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6 承插型盘扣式支模架专项方案.doc

面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

内龙骨采用40.×90.mm木方，间距300mm，

木方剪切强度1.7N/mm2，抗弯强度17.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

梁顶托采用双钢管φ48×3.0mm。

模板自重0.30kN/m20010 80米砼烟囱施工组织设计，混凝土钢筋自重25.10kN/m3。

振捣混凝土荷载标准值0.00kN/m2，施工均布荷载标准值2.00kN/m2，堆放荷载标准值0.00kN/m2。

图 盘扣式楼板支撑架立面简图

图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

按照GB51210规范6.1.11条规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.10×0.20+0.30)+1.40×2.00=9.184kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.20+0.7×1.40×2.00=8.737kN/m2

由于可变荷载效应控制的组合S最大，

永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.40

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。

静荷载标准值 q1 = 25.100×0.200×0.900+0.300×0.900=4.788kN/m

活荷载标准值 q2 = (0.000+2.000)×0.900=1.800kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 33.75cm3；

截面惯性矩 I = 25.31cm4；

f = γ0M / W < [f]

其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；

　　 γ0 —— 结构重要性系数；

　　 M —— 面板的最大弯矩(N.mm)；

　　 W —— 面板的净截面抵抗矩；

[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取17.00N/mm2；

M = 0.100ql2

其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；

经计算得到 M = 0.100×(1.20×4.788+1.40×1.800)×0.300×0.300=0.074kN.m

经计算得到面板抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.074×1000×1000/33750=2.204N/mm2

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

T = 3γ0Q/2bh < [T]

其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×4.788+1.40×1.800)×0.300=1.488kN

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×1488.0/(2×900.000×15.000)=0.165N/mm2

　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算小于 [T]，满足要求!

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

面板最大挠度计算值 v = 0.677×4.788×3004/(100×9000×253125)=0.115mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

次龙骨按照均布荷载计算。

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q11 = 25.100×0.200×0.300=1.506kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 0.300×0.300=0.090kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：

经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.000+0.000)×0.300=0.600kN/m

静荷载 q1 = 1.20×1.506+1.20×0.090=1.915kN/m

活荷载 q2 = 1.40×0.600=0.840kN/m

计算单元内的次龙骨集中力为(0.840+1.915)×0.900=2.480kN

按照三跨连续梁计算，计算公式如下:

均布荷载 q = P/l = 2.480/0.900=2.755kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.76×0.90×0.90=0.223kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.900×2.755=1.488kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.900×2.755=2.728kN

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = 54.00cm3；

截面惯性矩 I = 243.00cm4；

(1)龙骨抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.223×106/54000.0=4.13N/mm2

龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!

最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T = 3γ0Q/2bh < [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×1.00×1487.81/(2×40.00×90.00)=0.620N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.70N/mm2

龙骨的抗剪强度计算满足要求!

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)

得到q=1.596kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×1.596×900.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.324mm

龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取次龙骨的支座力 P= 2.728kN

均布荷载取托梁的自重 q= 0.080kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图(kN.m)

托梁剪力图(kN)

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

托梁变形计算受力图

托梁变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M= 0.783kN.m

经过计算得到最大支座力 F= 9.126kN

经过计算得到最大变形 V= 0.565mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩 W = 8.98cm3；

截面惯性矩 I = 21.56cm4；

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = γ0M/W = 1.00×0.783×106/8982.0=83.02N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大变形 v = 0.565mm

顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!

四、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架钢管的自重(kN)：

NG1 = 0.146×4.300=0.630kN

钢管的自重计算参照《盘扣式规范》附录A 。

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.300×0.900×0.900=0.243kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3 = 25.100×0.200×0.900×0.900=4.066kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = (NG1+NG2) = 4.939kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.000+0.000)×0.900×0.900=1.620kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.20NG + 1.40NQ

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 8.19kN

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 2.01

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 5.71

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 7.70

σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 300.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

参照《盘扣式规范》2010，由公式计算

顶部立杆段：l0 = h'+2ka (1)

非顶部立杆段：l0 = ηh (2)

η—— 计算长度修正系数，取值为1.200；

k —— 计算长度折减系数，可取0.7；

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m；

l0=1.800m；λ=1800/20.1=89.552, φ=0.558

σ=1.00×8194/(0.558×571)=25.719N/mm2,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

MW=1.40×0.6Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；

Wk=uz×us×w0 = 0.400×1.280×1.000=0.512kN/m2

h —— 立杆的步距，1.50m；

la —— 立杆纵向间距(架体宽度较短方向)，0.90m；

lb —— 立杆横向间距，0.90m；

Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；

风荷载产生的弯矩 Mw=1.40×0.6×0.512×0.900×1.500×1.500/10=0.087kN.m；

风荷载设计值产生的立杆段轴力 Nwk计算公式

Nwk=(6n/(n+1)(n+2))*MTk/B

其中 MTk —— 模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(kN.m)，由公式计算：MTk = 0.5H2lawfk + HlaHmwmk

B —— 模板支撑架横向宽度(m)；

n —— 模板支撑架计算单元立杆横向跨数；

Hm —— 模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(m)。

MTk = 0.512×4.3×0.90×(0.5×4.3+1.00)=6.242kN.m

Nwk = 6×8/(8+1)/(8+2)×(6.242/20.00)=0.166kN

立杆Nw = 1.200×4.939+1.400×1.620+1.40×0.6×0.166=8.334kN

σ=1.00×(8334/(0.558×571)+87000/7700)=37.468N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

六、盘扣式模板支架整体稳定性计算

依据规范GB51210,盘扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。

木料表面施涂清漆涂料施工工艺支架的抗倾覆验算应满足下式要求：

MT

式中： MT－支架的倾覆力矩设计值；

　　　 MR－支架的抗倾覆力矩设计值。

DBJ／T15-18-2021标准下载抗倾覆力矩 MR=20.0002×0.900×(0.778+0.300)+2×(0.000×20.000×0.900)×20.000/2=387.787kN.m

倾覆力矩 MT=3×1.000×6.242 = 18.725kN.m