模板支撑计算.docx

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模板支撑计算

对该工程进行全面的概况描述

结构支撑系统计算及部分注意要点

1、主梁为350×900、350×700，次梁250×600、250×500；中空主梁450×1800，次梁300×900

2、层高：

一层为6.5m，四层为7.0m，中空为21.0m;

3、跨度：

框架一层10.8m，11.2m，9.0m，中空为24.2m

4、施工方法

⑴、采用φ48钢管满堂红顶架作为垂直支撑钢件。

⑵、框架梁底模采用18㎜厚夹板板；梁侧模、楼板底模均采用18mm厚夹板，支撑系统采用80×100mm的木枋、顶托、ф48钢管。

⑶、大梁（截面450×1800）支撑系统采用ф48钢管沿梁横向＠500－650㎜；纵向＠800－1000㎜。

支托纵向采用80×100×2000松木枋叠放交错搭接，木枋必须居中，支托两边的空隙位置用相应木楔固定，使叠木枋保证居中，横向木枋80×100×2000mm＠≦350。

楼板模板支撑体系采用ф48钢管＠900－1000㎜。

⑷、设ф48钢管纵横扫地杆一道（高出地面200㎜）。

同时纵横设置ф48水平连结钢管＠1500；保证整体稳定。

⑸、纵横设剪刀撑Ф48＠6500以；450×1800㎜主粱底两边均设置剪刀撑；1.5米；4.7米；10.7米；16.7米标高处设置水平剪刀撑Ф48＠6500以；6；10.8；15.6；20.4米标高利用周边混凝土框架梁作水平支撑固定满堂红顶架，5；10；15；20米标高利用混凝土柱作水平支撑固定满堂红顶架，保证整个支撑体系的稳定性

⑹、梁高900mm，设二道φ12＠500mm穿梁对拉螺栓（梁底上400㎜为第一道、梁底上750－800㎜为第二道）。

高跨梁1800mm，设四道φ14＠500mm穿梁对拉螺栓（梁底上300㎜为第一道、梁底上750－800㎜为第二道，1200-1300mm第三道，1600-1700mm第四道），考虑梁为工字钢结构，结合设计人员同意开孔。

（7）为了施工安全，在17.5米高度处搭设密竹一层作安全防护和操作平台。

（8）、高支模施工过程检查严格按照《AQ2.10.2.2模板工程验收表》和扣件式钢管满堂红顶架的《JGJ130－2001》规执行，具体如下：

1、专项施工方案计算书是否结合实际情况；2、立柱、支架间距是否满足规及方案要求；3、水平柱、剪刀撑设置是否符合规要求；4、作业环境是否满足规要求。

5、支架使用的各种周转材材质是否满足施工规要求。

5、参数信息:

1）.模板支架参数

框架结构横向间距或排距（m）:

1.00；纵距（m）:

1.20；步距（m）:

1.50；中空结构横向间距或排距（m）:

0.80；纵距（m）:

1.00；步距（m）:

1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.10；框架结构（按7.0m）模板支架搭设高度（m）:

6.80；中空模板支架搭设高度（m）：

20.80

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.0；板底支撑连接方式:

方木支撑；

立杆承重连接方式:

双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2）.荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.350；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

3）.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E（N/mm2）:

9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400；木方的间隔距离（mm）:

250.000；

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

4）.楼板参数

楼板的计算厚度（mm）:

120.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

6、模板面板计算:

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

1）模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=120×1.82/6=64.8cm3；

I=120×1.83/12=58.32cm4；

模板面板按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.12×1.2+0.35×1.2=4.02kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×1.2=3kN/m；

2、强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：

q=1.2×4.02+1.4×3=9.024kN/m

最大弯矩M=0.1×9.024×2502=56400kN·m；

面板最大应力计算值σ=M/W=56400/64800=0.704N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板的最大应力计算值为0.704N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中q=q1=4.02kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×4.02×2504/（100×9500×58.32×104）=0.019mm；

面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值0.019mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

7、模板支撑方木的计算:

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=5×10×10/6=83.33cm3；

I=b×h3/12=5×10×10×10/12=416.67cm4；

方木楞计算简图

1.荷载的计算：

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.25×0.12+0.35×0.25=0.838kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=2.5×0.25=0.625kN/m；

2.强度验算:

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.838+1.4×0.625=1.880kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.88×1.22=0.27kN·m；

方木最大应力计算值σ=M/W=0.27×106/83333.33=3.249N/mm2；

方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；

方木的最大应力计算值为3.249N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/2bhn<[τ]

其中最大剪力:

V=0.6×1.88×1.2=1.35kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1.35×103/（2×50×100）=0.405N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.405N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!

