顶进涵支架模板强度稳定性验算

龙门大街支架模板强度稳定性验算

一、模板验算 （一）模板尺寸及参数 1、模板设计图见图1.

2、模板特性参数

面板采用竹胶板，截面抵抗矩：ω=横肋和小纵肋：I=112bh=3163×1×4=2.667mm43

112×4×50=4.20×10mm5

背楞采用80?40?3，I=5.59×10mm，ω=1.39×104mm

3、荷载标准值

新浇筑混凝土侧压力标准值按最大值取：G4系数：γg=50kN/m2，荷载分项

=1.2。

3倾倒混凝土时产生的荷载标准值取：Q

=6kN/m2，荷载分项系数：

γQ=1.3。

荷载设计值：

F=γgG4+γQQ3=1.2×50+1.3×6=67.8kN/m=0.0678N/mm22

（二）模板结构验算

1、面板验算

面板小方格中最不利的情况计算，即三面固定，一边简支（短边）。 由于

LyLx=300300=1.0，查《建筑工程模板工程施工手册》表

5-9-16双

向板在均布荷载作用下的内力和变形系数，得最大弯矩系数：

Km??0.06，最大挠度系数：Kf（1）强度验算

=0.0016

取1mm宽的板条为计算单元，荷载为：

q?0.85?0.0678?1?0.05763N/mmM?Kmql2

2max?0.06?0.05763?3002?311.20N/mm?max?Mmax?Wx?311.201.0?2.667?116.69N/mm2?f?215N/mm

满足要求。 （2）挠度验算

取荷载设计值为：FB0=Eh12(132=50=50kN/m=0.05N/m53622

ν)Flf=2.06×10×412×(120.3)=1.21×10Nmm

4?max?KB0?0.0016?l5003005000.05?3001.21?1064?0.53mm

[?]???0.6mm?Vmax

满足要求。 2、小纵肋验算

小纵肋满焊在横肋上，横肋的最大间距为300mm，按两端固定梁进行检算。在实际中板肋共同作用，验算时需要考虑板肋共同作用。

计算荷载：q?0.0678面积矩：S?300?20.34N/mm

3?300?4?2?50?4?(25?4)?8200mm

截面积：A?300?4?50?4?1400mm2

y1?SA?82001400?5.857mm，y1?54?5.857?48.143mm

300mm宽的板与小纵肋组成的组合截面的截面特性：

I=112×300×4+4×300×(5.85732)+21125×4×50+4×50×(48.1434325)2

?1.682?10mmIy1Iy21.682?105.8571.682?1048.14355

43W上???2.87?10mm

W下???3.49?10mm33按两端固定梁进行计算弯矩

M??112ql2??112?20.34?3002??152250N?mm

?max?Mmax?Wx?1525501.0?3.494?103?43.66N/mm2

考虑到板肋共同作用时板的有效宽度b1小于横肋间距，根据

?max?43.66N/mm2，

bh?3004?75，查《建筑施工手册》表8-78得

b1h?65，

所以b1?65?4?260mm。

b1?260mm宽的面板与小纵肋组成的组合截面的截面特性为：

?260?4?2?50?4?(25?4)?7880mm3面积矩：S

截面积：A?260?4?50?4?1240mm2

y1?SA?78801240?6.355mm，y1?54?6.355?47.645mm

截面特性：

I?112?260?4?4?260?(6.355?2)?321125?4?50?4?50?(47.645?25)432

?1.653?10mmIy1Iy21.653?106.3551.682?1048.14355

43W上???2.60?10mm

W下???3.47?10mm33小纵肋的内力按照四等跨连续梁计算，查《建筑施工手册》表2-13四等跨连续连在均布荷载作用下的内力和挠度系数，得最大弯矩系数：

-1.07，最大挠度系数：0.632。

（1）强度验算

Mmax??0.107?20.34?3002??195874N?mm

2?max?MmaxW下?1958743.47?103?56.45N?mm2?f?215N?mm

满足要求。 （2）挠度验算

?max?Kql4100EI?0.632?l50020.34?300543100?2.06?10?1.653?10?300500?0.6mm??max?0.031mm

[?]?

