浅谈某建筑现浇梁模板侧向木支撑的施工计算

浅谈某建筑现浇梁模板侧向木支撑的施工计算

雷博

西安交通大学城市学院

摘要：2011—2016年全国房屋市政工程生产安全较大及以上事故类型进行统计分析，模板支撑体系坍塌事故发生的数量和导致的死亡人数合计分别占比为30.38%和33.55%，且历年占比均较高。为保证在住宅楼现浇板模板施工中木支撑设置符合安全性要求，通过强度和稳定性的验算，本文通过实例对某建筑现浇梁模板侧向木支撑的施工计算做了阐述。

关键词：梁模板；木支撑；施工计算

0前言

工程名称：某商住小区1#～7#楼；工程建设地点：某市二环北路；属于框剪结构；地上18层；地下1层；建筑高度：55.5m；标准层层高：3.0m；总建筑面积58000平方米；总工期：540天。

计算依据《木结构设计规范》（GB50005-2003）等规范编制。

1参数信息

（1）模板参数

木支撑纵距Lb(m)：0.400；立杆计算高度H(m)：2.400；

立杆圆木大头直径R(mm)：80.000；立杆圆木小头直径r(mm)：40.000；

梁底斜撑方木截面宽度b1(mm)：40.000；梁底斜撑方木截面高度h1(mm)：60.000；

帽木长度La(m)：1.000；帽木截面宽度b2(mm)：60.000；

帽木斜撑方木截面高度h2(mm)：80.000；

斜撑与立杆连接处到帽木的距离h0(mm)：600.000；

梁截面宽度B(m)：0.250；梁截面高度D(m)：0.500；

（2）荷载参数

模板自重(kN/m2)：0.4；混凝土与钢筋自重(kN/m2)：25.0；

施工荷载(kN/m2)：1.0；新浇混凝土荷载侧压力(kN/m2)：12.0；

振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；

（3）梁侧模板参数

主楞间距(mm)：500；次楞根数：4；主楞竖向支撑点数量：4；

竖向支撑点到梁底距离依次是：80mm，160mm，300mm，380mm；

穿梁螺栓直径(mm)：M8；穿梁螺栓水平间距(mm)：500；

主楞材料：木方；宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；

次楞材料：木方；宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；

（4）面板参数

面板选用类型:胶合面板；面板弹性模量E(N/mm2):6000.000；

面板厚度(mm):20.000；面板抗弯设计值fm(N/mm2):13.000；

图1梁模板木支撑

2梁侧模板荷载计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.500m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

分别计算得17.031kN/m2、12.000kN/m2，取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。

3梁侧模板支撑的计算

（1）次楞计算

次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：

q=1.354/0.500=2.707kN/m

本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×6×8×8/6=64cm3；I=1×6×8×8×8/12=256cm4；

E=9000.00N/mm2；

经过计算得到最大弯矩M=0.068kN•m，最大支座反力R=1.489kN，最大变形ν=0.051mm

图2计算简图

①次楞强度验算

强度验算计算公式如下:

σ=M/W<[f]

经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=6.77×104/6.40×104=1.1N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=1.1N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！

②次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:[ν]=500/400=1.25mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.051mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

（2）主楞计算

图3主楞计算简图

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力1.489kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，主楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W=1×6×8×8/6=64cm3；I=1×6×8×8×8/12=256cm4；

E=9000.00N/mm2；

经过计算得到最大弯矩M=0.060kN•m，最大支座反力R=1.899kN，最大变形ν=0.010mm

①主楞抗弯强度验算

σ=M/W<[f]

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:σ=5.96×104/6.40×104=0.9N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；

主楞的受弯应力计算值σ=0.9N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！

②主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.010mm

主楞的最大容许挠度值:[ν]=140/400=0.35mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.01mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.35mm，满足要求！

4结论

经计算后满足施工规范要求，施工取得良好的效果。

参考文献

[1]伍永,江如海.住宅楼现浇板木支撑施工荷载验算[J].山西建筑.2006(18).

[2]陈秀峰.模板坍塌事故原因分析及解决对策[J].建筑安全.2011(11).

[3]CECS392:2014,建筑结构抗倒塌设计规范[S].