【正文】 A 立桿凈截面面積 (cm2)： A = ； W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W = ； σ 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2)； [f] 鋼管立桿抗壓強度設計值：[f] =205 N/mm2； lo 計算長度 (m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，按下式計算 lo = k1uh (1) k1 計算長度附加系數(shù)，取值為： ； u 計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》，u =；上式的計算結果：立桿計算長度 Lo = k1uh = = m；Lo/i = / = 186 ；由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= ；鋼管立桿受壓應力計算值 ；σ=(489) = N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算 σ = N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 [f] = 205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算lo = k1k2(h+2a) (2)k1 ；k2 計算長度附加系數(shù)，h+2a = ；上式的計算結果：立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = (+2) = m；Lo/i = / = 126 ；由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= ；鋼管立桿受壓應力計算值 ；σ=(489) = N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算 σ = N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 [f] = 205 N/mm2，滿足要求！板模板(扣件鋼管高架)因本工程梁支架高度大于4米，根據(jù)有關文獻建議，如果僅按規(guī)范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了《施工技術》2002（3）：《扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全》中的部分內(nèi)容。一、參數(shù)信息:橫向間距或排距(m):；縱距(m):；步距(m):；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):；模板支架搭設高度(m):；采用的鋼管(mm):Φ48 ；板底支撐連接方式:方木支撐；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):；模板與木板自重(kN/m2):；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):；施工均布荷載標準值(kN/m2):；面板采用膠合面板，厚度為8mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強度設計值(N/mm2):13；木方抗剪強度設計值(N/mm2):；木方的間隔距離(mm):；木方彈性模量E(N/mm2):；木方抗彎強度設計值(N/mm2):；木方的截面寬度(mm):；木方的截面高度(mm):；托梁材料為：；鋼筋級別:三級鋼HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)；樓板混凝土強度等級:C25；每層標準施工天數(shù):5；每平米樓板截面的鋼筋面積(mm2):；樓板的計算長度(m):；施工平均溫度(℃):；樓板的計算寬度(m):；樓板的計算厚度(mm):； 圖2 樓板支撐架荷載計算單元二、模板面板計算:面板為受彎構件,需要驗算其抗彎強度和剛度，取單位寬度1m的面板作為計算單元 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 100；I = 100；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。 面板計算簡圖荷載計算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 241+1 = kN/m；(2)活荷載為施工人員及設備荷載(kN)：q2 = 11= 1 kN/m；強度計算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下: 其中：q=+1= 最大彎矩M== kNm；面板最大應力計算值 σ= 31100/ = N/mm2；面板的抗彎強度設計值 [f]=13 N/mm2；面板的最大應力計算值為 N/mm2 小于面板的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!撓度計算撓度計算公式為 其中q = 面板最大撓度計算值 v = 2504/(1009500)= mm； 面板最大允許撓度 [V]=250/ 250=1 mm；面板的最大撓度計算值 mm 小于 面板的最大允許撓度 1 mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計算:方木按照兩跨連續(xù)梁計算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=51010/6 = cm3；I=5101010/12 = cm4； 方木楞計算簡圖：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 24 = kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= = kN/m ；(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN)：p1 = 1 = kN/m；:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下: 均布荷載 q = (q1 + q2)+ p1 = ( + )+ = kN/m；最大彎矩 M = = = ；最大支座力 N = ql = = kN ；方木最大應力計算值 σ= M /W = 106/ = N/mm2；方木的抗彎強度設計值 [f]= N/mm2；方木的最大應力計算值為 N/mm2 小于方木的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!：截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh [T]其中最大剪力: Q = = kN；方木受剪應力計算值 T = 3 103/(2 50100) = N/mm2；方木抗剪強度設計值 [T] = N/mm2；方木的受剪應力計算值 N/mm2 小于 方木的抗剪強度設計值 N/mm2，滿足要求!: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: 均布荷載 q = q1 + q2 = kN/m；最大撓度計算值 ω= 15004 /(1009500)= mm；最大允許撓度 [V]=1500/ 250=6 mm；方木的最大撓度計算值 mm 小于 方木的最大允許撓度 6 mm,滿足要求!四、托梁材料計算:托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算；托梁采用：；W= cm3；I= cm4；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P = kN； 托梁計算簡圖 托梁計算彎矩圖() 托梁計算變形圖(mm) 托梁計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = ；最大變形 Vmax = mm ；最大支座力 Qmax = kN ；最大應力 σ= ；托梁的抗壓強度設計值 [f]=205 N/mm2；托梁的最大應力計算值 N/mm2 小于 托梁的抗壓強度設計值 205 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度為 小于 1500/150與10 mm,滿足要求!五、模板支架立桿荷載標準值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = = kN；鋼管的自重計算參照《扣件式規(guī)范》附錄A。(2)模板的自重(kN)：NG2 = = kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 24 = kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = kN；。經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = (1+2 ) = kN；,立桿的軸向壓力設計值計算N = + = kN；六、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式: 其中 N 立桿的軸心壓力設計值(kN) ：N = kN； φ 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = cm； A 立桿凈截面面積(cm2)：A = cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W= cm3； σ 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2)； [f] 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：[f] =205 N/mm2； L0 計算長度 (m)；如果完全參照《扣件式規(guī)范》，按下式計算 l0 = h+2a k1 計算長度附加系數(shù)，； u 計算長度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》；u = ； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = m；上式的計算結果：立桿計算長度 L0 = h+2a = +2 = m；L0/i = 1700 / = 108 ；由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；σ=（489） = N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 σ= N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算l0 = k1k2(h+2a) k1 ；k2 計算長度附加系數(shù)，h+2a = ；上式的計算結果：立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = (+2) = m；Lo/i = / = 126 ；由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ= ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；σ=（489） = N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 σ= N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205 N/mm2，滿足要求！ 模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。 以上表參照 杜榮軍: 《扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全》。七、樓板強度的計算:1. 樓板強度計算說明驗算樓板強度時按照最不利情況考慮，樓板承受的荷載按照線荷載均布考慮。寬度范圍內(nèi)配置Ⅲ級鋼筋,每單位長度(m)樓板截面的鋼筋面積As=360 mm2,fy=360 N/mm2。板的截面尺寸為 bh=4500mm120mm， 樓板的跨度取4 M，取混凝土保護層厚度20mm，截面有效高度 ho=100 mm。按照樓板每5天澆筑一層，所以需要驗算5天、10天、15天...的承載能力是否滿足荷載要求，其計算簡圖如下： ,短邊為4 m； q = 2 ( + 24 ) + 1 ( 43/) + (1 + 2) = kN/m2；單元板帶所承受均布荷載 q = 1 = kN/m；板帶所需承擔的最大彎矩按照四邊固接雙向板計算 Mmax = 42 = ；因平均氣溫為15℃，查《施工手冊》溫度、齡期對混凝土強度影響曲線%,?；炷翉澢箟簭姸仍O計值為fcm=；則可以得到矩形截面相對受壓區(qū)高度: ξ= As fy/ ( αlb ho fcm ) = 360360 / (11000100 )= 計算系數(shù)為：αs = ξ() = () = ；此時樓板所能承受的最大彎矩為: M1 = αs α1 b ho2fcm = 110001002106 = ；結論：由于 ∑M1 = M1= Mmax= 所以第5天樓板強度足以承受以上樓層傳遞下來的荷載。模板支持可以拆除。55 / 55