恒智天成安全计算软件板模板(木立柱支撑)计算书

恒智天成安全计算软件板模板(木立柱支撑)计算书
本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

板段：B1。

模板支撑体系剖面图
计算支架立柱等支承结构构件时取1.5kN/m2；
3.板底模板参数
搭设形式为：1层梁木立柱承重；
(一) 面板参数
面板采用模板宽300面板厚2.30钢面板；厚度：2.3mm；
抗弯设计值fm：205N/mm2；弹性模量E：206000N/mm2；
(二) 第一层支撑梁参数
材料：1根□60×40×2.5矩形钢管；
钢材品种：钢材Q235钢(＞16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；
屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；
抗剪强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/mm2；
4.地基参数
模板支架放置在地面上，地基土类型为：碎石土；
地基承载力标准值：650kPa；立杆基础底面面积：0.25m2；
地基承载力调整系数：0.8。

二、模板面板计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《模板规范（JGJ162-2008）》第5.2.1条规定，面板按照简支跨计算。

这里取面板的计算宽度为0.300m。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I = 26.390×104= 2.639×105mm4；
W = 5.860×103= 5.860×103mm3；
1.荷载计算及组合
=0.5×0.300=0.150 kN/m；
模板自重标准值G
1k
新浇筑砼自重标准值G
=24×0.300×0.18=1.296 kN/m；
2k
=1.1×0.300×0.18=0.059 kN/m；
钢筋自重标准值G
3k
= 0.150+ 1.296+ 0.059=1.505 kN/m；
永久荷载标准值G
k
=2.5×0.300=0.750 kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Q
1k
计算模板面板时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；
(1) 计算挠度采用标准组合：
q=1.505kN/m；
(2) 计算弯矩采用基本组合：
A 永久荷载和均布活荷载组合
q=max（q1，q2）=2.571kN/m；
由可变荷载效应控制的组合：
q1=0.9×(1.2×1.505+1.4×0.750) =2.571kN/m；
由永久荷载效应控制的组合：
q2=0.9×(1.35×1.505+1.4×0.7×0.750) =2.491kN/m；
B 永久荷载和集中活荷载组合
由可变荷载效应控制的组合：
q1=0.9×1.2×1.505=1.626kN/m；
P1=0.9×1.4×2.5=3.150kN；
由永久荷载效应控制的组合：
q2=0.9×1.35×1.505 =1.829kN/m；
P2=0.9×1.4×0.7×2.5 =2.205kN；
2.面板抗弯强度验算
σ＝ M/W < [f]
其中：W -- 面板的截面抵抗矩，W =5.860×103mm3；
M -- 面板的最大弯矩(N·mm) M=max（Ma，Mb1，Mb2）=0.991kN·m；
Ma=0.125q×l2=0.125×2.571×12 =0.321kN·m；
Mb1=0.125q1×l2+0.25P1×l
=0.125×1.626×12+0.25×3.150×1 =0.991kN·m；
Mb2=0.125q2×l2+0.25P2×l
=0.125×1.829×12+0.25×2.205×1 =0.780N·mm；
经计算得到，面板的受弯应力计算值: σ = 0.991×106/5.860×103=169.066N/mm2；
实际弯曲应力计算值σ =169.066N/mm2小于抗弯强度设计值[f] =205N/mm2，满足要求！
2.面板挠度验算
ν =5ql4/(384EI)≤[ν]
其中：q--作用在模板上的压力线荷载:q = 1.505kN/m；
l-面板计算跨度: l =1000mm；
E--面板材质的弹性模量: E = 206000N/mm2；
I--截面惯性矩: I =2.639×105mm4；
[ν] -容许挠度: [ν]=1.500mm；
面板的最大挠度计算值: ν= 5×1.505×10004/(384×206000×2.639×105)=0.361mm；实际最大挠度计算值: ν=0.361mm小于最大允许挠度值:[ν] =1.500mm，满足要求！三、板底支撑梁的计算
支撑梁采用1根□60×40×2.5矩形钢管，间距1000mm。

