回转半径，

4

i?482?422?16mm?1.6cm；

4（2.42-2.12）?4.24cm2； A——立杆净截面面积(cm2)，A?3.14?l0——立杆的计算长度 (m)，l0?0.9m；

??l00.9??56.25 i1.6?10?22?f?---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：?f??205N/mm技术规范》附表E得立杆稳定性系数??0.831计算。

故：

N20.18?103????57.27N/mm2 2?A0.831?4.24?10；

?---轴心受压构件的稳定系数，通过查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全

??[f]，钢管斜撑稳定性满足要求。

（2）端头井侧墙局部斜撑采用2根φ48×3.5mm钢管支撑，按45°方向设置，端部固定在底板预埋的C20钢筋，最外排4道斜撑横向间距300mm。 钢管斜撑稳定性验算：

对最不稳定的最外排斜撑进行验算。斜撑承担的轴心压力设计值

1N?Fl??56.07?0.6?0.3?cos45??7.14kN,斜撑稳定性按下式验算

2N??

?A式中：

N---立杆的轴心压力设计值(kN) ；

?——长细比,由??l0确定； ii——计算立杆的截面回转半径； A——立杆净截面面积(cm2)；

l0——立杆的计算长度 (m)，l0??l05.1??319?250 i1.6?10?2?3.62?3.62?5.1m；

?f?---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：?f??205N/mm附表2-71计算，??0.093计算。

故：

5

2；

?---轴心受压构件的稳定系数，根据长细比?由《建筑施工手册（第二版）》

?2─混凝土的坍落度影响修整系数。当坍落度小于30mm时，取0.85；50~90mm时，取1.0；110-150mm，取1.15，本次计算取?2=1.15

V─混凝土浇注速度。取V?2m/h H─本次最大框架柱浇筑高度取5.56m。 按上式计算得：

F1?0.22?ct0?1?2V?58.74KN/m212?0.22?24?5.7?1.2?1.15?2

F2??cH?25?5.56kN/m2?139kN/m2

取两者中较小值F1?58.74kN/m2作为标准值。 则：侧压力设计值

F?58.74?1.35?79.30kN/m2

（2）柱箍截面计算

取中间框架柱a?b?1200mm?700mm计算柱箍截面。 取柱箍间距为s=250mm，线分布荷载

q1?79.30?0.25?19.82kN/m。

对于长边，按连续梁计算，短边按照简支梁计算：

Mmax长边??1q1l2?0.125?19.82?（1.37/2)2?1.16kN?mMmax短边?(2??2)q1cl19.82?0.7?0.87?(2?0.804)??1.80kN?m 88则按最不利的短边计算：

Mmax11.80?106??8780mm3 短边柱箍需截面抵抗矩W?fm205双拼φ48×3.0mm钢管截面抵抗矩Wx?4490?2?8980mm3?W。 柱箍截面满足要求。 （3）柱模板计算

柱模板后背设有85mm×85mm方木，最大间距为250mm。 ①刚度验算

KWq1l40.677?58.74?2504竹胶板挠度????0.614mm 35100EI100?9?10?2.81?10模l250??0.625mm 竹胶板容许挠度值[?]?400400 11

??[?]，挠度满足规范要求 ②强度验算

Mmax?KMq2l2?0.1?58.74?2502?3.67?105N?mm Mmax3.67?105????9.79N/mm2 4W模3.75?10竹胶板抗弯强度设计值fm模板?35?0.8?28N/mm2。

??fm模板，强度符合规范要求。

（4）柱箍螺栓计算

①柱箍采用M16螺栓加固，强度4.8级，M16螺栓净截面面积为157mm2,抗拉强度f=170N/mm2,螺栓受到的拉力，等于柱箍处的反力：

拉杆螺栓的拉力N和需要的截面尺寸A0按下式计算：

qlN?

