模板腳手例題

1、墻模板設(shè)計例題：試設(shè)計高度為2.65m的墻模板，用于澆筑200mm厚墻體砼。砼的澆筑速度為1.5m/h，采用內(nèi)部振搗器振搗。砼溫度為15，坍落度為80mm，不摻外加劑。模板面板采用厚度為18mm的木膠合板，內(nèi)豎楞采用50mm×100mm木材，外橫楞采用雙腳手管。解：1）求澆筑砼時的側(cè)壓力 由已知條件 砼的澆筑速度V=1.5m/h，砼的溫度T=15，外加劑影響修正系數(shù)1=1，坍落度影響修正系數(shù)2=1， t0=200/T+15=200/30=6.67（h） 由式 F=0.22Ct012 V1/2 =0.22×24×6.67×1×1×1.5

2、1/2=43.1（KN/m2） 檢驗：F=CH=24×2.65=63.6（KN/m2） 按施工規(guī)范規(guī)定取小值，則側(cè)壓力荷載標準值為 F=43.1KN/m2荷載組合，承載力驗算時，設(shè)計荷載值應(yīng)考慮永久荷載，新澆筑砼側(cè)壓力的荷載分項系數(shù)6=1.2；還應(yīng)考慮可變荷載，傾倒砼時產(chǎn)生荷載的荷載分項系數(shù)7 =1.4 。又因面板為木膠合板，內(nèi)楞為木楞，模板設(shè)計荷載值可乘以0.9予以折減，則： F6=43.1×1.2×0.9=46.55（KN/m2） 有效壓頭h=46.55/24 =1.94（m）對200mm厚的墻，傾倒砼時產(chǎn)生的水平荷載作用在有效壓頭高度之內(nèi)，當采用0.8m3的

3、吊斗供料時，水平荷載為4 KN/m2，考慮荷載分項系數(shù)和折減系數(shù)得：F7 =4×1.4×0.9=5.04（KN/m2）疊加后的側(cè)壓力分布圖如下圖所示：2）求內(nèi)豎楞間距L1新澆砼側(cè)壓力均勻作用在膠合板面板上，單位寬度的面板可以試為“梁”，內(nèi)豎楞即為梁的支點。按三跨連續(xù)梁考慮，梁寬取200mm。因F7僅作用在有效壓頭高度1.94m范圍內(nèi)可略去不計，作用在連續(xù)梁上的線荷載 q=46.55×0.2=9.31（KN/m）其計算簡圖見圖三跨連續(xù)梁的最大彎矩Mmax=0.1qL12，最大撓度max=0.677qL4/100EI（q為線荷載標準值）。簡支梁max=5qL4/384

4、EI，懸臂梁max= qL4/8EIa、 按面板的抗彎承載力要求： Mmax=M抵 0.1qL12=fwW抵=fw×bh2/6 fw為模板或楞的彎曲抗拉強度 已知膠合板fw=30MPa，E=4×103 MPa 解得：L1=591（mm）b、 按面板的剛度要求，最大變形值取為模板結(jié)構(gòu)的L/250，q=43.1×0.2=8.62（KN/m）0.677qL14/100EI= L1/250 解得L1=298（mm）對比取小值，又考慮豎楞木的寬度，取L1=300mm3）求外橫楞間距L2 仍按三跨連續(xù)梁考慮，外橫楞即為內(nèi)楞梁的支點，梁上作用均布側(cè)壓力荷載的受荷寬度即為內(nèi)楞間距

5、L1 ，其計算簡圖見下圖作用在連續(xù)梁上的線荷載， q=46.55×0.3=14（KN/m）則：q.L22=1.67fwbh2解得：L2=998（mm）按內(nèi)楞的抗剪承載力要求：L2=1.11bhfv/q=595（mm）按內(nèi)楞的剛度要求：解得L2=1196（mm）（q=43.1×0.3=12.93KN/m） 對比取小值，外楞間距L2=600mm已知木材fw=16.7MPa ，fv=1.5MPa ，E=9×103MPa4）求對拉螺栓間距L3 對拉螺栓為外楞梁的支點，梁上作用均布側(cè)壓力荷載的變荷寬度即為外楞間距L2 。又外楞為48×3.5雙鋼管，設(shè)計荷載值前可乘

