模板支撑体系施工方案及设计计算书013Word格式文档下载.docx
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楼板厚度100mm，板底模采用10mm厚竹胶合板，板底方木的截面60mm×
80mm。
3.2支撑体系设计参数
楼板支撑横向间距或排距（m）:
1.00；
纵距（m）:
步距（m）:
1.50；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.08；
支撑体系搭设高（m）:
6.15；
采用的钢管（mm）:
Φ48×
3.5；
板底支撑连接方式:
方木支撑；
3.3支撑体系计算
3.3.1荷载参数
模板与木板自重（kN/m2）:
0.35
混凝土自重标准值（kN/m3）:
24
框架梁钢筋自重（kN/m3）:
1.50
楼板钢筋自重（kN/m3）:
1.10
楼板浇筑厚度（m）:
0.10；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.50；
浇筑砼产生的荷载标准值（kN/m2）:
2.00
3.3.2木方、钢管参数
竹胶合板弹性模量E（N/mm2）:
10400.00
竹胶合板抗弯强度设计值（N/mm2）:
80.00
木方弹性模量E（N/mm2）:
10000.00；
木方抗弯强度设计值（N/mm2）:
17.00；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.60；
木方的截面高（mm）:
80.00；
木方的间隔距离（mm）:
200.00；
木方的截面宽度（mm）:
60.00；
钢材抗弯强度设计值（N/mm2）：
fc=205.00；
钢管弹性模量E（N/mm2）：
206×
103
钢管截面抵抗矩（cm3）:
W=5.08
钢管截面惯性矩（cm4）：
I=12.19；
钢管截面回转半径（cm）：
i=1.58
钢管截面积（cm2）：
A=4.89
3.3.3楼板模板支撑体系计算
3.3.3.1楼板支撑体系简图
楼
板支撑架立面简图
3.3.3.2楼板模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按最不利因素考虑，模板面板的按照简支梁计算，以一个支撑方木区域格为计算单元。
计算简图如下：
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=（24.00+1.10）×
1.00×
0.10=2.51kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×
1.00=0.35kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=（2.50+2.00）×
1.00=4.5kN/m
（4）计算的不变荷载q´
=1.2×
（2.51+0.35）=3.432kN/m（用于挠度计算）
可变荷载p´
=1.4×
4.5=6.3kN/m
根据模板及其支架设计荷载的组合，平板和薄壳的模板及其支架的计算是不考虑振捣产生的荷载，这里考虑了。
组合荷载q=q´
+p´
=3.432+6.3=9.732kN/m（用于计算承载能力）
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=20.00×
1.0×
1.0/6=3.333cm3
I=20.00×
1.0/12=1.667cm4
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
Mmax=ql2/8
M=ql2/8=9.732×
0.22/8=0.05kN.m
面板的抗弯强度计算值应满足
f=M/W<
[f]
其中f——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=0.05×
106/3333=14.6N/mm2
结论：
面板的抗弯强度验算f小于竹胶合板抗弯强度设计值[f]=80N/mm2,满足要求。
3.挠度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
Vmax=5q´
l4/384EI
最大挠度计算值f=5×
3.432×
200.0004/（384×
10400.000×
16670）
=0.412mm
面板最大允许挠度值[f]=200.00/250=0.8mm
方木的最大挠度计算值0.412mm<
面板的最大允许挠度值0.8mm,满足要求。
3.3.3.3支撑方木计算
作用于支撑方木的荷载包括模板自重荷载，施工荷载等,通过面板的集中荷载传递。
方木为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度，按照受集中荷载简支梁计算。
其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6×
82/6=64.00cm3
I=6×
83/12=256.00cm4
不变荷载：
q1=1.2×
（2.51+0.35）×
0.2=0.686kN/m
可变荷载q2=1.4×
（2.5+2.0）×
0.2=1.26kN/m
根据模板及其支架设计荷载的组合
q=q1+q2=0.686+1.26=1.946kN/m
2.方木抗弯强度验算:
Mmax=ql2/8
最大弯距Mmax=1.946×
1.02/8=0.243kN.m
最大应力值σ=M/w=0.243×
106/64×
103=3.80N/mm2
方木抗弯强度设计值[f]=17.0N/mm2
方木的最大应力计算值为3.80N/mm2小于方木的抗弯强度设计值[f]=17.0N/mm2，满足要求。
2.方木挠度验算:
Vmax=5q1l4/384EI
方木最大挠度计算值f=5×
0.686×
10004/（384×
10000×
2560000）=0.35mm
方木最大允许挠度值[v]=1000.000/250=4.000mm
方木的最大挠度计算值0.35mm小于方木的最大允许挠度值4.000mm,满足要求。
3.3.3.3木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算，取1.00m×
1.00m（立纵横间距）为一个计算单元。
作用于支撑钢管的荷载包括模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
计算简图如下
集中荷载P取纵向板底支撑传递力：
P=ql/2=1.946×
1/2=0.973kN（面板的支座反力）
2.钢管抗弯强度验算:
查《建筑结构静力计算手册》表2-3得
最大支座反力：
