第7章 计算书及相关图纸
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）。 搭设尺寸为：渡1~渡3为：立杆的纵距 b=0.60米，立杆的横距 l=0.60米；道岔加宽段、渡4为：立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，横杆步距为0.8米，梳型模间距1.2m/榀。
图7-1 支撑架立面简图
图7-2 支撑架荷载计算单元
模板支撑体系采用满堂式脚手架支撑，支撑体系荷载取值如下：
1、模板采用6mm可调钢模板， 模板梳型支架采用I12工字钢加工，荷载自重共为0.95~1.28kN/m2；
2、混凝土自重为25KN/m2； 3、混凝土倾倒荷载取值2.0KN/m2 4、施工活荷载取值1.0KN/m2
依据以上荷载取值，利用PKPM施工计算软件对满堂钢管支架横向立杆间距根据各断面
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取值进行验算，计算界面见图7-3所示。各断面支撑体系验算结果如下：
图7-3 右~北区间渡线段二衬支撑体系计算界面
7.1渡线断面1支架体系计算
渡线段1模板支架搭设高度为5.0米，混凝土厚度按照600mm计算，根据钢管厚度下限差值，钢管类型计算为 48.3×3.24mm，模板与梳型模自重1.28kN/m2，方木宽度130mm，高度130mm，方木间距600mm，模板采用可调圆弧钢模板。 7.1.1 模板支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。 1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.000×0.600×0.600=9.000kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 1.280×0.600=0.768kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.600=1.800kN/m 静荷载 q1 = 1.2×9.000+1.2×0.768=11.722kN/m 活荷载 q2 = 1.4×1.800=2.520kN/m 2.方木的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
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均布荷载 q = 8.545/0.600=14.242kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×14.24×0.60×0.60=0.513kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.600×14.242=5.127kN 最大支座力 N=1.1×0.600×14.242=9.399kN 方木的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 13.00×13.00×13.00/6 = 366.17cm3； I = 13.00×13.00×13.00×13.00/12 = 2380.08cm4； (1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.513×106/366166.7=1.40N/mm2 方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×5127/(2×130×130)=0.455N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 方木的抗剪强度计算满足要求! (3)方木挠度计算
最大变形 v =0.677×11.568×600.04/(100×9500.00×23800834.0)=0.045mm 方木的最大挠度小于600.0/250,满足要求! 7.1.2 模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.149×5.000=0.745kN (2)模板的自重(kN)：
NG2 = 1.280×0.600×0.600=0.461kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 25.000×0.600×0.600×0.600=5.400kN
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经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.605kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.600×0.600=1.080kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 7.1.3 立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值 (kN)；N = 9.44
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.59 A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.57 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.79
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 —— 计算长度附加系数，取值为1.155；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.70
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果： = 34.31N/mm2，立杆的稳定性计算 公式(2)的计算结果： = 30.70N/mm2，立杆的稳定性计算
< [f],满足要求! < [f],满足要求!
7.2渡线断面2支架体系计算
渡线段断面2模板支架搭设高度为5.5米，混凝土厚度按照600mm计算，根据钢管厚度下限差值，钢管类型计算为 48.3×3.24mm，模板与梳型模自重1.26kN/m2，方木宽度130mm，高度130mm，方木间距600mm，模板采用可调圆弧钢模板。
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7.2.1 模板支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。 1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.000×0.600×0.600=9.000kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 1.260×0.600=0.756kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.600=1.800kN/m 静荷载 q1 = 1.2×9.000+1.2×0.756=11.707kN/m 活荷载 q2 = 1.4×1.800=2.520kN/m 2.方木的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载 q = 8.536/0.600=14.227kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×14.23×0.60×0.60=0.512kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.600×14.227=5.122kN 最大支座力 N=1.1×0.600×14.227=9.390kN 方木的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 13.00×13.00×13.00/6 = 366.17cm3； I = 13.00×13.00×13.00×13.00/12 = 2380.08cm4； (1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.512×106/366166.7=1.40N/mm2 方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
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