6、以0.85予以折減，則： F6=43.1×1.2×0.85=44（KN/m2）作用在梁上的線荷載：q=44×0.6=26.4（KN/m）按外楞的抗剪承載力要求： L32=10fwW抵/q mm 解得：L3=888（mm） 按外楞的剛度要求：得： L3=1046（mm）（q=43.1×0.6=25.86KN/m）因此，取對拉螺栓間距l(xiāng)3=800mm已知鋼管fw=205MPa ，E=2.06×105MPa，W鋼管=2（d3-d14/d）/325）選對拉螺栓規(guī)格 由L2 ，L3 每個對拉螺栓承受砼側(cè)壓力的等效面積如下圖N=0.6×0.8&#

7、215;44=21.1（KN）選用由Q235鋼制作的M14對拉螺栓，其凈面積A=105mm2，則：=N/A=21100/105=201（N/mm2）>ftb=170（N/mm2）調(diào)整對拉螺栓間距L3=600mm，則N=0.6×0.6×44=15.84（KN）=N/A=15840/105=150.8（N/mm2）<ftb=170（N/mm2）習(xí)題：某截面尺寸為250mm×600mm，長6800mm的矩形大梁，采用紅松木模。模板底楞木和頂撐間距選用0.85m，側(cè)模板主檔間距選用500mm，試校核該梁的底模和側(cè)模。已知紅松設(shè)計強度和彈性模量如下：fc=10N

8、/mm2 （順紋抗拉） fv=1.4 N/mm2（順紋抗剪） fm=13 N/mm2（抗彎強度）E=9×103MPa（彈性模量） 木=5KN/m3（重度）其它資料：鋼筋砼重度=25KN/m3 砼重度c=24KN/m3 三等跨連續(xù)梁：最大彎矩系數(shù)Km=0.12 剪力系數(shù)Kv=0.62，最大撓度系數(shù)Kw=0.677撓度允許值：L/400； 撓度公式：=KWql4/100EI砼側(cè)壓力公式之一：F1=0.22Ct012 V1/2，其中：T=30 ，1=1.2 ，2=1 V=2m/h底模厚度為40mm，側(cè)模厚度為25mm模板的剪應(yīng)力公式：=3V/2bh ，振搗砼時產(chǎn)生的荷載：底模為2.0KN/

9、m2，側(cè)模為4.0 KN/m2（新澆筑砼的有效壓頭高度之內(nèi)）第一章 土方工程的習(xí)題 某基坑面積為20m×30m ，基坑深為4m ，地下水位在地面下1m ，不透水層在地面下10m ，地下水為無壓水，滲透系數(shù)K=15m/d ?；舆吰聻?：0.5 ，現(xiàn)采用輕型井點降低地下水位，試進行井點系統(tǒng)的布置和設(shè)計。設(shè)計如下： 輕型井點系統(tǒng)的布置根據(jù)本工程的實際情況，輕型井點系統(tǒng)采用單級環(huán)形布置，其平面布置圖和高程布置圖如下圖所示：總管直徑選用127mm，布置于天然地面上，基坑上口尺寸為24m×34m ，井點管距離坑邊1.0m，則總管長度為：L=2×（24+2×1.0）

10、+（34+2×1.0）=124m井點管長度選用6.0m，直徑為51mm ，濾管長度為1m ，井點露出地面0.2m ，基坑中心要求的降水深度S為： S=3+0.5=3.5m井點管所需埋置深度為： H=4.0+0.5+26÷2×1/10=5.8m=6.0-0.2=5.8m正好滿足要求。抽水設(shè)備根據(jù)總管長度選用一套，其布置位置如圖所示。 基坑涌水量計算根據(jù)地質(zhì)勘察資料，該基坑按無壓非完整井考慮，含水層有效深度H0 按教材P34 表1.8計算：S/ （S+L）=4800/（4800+1000）=0.83>0.8故 HO=1.85（S+L）=1.85×（4.

