梁高大模板施工方案Word文档格式.docx

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1.20；

梁支撑架搭设高度H（m）：

4.80；

梁两侧立杆间距（m）：

0.80；

承重架支撑形式：

梁底支撑小楞平行梁截面方向；

梁底增加承重立杆根数：

1；

采用的钢管类型为Φ48×

3；

立杆承重连接方式：

双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：

1.00；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度（kN/m3）：

24.00；

模板自重（kN/m2）：

0.30；

钢筋自重（kN/m3）:

施工均布荷载标准值（kN/m2）：

2.0；

新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：

17.8；

振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：

振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：

4.0；

3.材料参数

木材品种：

马尾松；

木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗压强度设计值fc（N/mm）：

12.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.5；

面板材质：

胶合面板；

面板厚度（mm）：

18.00；

面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；

面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

100.0；

梁底方木截面高度h（mm）：

80.0；

梁底模板支撑的间距（mm）：

200.0；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

200；

次楞根数：

4；

主楞竖向支撑点数量：

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

竖向支撑点到梁底距离依次是：

50mm，450mm，900mm，1350mm；

主楞材料：

圆钢管；

直径（mm）：

48.00；

壁厚（mm）：

3.00；

主楞合并根数：

2；

次楞材料：

次楞合并根数：

二、梁侧模板荷载计算

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=0.22γtβ1β2V1/2

F=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1.500m/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0.750m；

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1.150。

分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；

挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为4根。

面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下：

σ＝M/W<

[f]

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=20×

1.8×

1.8/6=10.8cm3；

M--面板的最大弯矩（N·

mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×

0.2×

17.85=4.284kN/m；

振捣混凝土荷载设计值:

q2=1.4×

4=1.12kN/m；

计算跨度:

l=（1600-180）/（4-1）=473.33mm；

面板的最大弯矩M=0.1×

4.284×

[（1600-180）/（4-1）]2+0.117×

1.12×

[（1600-180）/（4-1）]2=1.25×

105N·

mm；

面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×

[（1600-180）/（4-1）]/1000+1.2×

1.120×

[（1600-180）/（4-1）]/1000=2.866kN；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.25×

105/1.08×

104=11.6N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=11.6N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=q1=4.284N/mm；

l--计算跨度:

l=[（1600-180）/（4-1）]=473.33mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=20×

1.8/12=9.72cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×

[（1600-180）/（4-1）]4/（100×

9500×

9.72×

104）=1.576mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=[（1600-180）/（4-1）]/250=1.893mm；

面板的最大挠度计算值ν=1.576mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.893mm，满足要求！

四、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=2.866/0.200=14.332kN/m

本工程中，次楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=2×

4.493=8.99cm3；

I=2×

10.783=21.57cm4；

E=.00N/mm2；

计算简图

剪力图（kN）

弯矩图（kN·

m）

变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.057kN·

m，最大支座反力R=3.153kN，最大变形ν=0.004mm

（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=5.73×

104/8.99×

103=6.4N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

次楞最大受弯应力计算值σ=6.4N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=200/400=0.5mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.004mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=0.5mm，满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.153kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

主楞计算简图

主楞弯矩图（kN·

主楞变形图（mm）

经过计算得到最大弯矩M=0.110kN·

m，最大支座反力R=2.969kN，最大变形ν=0.019mm

（1）主楞抗弯强度验算

经计算得到，主楞的受弯应力计算值:

σ=1.10×

105/8.99×

103=12.3N/mm2；

主楞的抗弯强度设计值:

主楞的受弯应力计算值σ=12.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/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0.019mm

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=450/400=1.125mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.019mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.125mm，满足要求！

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

N<

[N]=f×

A

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓型号:

M12；

查表得：

穿梁螺栓有效直径:

9.85mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=76mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=2.969kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×

76/1000=12.92kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.969kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

六、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；

挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=600×

18×

18/6=3.24×

104mm3；

I=600×

18/12=2.92×

105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×

（24.00+1.50）×

0.60×

1.60=29.376kN/m；

模板结构自重荷载设计值：

q2:

1.2×

0.30×

0.60=0.216kN/m；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×

（2.00+2.00）×

0.60=3.360kN/m；

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=0.1（q1+q2）l2+0.117q3l2=0.1×

（29.376+0.216）×

2002+0.117×

3.36×

2002=1.34×

σ=Mmax/W=1.34×

105/3.24×

104=4.1N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.1N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=q1+q2=29.376+0.216=29.592kN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=200.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=200.00/250=0.800mm；

29.592×

2004/（100×

2.92×

105）=0.116mm；

ν=0.116mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=0.8mm，满足要求！

七、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土粱和模板自重设计值（kN/m）：

q1=1.2×

[（24+1.5）×

1.6×

0.2+0.3×

（2×

1.42+0.6）/0.6]=10.205kN/m；

（2）施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：

q2=1.4×

（2+2）×

0.2=1.12kN/m；

均布荷载设计值q=10.205+1.120=11.325kN/m；

梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递，其设计值：

p=0.20×

[1.2×

0.18×

24.00+1.4×

（2.00+2.00）]×

（0.80-0.60）/4=0.108kN

2.支撑方木验算：

本工程梁底支撑采用方木，方木的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=10×

8×

8/6=1.07×

102cm3；

I=10×

8/12=4.27×

102cm4；

E=10000N/mm2；

计算简图及内力、变形图如下：

简图（kN·

方木的支座力:

N1=N3=0.845kN；

N2=5.322kN；

最大弯矩：

M=0.204kN·

m

最大剪力：

V=2.661kN

方木最大正应力计算值：

σ=M/W=0.204×

106/1.07×

105=1.9N/mm2；

方木最大剪应力计算值：

τ=3V/（2bh0）=3×

2.661×

1000/（2×

100×

80）=0.499N/mm2；

方木的最大挠度：

ν=0.024mm；

方木的允许挠度：

[ν]=0.8×

103/2/250=1.6mm；

方木最大应力计算值1.914N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

方木受剪应力计算值0.499N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.500N/mm2，满足要求！

方木的最大挠度ν=0.024mm小于方木的最大允许挠度[ν]=1.600mm，满足要求！

八、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

W=4.49cm3；

I=10.78cm4；

E=N/mm2；

1.梁两侧支撑钢管的强度计算：

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中力P=0.845kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.108kN·

m；

最大变形νmax=0.084mm；

最大支座力Rmax=2.358kN；

最大应力σ=M/W=0.108×

106/（4.49×

103）=24.1N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值24.1N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.084mm小于500/150与10mm,满足要求!

2.梁底支撑钢管的强度计算：

集中力P=5.322kN

最大弯矩Mmax=0.681kN·

最大变形νmax=0.527mm；

最大支座力Rmax=14.858kN；

最大应力σ=M/W=0.681×

103）=151.7N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值151.7N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.527mm小于500/150与10mm,满足要求!

九、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范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的双扣件承载力取值为16.00kN。

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16.00kN；

　　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，根据前面计算结果得到R=14.858kN；

R<

16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

十、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

纵向钢管的最大支座反力：

N1=2.358kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×

0.129×

4.8=0.744kN；

楼板混凝土、模板及钢筋的自重：

N3=1.2×

[（1.200/2+（0.800-0.600）/2）×

0.500×

0.300+（1.200/2+（0.800-0.600）/2）×

0.180×

（1.500+24.000）]=2.054kN；

N4=1.4×

（2.000+2.000）×

[1.200/2+（0.800-0.600）/4]×

0.500=1.820kN；

N=N1+N2+N3+N4=2.358+0.744+2.054+1.82=6.976kN；

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=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

lo=k1uh

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=1.7；

上式的计算结果：

立杆计算长度lo=k1uh=1.155×

1.7×

1.5=2.945m；

lo/i=2945.25/15.9=185；

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=0.209；

钢管立杆受压应力计算值；

σ=6975.856/（0.209×

424）=78.7N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=78.7N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:

N1=14.858kN；

（4.8-1.6）=0.744kN；

N=N1+N2=14.858+0.496=15.353kN；

σ=15353.295/（0.209×

424）=173.3N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=173.3N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[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。

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》

十一、梁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.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