最新满堂楼板模板支架计算书.docx

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最新满堂楼板模板支架计算书

扣件式钢管楼板模板高支架计算书

工程信息：

工程名称：

模板支架--计算；方案编制人：

11；编制日期：

2012/12/16。

施工单位：

11；结构类型：

框架；

计算依据：

依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

一、参数信息：

模板支架搭设高度为8.0米，

搭设尺寸为：

立杆的纵距b=0.60米，立杆的横距l=0.60米，立杆的步距h=0.90米。

梁顶托采用木方:

100×100。

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

采用的钢管类型为

48.3×3.6。

荷载分项系数的选用：

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）4.1.4条的规定确定荷载组合分项系数如下：

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.10×1.50+0.30）+1.4×1.50=47.640kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×1.50+0.7×1.4×1.50=50.070kN/m2

由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取1.40×0.7=0.98

二、模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

模板面板按照三跨连续梁计算。

使用模板类型为：

胶合板。

静荷载标准值q1=25.100×1.500×0.600+0.300×0.600=22.770kN/m

活荷载标准值q2=（2.000+1.500）×0.600=2.100kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

W=60.00×1.50×1.50/6=22.50cm3；

I=60.00×1.50×1.50×1.50/12=16.88cm4；

（1）抗弯强度计算

f1=M/W

其中f1——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

f——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

M=0.100q1l2+0.117q2l2=0.100×1.35×22.770×0.2002+0.117×0.98×2.100×0.2002=0.133kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f1=0.133×1000×1000/22500=5.911N/mm2

面板的抗弯强度验算f1

（2）抗剪计算

T1=3Q/2bh

其中最大剪力Q=0.600q1l+0.617q2l=0.600×1.35×22.770×0.200+0.617×0.98×2.100×0.200=3.943kN

　　截面抗剪强度计算值T1=3×3942.7/（2×600.000×15.000）=0.657N/mm2

　　截面抗剪强度设计值T=1.40N/mm2

抗剪强度验算T1

（3）挠度计算

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×22.770×2004/（100×6000×168750）=0.244mm

面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!

三、支撑方木的计算

方木按照均布荷载下连续梁计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×1.500×0.200=7.530kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.300×0.200=0.060kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值q2=（1.500+2.000）×0.200=0.700kN/m

静荷载q1=1.35×7.530+1.35×0.060=10.247kN/m

活荷载q2=0.98×0.700=0.686kN/m

2.方木的计算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩和最大剪力考虑活荷载在梁上最不利的布置，计算公式如下:

均布荷载q=10.247+0.686=10.933kN/m

最大弯矩M=0.100ql2=0.100×10.933×0.60×0.60=0.394kN.m

最大剪力Q=0.600ql=0.600×10.933×0.600=3.936kN

最大支座力N=1.100ql=1.100×10.933×0.600=7.215kN

方木的截面力学参数为

本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；

I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；

（1）方木抗弯强度计算

抗弯计算强度f=M/W=0.394×106/83333.3=4.73N/mm2

方木的抗弯计算强度≤13.0N/mm2,满足要求!

（2）方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.600ql=3936N

截面抗剪强度必须满足:

T1=3Q/2bh

截面抗剪强度计算值T1=3×3936/（2×50×100）=1.181N/mm2

截面抗剪强度设计值T=1.70N/mm2

方木的抗剪计算强度≤1.7N/mm2,满足要求!

（3）方木挠度计算

qk=7.590kN/m

最大变形v=0.677qkl4/100EI=0.677×7.590×600.004/（100×9000.00×4166666.67）=0.178mm

方木的最大挠度小于600.00/250,满足要求!