11、8+1.0）=10.73m>9.0m 取HO=9.0m抽水影響半徑R按公式（1.52）計算 R=1.95s（HOK）1/2=1.95×3.5×（9×15）1/2=79.3（m）環(huán)狀井點的假設(shè)半徑X0按公式（1.53）計算：X0=（F/）1/2=（26×36）/1/2 =17.3（m）基坑涌水量Q按公式（1.51）計算，此時式中的H應(yīng)換成HO Q=1.366K（2HO-S）S/（R-X0）=20.49×50.75/（1.899-1.238）=1573.2（m3/d） 井點管數(shù)量與間距計算 單根井點管出水量q按公式（1.56）計算 q=65d

12、lK1/3=65××0.051×1.0×151/3=25.7（m3/d） 井點管的數(shù)量按公式（1.57）計算 n=1.1Q/q=1.1×1573.2/25.7=67（根） 井點管間距按公式（1.58）計算： D=L/n=124/67=1.85（m） 取D=1.6m則 n=L/D=124/1.6=78（根） 抽水設(shè)備的選用 因教材中無具體型號供選，建議選用干式真空泵，具體型號可根據(jù)施工單位已有的設(shè)備選用。腳手架設(shè)計例題計算例題： 一雙排扣件式鋼管腳手架，根據(jù)施工要求，搭設(shè)高度為50m，外側(cè)立面采用竹笆半封閉（半封閉高度為1.1m）。用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時

13、為一層作業(yè)（即n1=1），用于裝修作業(yè)時為2層同時作業(yè)（即n2=2）。所在地區(qū)的基本風(fēng)壓值0=0.35KN/m2。 初選腳手架的設(shè)計參數(shù)為：立桿縱距l(xiāng)a=1.5m，立桿橫距l(xiāng)b=1.2m，步距h=1.8m，連墻件為2步3跨設(shè)置，腳手板為沖壓鋼腳手板。 其它計算參數(shù)為：立桿截面積A=489mm2；立桿截面抵抗矩W=（5.08×103）mm3；立桿回轉(zhuǎn)半徑i=15.8mm。擋風(fēng)面積An=1.1×1.5+（1.8-1.1）×0.05=1.69m2；相應(yīng)的迎風(fēng)面積Aw=1.8×1.5=2.7m2；鋼材抗壓強度設(shè)計值fc=0.205KN/mm2，連墻件橫距l(xiāng)w=4

14、.5m；連墻件豎距hw=3.6m。1） 荷載計算 恒載的標準值Gk Gk=Hi（gk1+ gk3）+n1lagk2查“扣件式鋼管腳手架的gk1值表”得 gk1=0.1089KN/m查“作業(yè)層面材料自重計算基數(shù)gk2值表”得 gk1=0.2356KN/m查“整體拉結(jié)和防護材料自重計算基數(shù)gk3值表”得 gk1=0.1113KN/m則有： a 當取Hi=50m 用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，Gk=50×（0.1089+0.1113）+1.5×0.2356=11.36KN 用于裝修作業(yè)時，Gk=50×（0.1089+0.1113）+2×1.5×0.2356=11.

15、72KN b 取Hi=25m時 用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，Gk=5.86 KN 用于裝修作業(yè)時，Gk=6.21KN 活載（作業(yè)層施工荷載）的標準值Qk Qk=n1laqk 查“作業(yè)層施工荷載計算基數(shù)qk值表”得 qk=1.8KN/m（結(jié)構(gòu)作業(yè)時）和qk=1.2KN/m（裝飾作業(yè)時），則有： 用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，Qk=1.5×1.8=2.7KN 用于裝修作業(yè)時，Qk=2×1.5×1.2=3.6KN 風(fēng)荷載的標準值k Wk=lak k=0.7Z0 =An/Aw=1.69/2.7=0.626 查“腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)值表”得=1.3（按背靠建筑物為敞開情況計），=0.814；由建筑結(jié)

16、構(gòu)荷載規(guī)范表中查得Z=0.80（離地面5m）和Z=1.72（離地面25m）。則有： k=0.7×0.814×0.80（或1.72）×0.35=0.16（或0.34）KN/m2 Wk=1.5×0.626×0.16（或0.34）=0.15（或0.32）KN/m2） 腳手架整體穩(wěn)定驗算 確定材料強度附加分項系數(shù)rm， 因組合風(fēng)荷載，取rm=1.5607 計算軸心力設(shè)計值N N=1.2（NGK+NQK）式中NGK即Gk ，NQK即QK ，將Gk 和QK的數(shù)值代入得到：a 驗算底部截面 用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，N=1.2（11.36+2.7）=16.87KN，

