建设工程高大模板支撑系统计算书
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主体工程模板支撑系统验算
验算内容:负三层:侧墙0.9m,顶板1.1m;
负二层:侧墙0.7m,顶板0.4m ;
负一层:侧墙0.7m,顶板1.1m;
大尺寸截面梁:负三层顶纵梁1.4*2.3m;
大尺寸截面柱:31轴KZ1 800*1100mm;
荷载叠加验算:负一层荷载叠加至负二层。
依据住房与城镇建设部下发《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》1.3条:“ 本导则所称高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工总荷载大于15kN/㎡,或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。”规定,本工程模板支撑系统中:主体结构支模跨度为9.3m;负二层支模高度7.22m;负三层顶板仅混凝土恒载已达27.5KN;均属于《管理导则》规定的“高支模”系统。
本计算书将对以上“高支模”系统进行验算,详见验算内容章节。
一、计算依据
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)
《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162—2008)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2001)
《钢结构设计规范》(GB50017)
《混凝土结构设计规范》(GB50010)、
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59)、
成都地铁7号线土建1-1标城北客运中心站工程施工图设计—城北客运中心站主体结构
二、验算部位
1、负三层顶板
2、负二层顶板
3、负一层顶板
4、侧墙
5、大尺寸截面梁(截面高度≥500mm) 6、框架柱
7、荷载叠加验算
三、验算内容
1、负三层顶板:板厚1100mm,支模高度7.11m,搭设跨度9.3m
(1)、拟采用模板支撑系统形式
模板:竹胶板,t=15mm,平面尺寸1120×2240(单位:mm);抗弯强度允许值[σ1]=12.9MPa;
肋背方木:红松木,截面尺寸50㎜×100㎜;间距250mm,抗弯强度允许值[σ2]=13MPa;
顶托肋背:¢48×3.5钢管,双肢布置,间距900mm,Q235钢抗弯强度允许值[f]=205MPa;
支撑系统:碗扣式钢管脚手架,采用¢48×3.5钢管;平面间距900mm×900mm,步距600mm;Q235钢抗弯强度允许值[f]=205MPa;
附图:
负三层模板支撑示意图
(2)、荷载及组合
模板及支架自重:0.75KN/m3;0.75×7.11=5.33 KN/ m2
混凝土自重:25KN/ m3; 25×1.1=27.5KN/ m2 顶板15mm竹胶板50*100mm方木双肢48*3.5mm钢管水平杆,布距900mm立杆,布距600mm顶板钢筋自重:1.7KN/m3; 1.9×1.1=1.87KN/ m2
施工人员及设备荷载:2.5KN/ m2
计算荷载组合:q=1.2恒载+1.4活载
q=(5.33+27.5+1.87)×1.2+2.5×1.4=45.1KN/ m2
(3)、验算
1)、模板验算(取0.9m×0.25计算单元验算)
受力简图
q=45.1×0.9=40.6KN/m
l=0.25-0.05=0.2m
KNmql2.082.06.408M22=
35221038.36015.09.06Wmbh-=
MPaMPaWM9.129.51038.32.015=-
2)、肋背方木验算(按简支梁计算,验算最大弯矩)
受力简图
q=45.1×0.2=9.02KN/m
l=0.9m qqKNmql9.09.002.9125.08/1M22=
35-22103.861.005.06Wmbh=
MPaMPaWM137.9103.89.025=-
3)、顶托肋背验算(按简支梁计算,取最不利荷载)
附图:
P=45.1×0.9×0.9/4=9.1KN
L=0.9m
KNmPL29.01.925.025.0M=
36444141008.54841480982.00982.0Wmddd-=
MPaMPaWM2058.1961008.522236=-
4)、立杆稳定性验算
(1)、整架稳定性计算 PPP
整架转化为单根立杆稳定计算的荷载设计值计算公式
mcAfN••9.0
)钢材抗压强度设计值(Mpafc
查表得,根据长细比轴心受压杆件稳定系数;l0=h+2a=1.2m;i=1.58cm;λ=75.9,φ=0.744
杆件的计算截面面积AA=4.89cm2
