大姚平安医院一期工程设计计算书_医院毕业设计计算书

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大姚平安医院一期工程模板设计计算书

参考文献：

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2001）《建筑施工计算手册》（江正荣 编著

中国建筑工业出版社2001年7月第一版）

《施工现场设施安全设计计算手册》（谢建民

肖备 编著

中国建筑工业出版社2007年11月第一版）

一、楼板模板及支架计算

1、面板计算（混凝土板厚110mm）

本工程采用15mm厚竹胶合板作钢筋混凝土楼板的底模板。钢筋混凝土楼板厚110mm，荷载通过50mm×80mm方木楞传递到Φ48×3.5mm水平钢管，方木楞间距400mm，取1000mm宽板带，按三跨连续梁计算。

15mm厚竹胶合板：抗弯强度fm=17N/mm2 截面抵抗矩W =1/6×1000×152=37500mm3 截面惯性矩I=1/12×1000×153=281250mm4 弹性模E=4000 N/mm2 1）荷载计算

钢筋混凝土楼板自重：0.11×(24+1.5)=2.81KN/m2 模板自重：取0.5 KN/m2

施工人员及施工设备自重：分别取均布荷载3 KN/m2，集中荷载3KN 2)强度验算

施工荷载为均布荷载，作用于模板面的荷载(计算见图如下)

q=(2.81+0.5)×1.2+3×1.4=8.172 KN/m2

查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.101 M=0.101×8.172×0.42=0.132KN.m 施工荷载为集中荷载，作用于模板面的荷载(计算见图如下)

均布荷载q=(2.81+0.5)×1.2=3.972 集中荷载P=3×1.4=4.2KN 查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.213 M=0.101×3.972×0.42+0.213×4.2×0.4=0.422KN.m 取M的较大值0.422 KN.m进行强度验算。由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.422×106/17=24824mm3﹤W=37500mm3,强度验算满足要求。3）挠度验算

荷载不乘以分项系数q=2.81+0.5+3=6.31 KN/m2 均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得KW=0.677 由ωA=KWql4/100EI≤[ω]=l/250可得

ωA=KWql4/100EI=0.677×6.31×4004/（100×4000×281250）=0.972mm ωA=0.972mm﹤[ω]=l/250=400/250=1.6mm，挠度验算满足要求。

2、方木楞计算

竹胶合板支承在50mm×80mm方木楞上，方木楞间距400mm，方木楞两端由Φ48×3.5mm水平钢管支承，水平钢管间距600mm，按简支梁计算。

50mm×80mm方木楞（松木）： 抗弯强度fm=13N/mm2

截面抵抗矩W =1/6×50×802=53334mm3 截面惯性矩I=1/12×50×803=2133334mm4 弹性模E=9000 N/mm2

方木楞承受的均布荷载：8.172×0.4=3.269KN/m 方木楞的计算长度l=600mm 1）强度验算

M=1/8×3.269×0.62=0.147KN.m 由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.147×106/13=11308mm3﹤W=53334mm3,强度验算满足要求。2）挠度验算均布荷载作用下，按简支梁计算挠度 由ωA=5ql4/384EI≤[ω]=l/250可得

ωA=5ql4/384EI=5×3.269×6004/（384×9000×2133334）=0.287mm ωA=0.287mm﹤[ω]=l/250=600/250=2.4mm，挠度验算满足要求。

3、板底支架水平钢管计算

水平钢管有立杆支承，立杆间距1200mm，按三跨连续梁计算。

方木楞承受的均布荷载为3.269 KN/m，方木楞的计算长度为600mm，两端另加100mm，则方木支承在水平钢管上的荷载为： P=1/2×3.269 ×(0.6+0.1×2)=1.308KN Φ48×3.5mm钢管: 抗弯强度fm=205N/mm2 截面抵抗矩W =5.08×103mm3 截面惯性矩I=12.19×104mm4 弹性模E=2.06×105 N/mm2 水平钢管的计算长度l=1200mm 1)强度验算

集中荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.213 M=0.213×1.308×1.2=0.363KN.m 由σ=M/W可得: σ=M/W=0.363×106/（5.08×103）=71.46 N/mm2﹤fm=205N/mm2,强度验算满足要求。2）挠度验算

集中荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得KW=1.615 由ωA=KWPl3/100EI≤[ω]=l/250可得

ωA=1.615×1.308×103×12003/（100×2.06×105×12.19×104）=0.554mm

ωA=0.554mm﹤[ω]=l/250=1200/250=4.8mm，挠度验算满足要求。3)扣件抗滑力计算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Kv=0.625+0.5=1.125，则

水平钢管传递至立杆的竖向作用力N=1.125×1.308×1.2=1.766KN 由JGJ 130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5条R≤RC 可得

