29#楼地下车库梁模板方案

梁模板工程方案计算书

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建设集团有限公司

模板工程施工方案

目 录

一、 编制依据 ....................................................................................................... 2 二、 工程参数 ....................................................................................................... 2 三、 新浇砼对模板侧压力标准值计算 ............................................................... 5 四、 梁侧模板面板验算 ....................................................................................... 5 五、 梁侧模板次楞验算 ....................................................................................... 6 六、 梁侧模板主楞验算 ....................................................................................... 8 七、 对拉螺栓验算 ............................................................................................. 10 八、 梁底模板面板验算 ..................................................................................... 10 九、 梁底模板次楞验算 ..................................................................................... 12 十、 梁底模板主楞验算 ..................................................................................... 13 十一、 十二、 十三、

可调托撑承载力验算 ........................................................................... 14 风荷载计算 ........................................................................................... 15 立杆稳定性验算 ................................................................................... 16

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一、 编制依据

1、工程施工图纸及现场概况

2、《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013 3、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013 4、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 6、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 7、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 8、《钢结构设计规范》GB50017-2003

9、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 10、《木结构设计规范》GB50005-2003 11、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008

12、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号

13、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质[2009]254 号

二、 工程参数

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三、 新浇砼对模板侧压力标准值计算

依据《砼结构工程施工规范GB50666-2011》，采用插入式振动器且浇筑速度不大于10m/h，砼坍落度不大于180mm时，新浇筑砼对模板的侧压力标准值，按下列公式分别计算，并取其中的较小值:

2

F0.28Ct0V=0.28×24×5.7×1×1.22=46.73 kN/m 2

FcH=24×0.75=18 kN/m

12

其中 γc-- 混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为5.7小时。T：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃；

V -- 浇筑速度，为砼浇筑高度（厚度）与浇筑时间的比值，取1.5m/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0.75m； β-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1。

根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值18kN/m2。

四、 梁侧模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm。

面板的截面抵抗矩W= 1000×15×15/6=37500mm3； 截面惯性矩I= 1000×15×15×15/12=281250mm4； （一）强度验算

1、面板按三跨连续板计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m。 2、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=18kN/m2，砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。

均布线荷载设计值为： q1=(1.2×18+1.4×2)×1=24.4KN/m q2=(1.35×18+1.4×0.7×2)×1=26.26KN/m 取较大值q=26.26KN/m作为设计依据。

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3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.1q1l2=0.1×26.26×0.152=0.06kN·m 面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2； σ=

Mmax W

0.06×106 37500

=1.6N/mm2

面板强度满足要求! （二）挠度验算

q = 1×18=18kN/m；

面板最大容许挠度值: 150/400=0.38mm； 面板弹性模量: E = 4500N/mm2； ν=

0.677ql4 100EI

=

0.677×18.000×1504 100×4500×281250

满足要求!

五、 梁侧模板次楞验算

次楞采用30×70mm(宽度×高度)方木，间距：0.15m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W =30×70×70/6=24500mm3； 截面惯性矩I =30×70×70×70/12=857500mm4； （一）强度验算

1、次楞承受面板传递的荷载，按均布荷载作用下简支梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.45m。

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2、荷载计算

新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=18kN/m2，砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。

均布线荷载设计值为：

q1=(1.2×18+1.4×2)×0.15=3.66KN/m q2=(1.35×18+1.4×0.7×2)×0.15=3.939KN/m 取较大值q=3.939KN/m作为设计依据。

3、强度验算 计算最大弯矩：

Mmax=0.125ql2=0.125×3.939×0.452=0.100kN·m 最大支座力：1ql=1×3.939×0.45=1.77kN 次楞抗弯强度设计值[f]＝15N/mm2。 σ=

Mmax W

0.100×106

24500

=4.082N/mm2

满足要求! （二）抗剪强度验算

次楞最大剪力设计值V1=0.5q1l=0.5×3.939×0.45=0.886kN 木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2； 抗剪强度按下式计算:

τ=

3V 2bh

=

3×0.886×103 2×30×70

= 0.633N/mm2

次楞抗剪强度满足要求! （三）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算

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如下：

q = 18×0.15=2.7kN/m；

次楞最大容许挠度值=450/250=1.8mm； 次楞弹性模量: E = 10000N/mm2； ν=

5ql4 384EI

=

5×2.7×4504

384×10000×857500

= 0.168mm

满足要求!