满足要求。 3、横肋验算

横肋与小纵肋、面板共同作用承受外力，横肋支撑在大纵肋上，验

算是考虑板的有效宽度。 计算荷载：q?0.0678?300?20.34N/mm

由于模板的横肋间距和小纵肋间距相同，且横肋和纵肋的构造相同。根据上面计算有：Sy1?48.143mm?8200mm43，A?1400mm2，y1?5.857mm，

43，I?1.682?10mm5，W上?2.87?10mm，W下?3.49?10mm33。

横肋的内力按照简支梁进行计算

Mmax??18ql2??18?20.34?4802?585792N?mm

?max?Mmax?Wx?5857921.0?3.494?103?167.66N/mm2

考虑到板肋共同作用时板的有效宽度b1小于小纵肋间距，根据

?max?167.66N/mm2，

bh?3004?75，查《建筑施工手册》表8-78得

b1h?45，

所以b1?45?4?180mm。

b1?180mm宽的面板与小纵肋组成的组合截面的截面特性为：

?180?4?2?50?4?(25?4)?7240mm3面积矩：S

截面积：A?180?4?50?4?920mm2

y1?SA?7240920?7.870mm，y1?54?7.87?46.13mm

截面特性：

I?112?180?4?4?180?(7.87?2)?321125?4?50?4?50?(46.13?25)432

?1.567?10mmIy1Iy21.567?107.8701.567?1046.1355

43W上???1.99?10mm

W下???3.40?10mm33（1）强度验算

?max?MmaxW下?5857923.47?103?172.29N?mm2?f?215N?mm2

满足要求。 （2）挠度验算

?max?5ql4384EI?5?20.34?480545384?2.06?10?1.567?10l500?480500?0.43mm

[?]??0.96mm??max

满足要求。 4、主肋计算

主肋有穿墙螺栓固定，可认为是支撑在穿墙螺栓上的外伸梁，按照

外伸梁的理论进行计算。 计算荷载：q?0.0678?600?40.68N/mm

（1）强度验算

跨中：

M跨中?12qa2?18ql2?12?20.34?3002?18?20.34?9002?2288250N?mm

支点：

M支?12qa2?12?20.34?3002?1830600N?mm

通过计算可以看出，主肋跨中的弯矩最大，即：

Mmax?M跨中?2288250N?mm

2?max?Mmax?Wx?22882501.0?1.39?104?164.75N/mm2?f?215N/mm

满足要求。 （2）挠度验算

a. 悬臂部分挠度

?A?ql48EI?40.68?3005458?2.06?10?5.585?10l500?300500?0.36mm

[?]??0.6mm??A

满足要求。 b. 跨中挠度

?跨中?ql4384EI4(5?24?)

2?40.68?9005384?2.06?10?5.585?105[1?24?(300900)]2

?1.41mm[?]?l500?900500?1.8mm??跨中

满足要求。 5、对拉螺栓验算

荷载强度设计值：q?0.0678N/mm

每个对拉螺栓承担的最大拉力：

Nt?67.8?0.45?0.75?22.88kN

选用T18对拉螺栓，截面积：A?189mm2 应力：?max?NtAn?22.88?101893?121.06N/mm2?f?190N/mm2

满足要求。 二、支架验算

箱顶板钢筋混凝土密度取2600㎏/m3，钢材的密度取7800kg/m3,木材的密度取750kg/m3，竹胶合板的密度取0.91g/cm3，钢管每米重量取57.17N，涵洞板高为0.49m，立柱所承力的范围0.6m?0.9m，方木取