2A0?N fA0?ql79.30?0.25?1.1??64.14mm2 -32f2?170?10查表M16的螺栓净截面面积157mm2，可以满足要求。

6 梁模板及支撑体系计算

梁模板均采用15mm竹胶板，次楞采用85×85mm方木，间距200m，主楞采用φ48mm双拼钢管，外侧采用M16对拉螺栓固定，拉杆纵向间距600mm布置。

最大下翻梁的混凝土浇筑高度1800mm，最大上翻梁上翻浇筑高度1310mm，则取最大下翻梁计算梁模板。 6.1梁模板验算

混凝土侧压力参见侧墙模板计算，得有效压头h=1.73m，总侧压力F1=56.07kN/㎡，侧压力标准值F2=41.53kN/㎡。

（1）梁侧模板受力与侧墙一致，且次楞、主楞间距均小于或等于侧墙次楞间距，故由侧墙模板验算可得，梁侧模板满足要求。

（2）钢管外楞计算：

外楞所受标准荷载与模板相同，拉杆纵向间距600mm。外楞上的均布荷载

q1?F1l?56.07?1?2?28.04kN/m，不考虑动荷载作用，外楞所受标准均布荷载

12

q2?F2l?41.53?1?2?20.77kN/m。

①外楞刚度验算

KWq2l10.677?20.77?6004????0.41mm 55100EI楞100?2.06?10?1.08?10?2外楞的允许挠度值[?]?l1600??1.5mm 4004004?????，刚度符合规范要求。 ②外楞强度验算 外楞承受的弯矩计算：

M?KMq2l1?0.1?28.04?6002?1.01?106N?mm 外楞强度计算：

M1.01?10622 ????1.12N/mm?f?205N/mmm钢管5W楞4.49?10?22??fm钢管，强度符合规范要求。

强度满足要求。 （3）模板拉杆验算

①拉杆取横向间距600mm,最大竖向间距取600mm，模板拉杆计算公式：

f?F?AA0

式中：f---模板拉杆承受的拉力；

F---混凝土侧压力；

A---拉杆分担的受力面积A=a×b； a---拉杆横向间距； b---拉杆竖向间距； A0---拉杆截面面积；

F?A56.07?10?3?600?600f???128.57N/mm2

A0157M16拉杆容许拉力为f?170N/mm2?128.57N/mm2，满足设计要求。 6.2梁立杆稳定性验算 （1）梁立杆荷载计算

①静荷载：Gj?G1?G2?G3?15.63kN

13

混凝土自重：G1?(24?2.7?0.8?0.6?24?0.9?1?0.6)/3?14.69kN 钢筋自重：G2?(1.1?2.7?0.8?0.6?1.1?0.9?1?0.6)/3?0.67kN 模板自重：G3?0.5?2.7?0.6/3?0.27kN ②动荷载：Gd?G5?G6?2.43kN

施工人员及设备（均布荷载）：G5?2.5?2.7?0.6/3?1.35kN 混凝土振捣荷载：G6?2?2.7?0.6/3?1.08kN

③不考虑风荷载，静荷载乘以分项系数1.35，活荷载乘以分项系数1.4，立杆的轴向压力设计值G顶

G顶?Gj?1.35?Gd?1.4?24.50kN ⑵立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式:

??式中：

N??f? ?AN---立杆的轴心压力设计值(kN)；

?---轴心受压构件稳定系数，根据长细比?由规范附录E取值。

l0?——长细比,由??确定；

ii——计算立杆的截面回转半径i?I1.08?105??16mm； A4242A——立杆净截面面积(mm2)A?424mm

l0——立杆的计算长度 (m)；l0?h?2a

h——立杆步距，取h=1.2m；

a——立杆伸出顶层水平杆长度，取规范附录A最大值a=0.35m

?f?----钢管立杆抗压强度设计值：?f??205N/mm2；

故：

立杆计算长度：l0?h?2a?1.2?0.35?2m?1.9m 立杆长细比??l01.9?100??119?250 i1.6 14

通过查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附表E得立杆稳定性系数?=0.458。

N24.50?103????126.16N/mm2

?A0.458?4.24?100??[f]

立杆稳定性满足要求。

本工程模板支架基础为结构底（中）板，由于模板支架施工是在底（中）板达到设计强度后进行的，施工时立杆下基础承载力满足承载力要求，无需进行地基承载力验算。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j1ba.html