支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：
I=1×21.88×104= 2.188×105 mm4；
W=1×7.29×103= 7.290×103 mm3；
E=206000 N/mm2；
(一) 荷载计算及组合：
模板自重标准值G
=0.5×1=0.500 kN/m；
1k
=24×1×0.18=4.320 kN/m；
新浇筑砼自重标准值G
2k
钢筋自重标准值G
=1.1×1×0.18=0.198 kN/m；
3k
= 0.500+4.320+ 0.198=5.018 kN/m；
永久荷载标准值G
k
=2.5×1=2.500 kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Q
1k
计算支撑梁时用集中活荷载进行验算P=2.5 kN；
(1) 计算挠度采用标准组合(考虑支撑梁自重)：
q=5.018+0.0359=5.0539kN/m；
(2) 计算弯矩和剪力采用基本组合(考虑支撑梁自重)：
A 永久荷载和均布活荷载组合
由可变荷载效应控制的组合：
q1=0.9×1.2×(5.018+0.0359) =5.458kN/m；
q2=0.9×1.4×2.500 =3.150kN/m；
由永久荷载效应控制的组合：
q1=0.9×1.35×(5.018+0.0359) =6.140kN/m；
q2=0.9×1.4×0.7×2.500 =2.205 kN/m；
B 永久荷载和集中活荷载组合
由可变荷载效应控制的组合：
q=0.9×1.2×(5.018+0.0359) =5.458kN/m；
P=0.9×1.4×2.5=3.150kN；
由永久荷载效应控制的组合：
q=0.9×1.35×(5.018+0.0359) =6.140kN/m；
P=0.9×1.4×0.7×2.5 =2.205kN；
(二) 荷载效应计算
支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。

作用荷载分为“永久荷载和均布活荷载组合”和“永久荷载和集中活荷载组合”两种情况，为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值，查《模板规范（JGJ162-2008）》附录C表C.1-2确定内力系数。

(1) 最大弯矩M计算
最大弯矩M=max（Ma，Mb）=1.447kN·m；
A 永久荷载和均布活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大
Ma=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2
=0.100×5.458×1.22+0.117×3.15×1.22 =1.317kN·m；
B 永久荷载和集中活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的弯矩效应值最大
Mb=0.100×q×l2+0.175×P×l
=0.100×5.458×1.22+0.175×3.150×1.2=1.447kN·m；
(2) 最大剪力V计算
最大剪力V=max（Va，Vb）=6.262 kN；
A 永久荷载和均布活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大
Va=0.600×q1×l+0.617×q2×l
=0.600×5.458×1.2+0.617×3.150×1.2=6.262kN；
B 永久荷载和集中活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大
Vb=0.600×q×l+0.675×P
=0.600×5.458×1.2+0.675×3.150=6.056kN；
(3) 最大变形ν计算
ν= 0.677ql4/100EI=0.677×5.0539×12004/(100×206000×2.188×105)=1.574mm (4) 最大支座反力F计算
最大支座反力F=max（Fa，Fb）=11.741kN；
A 永久荷载和均布活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大
Fa=1.100×q1×l+1.200×q2×l
=1.100×5.458×1.2+1.200×3.150×1.2 =11.741kN；
B 永久荷载和集中活荷载组合
经过系统电算，采用以下荷载组合的剪力效应值最大
Fb=1.100×q×l+1.300×P
=1.100×5.458×1.2+1.300×3.150=11.300 kN；
(三) 支撑梁验算
(1) 支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=1.447×106/7.290×103 =198.557N/mm2
实际弯曲应力计算值σ =198.557N/mm2小于抗弯强度设计值[f] =205N/mm2，满足要求！
(2) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/It w=6.262×1000×3578/(2.188×105×2.5)=40.962N/mm2；
]=120.000 N/mm2，满足要求！实际剪应力计算值 40.962 N/mm2小于抗剪强度设计值 [f
v
(3) 支撑梁挠度计算
最大挠度：ν =1.574mm；
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=4.800mm；
实际最大挠度计算值: ν=1.574mm小于最大允许挠度值:[ν] =4.800mm，满足要求！
四、木立柱计算
《模板规范（JGJ162-2008）》规定：当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。