六、 梁侧模板主楞验算

主楞采用双钢管，间距：0.45m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W =8490mm3； 截面惯性矩I =203900mm4； （一）强度验算

1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=1.77kN，按集中荷载作用下三跨连续梁计算，其计算跨度取穿梁螺栓间距，L=0.4m。

1.771.77

1.771.771.77主楞计算简图(kN)

1.77

1.77

1.77

主楞弯矩图(kN·m)

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-3.46-3.46

、

强度验算

最大弯矩Mmax=0.187kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。 σ=

Mmax W

0.187×106

8490

= 22.026N/mm2

满足要求! （二）挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.215kN，主楞弹性模量: E = 206000N/mm。

主楞最大容许挠度值：400/150=2.7mm； 经计算主楞最大挠度Vmax=0.036mm

（三）悬挑段强度验算

穿梁螺栓距梁底距离200mm，次楞间距150mm， 弯矩M=1.77×0.2+1.77×0.05=0.44kN·m 主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。 σ=

M W

0.44×106

8490

= 51.826N/mm2

2

满足要求!

（四）悬挑段挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.215kN，主楞弹性模量: E = 206000N/mm2。

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容许挠度值：200×2/400=1mm；

经计算主楞最大挠度Vmax=0.122mm

七、 对拉螺栓验算

对拉螺栓轴力设计值：N＝abFs

a——对拉螺栓横向间距；b——对拉螺栓竖向间距； Fs——侧模板承受的荷载设计值：

Fs=0.95（rGG4k＋rQQ2k）=0.95×(1.2×18+1.4×2)=23.18kN。 N=0.45×0.40×23.18=4.17kN。

对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb =Anftb An——对拉螺栓净截面面积，M12螺栓An=76.0mm2

ftb——螺栓的抗拉强度设计值，强度等级5.6级，ftb=210N/mm2 Ntb=210×76.0/1000=15.96kN>N=4.17kN。 对拉螺栓抗拉强度满足要求!

八、 梁底模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为15mm。 取梁底主楞间距0.9m作为计算单元。 面板的截面抵抗矩W= 90×1.5×1.5/6=33.75cm3； 截面惯性矩I= 90×1.5×1.5×1.5/12=25.313cm4； （一）强度验算

1、梁底次楞为4根，面板按三跨连续板计算，其计算跨度取梁底次楞间距，L=0.083m。 2、荷载计算

作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：

q1=[1.2×(24×0.75+1.5×0.75+0.3)+1.4×2.5]×0.9=24.13kN/m q2=[1.35×(24×0.75+1.5×0.75+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.9= 25.81kN/m 根据以上两者比较应取q= 25.81kN/m作为设计依据。

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计算简图

(kN)

0.0130.013

弯矩图(kN·m)

剪力图(kN)

经过计算得到从左到右各支座力分别为： R1=0.86kN;R2=2.36kN;R3=2.36kN;R4=0.86kN; 最大弯矩 Mmax = 0.018kN·m

梁底模板抗弯强度设计值[f] (N/mm2) =12.5 N/mm2； 梁底模板的弯曲应力按下式计算： σ=

Mmax W

0.018×106 33.75×103

= 0.533N/mm2

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满足要求! （二）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。 q = 0.9×（24×0.75＋1.5×0.75＋0.3+2.5）=19.73kN/m；

面板弹性模量: E = 4500N/mm2； 经计算，最大变形 Vmax = 0.006mm

梁底模板的最大容许挠度值: 83/400 =0.2 mm； 最大变形 Vmax = 0.006mm

83

满足要求!

