【導讀】徐州鼓樓廣場A地塊工程。高大模板安全專項施工方案。中建三局第二建設工程有限責任公司

　　

【正文】 兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力 F； 分別計算得 kN/m kN/m2，取較小值 kN/m2作為本工程計算荷載。 梁側模板面板的計算 面板為受彎結構 ,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。 30 面板計算簡圖 (單位： mm) 跨中彎矩計算公式如下 : 其中， W 面板的凈截面抵抗矩， W = 100； M 面板的最大彎距 (Nmm)； σ 面板的彎曲應力計算值 (N/mm2) [f] 面板的抗彎強度設計值 (N/mm2)； 按以下公式計算面板跨中彎矩： 其中 ， q 作用在模板上的側壓力，包括 : 新澆混凝土側壓力設計值 : q1= 118=； 傾倒混凝土側壓力設計值 : q2= 12=； q = q1+q2 = + = kN/m； 計算跨度 (內楞間距 ): l = 300mm； 面板的最大彎距 M= 3002 = 105Nmm； 經計算得到，面板的受彎應力計算值 : σ = 105 / 104=； 面板的抗彎強度設計值 : [f] = 13N/mm2； 面板的受彎應力計算值 σ =[f]=13N/mm2，滿足要求！ q作用在模板上的側壓力線荷載標準值 : q=； 31 l計算跨度 (內楞間距 ): l = 300mm； E面板材質的彈性模量 : E = 9500N/mm2； I面板的截面慣性矩 : I = 100； 面板的最大撓度計算值 : ν= 53004/(3849500105) = mm； 面板的最大容許撓度值 :[ν] = l/250 =300/250 = ； 面板的最大撓度計算值 ν= 小于 面板的最大容 許撓度值 [ν]=，滿足要求！ 梁側模板內外楞的計算 內楞 (木或鋼 )直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的二跨連續(xù)梁計算。 本工程中，龍骨采用木楞，截面寬度 50mm，截面高度 100mm，截面慣性矩 I和截面抵抗矩 W分別為 : W = 51022/6 = ； I = 51032/12 = ； 內楞計算簡圖 （ 1） .內楞強度驗算 強度驗算計算公式如下 : 其中， σ 內楞彎曲應力計算值 (N/mm2)； M 內楞的最大彎距 (Nmm)； W 內楞的凈截面抵抗矩； [f] 內楞的強度設計值 (N/mm2)。 32 按以下公式計算內楞跨中彎矩： 其中，作用在內楞的荷載， q = (18+2)1=； 內楞計算跨度 (外楞間距 ): l = 200mm； 內楞的最大彎距 : M== 104Nmm； 最大支座力 :R== kN； 經計算得到，內楞的最大受彎應力計算值 σ = 104/105 = N/mm2； 內楞的抗彎強度設計值 : [f] = 17N/mm2； 內楞最大受彎應力計算值 σ = N/mm2 小于 內楞的抗彎強度設計值 [f]=17N/mm2，滿足要求！ （ 2） .內楞的撓度驗算 其中 l計算跨度 (外楞間距 )： l = 500mm； q作用在模板上的側壓力線荷載標準值： q= N/mm； E 內楞的彈性模量： 10000N/mm2； I 內楞的截面慣性矩： I = 106mm4； 內楞的最大撓度計算值 : ν= 5004/(10010000106) = mm； 內楞的最大容許撓度值 : [ν] = 500/250=2mm； 內楞的最大撓度計算值 ν= 小于 內楞的最大容許撓度值 [ν]=2mm，滿足要求！ 外楞 (木或鋼 )承受內楞傳遞的集中力，取內楞的最大支座力 ,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。 本工程中，外龍骨采用鋼楞，截面慣性矩 I和截面抵抗矩 W分別為 : 截面類型為圓鋼管 48； 外鋼楞截面抵抗矩 W = ； 外鋼楞截面慣性矩 I = ； （ 1） .外楞抗彎強度驗算 33 其中 σ 外楞受彎應力計算值 (N/mm2) M 外楞的最大彎距 (Nmm)； W 外楞的凈截面抵抗矩； [f] 外楞的強度設計值 (N/mm2)。 根據三跨連續(xù)梁算法求得最大的彎矩為 M=Fa= kNm； 其中， F=1/3qh=， h為梁高為 ， a為次楞間距為 300mm； 經計算得到，外楞的受彎應力計算值 : σ = 106/104 = N/mm2； 外楞的抗彎強度設計值 : [f] = 205N/mm2； 外楞的受彎應力計算值 σ =[f]=205N/mm2，滿足要求！ （ 2） .外楞的撓度驗算 其中 E外楞的彈性模量： 206000N/mm2； F作用在外楞上的集中力標準值： F=； l計算跨度： l=600mm； I外楞的截面慣性矩： I=243800mm4； 外楞的最大撓度計算值 : ν=(100)=； 根據連續(xù)梁計算得到外楞的最大撓度為 mm 外楞的最大容許撓度值 : [ν] = 600/400=； 外楞的最大撓度計算值 ν= 小于 外楞的最大容許撓度值 [ν]=，滿足要求！ 穿梁螺栓的計算 驗算公式如下 : 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力； A 穿梁螺栓有效面積 (mm2)； f 穿梁螺栓的抗拉強度設計值，取 170 N/mm2； 34 查表得： 穿梁螺栓的直徑 : 14 mm； 穿梁螺栓有效直徑 : mm； 穿梁螺栓有效面 積 : A= 105 mm2； 穿梁螺栓所受的最大拉力 : N =(18+2) = kN。 穿梁螺栓最大容許拉力值 : [N] = 170105/1000 = kN； 穿梁螺栓所受的最大拉力 N= 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值 [N]=，滿足要求！ 