4.挠度验算:

计算公式如下:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

均布荷载q=q1=0.838kN/m；

最大挠度计算值ν=0.677×0.838×10004/（100×9000×4166666.667）=0.15mm；

最大允许挠度[ν]=1200/250=4.8mm；

方木的最大挠度计算值0.15mm小于方木的最大允许挠度4.8mm,满足要求!

8、木方支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝1.88kN;

支撑钢管计算简图

M=Pl/4+ql2/8

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

N=P/2+ql/2

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.679kN·m；

最大变形Vmax=2.158mm；

最大支座力Qmax=8.865kN；

最大应力σ=676983.289/4490=150.776N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值150.776N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为2.158mm小于1200/150与10mm,满足要求!

9、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规培训讲座》群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=8.865kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

10、模板支架立杆荷载设计值（轴力）:

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

（1）.静荷载标准值包括以下容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.138×6.8=0.938kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规》附录A。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.38×1×1.2=0.46kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.12×1×1.2=3.6kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.998kN；

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=（2.5+2）×1×1.2=5.4kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=13.558kN；

11、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/（φA）≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=13.558kN；

φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

按下式计算:

l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；

l0/i=1700/15.9=107；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13558/（0.537×424）=59.546N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=59.546N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0=k1k2（h+2a）=1.167×1.017×（1.5+0.1×2）=2.018m；

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.017；

Lo/i=2017.626/15.9=127；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13502.112/（0.412×424）=77.293N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=77.293N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

12、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=100×1=100kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=100kpa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=13.558/0.25=54.232kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=13.558kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=54.008≤fg=100kpa。

地基承载力满足要求！

13、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

除了要遵守《扣件架规》的相关要求外，还要考虑以下容

（1）.模板支架的构造要求：

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

（2）.立杆步距的设计：

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；

b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。

（3）.整体性构造层的设计：

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

（4）.剪刀撑的设计：

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

（5）.顶部支撑点的设计：

a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。

（6）.支撑架搭设的要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规》的要求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

（7）.施工使用的要求：

a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

14、预防高空坠落事故安全技术措施

⑴高支模安装完毕后，需经质安部、技术部等有关部门验收，验收合格后，方可绑扎钢筋等下道工序的施工作业。

支、拆模板时应保证作业人员有可靠立足点，作业面应按规定设置安全防护设施。

模板及其支撑体系的施工荷载应均匀堆置，并不得超过设计计算要求。

⑵所有高处作业人员应学习高处作业安全知识及安全操作规程，工人上岗前应依据有关规定接受专门的安全技术交底，并办好签字手续。

特种高处作业人员应持证上岗。

采用新工艺、新技术、新材料和新设备的，应按规定对作业人员进行相关安全技术交底。

⑶高处作业人员应经过体检，合格后方可上岗。

对身体不适或上岗前喝过酒的工人不准上岗作业。

施工现场项目部应为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的安全防护用具，作业人员应按规定正确佩戴和使用。

⑷安全带使用前必须经过检查合格。

安全带的系扣点应就高不就低，扣环应悬挂在腰部的上方，并要注意带子不能与锋利或毛刺的地方接触，以防摩擦割断。

⑸项目部应按类别，有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位。

⑹已支好模板的楼层四周必须用临时护栏围好，护栏要牢固可靠，护栏高度不低于1.2m，然后在护栏上再铺一层密目式安全网。

⑺高处作业前，应由项目分管负责人组织有关部门对安全防护设施进行验收，经验收合格签字后，方可作业。

安全防护设施应做到定型化、工具化。

需要临时拆除或变动安全设施的，应经项目分管负责人审批签字，并组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可实施。

15、混凝土浇筑方法及技术措施

⑴大截面混凝土浇筑应分层，每层不超过500mm。

⑵浇筑混凝土时应派专人检查支顶有无松动、倾斜、弯曲，模板、钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形情况，发现问题应立即停止混凝土浇筑，并在已浇筑的混凝土初凝之前修整完毕。