83

83

九、 梁底模板次楞验算

本工程梁底模板次楞采用方木，宽度30mm，高度75mm。 次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=3×7.5×7.5/6= 28.125cm3； I=3×7.5×7.5×7.5/12= 105.469cm4； （一）强度验算

最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和，取受力最大的次楞，按照三跨连续梁进行计算，其计算跨度取次楞下主楞的间距，L=0.9m。

q=2.622KN/m

900

900

900

次楞计算简图

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荷载设计值 q = 2.36/0.9= 2.622kN/m；

最大弯距 Mmax =0.1ql2= 0.1×2.622×0.92= 0.212 kN·m； 次楞抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2； σ=

Mmax W

0.212×106

28.125×103

=7.538N/mm2

次楞抗弯强度满足要求！ （二）抗剪强度验算

V=0.6ql=0.6×2.622×0.9=1.416kN 木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2； 抗剪强度按下式计算:

τ=

3V 2bh

=

3×1.416×103 2×30×75

= 0.94N/mm2

次楞抗剪强度满足要求! （三）挠度验算

次楞最大容许挠度值：l/250 =900/250 =3.6 mm；

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。 q =1.801/0.9= 2.001N/mm； 次楞弹性模量: E = 10000N/mm2； ν=

0.677ql4 100EI

=

0.677×2.001×9004 100×10000×105.469×10

4

=0.843mm

次楞挠度满足要求!

十、 梁底模板主楞验算

主楞采用:双钢管 截面抵拒矩W=8.49cm3 截面惯性矩I=20.39cm4 集中荷载P为次楞传递荷载。

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600

计算简图(kN)

600

（一）抗弯强度验算

0.0330.033

弯矩图(kN·m)

经计算，从左到右各支座力分别为： R1=0.07kN;R2=6.29kN;R3=0.07kN; 最大弯矩 Mmax=0.164kN·m；

主楞抗弯强度设计值[f](N/mm2) = 205N/mm2；； 主楞弯曲应力按下式计算：

σ=

Mmax W

0.164×106 8.49×103

=19.317N/mm2

主楞抗弯强度满足要求! （二）挠度验算

主楞的最大容许挠度值: L/150 =600/150 = 4.0mm或10mm； 经计算，主楞的最大变形 Vmax = 0.021mm

主楞挠度满足要求! 十一、 可调托撑承载力验算

主楞通过可调托撑传递给立杆的最大荷载设计值为6.29kN，可调托撑受压承载力设计

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值为40kN。

6.29kN

十二、 风荷载计算

1.风荷载标准值

风荷载标准值应按下式计算：ωk=µsµzω0

ω0---基本风压，按河南新乡市10年一遇风压值采用，ω0=0.3kN/m2。

µs---支撑结构风荷载体形系数µs，将支撑架视为桁架，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。支撑架的挡风系数=1.2×An/(la×h)=1.2×0.136/(0.9×1.5)=0.121

式中An --一步一跨范围内的挡风面积，An=(la+h+0.325lah)d=0.136m2 la----立杆间距，0.9m，h-----步距，1.5m，d-----钢管外径，0.048m

系数1.2-----节点面积增大系数。系数0.325-----支撑架立面每平米内剪刀撑的平均长度。

单排架无遮拦体形系数：µst=1.2=1.2×0.121=0.15 无遮拦多排模板支撑架的体形系数： µs=µst1-ηn 1-η

1-0.94 10 1-0.94

=1.15

η----风荷载地形地貌修正系数。n----支撑架相连立杆排数。

支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=4.62m，按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数µz=0.65。

支撑架顶部立杆段风荷载标准值ωk=µzµsω0=0.65×1.15×0.3=0.224kN/m2 2.风荷载引起的立杆轴力标准值NWK

支撑结构通过连墙件与既有结构可靠连接时，可不考虑风荷载作用于支撑结构引起的立杆轴力NWK和弯矩MTK。

3.风荷载引起的立杆弯矩设计值M

PWK—风荷载的线荷载标准值，PWK=ωkla=0.224×0.9=0.20kN/m ωk—风荷载标准值, ωk=0.224kN/m2,la—立杆纵向间距，la=0.9m 风荷载引起的立杆弯矩标准值MWK=MLK

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MLK=

PWKh2 10

0.20×1.52 10

·m

风荷载引起的立杆弯矩设计值M=γQMWK=1.4×0.045=0.063kN·m

十三、 立杆稳定性验算

（一）立杆轴力设计值

支撑结构的危险等级系数(结构重要性系数)取1.05，梁模板水平杆件的危险等级系数(结构重要性系数)取1

1、梁底立杆承受梁荷载设计值：1.05×6.29=6.60kN;