-材料的附加强度系数m
KNAfNmc1.5259.19.01089.4744.0102059.046••-单根杆所受荷载
NKN5.369.09.01.45N==52.1KN
(2)、单肢立杆稳定性
μ1w取最大值μ1w=2.424,l0=μ1w×h=1.45m;i=1.58cm;λ=92,φ=0.649
KNAfNmc6.4559.19.01089.4649.0102059.046••-
NKN5.369.09.01.45N==45.6KN
5)、立杆底座和地基承载力验算
(1)、立杆底座验算
计算公式:N≤Rb N'N—上部结构传至立杆底部的轴心力设计值
Rb—底座承载力设计值
碗口脚手架立杆底托为150×150×10(单位mm)钢板
Rb取40KN
N=45.1×0.9×0.9=36.5KN< Rb=40KN
(2)、地基承载力验算:
计算公式:N≤K·fk·Ad
N—上部结构传至立杆底部的轴心力设计值
Ad—立杆基础的计算底面积
fk—基础承载力标准值
K—调整系数
立杆下设150mm(宽)×50mm(厚)通长方木条。
Ad=0.15×0.9=0.14㎡
立杆基础为混凝土楼面底板,混凝土标号C35。fk=23.4MPa
混凝土的调整系数取1.0
则K·fk·Ad=1.0×23.4×103×0.14=3276KN>N=8.7KN
综上验算,站台层顶板模板及脚手架支撑体系布置满足要求。
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2、负二层顶板:板厚400 mm,支模高度7.22m,搭设跨度9.3m
(1)、拟采用模板支撑系统形式
模板:竹胶板,t=15mm,平面尺寸1120×2240(单位:mm);抗弯强度允许值[σ1]=12.9MPa;
肋背方木:红松木,截面尺寸50㎜×100㎜;间距200mm,抗弯强度允许值[σ2]=13MPa;
顶托肋背:¢48×3.5钢管,双肢布置,间距900mm,Q235钢抗弯强度允许值[f]=205MPa;
支撑系统:碗扣式钢管脚手架,采用¢48×3.5钢管;间距900mm×900mm,步距600mm;Q235钢抗弯强度允许值[f]=205MPa;
附图:
负二层支撑模板示意图
(2)、荷载及组合
模板及支架自重:0.75KN/m3;0.75×7.22=5.4 KN/ m2
混凝土自重:25KN/ m3; 25×0.4=10KN/ m2
钢筋自重:1.9KN/m3; 1.9×0.4=0.76KN/ m2
施工人员及设备荷载:2.5KN/ m2
计算荷载组合:q=1.2恒载+1.4活载
q=(5.4+10+0.76)×1.2+2.5×1.4=22.9KN/ m2
(3)、验算
1)、模板验算(取0.9m×0.2计算单元验算)
受力简图
q=22.9×0.9=20.6KN/m
l=0.2-0.05=0.15m
KNmql06.0815.06.208M22= 顶板15mm竹胶板50*100mm方木双肢48*3.5mm钢管立杆,布距600mm水平杆,布距900mmq35221038.36015.09.06Wmbh-=
MPaMPaWM9.128.11038.306.015=-
2)、肋背方木验算(按简支梁计算,验算最大弯矩)
受力简图
q=22.9×0.15=3.4KN/m
l=0.9m
KNmql34.09.04.3125.08/1M22=
3522103.861.005.06Wmbh-=
MPaMPaWM131.4103.834.025-=
3)、顶托肋背验算(按简支梁计算,取最不利荷载)
附图:
P=22.9×0.9×0.9/5=3.7KN
L=0.9m
KNmPL83.09.07.325.025.0M=
36444141008.54841480982.00982.0Wmddd-= qPPPMPaMPaWM2057.811008.5283.0236=-
4)、立杆稳定性验算
(1)、整架稳定性计算
整架转化为单根立杆稳定计算的荷载设计值计算公式
mcAfN••9.0
)钢材抗压强度设计值(Mpafc
查表得,根据长细比轴心受压杆件稳定系数,l0=h+2a=1.2m;i=1.58cm;l0=h+2a=1.2m;i=1.58cm;λ=75.9,φ=0.744
杆件的计算截面面积AA=4.89cm2
-材料的附加强度系数m
KNAfNmc1.5259.19.01089.4744.0102059.046••-单根杆所受荷载:NKN5.189.09.09.22N==52.1KN
(2)、单肢立杆稳定性
μ1w取最大值μ1w=2.424;l0=μ1w×h=1.45m;i=1.58cm;λ=92,φ=0.649
KNAfNmc6.4559.19.01089.4649.0102059.046••-
NKN5.189.09.09.22N==45.6KN
5)、立杆底座和地基承载力验算 N'