规范中是按照2层梁考虑的，活荷载逐步递减，但是，我们这里采用的是一层梁。

为了安全起见，我们验算支架立柱采用均布活荷载标准值为1.5kN/m2。

规范所说的“均布活荷载”不能直接作用在支架立柱，而是作用在面板板面，通过第一层支撑梁产生的支座反力传递给支架立柱。

由于活荷载位置的不确定性，如果直接按照立柱承担荷载的面积（立柱纵距la ×立柱横距lb）来计算荷载效应是不精确的（这样计算的荷载效应值比实际值小）。

所以，我们采用“力传递法”进行计算。

计算的方法完全同“支撑梁的计算”中计算最大支座反力的步骤和方法，注意：作用在支撑梁上的活荷载按照下面的方法计算：
施工人员及设备荷载标准值Q
1k
=1.5×1=1.500 kN/m；
通过以上方法计算得到：
支撑梁传递的支座反力N
1
= 10.011 kN；
1. 木立柱的稳定性计算
立柱的稳定性计算公式
σ = N/(υA)≤[f]
其中σ - 木立柱轴心受压应力计算值(N/mm2)；
N -- 立柱的轴心压力设计值，它包括：
帽木传递的轴向力： N
1
=10.011 kN；
木立柱的自重： N
2
= 0.9×1.2×0.038×3.005=0.124 kN；
N =N
1+N
2
=10.011+0.124=10.134 kN；
υ-- 轴心受压立柱的稳定系数，由长细比λ依据《模板规范JGJ162-2008》计算得到υ= 0.589；
立柱计算长度l
o
=1.503m；
计算立柱的截面回转半径i = 2.250 cm；
A -- 立柱毛截面面积： A = 63.617 cm2；
[f] - 木材顺纹抗压强度设计值：[f] =13N/mm2；
木立柱长细比λ计算值：λ=l
o
/i=1.503×100/2.25=66.778
木立柱长细比λ= 66.778 小于木立柱允许长细比 [λ] = 150，满足要求！
木立柱受压应力计算值：σ=10.134×1000/(0.589×63.62×100) = 2.703N/mm2；
木立柱稳定性计算σ = 2.703N/mm2小于木材顺纹抗压强度的设计值 [f] = 13 N/mm2，满足要求！
2. 木立柱的强度计算
立柱的强度计算公式
σ = N/An≤[f]
其中σ - 木立柱轴心受压应力计算值(N/mm2)；
N -- 立柱的轴心压力设计值，N = 10.134 kN；
An -- 立柱净截面面积： An = 58.528 cm2；
[f] - 木材顺纹抗压强度设计值：[f] =13N/mm2；
木立柱受压应力计算值：σ=10.134×1000/(58.528×100) = 1.732N/mm2；
木立柱强度计算σ = 1.732N/mm2小于木材顺纹抗压强度的设计值 [f] = 13 N/mm2，满足要求！
五、立柱的地基承载力计算
立柱基础底面的平均压力应满足下式的要求
p ≤ f
g
地基承载力设计值:
f g = f
gk
×k
c
= 520.000 kPa；
其中，地基承载力标准值：f
gk
= 650 kPa；
模板支架地基承载力调整系数：k
c
= 0.8；
立柱基础底面的平均压力：p = N/A =40.538 kPa；
立柱的轴心压力设计值：N =10.134 kN；
基础底面面积：A = 0.25 m2。

p=40.538kPa ＜ f
g
=520.000kPa 。

地基承载力满足要求！。