Ra=Rb=np/2=5×
0.973/2=2.433kN
最大弯矩:
Mmax=（n2+1）Pl/8n=（52+1）×
0.973×
1.00/8×
5=0.632kN.m
钢管最大应力σ=M/w=0.632×
106/5.08×
103=124.41N/mm2
钢管抗弯强度设计值[f]=205N/mm2
钢管的最大应力计算值为124.41N/mm2小于钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。
3.钢管的挠度计算
支撑钢管的最大挠度fmax=（5n4+2n2+1）Pl3/384n3EI=（5×
54+2×
52+1）×
973×
10003/（384×
53×
103×
12.19×
104）=2.56mm
钢管最大允许挠度值[f]=1000.000/150=6.667mm
计算最大挠度值2.56mm小于最大允许挠度值[f]=1000.000/150与10mm，满足要求。
3.3.3.4扣件抗滑移的计算:
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8.0kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=2.433kN≤Rc
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：
单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。
3.3.3.5模板支架立杆立杆的稳定性计算
楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元图
1.荷载计算
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.149×
6.15=0.916kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
（2）横杆传递的支座反力：
N´
=2.433kN
2.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG1+N´
=1.2×
0.916＋2.433=3.532kN
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=1.58cm
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89cm2
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=5.08cm3
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]=205.000N/mm2
L0----计算长度（m）
如果完全参照《扣件式规范》，不考虑高支撑，按下式计算
l0=h+2a
k1----计算长度附加系数，取值为1.155
u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；
u=1.700
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；
a=0.08m
上式的计算结果：
立杆计算长度L0=h+2a=1.500+0.08×
2=1.66m
L0/i=166.000/1.58=105
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=0.551
钢管立杆的最大应力计算值；
σ=3532/（0.551×
489.000）=13.11N/mm2
钢管立杆的最大应力计算值σ=13.11N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算
l0=k1k2（h+2a）
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=1.66按照表2取值1.007
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.167×
1.007×
（1.5+0.08×
2）=1.951m
Lo/i=195.1/1.5800=123
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=0.434
σ=3532/（0.434×
489.000）=16.64N/mm2
钢管立杆的最大应力计算值σ=16.64N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
3.3.4梁支撑架计算书
3.3.4.1梁模板支撑架立面简图
梁模板支撑架立面简图
3.3.4.2支撑体系计算参数
脚手架搭设高度（m）:
脚手架步距（m）:
梁两侧立柱间距（m）:
0.60；
平行平行梁跨度方向立杆间距（m）:
0.80。
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.08m。
承重架支设：
梁底设三道支撑方木，方木平行梁跨度方向截面。
3.3.4.3模板面板计算
模板面板的按照两跨连续梁计算。
取横杆间距为计算长度。
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=25.500×
0.7×
0.8=14.28kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×
0.8=0.28kN/m
（3）活荷载为振倒混凝土时产生的荷载（kN/m）：
q3=（2.5+2.000×
0.80=3.6kN/m
荷载设计值q=1.2（q1+q2）+1.4q3=1.2×
（14.28+0.28）+1.4×
3.6=22.51kN/m
W=30.00×
1.0/6=5cm3
I=30.00×
1.0/12=2.5cm4
计算简图
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×
22.51×
0.152=0.063kN.m
最大剪力V=0.625ql=0.625×
0.15=2.110kN
最大变形f=0.521ql4/（100EI）=0.521×
17.47×
1504/（100×
10400×
25000）=0.177mm
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值
σ=M/W=0.063×
106/5000=12.6N/mm2
面板的抗弯强度验算σ小于σm=15.00N/mm2,满足要求!