⑶泵管应用支架垫固放在梁上，不得直接与楼板接触。

⑷混凝土浇筑顺序，先主梁后次梁，最后楼面。

16、施工部署

1．安排专人管好材料，钢管脚手架必须配备出厂合格证和有关说明资料，做好材料的核查工作。

变形、锈蚀严重、开裂等不合格材料不准进入工地。

所有材料要按施工计划顺序堆放。

2．施工人员进场前，必须做好各项技术交底和签证手续，落实责任，保证施工安全和施工质量。

3．模板安装严格按有关规施工，施工前在柱上弹好轴线及水平线，楼面标高由施工员控制，梁的位置、尺寸由施工员进行文字、图纸交底。

施工过程中，施工员要经常检查模板的标高、梁的位置、开间尺寸、平整度和刚度是否符合设计要求及施工验收规要求，否则要及时做好整改工作。

模板安装完成后要经施工员、安全员、班组互检后才准进入下一个工序。

17、预防坍塌事故的技术措施

⑴模板作业前，按设计单位要求，根据施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案，单位负责人审批签字，项目经理组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可作业。

⑵模板作业时，对模板支撑宜采用钢支撑材料作支撑立柱，不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料和竹材作立柱。

支撑立柱基础应牢固，并按设计计算严格控制模板支撑系统的沉降量。

支撑立柱基础为泥土地面时，应采取排水措施，并加设满足支撑承载力要求的垫板后，方可用以支撑立柱。

斜支撑和立柱应牢固拉接，形成整体。

⑶模板作业时，指定专人指挥、监护，出现位移时，必须立即停止施工，将作业人员撤离作业现场，待险情排除后，方可作业。

⑷楼面、屋面堆放模板时，严格控制数量、重量，防止超载。

堆放数量较多时，应进行荷载计算，并对楼面、屋面进行加固。

⑸装钉楼面模板，在下班时对已铺好而来不及钉牢的定型模板或散板等要稳妥堆放，以防坍塌事故发生。

⑹安装外围柱模板、梁、板模板，应先搭设脚手架，并挂好安全网，脚手架搭设高度要高施工作业面至少1.2m。

⑺拆模间歇时，应将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固，严防突然掉落、倒塌伤人。

18、模板施工的安全技术

1、进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业必须佩戴安全带，并应系牢。

2、经医生检查认为不适宜作业的人员，不得进行高空作业。

3、工作前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳链系挂在身上，以免掉落伤人。

工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。

4、遇六级以上的大风时，应暂停室外的高空作业，雨后应先清扫施工现场，略干不滑时再进行外工作。

5、人抬运模板时要互相配合得当、协同工作。

传递模板、工具应用运输工具或绳子系牢后升降，不扔。

模板装拆时，上下应有人接应，模板及配件应随装拆随运送，严禁从高处掷下。

6、高空作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上；各种工具应系挂在操作人员身上或放在工具袋，不得掉落；操作人员应挂上安全带。

7、安装与拆除5m以上的模板，应搭脚手架，并设防护栏杆，防止上下在同一垂直面操作。

8、高空、复杂结构模板的安装与拆除，事先应有切实的安全措施。

高空拆模时，应有专人指挥，并在下面标出工作区，用绳子和红白旗加以围拦，暂停人员过往。

9、支撑、牵杠等不得搭在门窗框和脚手架上。

通路中间的斜撑、拉杆等应设在1.8m高以上。

10、支模过程中，如需中途停歇，应将已活动的模板、牵杠、支撑等运走或妥善堆放，将支撑、搭头等钉牢，防止因扶空、踏空而坠落。

11、模板上有预留洞者，应在安装后将洞口盖好。

混凝土板上的预留洞，应在模板拆除后随即将洞口盖好。

12、拆除模板一般用长撬棍。

人不许站在正在拆除的模板上。

在拆除楼板模板时，要注意整块模板掉下，尤其是用定型模板做平台模板时，更要注意，拆模人员要站在门窗洞口外拉支撑，防止模板突然全部掉落伤人，并在二层结构梁位置悬挂水平安全网。

13、模板上架设的电线和使用的电动工具，应采用36v的低压，采取其他有效的安全措施。