0#块支架模板方案验算

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1、0#块支架模板方案验算一、模板箱梁底模拟采用 10 mm 的钢模，侧模采用 4 mm 的钢模，内膜采用 15 mm 的竹胶板。钢模板容许应力 0=140MPa,弹性模量 E=2.06*105MPa。二、纵横向方木纵向方木截面尺寸为 1515cm，放置于 顶托上。横向方木截面尺寸为 1010cm，放置于 纵向方木上，腹板和底板处间距为 20cm，翼缘板处为 30cm。方木的力学性能指标按木结构设计规范GB 50005-2003中的 TC13A 类木材按乘以相应的条件折减系数取值，则：0=12*0.9=10.8MPa，E=10*103*0.85=8.5103MPa容重取 6KN/m3。三、支架采用

2、碗扣式脚手架，碗扣支架钢管为 48、d=3.5mm，材质为 A3钢， 轴向容 许应力0=215MPa。 详细数据可 查表 1。表 1 碗扣支架钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i（mm）每米长自重（N）48 3.5 4.89*102 1.219*105 5.08*103 15.78 38.4支架布置：横距为：腹板下 600mm，箱室底板和翼缘板处 900mm；纵距为：腹板和底板处 600mm，翼缘板处 900mm，横杆步距1200mm，剪刀撑每三道 设置一道。四、计算假定a、 翼缘板砼（区）及模板重量由板下支架承担；b、 、区

3、顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担，底板面积按实际底板面积加上腹板垂直投影面积；c、 区顶板砼通过内模由底板模板承担；d、 支架连接按铰接计算；e、 荷载按下图分解。0 号块截面分为两部分，一部分为墩顶截面，长度为 4m，梁高5m，另一部分为悬臂端截面，截面长度两侧 各为 4m，所以计算分为三块，墩顶 截面（除翼缘板外）和悬臂端的腹板为一块，高度为 5m；墩顶截面的翼缘板和悬臂端的翼缘板为一块，悬臂端底板为一块；墩顶截面上的人孔因尺寸较小，支架布置按实心截面考虑。计算悬臂端截面时，因根部截面重量最大，故取根部截面进行验算五、荷载计算1、新浇混凝土自重荷载 q1:钢筋砼容重 =26kN/

4、m32、模板及方木 q2=1.0kN/ m 23、施工人员、施工料具荷载按均布施工荷载 q3=2.5kN/m24、混凝土振捣时产生的荷载 q4=2kN/ m 25、混凝土振捣时产生的冲击荷载 q5=2kN/ m 2按上图计算荷载翼缘区（区）：q 1=13kN/m 2腹板区（、区）：130kN/m 2底板区区：49.4kN/m 2根据路桥施工计算手册，验算强度时，荷载组合为 15，验算刚度时，荷载组合为 1、2,荷载分项系数，混凝土自重荷载和模板荷载取 1.2，其余荷载取 1.4。六、强度、刚度及变形验算1、底模底模采用 10mm 钢 模板，计算时按三跨连续梁考虑，底模宽度取1m，腹板区和底板区

5、的计算跨径为 0.2m，翼缘区的计算跨径为0.3m。竹胶板的弹性模量 E=6103MPa，I=1/12*1000*103=83333mm4（1）、强度验算验算强度时，荷载组合如下：腹板区：q=1.2* （130+1）+1.4*（2.5+2+2）=166.3kN/m 底板区：q=1.2* （49.4+1）+1.4*（2.5+2+2）=69.58kN/m 翼板区：q=1.2* （13+1）+1.4*（2.5+2+2）=25.9kN/m 弯矩最大值：腹板区：M mAX= qL2/10=0.1*166.3*0.22=0.67kN.m底板区：M mAX= qL2/10=0.1*69.58*0.22=0.

6、28kN.m翼板区：M mAX= qL2/10=0.1*25.9*0.32=0.23kN.m模板竹胶板抗弯刚度 W=1/6*B*H2=1/6*1000*102=16667mm3因腹板区的弯矩最大，故其应力也最大，只需对腹板区进行验算。竹胶板承受的应力：腹板区：=M mAX /W=0.67*106/16667=40.20MPa140Mpa故模板的强度满足要求。（2）、刚度验算验算刚度时，荷载组合如下：腹板区：q=1.2* （130+1）=157.2kN/m 底板区：q=1.2* （49.4+1）=60.48kN/m 翼板区：q=1.2* （13+1）=16.8kN/m 模板的最大挠度为：腹板区：

7、f=ql 4/150EI=157.2*2004/(150*2.06105*83333)=0.1mmf=200/400=0.5mm翼板区：f=ql 4/150EI=16.8*3004/(150*2.06105*83333)=0.05mmf=300/400=0.75mm底缘区的计算跨径和腹板区相同，荷载小于腹板区，故无需验算。故模板的刚度满足要求 2、横桥向方木横桥向方木放置于顺桥向方木上面，横桥向方木规格采用10cm10cm，方木 间距腹部和底板下按 20cm 布置，翼缘板下按 30cm布置，计算模型简化为三跨连续梁计算，忽略方木自重的影响。（1）、强度验算荷载组合：腹板区：q= （1.2*（1

8、30+1）+1.4*（2.5+2+2）*0.2=33.26kN/m 底板区：q= （1.2*（49.4+1）+1.4*（2.5+2+2）*0.2=13.92kN/m 翼缘区：q= （1.2*（13+1）+1.4*（2.5+2+2）*0.3=7.77kN/m最大弯矩：腹板区： MmAX= qL2/10=0.1*33.26*0.62=1.20kN.m 底板区： MmAX= qL2/10=0.1*13.92*0.92=1.13kN.m翼板区： MmAX= qL2/10=0.1*7.77*0.92=0.63kN.m腹板区的最大弯矩最大，故用腹板区的最大弯矩计算W=1/6*B*H2=1/6*1000*1

