高支模专项施工方案(6)

W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3； σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； L0---- 计算长度 (m)； 按下式计算:

l0 = h+2a = 1.2+0.2×2 = 1.6 m；

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.2 m； l0/i = 1600 / 15.9 = 101 ；

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.58 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=13997.016/(0.58×424) = 56.917 N/mm2； 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 56.917 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0 = k1k2(h+2a)= 1.185×1.051×(1.2+0.2×2) = 1.993 m； k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185；

k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.6 按照表2取值1.051 ； Lo/i = 1992.696 / 15.9 = 125 ；

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.423 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=13997.016/(0.423×424) = 78.042 N/mm2； 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 78.042 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用框架柱柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

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《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。 七、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值:

fg = fgk×kc = 120×1=120 kpa；

其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；

立杆基础底面的平均压力：p = N/A =13.997/0.25=55.988 kpa ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.997 kN； 基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。

p=55.988 ≤ fg=120 kpa 。地基承载力满足要求！

十五、楼板模板扣件钢管高支撑架设计方案

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3)：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

一、参数信息 1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m)：0.35；梁截面高度 D(m)：0.5；

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混凝土板厚度(mm)：130.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：1.0； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10；

立杆步距h(m)：1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：1.00； 梁支撑架搭设高度H(m)：11.57；梁两侧立杆间距(m)：0.60； 承重架支撑形式：梁底支撑小楞平行梁截面方向； 梁底增加承重立杆根数：1； 采用的钢管类型为Φ48×3；

立杆承重连接方式：双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：1.00；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.30；钢筋自重(kN/m3):1.50；

施工均布荷载标准值(kN/m2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：17.8； 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；

3.材料参数

木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0； 木材抗压强度设计值fc(N/mm)：16.0；

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.7；

面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：18.00；

面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0； 4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm)：50.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0； 梁底模板支撑的间距(mm)：200.0； 5.梁侧模板参数

主楞间距(mm)：200；次楞根数：8；

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主楞竖向支撑点数量：3； 固定支撑水平间距(mm)：500；

竖向支撑点到梁底距离依次是：100mm，300mm，500mm； 主楞材料：圆钢管；

直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.00； 主楞合并根数：2； 次楞材料：木方；

宽度(mm)：50.00；高度(mm)：80.00； 二、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH

其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t -- 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、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。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为8根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

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面板计算简图(单位：mm) 1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下： σ ＝ M/W < [f]

其中，W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 20×1.8×1.8/6=10.8cm3； M -- 面板的最大弯矩(N·mm)； σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算： M = 0.1q1l2+0.117q2l2

其中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.2×17.85=4.284kN/m； 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.2×4=1.12kN/m； 计算跨度: l = (1500-120)/(8-1)= 197.14mm； 面板的最大弯矩 M= 0.1×4.284×[(1500-120)/(8-1)]2 + 0.117×1.12×[(1500-120)/(8-1)]2= 2.17×104N·mm；

面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×4.284×[(1500-120)/(8-1)]/1000+1.2×1.120×[(1500-120)/(8-1)]/1000=1.194 kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值: σ = 2.17×104 / 1.08×104=2N/mm2； 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2；

面板的受弯应力计算值 σ =2N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值

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