碗扣式支架计算书

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1、现浇板模板(碗扣式支撑)计算书本标段内K58+288(2-6m小桥)、K60+739(1-8m)小桥、K61+800(1-8m)小桥及6座涵洞的桥面板和涵洞盖板均采用现场浇筑施工,模板支撑采用Ф48mm碗扣式支架搭设,搭设结构为:立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2及1.5m,立杆纵距ly取0.9m,横距lx取0.9m。为确保施工安全,现选择支架高度最高,荷载最大的K60+739(1-8m)小桥作为代表性结构物进行支架稳定性计算,以验证该类结构物碗扣式支架搭设方案是否安全可靠,计算依据《建筑施工碗扣式钢

2、管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。一、综合说明K60+739(1-8m)小桥现浇板模板支架高度在4.96m范围内,按高度5m进行支架稳定性验算。设计范围:K60+739小桥现浇板,长×宽=13.91m×6.38m,厚0.5m。二、搭设方案(一)基本搭设参数模板支架高H为5m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距ly取0.9

3、m,横距lx取0.9m。整个支架的简图如下所示。碗扣支架布置图模板采用1.5cm厚竹胶板拼接,模板底部的采用双层10*10cm方木支撑,其中底模方木布设间距为0.3m;横向托梁方木布设间距0.9m。(二)材料及荷载取值说明本支撑架使用Φ48×3.5钢管,钢管壁厚不小于3.5-0.025mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,不得发生破坏。上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用铸钢制造,其材料性能应符合GB11352中ZG270-500的规定。模板支架承受的荷载包括:模板及模板支撑自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工

4、人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上,按照"底模→底模方木/钢管→横向水平方木→可调顶托→立杆→可调底托→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。(一)板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁考虑,取模板长1m计算,如图所示:(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载。此时,模板的截面抵抗矩为:w=1000×152/6=3.75×104mm3;模板自重标准值:x1=0.3×1=0.3kN/m;新浇混凝土自重标准值(包括板中钢筋自重):x2

5、=0.5×25×1=12.5kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x3=1×1=1kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x4=2kN/m。以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:g1=(x1+x2)×1.2=(0.3+12.5)×1.2=15.36kN/m;q1=(x3+x4)×1.4=(1+2)×1.4=4.2kN/m;对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08g

6、1lc2+0.1q1lc2=0.08×15.36×0.32+0.1×4.2×0.32=0.147kN·m支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×15.36×0.32-0.117×4.2×0.32=-0.182kN·m;经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。Mmax=0.182kN·m;(2)底模抗弯强度验算取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即σ=0.182×106/(3.75×104)=4.85N/mm2底模

7、面板的受弯强度计算值σ=4.85N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。(3)底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×15.36×0.3+0.617×4.2×0.3=3.54kN;按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:τ=3×3540/(2×1000×18)=0.295N/mm2;所以,底模的抗剪强度τ=0.295N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。(4)底模挠度验算模板弹性模量E=6000N/mm2;模板惯性矩I=10

8、00×153/12=2.81×105mm4;根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:f=0.677(x1+x2+x3+x4)L4/100EI=0.677*15.8*10-3*3004/100*6000*2.81*105=ν=0.513mm;底模面板的挠度计算值ν=0.513mm小于挠度设计值[v

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