梁底模板計算 面板為受彎結構 ,需要驗算其抗彎強度和撓度。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小 ,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。 強度驗算要考慮模板結構自重 荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。 本算例中，面板的截面慣性矩 I和截面抵抗矩 W分別為 : W = 6001818/6 = 104mm3； I = 600181818/12 = 105mm4； 按以下公式進行面板抗彎強度驗算： 其中， σ 梁底模板的彎曲應力計算值 (N/mm2)； M 計算的最大彎矩 (kNm)； l計算跨度 (梁底支撐間距 ): l =； 35 q 作用在梁底模板的均布荷載設計值 (kN/m)； 新澆混凝土及鋼筋荷載設計值： q1: （ +） =； 模板結構自重荷載： q2:=； 振搗混凝土時產生的荷載設計值： q3: =； q = q1 + q2 + q3=++=； 跨中彎矩計算公式如下 : Mmax = =m； σ =106/104=； 梁底模面板計算應力 σ = N/mm2 小于 梁底模面板的抗壓強度設計值 [f]=13N/mm2，滿足要求！ 根據《建筑施工計算手冊》剛度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。 最大撓度計算公式如下 : 其中， q作用在模板上的壓力線荷載 : q =（ (+)+） = ； l計算跨度 (梁底支撐間距 ): l =； E面板的彈性模量 : E = ； 面板的最大允許撓度值 :[ν] =； 面板的最大撓度計算值 : ν= (1009500105)=； 面板的最大撓度計算值 : ν= 小于 面板的最大允許撓度值 :[ν] = / 250 = ，滿足要求！ 梁底支撐的計算 本工程梁底支撐采用方木。 強度及抗剪驗算要考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載 36 和振搗混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。 ： (1)鋼筋混凝土梁自重 (kN/m)： q1 = (24+)= kN/m； (2)模板的自重線荷載 (kN/m)： q2 = (2+)/ = kN/m； (3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載 (kN/m)： 經計算得到，活荷載標準值 P1= (+2)= kN/m； 靜荷載設計值 q = += kN/m； 活荷載設計值 P = = kN/m； 方木計算簡圖 方木按照三跨連續(xù)梁計算。 本算 例中，方木的截面慣性矩 I和截面抵抗矩 W分別為 : W=51010/6 = cm3； I=5101010/12 = cm4； 方木強度驗算 : 最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的設計值最不利分配的彎矩和，計算公式如下 : 線荷載設計值 q = += kN/m； 最大彎距 M == = ； 最大應力 σ= M / W = 106/ = N/mm2； 抗彎強度設計值 [f]=13 N/mm2； 方木的最大應力計算值 N/mm2 小于 方木抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求 ! 37 方木抗剪驗算： 截面抗剪強度必須滿足 : 其中最大剪力 : V = = kN； 方木受剪應力計算值 τ = 3(250100) = N/mm2； 方木抗剪強度設計值 [τ] = N/mm2； 方木的受剪應力計算值 N/mm2 小于 方木抗剪強度設計值 N/mm2,滿足要求 ! 方木撓度驗算 : 最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下 : q = + = kN/m； 方木最大撓度計算值 ν= 6004 /(10010000104)=； 方木的最大允許撓度 [ν]=1000/250= mm； 方木的最大撓度計算值 ν= mm 小于 方木的最大允許撓度 [ν]= mm，滿足要求！ 支撐鋼管按照簡支梁的計算如下 荷載計算公式如下： (1)鋼筋混凝土梁自重 (kN/m2)： q1 = (+)= kN/m2； (2)模板的自重 (kN/m2)： q2 = kN/m2； (3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載 (kN/m2)： q3= (+)= kN/m2； q = ( + )+ = kN/m2； 梁底支撐根數為 n，立桿梁跨度方向間距為 a， 梁寬為 b，梁高為 h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為 P，梁側模板傳給鋼管的集中力為 N 。 38 當 n=2時： 當 n＞ 2時： 計算簡圖 (kN) 變形圖 (mm) 39 彎矩圖 (kNm) 經過連 續(xù)梁的計算得到： 支座反力 RA = RB= kN，中間支座最大反力 Rmax=； 最大彎矩 Mmax= ； 最大撓度計算值 Vmax= mm； 最大應力 σ=106/5080= N/mm2； 支撐抗彎設計強度 [f]=205 N/mm2； 支撐鋼管的最大應力計算值 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗彎設計強度 2