立杆承受支架自重荷载设计值：1.05×1.2×4.62×0.156=0.91kN 梁底立杆轴向力设计值：7.51kN;

2、梁侧立杆承受梁荷载设计值：1.05×0.07=0.07kN;

立杆承受支架自重荷载设计值：1.05×1.2×4.62×0.156=0.91kN

梁侧立杆承受楼板荷载设计值：1.05×（1.2×（（24+1.5）×0.12+0.3）×0.98×0.9+1.4×2.5×0.98×0.9）=6.98kN

梁侧立杆轴向力设计值：7.96kN; 立杆最大轴向力设计值N=7.96kN （二）立杆计算长度

有剪刀撑框架式支撑结构中的单元框架稳定性验算时，立杆计算长度L0=βHβaμh μ—立杆计算长度系数，按《建筑施工临时支撑结构技术规范》附录表B-3水平杆连续取值。表中主要参数取值如下：

EIly

K

hk6h

有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比， 其中E--弹性模量，取206000（N/mm2） I—钢管的截面惯性矩，取101900（mm4） h—立杆步距，取1500mm

k—节点转动刚度，取35kN·m/rad

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ly—立杆的y向间距，取900mm K=

206000×101900 1500×35×10

6

+

900 6×1500

ax—单元框架x向跨距与步距h之比，ax =lx/h=1/1.5=0.67 nx—单元框架的x向跨数，nx =4

x向定义：立杆纵横向间距不同，x向分别取纵向、横向进行计算，μ取计算结果的较大值。

x向为立杆横距方向时，K=0.50，lx=1m，ly=0.9m，ax=0.67，nx=4，查表得立杆计算长度系数μ=1.48

x向为立杆纵距方向时，K=0.51，lx=0.9m，ly=1m，ax=0.60，nx=4，查表得立杆计算长度系数μ=1.42

x向取立杆横距方向，立杆计算长度系数μ=1.48

βa—扫地杆高度与悬臂长度修正系数，按附录表B-5水平杆连续取值，βa=1.05 其中a1—扫地杆高度与步距h之比，a1=0.2/1.5=0.13 a2—悬臂长度与步距h之比，a2=0.5/1.5=0.33 a—a1与a2中的较大值，a=0.33

βH—高度修正系数，架体高度4.62m,βH=1

立杆计算长度L0=βHβaμh =1×1.05×1.48×1.5=2.33m （三）立杆稳定性验算

有剪刀撑框架式支撑结构，应按下式对单元框架进行立杆稳定性验算：

N

A

≤f

N--立杆轴力设计值，取7.96kN；

--轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=Lo/i 查规范附录A取值；

λ—计算长细比，λ=Lo/i=2330/16.0=146，查表=0.324； L0 —立杆计算长度，取2330mm，i—杆件截面回转半径,取16.0mm； A—杆件截面积，取398mm2；f—钢材抗压强度设计值,取205N/mm2； N

= 7.96×103

=61.728N/mm2

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A 0.324×398

立杆稳定性满足要求! 立杆局部稳定性验算

有剪刀撑框架式支撑结构，组合风荷载时，还应按下式进行立杆局部稳定性验算：

NA

MN

W(11.1)

N'E

f

N--立杆轴力设计值，取7.96kN；

--轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=Lo/i 查规范附录A取值；

λ—计算长细比，λ=Lo/i=250/1.6=156，查表=0.287

L0 —立杆计算长度，进行局部稳定性验算时，L0=（1+2a）h=(1+2×0.333)×1.5=2.50m a—a1与a2中的较大值，a=0.333

其中a1—扫地杆高度与步距h之比，a1=0.2/1.5=0.133 a2—悬臂长度与步距h之比，a2=0.5/1.5=0.333 i—杆件截面回转半径,取1.6cm；

A—杆件截面积，取398mm2；f—钢材抗压强度设计值,取205N/mm2； M—风荷载引起的立杆弯矩设计值，M=0.063kN·m W—杆件截面模量，W=4250mm3 N’E—立杆的欧拉临界力， N’Eπ2EA λ

2

=

3.142 2×206000×398

156

2

立杆稳定性验算如下： 7.96×103

+

0.287×398

4250×（1-1.1×0.287×33.26

=69.686+16.035=85.721N/mm2

0.063×106

7.96

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