（2）挠度计算
面板最大挠度计算值f=0.177mm小于最大挠度设计允许值[f]=150.0/250=0.6mm，满足要求。
3.3.4.4支撑方木计算
支撑方木按简支梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，所受荷载为面板支座最大反力。
线性均布荷载q=22.51×
0.3/0.8=8.44kN/m
2.木方抗弯强度计算
最大弯矩M=ql2/8=8.44×
0.80×
0.80/8=0.675kN.m
抗弯计算强度f=M/w=0.675×
106/64000=10.54N/mm2
方木的最大应力计算值为10.54N/mm2小于方木的抗弯强度设计值[f]=17.0N/mm2，满足要求。
3.方木挠度验算:
Vmax=5ql4/384EI
8.44×
800.0004/（384×
10000.000×
2560000）=1.76mm
方木最大允许挠度值[v]=800.000/250=3.2mm
方木的最大挠度计算值1.76mm小于方木的最大允许挠度值3.2mm,满足要求。
3.3.4.5梁底支撑钢管（小楞）的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
按受集中荷载的简支梁计算
，计算简图如下：
1.支撑钢管的强度计算：
按照受方木传递的集中荷载作用下的简支梁计算
集中荷载P传递力，P=ql/2=8.44×
0.8/2=3.376kN
经过两跨连续梁的计算得到：
跨中钢管支座反力RB=3P/2=5.064kN
查《建筑结构静力计算手册》
钢管最大弯矩Mmax=nPl/8=4×
3.376×
0.6/8=1.01kN.m
截面应力
f=1.01×
106/5080.000=198.81N/mm2
支撑钢管的计算强度
198.81N/mm2小于钢管最大允许弯曲强度205.0N/mm2,满足要求!
查《建筑结构静力计算手册》表3-2得
支撑钢管的最大挠度vmax=（5n2-4）Pl3/384nEI=（5×
42-4）×
3376×
6003/384×
4×
104=1.439mm
钢管最大允许挠度值[v]=600/150=4mm
计算最大挠度值1.439mm小于最大允许挠度值[f]=600/150与10mm，满足要求！
3.3.4.6梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。
3.3.4.5扣件抗滑移的计算:
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12.80kN
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值
计算中R取最大支座反力，R=5.064kN
R<
12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
3.3.4.6立杆的稳定性计算:
其中N--立杆的轴心压力设计值，不考虑风荷载时包括：
横杆的最大支座反力：
N1=5.064kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重：
N2=0.038nH=0.3=038×
3×
（6.15-0.7）=0.633kN
0.038--Φ48×
3.5钢管单位自重（KN/m）《施工手册》P241
n—考虑横杆和斜杆设置的系数，取3.0《施工手册》P241
H—搭设高度
N=N1+1.2N2=5.064+0.633×
1.2=5.824kN
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=1.58
A--立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89
W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=5.08
σ--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
lo--计算长度（m）
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式
（1）或
（2）计算。
lo=k1uh
（1）
lo=（h+2a）
（2）
k1--计算长度附加系数，按照表1取值为：
1.167
u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3u=1.700
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：
a=0.08m；
公式
（1）的计算结果
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×
1.700×
1.500=2.976m
Lo/i=297.6/1.5800=188
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=0.203
钢管立杆受压强度计算值；
σ=5824/（0.230×
489.000）=51.78N/mm2
则σ=51.78N/mm2小于[f]=205.00,立杆稳定性满足要求。
公式
（2）的计算结果：
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.08×
2=1.66m
Lo/i=166/1.5800=105
的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.561
σ=5824/（0.561×
489.000）
=21.22N/mm2；
则σ=21.22N/mm2小于[f]=205.00立杆稳定性满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算
lo=k1k2（h+2a）
（3）
k1--计算长度附加系数取1.167
k2--计算长度附加系数，h+2a=1.66按照表2取值1.007
公式（3）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）
=1.167×
（1.500+0.08×
2）=1.95m
Lo/i=195/15.800=123
的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.434
σ=5824/（0.434×
489.000）=27.44N/mm2
则σ=27.44N/mm2小于[f]=205.00立杆稳定性满足要求。
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，这样可以增加支撑体系的稳定性。
以上表参照杜荣军：
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
4.支撑体系搭设方案：
4.1方案设计
依据计算结果，设计梁支撑立杆间距：
纵向800，横向600；
楼板支撑立杆间距：
纵向1000，横向1000，立杆步距为1500。
支撑体系搭设时，除满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的相关要求外，还要遵守以下内容：
4.2支撑体系构造要求
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。
b.立杆之间必须按步距满设纵、横双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度。
c.在3米高的位置设置单水平加强层即在
、
轴
轴之间纵、横向设置剪刀撑，且须与立杆连接。
2.竖向剪刀撑的设置
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑。
b.每隔一间设置一道竖向剪刀撑。
3.顶部支撑点的设置：
在立杆顶部设置可调丝杠。
4.支撑架搭设的要求
a.严格按照设计尺寸搭设，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，并在立杆底部垫设100×
100的竹胶板垫块。
4.3施工安全要求
1.提前做好混凝土浇筑方案，确
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