四、托梁的计算

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取木方的支座力P=7.215kN

均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。

托梁计算简图

托梁剪力图（kN）

托梁弯矩图（kN.m）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

托梁变形计算受力图

托梁变形图

经过计算得到最大弯矩M=1.158kN.m

经过计算得到最大支座F=23.634kN

经过计算得到最大变形V=0.277mm

====================================

◆连续梁支座反力复核验算：

连续梁受力累加：

Pn=0.096×1.800+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215+7.215=72.3kN

支座反力从左到右相加：

Rn=12.530+23.634+23.634+12.530=72.3kN

杆件受力Pn≈Rn，是平衡的，支座反力复核验算通过!

◆连续梁弯矩复核验算：

假定顺时针方向力矩为正力矩。

已知力对B点取矩：

-（0.096×1.8002/2+7.215×0.000+7.215×0.200+7.215×0.400+7.215×0.600+7.215×0.800+7.215×1.000+7.215×1.200+7.215×1.400+7.215×1.600+7.215×1.800）=-65.10kN.m

求出的支座反力对B点取矩：

（顺时针力矩）

支1:

12.530×1.800=22.55

支2:

23.634×1.200=28.36

支3:

23.634×0.600=14.18

顺时针力矩之和：

22.55+28.36+14.18=65.09KN.m

顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等，弯矩复核验算通过!

====================================

顶托梁的截面力学参数为

本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；

I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；

（1）顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=1.158×106/166666.7=6.95N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

（2）顶托梁抗剪计算

截面抗剪强度必须满足:

T1=3Q/2bh

截面抗剪强度计算值T1=3×9174/（2×100×100）=1.376N/mm2

截面抗剪强度设计值T=1.70N/mm2

顶托梁的抗剪强度计算满足要求!

（3）顶托梁挠度计算

最大变形v=0.277mm

顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

五、模板支架荷载标准值（立杆轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

钢管的自重计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）》附录A满堂支撑架自重标准值，取0.1610kN/m

NG1=0.1610×8.000=1.288kN

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.300×0.600×0.600=0.108kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.100×1.500×0.600×0.600=13.554kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=14.950kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取0.00kN/m2

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.500+2.000+0.000）×0.600×0.600=1.260kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.35NG+0.98NQ=21.417kN

4.考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

NW=1.35×NG+0.9×0.98×NQ

Nw=1.35×14.950+0.9×0.98×1.260=21.294kN

六、立杆的稳定性计算

本工程按照满堂支撑架进行验算，剪刀撑设置加强型，脚手架搭设高度8.00m，搭设宽度4.80m。

1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

（规范JGJ130-2011，5.2.6-1公式）

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=21.417kN

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到

i——计算立杆的截面回转半径（cm），i=1.59

A——立杆净截面面积（cm2），A=5.06

W——立杆净截面抵抗矩（cm3），W=5.26

——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）

f——钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2

l0——计算长度（m）

◆依据《扣件式规范JGJ130-2011》，由公式5.4.6-1或5.4.6-2计算

l0=ku1（h+2a）（5.4.6-1）

l0=ku2h（5.4.6-2）

k——满堂支撑架计算长度附加系数，验算长细比时取1，验算立杆稳定性时查表5.4.6，取1.155

u1——计算长度系数，剪刀撑设置加强型，查附录C表C-3，取1.294

u2——计算长度系数，剪刀撑设置加强型，查附录C表C-5，取2.626

h——脚手架步距，h=0.900m

a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，a=0.30m

1.1.公式（5.4.6-1）

1.1.1.验算长细比

k取1，

λ=1×1.294×（0.900+2×0.300）×100/1.590=122<[λ]=250,满足要求!

1.1.2.验算立杆稳定性

k取1.155，

l0=1.155×1.294×（0.900+2×0.300）=2.242m

l0/i=224.186/1.590=141

由l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数

=0.345

钢管立杆受压应力计算值

=21417.000/（0.345×506.0）=122.724N/mm2

立杆的稳定性计算

1.2.公式（5.4.6-2）

1.2.1.验算长细比

k取1，

λ=1×2.626×0.900×100/1.590=149<[λ]=210,满足要求!

