5.3 模板支撑架计算
5.3.1 模板支撑架顶部施工层荷载应通过可调托撑轴心传递给立杆。
5.3.2 模板支撑架立杆稳定性验算应符合下列规定:
1 当无风荷载时,应按本规范式(5.2.4-1)验算,立杆的轴力设计值应按本规范式(5.3.3-1)、式(5.3.3-2)分别计算,并应取较大值。
2 当有风荷载时,应分别按本规范式(5.2.4-1)、式(5.2.4-2)验算,并应同时满足稳定性要求。立杆的轴力设计值和弯矩设计值应符合下列规定:
1)当按本规范式(5.2.4-1)计算时,立杆的轴力设计值应按本规范式(5.3.3-3)、式(5.3.3-4)分别计算,并应取较大值。
2)当按本规范式(5.2.4-2)计算时,立杆的轴力设计值应按本规范式(5.3.3-1)、式(5.3.3-2)分别计算,并应取较大值;立杆由风荷载产生的弯矩设计值,应按本规范第5.3.8条的规定计算。
3 立杆轴心受压稳定系数,应根据立杆计算长度确定的长细比,按本规范附录C取值;立杆计算长度应按本规范第5.3.9条的规定计算。
5.3.3 模板支撑架立杆的轴力设计值计算,应符合下列规定:
1 不组合由风荷载产生的附加轴力时,应按下列公式计算:
2 组合由风荷载产生的附加轴力时,应按下列公式计算:
式中:∑NGk1——立杆由架体结构及附件自重产生的轴力标准值总和;
∑NGk2——模板支撑架立杆由模板及支撑梁自重和混凝土及钢筋自重产生的轴力标准值总和;
NQk——立杆由施工荷载产生的轴力标准值;
Nwk——模板支撑架立杆由风荷载产生的最大附加轴力标准值,按本规范第5.3.4条的规定计算。
5.3.4 模板支撑架在风荷载作用下,计算单元立杆产生的附加轴力(图5.3.4)可按线性分布确定,并可按下式计算立杆最大附加轴力标准值:
图5.3.4 风荷载作用下立杆附加轴力分布示意图
式中:Nwk——模板支撑架立杆由风荷载产生的最大附加轴力标准值(N);
n——模板支撑架计算单元立杆跨数;
MTk——模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(N·mm),按本规范第5.3.5条的规定计算;
B——模板支撑架横向宽度(mm)。
5.3.5 风荷载作用在模板支撑架上产生的倾覆力矩标准值计算(图5.3.5),可取架体横向(短边方向)的一榀架及对应范围内的顶部竖向栏杆围挡(模板)作为计算单元,并宜按下列公式计算:
图5.3.5 风荷载沿架体横向作用示意图
式中:MTk——模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(N·mm);
qwk——风荷载作用在模板支撑架计算单元的架体范围内的均布线荷载标准值(N/mm);
Fwk——风荷载作用在模板支撑架计算单元的竖向栏杆围挡(模板)范围内产生的水平集中力标准值(N),作用在架体顶部;
H——架体搭设高度(mm);
la——立杆纵向间距(mm);
wfk——模板支撑架架体风荷载标准值(N/mm2),以多榀平行桁架整体风荷载体型系数μstw按本规范第4.2.6条的规定计算;
wmk——模板支撑架竖向栏杆围挡(模板)的风荷载标准值(N/mm2),按本规范第4.2.6条的规定计算。封闭栏杆(含安全网)体型系数μs宜取1.0;模板体型系数μs宜取1.3;
Hm——模板支撑架顶部竖向栏杆围挡(模板)的高度(mm),当钢筋未绑扎时,顶部只计算安全网的挡风面积;当钢筋绑扎完毕,已安装完梁板模板后,应将安全立网和侧模两个挡风面积分别计算,取大值。
5.3.6 当符合下列条件之一时,模板支撑架立杆可不计入由风荷载产生的附加轴力标准值:
1 独立架体高宽比不大于3,且作业层上竖向栏杆围挡(模板)高度不大于1.2m;
2 架体按本规范第6.3.7条的构造要求与既有建筑结构进行了可靠连接;
3 采取了其他防倾覆措施。
5.3.7 模板支撑架单根立杆轴力设计值应满足立杆稳定性计算要求,且当立杆采用Q235级材质钢管时,单根立杆轴力设计值不应大于30kN。
5.3.8 模板支撑架立杆由风荷载产生的弯矩设计值应按本规范式(5.2.6-1)计算,弯矩标准值应按下式计算:
式中:Mwk——立杆由风荷载产生的弯矩标准值(N·mm);
la——立杆纵向间距(mm);
wk——风荷载标准值(N/mm2),以单榀桁架风荷载体型系数μst按本规范第4.2.6条的规定计算;
h——步距(mm)。
5.3.9 模板支撑架立杆计算长度应按下式计算:
式中:h——步距;
a——立杆伸出顶层水平杆长度,可按650mm取值;当a=200mm时,取a=650mm对应承载力的1.2倍;当200mm<a<650mm时,承载力可按线性插入;
μ——立杆计算长度系数,步距为0.6m、1.0m、1.2m、1.5m时,取1.1;步距为1.8m、2.0m时,取1.0;
k——立杆计算长度附加系数,按表5.3.9采用。
表5.3.9 模板支撑架立杆计算长度附加系数
架体搭设高度H(m)
H≤8
8<H≤10
10<H≤20
20<H≤30
k
1.155
1.185
1.217
1.291
注:当验算立杆允许长细比时,取k=1.000。
5.3.10 当模板支撑架设置门洞时,门洞转换横梁的受弯和受剪承载力、稳定性和挠曲变形验算应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。
5.3.11 在水平风荷载作用下,模板支撑架的抗倾覆承载力应符合下式要求:
式中:B——模板支撑架横向宽度(mm);
la——立杆纵向间距(mm);
g1k——模板支撑架均匀分布的架体及附件自重面荷载标准值(N/mm2);
g2k——模板支撑架均匀分布的架体上部的模板等物料自重面荷载标准值(N/mm2);
Gjk——模板支撑架计算单元上集中堆放的物料自重标准值(N);
bj——模板支撑架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离(mm);
MTk——模板支撑架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(N·mm),按本规范第5.3.5条的规定计算。