80mm?80mm，重量为38.4N/m，钢管取?48?3.5，面积4.89?102mm2，回

转半径:i?15.8mm,每米重量：3.84kg/m

1、分项荷载

方木自重：F1=(5×0.6×0.12+0.9×0.122)×750（2）钢筋混凝土重：F2×10=322.2N

?2600?0.6?0.9?1.05?10?14742N（3）施工人员及机械荷载：F3?2.0kPa?2000?0.6?0.9?1080N（4）顶部模板自重：

F4?0.6?0.9?0.015?910?10?73.71N

（5）支架自重（单根立杆承受的自重）：

F5?(2?0.6?9?2?0.9?9?5.78)?57.17?1874.03N

2、荷载组合

由永久荷载效应控制的组合取r1?1.35，可变荷载效应组合取

r2?1.4，则竖向荷载设计值：

FG=r1(F1+F2+F4+F5)=1.35×(322.2+14742+73.17+1874.03)=17011.4NFQ?r2F3?1.4?1080?1512N

F?FQ?FG?1512?17011.4?18523.4N（1）受压承载力检算

??FA?18523.44.89?102?37.88MPa?190MPa

承载力满足要求。

按照现场监理要求，对进场脚手架管原材送样河北省钢铁产品质量监督检验站进行了检验，其力学性能中屈服应力测定结果为420Mpa~440Mpa，满足直缝焊管GB/T 13793-1992 标准所规定的：屈

服应力≥335MPa，本次验算中荷载应力取值为190Mpa，小于所测定的

屈服应力420Mpa，安全系数1.5~2.2，经验算满足要求。

（2）整体稳定性验算

根据《建筑施工手册》公式5-30进行检算脚手架整体稳定性验算，

即：

FQFG0.9N?A?fc'm?

?1.1737???151217011.4?0.0889rm?1.19'1??1?1.17??1.19?1?0.08891?1.17?0.0889

根据碗口式脚手架的步距0.9m，查表《建筑施工手册》表5-20得，

碗口式脚手架稳定计算长度系数??1.37。故有：

l0??l?1.37?0.6?0.822m

长细比：??l0i?82215.8?52，查《钢结构设计规范》（GBJ17-88）附录

?0.847三 b类截面的附表3.2得，受压稳定系数：?0.9N。

?A?0.9?18523.40.847?4.89?102?40.25MPa?fc?'m?2051.1737?175MPa整体稳定性满足要求。 （3）单肢杆件的稳定性检算

根据

hlb?6060?1.0查《建筑施工手册》表

5-22得?1w

?1.730，故有：

l0??l?1.730?0.6?1.038m长细比：??l0i?103815.8?65.7，查《钢结构设计规范》（GBJ17-88）附

录三 b类截面的附表3.2得，受压稳定系数：?

?0.775。

0.9N?A?0.9?18523.40.775?4.89?102?43.99MPa?fc?'m?2051.1737?175MPa

单肢杆件稳定性满足要求。

三、方木检算

模板底横向支撑采用10cm?10cm方木，间距20cm，直接支撑顶部模板，横向方木采用12cm?12cm纵向方木支撑，间距60cm。

（1）荷载标准值

钢筋混凝土重：G2?2600?0.6?1.05?10?16380N/m

模板及方木自重：G1?0.6?0.015?910?10?5?0.6?0.12振捣混凝土时产生的荷载，对水平面板取Q3荷载分项系数?g?81.93N/m?2000N/m。

?1.2，?Q?1.4。

荷载设计值

q??g(G1?G2)??QQ3?1.3?(16380?81.93)?1.4?2000?24.2N/mm

截面特性：

截面积：A?120?120截面惯性矩：I?112?bh163?14400mm32

74?211216?120?120?120?120?1.728?10mm?2.88?10mm53

截面抵抗矩：Wbh?2

（2）强度验算

纵向方木按照均布荷载q?29.63N/mm2的简支梁进行计算。

Mmax??18ql2??18?24.2?900652?2.45?10N?mm6

2?max?Mmax?Wx?2.45?101.0?2.88?10?8.51N/mm2?fm?13N/mm

满足要求。

（3）挠度验算

?max?5ql4384EI?5?24.2?90047384?10000?1.728?10l?900150?6mm??max?1.2mm

[?]?150

满足要求。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/y32g.html