R=N=1.766KN﹤RC=8KN，扣件抗滑力计算满足要求。

4、立杆稳定性验算

Φ48×3.5mm钢管：抗压强度设计值f=205 N/mm2 截面回转半径i=15.8mm 截面积A=489mm2 立杆轴向力设计值：取N=1.472+0.1505=1.623KN 支架立杆步距h=1.20m 立杆计算长度l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.40m λ= l0/i=1.40×103/15.8=89 查表得φ=0.667 由σ=N/φA可得钢管立杆的最大应力计算值

σ=1.623×103/（0.667×489）=4.98 N/mm2﹤f=205 N/mm2，立杆稳定性验算满足要求。

二、梁模板及支架计算

本工程选取1#楼KL8（300×700mm）的模板支架进行设计计算。

1、模板支撑及构造参数：

梁截面宽：B＝0.3m、梁截面高D＝0.7m 混凝土板厚：110mm、立杆沿梁跨度方向间距La(m)＝1.00 立杆上端伸出至模板支撑点长度a＝0.10m 立杆步距h＝1.20m、板底乘重立杆横向间距或排距lb＝1.2m、梁支撑架搭设高度H＝3.5m。梁两侧立杆间距（m）:0.60m 承重架支撑形式：梁底支撑小愣垂直梁截面方向。采用钢管类型：Φ48×3.5mm钢管 立杆承重连接方式：可调托座

2、荷载参数：

1）模板及支架自重0.5KN/㎡ 2）新浇砼自重：24KN/m3 3）钢筋自重：框架梁：1.5KN/m3

4）施工人员及施工设备的自重：均布荷载取3KN/㎡,集中荷载取3KN。5）振捣混凝土时产生的荷载：水平板模取2.0KN/m2,垂直面模板：4.0KN/㎡, 6）倾倒混凝土时产生的荷载标准值：取：2.0KN/㎡ 7）新浇砼对模板侧面的压力

β1＝1.2 β2=0.85 V＝3m/h F＝0.22×24×[200/(25+15)]×1.2×0.85×31/2=46.64KN/㎡ F=24×0.7=16.8KN/㎡ 取较小值F=16.8KN/㎡

3、梁底模板计算

本工程选用18mm胶合板b=300mm,h=18mm,梁底板用80mm×100mm松木方楞垂直梁截面方向支撑，梁底板计算按单跨简支梁计算。

18mm厚竹胶合板：

抗弯强度fm=17N/mm2 顺纹抗剪强度fv=1.5N/mm2 截面抵抗矩W =1/6×300×182=16200mm3 截面惯性矩I=1/12×300×183=145800mm4 弹性模E=4000 N/mm2 计算跨度l=300-80=220mm 1）强度验算

作用于梁底板的均布荷载计算值为：q=(0.5×0.3+24×0.3×0.7+1.5×0.3×0.7)×1.2+1.4×2×0.3=7.446KN/m M=1/8ql2=1/8×7.446×0.222=0.045KN.m 由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.084×106/17=2647 mm 3﹤W=16200mm3,强度验算满足要求。2）挠度验算

均布荷载作用下，按简支梁计算挠度 由ωA=5ql4/384EI≤[ω]=l/250可得

ωA=5ql4/384EI=5×7.446×2204/（384×4000×145800）=0.39mm ωA=0.39mm﹤[ω]=l/250=220/250=0.88mm，挠度验算满足要求。

4、梁底方木楞计算

梁底板用2根50mm×80mm松木方楞垂直梁截面方向支撑，荷载通过方木楞传递至梁底水平钢管。方木楞按均布荷载作用下三跨连续梁计算。

50mm×80mm方木楞（松木）：

抗弯强度fm=13N/mm2 顺纹抗剪强度fv=1.4N/mm2 截面抵抗矩W =1/6×50×802=53334mm3 截面惯性矩I=1/12×50×803=2133334mm4 弹性模E=9000 N/mm2

方木楞承受的均布荷载：7.446KN/m 方木楞的计算长度l=600mm 1）抗弯强度验算均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.101，则

M=Kmql2=0.101×7.446×0.62=0.271 KN.m 由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.271×106/13=20846mm3﹤W=53334mm3, 抗弯强度验算满足要求。2）抗剪强度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Kv=0.6+0.617=1.217 最大剪力V=Kvql=1.217×7.446×0.6=5.44KN 由σv=3V/2bh≤fv得 最大剪应力: σv=3×5.44×103/(2×50×80)=2.04 N/mm2＞ fv=1.4N/mm2,不满足 另选用80mm×100mm方木楞（松木）：fv=1.4N/mm2

σv=3×5.44×103/(2×80×100)=1.02 N/mm2＜ fv=1.4N/mm2,抗剪强度验算满足要求。3）挠度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得KW=0.990 由ωA=KWql4/100EI≤[ω]=l/250可得