1.2.2.验算立杆稳定性

k取1.155，

l0=1.155×2.626×0.900=2.730m

l0/i=272.973/1.590=172

由l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数

=0.240

钢管立杆受压应力计算值

=21417.000/（0.240×506.0）=176.277N/mm2

立杆的稳定性计算

2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

（规范JGJ130-2011，5.2.6-2公式）

风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算公式

（规范JGJ130-2011，5.2.9公式）

其中Wk——风荷载标准值（kN/m2），Wk=1.00W0UsUz=1.00×0.300×0.240×1.200=0.086kN/m2

h——立杆的步距，h=0.90m

la——立杆迎风面的间距，la=0.60m

lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，lb=0.60m

风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.086×0.600×0.900×0.900/10=0.005kN.m

Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值

Nw=1.35×14.95+0.9×0.98×1.260=21.294kN

2.1.公式（5.4.6-1）

验算立杆稳定性

钢管立杆受压应力计算值

=21294.0/（0.345×506.0）+5000.0/5260.0=122.970N/mm2

立杆的稳定性计算

2.2.公式（5.4.6-2）

验算立杆稳定性

钢管立杆受压应力计算值

=21294.0/（0.240×506.0）+5000.0/5260.0=176.215N/mm2

立杆的稳定性计算

3.满堂支撑架构造验算

3.1.高宽比验算

支撑架搭设高宽比为：

n=8.00/4.80=1.7

支撑架搭设间距为：

0.60×0.60

查规范JGJ130-2011附录C表C-4、C-5得到此工况下最大高宽比为：

N=2.5

高宽比n<=N，满足要求！

3.2.跨数验算

支撑架搭设跨数为：

n=4.80/0.60=8.0

支撑架搭设间距为：

0.60×0.60

查规范JGJ130-2011附录C表C-4、C-5得到此工况下最小跨数为：

N=5.0

跨数n>=N，满足要求！

七、扣件抗滑移的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，

按照扣件抗滑承载力系数1.00

该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×1.00=8.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0×1.00=8.00KN；

　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。

八、楼板强度的计算

1.计算楼板强度说明

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。

单元板宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=20250.0mm2，fy=300.0N/mm2。

板的截面尺寸为b×h=4500mm×1500mm，截面有效高度h0=1480mm。

按照楼板每8天浇筑一层，所以需要验算8天、16天、24天...的

承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：

2.计算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，

楼板计算范围内摆放8×8排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第2层楼板所需承受的荷载为

q=1×1.35×（0.30+25.10×1.50）+

1×1.35×（1.29×8×8/4.50/4.50）+

0.98×（2.00+1.50）=60.16kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×60.16=270.71kN/m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0513×ql2=0.0513×270.71×4.502=281.22kN.m

验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00℃，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线

得到8天后混凝土强度达到62.40%，C30.0混凝土强度近似等效为C18.7。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=8.99N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度：

ξ=Asfy/bh0fc=20250.00×300.00/（4500×1480.00×8.99）=0.102

计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

s=ξ（1-0.5ξ）=0.102×（1-0.5×0.102）=0.096；

此层楼板所能承受的最大弯矩为：

M2=

sbh02fc=0.096×4500×1480.0002×8.99×10-6=8534.68kN.m

结论：

由于ΣMi=8534.68>Mmax=281.22

所以第8天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑可以拆除。

九、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《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求：

a.水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m，或跨度超过18m，施工总荷载大于10kN/m2，或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑系统,立杆上端伸出至模板支撑点的长度a要求小于0.5,其他情况下,a也宜小于0.5!

b.模板支架立杆应在支架的两端和中间部分与建筑结构进行连接。

c.满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；

d.支架首步和顶步绕四周两跨范围内设水平斜撑，角部设剪刀撑；

e.高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；

f.模板支架应自成体系，严禁与其他脚手架进行连接。

g.模板支架在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。

h.模板支架顶托抗压承载力应同于底座。

i.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；

j.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；

k.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.高大模板工程执行建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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300mm；

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。

7.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《扣件架规范》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。

8.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