9、0002=1.67105mm3=MmAX/W=1.20*106/(1.67*105)=7.19MPa=10.8MPa故横向方木强度满足要求（2）、刚度验算荷载组合：腹板区：q=1.2* （130+1）*0.2=31.44kN/m 底板区：q=1.2* （49.4+1）*0.2=12.10kN/m 翼板区：q=1.2* （13+1）*0.3=5.04kN/m 截面惯性矩：I=1/12*100*100 3=8.33106mm4抗弯刚度腹板区： f=ql4/150EI=31.44*6004/(150*8.5103*8.33106)=0.38mmf=600/400=1.5mm底板区： f=ql4/15

10、0EI=12.1*9004/(150*8.5103*8.33106)=0.75mmf=900/400=2.25mm翼板区的计算跨径和底板区相同，荷载小于底板区，故无需验算故横向方木刚度满足要求3、纵桥向方木纵桥向方木尺寸采用 15cm15cm，放置于碗扣支架的顶托上，承受横桥向方木传递给其的集中荷载，计算跨径腹板和底板处为60cm，翼缘板处为 90cm，按简支梁模型考虑。腹板和底部处加载示意图翼缘板处加载示意图（1）、强度验算横向方木所传递给纵向方木的集中力为：腹板区: P=33.260.6=19.96kN底板区：P=13.920.9=12.53kN翼板区：P=5.180.9=4.66kN纵向

11、方木自重：g60.150.150.14 kN/m按最大正应力布载模式计算：支座反力 腹板区：R(19.96*0.9+0.14*0.6*0.3)/0.6=29.98KN底板区：R(12.53*0.9+0.14*0.6*0.3)/0.6=18.84KN翼板区：R(4.66*1.35+0.14*0.9*0.45)/0.9=7.05KN最大跨中弯距 腹板区：M max29.980.3-0.140.3 2/2-17.720.25.45KN.m底板区计算跨径和腹板区相同，荷载小于腹板区，无需计算翼板区：M max7.050.45-0.140.45 2/2-4.660.31.76KN.m因腹板区的弯矩最大，

12、按腹板区的最大弯矩计算抗弯刚度 W=1/6*150*1502=5.63105mmmaxM max /W5.45*10 6/5.63*1059.68MPa 0=10.8 MPa 故纵向方木的强度满足要求、2、刚度验 算按最大支座反力布载模式计算：集中荷载:腹板区：P=19.96*4-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.6=74.38kN底板区：P=12.53*4-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.6=41.02kN翼板区：P=4.66*4-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.9=10.45kN因腹板区和底板区的跨径相同，集中腹板区较底板区大，故只需验算腹板区和翼板区即可。抗弯惯性矩

13、 I=1/12*150*1503=4.22107mm4抗弯刚度腹板区：fPl 3/(48EI)+5ql4/(384EI)74.38*1000*600 3/(48*8.5103*4.22107)+5*0.14*6004/(384*8.5103*4.22107)0.93mmf 0600/4001.5mm 翼板区： fPl 3/(48EI)+5ql4/(384EI)10.45*1000*9003/(48*8.5103*4.22107)+5*0.14*9004/(384*8.5103*4.22107)0.45mmf 0900/4002.25mm 故纵向方木的刚度符合要求4、支架立杆计算根据建筑施工碗扣

14、式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)的规定，脚手架立杆稳定计算的荷载组合为:1、永久荷载+ 可变荷载荷载2、永久荷载+0.9(可变荷载+ 风荷载)立杆承受顺桥向方木传递给其的荷载，腹板区承受 60cm60cm平面内的荷载，底板区承受 90cm60cm 平面内的荷载，翼缘区90cm90cm 承受平面内的荷载。 （1）、不组合风荷载腹板区： N1=（1.2*（130+1）+1.4*（2.5+2+2）*0.6*0.6=59.89kN底板区： N1=（1.2*（49.4+1）+1.4*（2.5+2+2）*0.6*0.9=37.57kN翼板区： N1=（1.2*（13+1）+1.4*（2

15、.5+2+2）*0.9*0.9=20.98kN腹板区支架立杆承受的荷载最大，用其计算支架自重偏保守按 12m 考虑，G=12*0.235=2.82KN单根立杆所承受的最大竖向力为：N=59.89+2.82=62.71kN横杆步距按 1.2m 计算，故立杆计算长度为 1.2m，回转半径为15.78mm。长细比 =L/i=1200/15.78=7680,根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范，查表得故 =0.744，则：N= A=0.744489215=78.22kNNN 符合要求（2）、组合风荷载立杆荷载：根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。腹板区：N=（1.2*（130+1）+0.9*1.4* （2.5+2+2）*0.6*0.6=59.54kN底板区：N1=（1.2*（49.4+1）+0.9*1.4* （2.5+2+2）*0.6*0.9=37.08kN翼板区： N1=（1.2*（13+1）+0.9*1.4*（2.5+2+2）*0.9*0.9=20.24kN腹板区的组合荷载最大，用其进行验算。风荷载标准值按下式计算：k=0.7sz0=0.7*1.0*0.78*0.46=0.25 KN/m2其中 w0 - 基本风压 (kN/m2)，按照建筑 结构荷载规范(GB