17、用于裝修作業(yè)時，N=1.2（11.72+3.6）=18.38KNb 驗算Hi=25m截面 用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，N=1.2（5.86+2.7）=10.27KN 用于裝修作業(yè)時，N=1.2（6.21+3.6）=11.77KN 計算風(fēng)荷載彎矩Mw Mw=0.12qWKh2式中qWK即Wk ，h為步距，則：a 驗算底部截面時 Mw=0.12×0.15×1.82=0.06KN·m =60KN·mm驗算Hi=25m截面時Mw=0.12×0.32×1.82=0.124 KN·m=124KN·mm 確定穩(wěn)定系數(shù)查“扣件式鋼管腳手架立桿

18、的計算長度系數(shù)值表”（用插入法）得=1.53 ，=h/i=1.53×1.8/0.0158=174，查“Q235鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)值表”得=0.235 驗算穩(wěn)定 N/A+ Mw/wfc/0.9 rm 將fc和rm的數(shù)值代入上式得到 N/A+ Mw/w0.146KN/mm2將以上4種驗算情況的數(shù)據(jù)分別代入上式進行驗算，其結(jié)果列入下表：驗算截面使 用類 別A（mm2）W（mm3）N（KN）Mw（KN·mm）N/A+ Mw/w驗算結(jié)果底部結(jié)構(gòu)作業(yè)0.2354895.08×10316.87600.159不合格裝修作業(yè)18.380.17225m高處結(jié)構(gòu)作業(yè)10.2712

19、40.114合格裝修作業(yè)11.770.1273） 驗算結(jié)果分析和設(shè)計的調(diào)整 第一步分析：對驗算結(jié)果作總體判斷，可得出以下結(jié)論：a 腳手架底面是危險截面且驗算不合格，b 在腳手架底面的荷載作業(yè)效應(yīng)中，由N引起的占92.33（結(jié)構(gòu)作業(yè)）和92.99（裝修作業(yè)），由Mw引起的僅占7.67（結(jié)構(gòu)作業(yè)）和7.01（裝修作業(yè)），且N的作用效應(yīng)值分別為0.147和0.16，已超過腳手架的使用抗力限值。因此，如不能降低搭設(shè)高度的話，則必須經(jīng)過設(shè)計調(diào)整以降低N值。 第二步分析：對降低N的有效途徑進行分析，從Gk的計算值中可以看出，圍護材料的自重比較大，若改用塑料編織布半圍護，則Gk的可減小值=1.2×

20、50×（0.1113-0.0753）=2.16KN，可減少荷載效應(yīng)0.0188，則0.159-0.0188=0.1402<0.146 即用于結(jié)構(gòu)作業(yè)時，可達到穩(wěn)定驗算合格的要求。而用于裝修作業(yè)時0.172-0.0188=0.1532，仍大于0.146，為確保安全，在45m以上采用限制施工荷載不超過2.7KN（通過限制上架人數(shù)和堆載進行嚴格控制），則又可減少荷載1.08KN和相應(yīng)的作用效應(yīng)0.01，則0.153-0.01=0.143<0.146，從而確保安全，當高度降至45m以下時，由于其上的架子拆除，使相應(yīng)的N減小，因而可按正常二層作業(yè)荷載進行。設(shè)計題某截面尺寸為250mm×600mm，長6000mm的矩形大梁，采用紅松木模。模板底楞木和頂撐間距選用0.85m，試校核該大梁的底模。已知紅松設(shè)計強度和彈性模量如下：fw=10N/mm2 （順紋抗拉或抗壓） fv=1.4 N/mm2（順紋抗剪） fm=13 N/mm2（彎曲抗拉）E=9×103MPa（彈性模量） =5KN/m3（重度）其它資料：鋼筋砼重度=25KN/m3 砼重度=24KN/m3 三等跨連續(xù)梁：彎矩系數(shù)Km=0.12 剪力系數(shù)Kv=0.62，撓度系數(shù)Kw=0.967撓度允許值：L/400； 撓度公式：=KWql4/100EI 底模厚度為40mm，模板的