脚手架以及模板受力验算

验算：

一、承载力极限状态设计作用效应基本组合的计算

1. 竖向荷载计算

顶纵梁E 轴钢筋总质量为92.342X10kg

混凝土总质量=1.4X236.5X2400=794X10kg

合计质量886.342X10kg 重量为8686KN

顶纵梁全长为236.500m

则每米顶纵梁混凝土荷载即恒载：NG=8686/236.5=36.73 KN /m2

2、其他荷载

标准段:顶纵梁底模1500X700的总重为53.2kg ，线荷载=53.2/1.5=35.467kg/m 顶纵梁侧模1500X600的单重为47.1kg 一共5块总重47.1X5=235.5

顶纵梁角模141的总重为37.7kg ；564的总重为57.8kg, 侧模与角模线荷

载=(235.5+57.8+37.7)/1.5=220.667kg/m

合计：53.2+235.5+57.8+37.7=384.2kg=3.765KN

顶纵梁模板线性荷载=(384.2X9.8)/1.5=2.510KN/m

钢模板荷载：按2.51KN/m2；

10#工字钢自重荷载：按0.2KN/m2；

泵送混凝土浇筑冲击荷载取1.0KN/m2计

人荷载：0.5KN/m

荷载小计NL=4.21KN/m2

3、恒载和活载短期效应组合NS=36.73*1.35+4.21*1.4=55.47KN/m2 333

二、立杆计算

采用钢管脚手架，梁底立杆的横距La=0.4m，纵距Lb=0.75m，横杆步距

h=0.6m。

梁底立杆间距为0.4m*0.75m，

则梁底单根立杆轴向力：N=55.47*0.4*0.75=16.641KN

经计算，得梁底立杆所承轴力为：16.641KN ；满足施工要求（单根立杆计算承载力按22KN 计）

底模以下竖向脚手架挠度计算

轴心受压杆件计算roN/ΨA ≤f

Ψ(λ=12.7)=0.384

roN/ΨA=0.9X16.641*1000/0.38/489=80.5

r0——结构重要性系数，取γ0=0.9；

N ——单肢杆所承受的轴压力；

f ——钢管的抗压强度，f=205 N/ mm2

A ——Φ48×3.5钢管钢管的截面面积A =489 mm2

Ψ——稳定系数，由长细比在表1-1中查的，长细比λ=L0 /i(L0—受压杆的计算长度；

i —Φ48×3.5钢管的回转半径i =15.78 mm)钢管采用ø48X3.5计算

计算满足要求

三、工字钢强度验算

立杆横向间距为400mm ，工字钢拱架计算跨度按400mm ； 工字钢纵向间距为750mm ； q=55.4*0.75=41.6 KN/m

（1）抗弯强度检算

最大弯矩Mmax=KMq1L2

式中：KM —弯矩系数，查表得0.105；q1—作用于拱架上的线均布荷载，q1=41.6KN/m；L —拱架支点计算跨度0.4m ；

即得出Mmax=0.105×41.6×0.42=0.7KN.m

钢拱架截面强度σ=Mmax/W

式中：W —工10工钢的截面抵抗矩（cm 3），查表得49cm 3；

σ=0.7×106/（49×103）=142.86N/mm2＜[f]=215N/mm2，拱架抗弯强度满

足要求

（2）挠度变形检算

ω=KWq1L4/100EIx，查表得KW=0.644

即ω=0.644×41.6×4004/(100×2.06×105×245×104)=0.0013mm

＜[ω]=L/400=400/400=1mm，拱架受力挠度变形满足要求！

顶纵梁侧面模架采用工10工字钢定型模架，纵向间距0.75m ，立杆间距按40cm 布置，灌注砼时工字钢拱架受力满足要求

四、模板面板强度验算

3.1 底模计算

a 、底模面板抗弯强度验算

底模宽度为1.4m ，面板厚度为4mm ，截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为: W = 140×2×2/6 = 93.3cm3；