ωA=0.990×7.446×6004/（100×9000×2133334）=0.497mm ωA=0.497mm﹤[ω]=l/250=600/250=2.4mm，挠度验算满足要求。

5、梁侧模板计算

本工程选用18mm胶合板，用4根50mm×80mm松木方楞顺梁跨度向支撑，方木楞间距197mm,按照均布荷载作用下三跨连续梁计算。

18mm厚竹胶合板：

抗弯强度fm=17N/mm2 顺纹抗剪强度fv=1.5N/mm2 截面抵抗矩W =1/6×197×182=10638mm3 截面惯性矩I=1/12×197×183=95742mm4 弹性模E=4000 N/mm2 计算跨度l=197mm 1)强度验算

作用于梁侧板的均布荷载计算值为：（取1m宽计算）q=1.2×16.8+1.4×4=25.76KN/m 均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.101 M=Kmql2=0.101×25.76×0.1972=0.101KN.m 由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.101×106/17=5941 mm 3﹤W=10638mm3,强度验算满足要求。2）挠度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得KW=0.677 由ωA=KWql4/100EI≤[ω]=l/250可得

ωA=KWql4/100EI=0.677×25.76×1974/（100×4000×95742）=0.686mm ωA=0.686mm﹤[ω]=l/250=197/250=0.788mm，挠度验算满足要求。

6、梁侧模方木楞计算

梁侧模木方由梁两侧立杆支承，立杆间距600mm,按均布荷载作用下三跨连续梁计算。

50mm×80mm方木楞（松木）：

抗弯强度fm=13N/mm2 顺纹抗剪强度fv=1.4N/mm2 截面抵抗矩W =1/6×50×802=53334mm3 截面惯性矩I=1/12×50803=2133334mm4 弹性模E=9000 N/mm2

一根方木楞承受的均布荷载：(25.76×0.6)/4=3.864N/m 方木楞的计算长度l=600mm 1）抗弯强度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Km=0.101，则

M=Kmql2=0.101×3.864×0.62=0.140KN.m 由W≥M/fm可得: 截面所需的抵抗矩Wn=0.140×106/13=10769mm3﹤W=53334mm3, 抗弯强度验算满足要求。2）抗剪强度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得Kv=0.6+0.617=1.217 最大剪力V=Kvql=1.217×3.684×0.6=2.69KN 由σv=3V/2bh≤fv得 最大剪应力: σv=3×2.69×103/(2×50×80)=1.005 N/mm2 ＜ fv=1.4N/mm2,抗剪强度验算满足要求。3）挠度验算

均布荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13得KW=0.990 由ωA=KWql4/100EI≤[ω]=l/250可得

ωA=0.990×3.684×6004/（100×9000×2133334）=0.246mm ωA=0.246mm﹤[ω]=l/250=600/250=2.4mm，挠度验算满足要求。

7、梁底支架水平钢管计算

水平钢管由立杆支承，立杆间距600mm，按集中荷载作用简支梁计算。

方木楞支座的最大支座力为5.44 KN，则传递到水平钢管上的集中荷载为：P=5.44KN Φ48×3.5mm钢管: 抗弯强度fm=205N/mm2 截面抵抗矩W =5.08×103mm3 截面惯性矩I=12.19×104mm4 弹性模E=2.06×105 N/mm2 水平钢管的计算长度l=600mm 1)抗弯强度验算

集中荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-8 M=Pa=5.44×0.15=0.816KN.m 由σ=M/W可得: σ=M/W=0.816×106/（5.08×103）=160.63 N/mm2﹤fm=205N/mm2,抗弯强度验算满足要求。2）挠度验算

集中荷载作用下，查（《建筑施工计算手册》江正荣编著）附表2-13 ω=Pa/6EI(3/4l2-a2)≤[ω]=l/250可得

ω=5.44×103×150/(6×2.06×105×12.19×104)×(0.75×6002-1502)=1.34mm ωA=1.34mm﹤[ω]=l/250=600/250=2.4mm，挠度验算满足要求。3)扣件抗滑力计算

集中荷载作用下，水平钢管传递至立杆的竖向作用力N=P=5.44KN 由JGJ 130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5条R≤RC 可得

R=N=5.44KN﹤RC=8KN，扣件抗滑力计算满足要求。

8、梁底支架立杆稳定性验算

Φ48×3.5mm钢管：抗压强度设计值f=205 N/mm2 截面回转半径i=15.8mm 截面积A=489mm2 立杆轴向力设计值：取N=5.44+0.1581=5.60KN 支架立杆步距h=1.20m 立杆计算长度l0=h+2a=1.2+2×0.1=1.40m λ= l30/i=1.40×10/15.8=89 查表得φ=0.667 由σ=N/φA可得钢管立杆的最大应力计算值

σ=5.60×103/（0.667×489）=16.92 N/mm2﹤f=205 N/mm2，立杆稳定性验算满足要求。