I = 140×8/12 = 93.3cm4；

面板抗弯强度

f = M/W

其中 f —— 面板抗弯强度计算值(N/mm2) ；

M —— 以三等跨梁计算最大弯距(N.mm)；

W ——面板的净截面抵抗矩；

[f] ——面板的抗弯强度设计值(N/mm2) 。

M = 0.1*qL2

其中 q —— 作用在面板的荷载: 41.6×0.4=16.64 KN/m；

L ——工字钢计算跨度，L = 400mm；

面板抗弯强度设计值[f] = 9.7N/mm2；

M = 0.1*qL2=0.1×16.64×4002=266240(N.mm)

经计算得到，f = M/W=266240/93300=2.85(N/mm2)

故，面板的抗弯强度验算2.85

b 、面板的挠度计算

v = 0.677qL4 / 100EI

其中 E —— 面板的弹性模量，E =4680N/mm2；

面板的最大允许挠度值，[v] =L/400=0.75mm；

计算面板的最大挠度值，

v = 0.677qL 4/100EI=0.67×16.64×4004/（100×4680×93.3×104）=0.65mm；

面板挠度验算 v =0.65mm

故，面板的挠度验算 v

3.2 侧模计算

1、混凝土侧压力

混凝土作用模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇注高度而增加，当浇注高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加。此时的侧压力即为新浇注混凝土的最大侧压力。

根据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50666-2011)新浇筑混凝土对模板的侧压力的标准值可按下列两个公式分别计算，并应取其中的较小值：

F=0.28γc t 0βV 1/2

F=γc H

式中：F ——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2) ；

γc ——混凝土重力密度(KN/m3) ；

t 0——新浇筑混凝土的初凝时间，可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用t 0=200/(T+15)计算(T为混凝土的温度℃) ；

V ——混凝土的浇筑速度(m/h)；

H ——混凝土侧压力计算位置处至新浇注混凝土顶面的总高度(m)，顶纵梁底面至拱顶高度，H=3m；

β——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度50~90mm时，取0.85；当坍落度90～130mm 时，取0.9；坍落度130～180mm ，取1。

取一次浇筑长度6米，整个断面面积为4.5㎡，混凝土泵浇筑速度按每小时15m 3/h计算，V=15/(6×4.5)=0.5m/h，夏季混凝土初凝时间t 0=3h，坍落度修正系数β取1。

F 1=0.28×24×3×1×0.51/2=14.12KN/m2。

F 2=24×3=72KN/m2

两者取最小值F=F1=14.12KN/m2。另外混凝土倾倒产生的水平荷载为2KN/m2，取分项系数1.2和1.4。作用于模板的总荷载为：F 总=F×1.2+2×

1.4=14.12*1.2+2*1.4=19.74KN/m2。

2、钢模板受力检算

因钢模板承受的最大侧压力为24.4KN/m2，按二跨等跨连续梁检算。

（1）抗弯强度检算

①最大弯矩Mmax=0.125q1L2

q1—作用于钢模板上的线均布荷载，

q1=q×0.7m(模板宽)=16.6×0.6=9.96KN/m；

L —钢模板计算跨度，即为二衬拱架纵向间距0.75m ；

即得出Mmax=0.125×9.96×0.752=0.7KN.m

②钢模板截面强度σ=Mmax/W

钢模板截面特性:I=58.87×104mm 4;W=13.02×103mm 3；

σ=0.7×103/（13.02×10-6）N/m2=53.73N/ mm2＜[f] =215N/mm2。 模板受力强度满足要求

（2）挠度变形检算

ω=KWq1L4/100EIx查表得钢模板净截面惯性矩58.87×104mm 4，KW=0.521， 即ω=0.521×9.96×0.754/(100×2.06×108×58.87×10-8)=1.99×10-4m=0.13mm

＜[w]=L/400=1.88mm，模板受力挠度变形满足要求

五、结论

综上所述，顶纵梁底模、侧模、工字钢、竖杆均满足要求。