模板工程施工方案.docx

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模板工程施工方案

本工程由3幢16层框剪结构商住楼，位于潮阳区谷饶镇华光居委游泳池洋坊，东、南、北方三向均为私人住宅楼，西边为一条小河流，总建筑面积约60324为平方米，建筑物总高度（檐口高度）48.5米。

整个场区设计一层地下室，地下室面积约8747.7㎡，作为停车场和设备用房，每梯为四户配2条电梯兼做消防电梯均直落地下室。

本工程按7度抗震设防，框架抗震等级三级、剪力墙抗震等级二级；结构安全等级为二级；地基设计等级为丙级，砌体施工质量控制等级为B级。

第一章梁模板的验算

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.25；

梁截面高度D（m）:

0.50

混凝土板厚度（mm）:

120；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La（m）:

0.60；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

脚手架步距（m）:

1.20；

梁支撑架搭设高度H（m）：

2.90；

梁两侧立柱间距（m）:

0.70；

承重架支设:

无承重立杆，钢管支撑垂直梁截面；

立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.00；

采用的钢管类型为Φ48×3.50；

扣件连接方式:

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:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；

钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；

新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:

18.0；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

2.0；

振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.0

3.材料参数

木材品种：

柏木；

木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；

木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.7；

面板类型：

钢面板；

钢材弹性模量E（N/mm2）：

210000.0；

钢材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

205.0；

面板弹性模量E（N/mm2）：

210000.0；

面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

205.0；

4.梁底模板参数

梁底纵向支撑根数：

2；

面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；

次楞间距（mm）：

300；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

穿梁螺栓竖向间距（mm）：

600；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

木楞,，宽度60mm，高度80mm；

主楞合并根数：

2；

次楞龙骨材料：

木楞,，宽度40mm，高度60mm；

次楞合并根数：

2；

二、梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

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:

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，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；

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1.000。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为44.343kN/m2、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/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倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

1.抗弯验算

其中，σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--面板的最大弯距（N.mm）；

W--面板的净截面抵抗矩，W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

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=1.2×0.50×18.00×0.85=9.18kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.50×2.00×0.85=1.19kN/m；

q=q1+q2=9.180+1.190=10.370kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=300.00mm；

面板的最大弯距M=0.1×10.37×300.002=9.33×104N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=9.33×104/2.70×104=3.457N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=205.000N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=3.457N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=18.00×0.50=9.00N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=300.00mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=210000.00N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.677×9.00×300.004/（100×210000.00×2.43×105）=0.010mm；

面板的最大容许挠度值:

[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.010mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm，满足要求！

四、梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞（木或钢）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。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度60mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=40×60×60/6=24.00cm3；

I=40×60×60×60/12=72.00cm4；

内楞计算简图

（1）.内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--内楞的最大弯距（N.mm）；

W--内楞的净截面抵抗矩；

[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×18.000×0.85+1.4×2.000×0.85）×0.300/2=3.11kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=500mm；

内楞的最大弯距:

M=0.1×3.11×500.002=7.78×104N.mm；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=7.78×104/2.40×104=3.241N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=17.000N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=3.241N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=17.000N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中E--面板材质的弹性模量：

10000.00N/mm2；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=18.00×0.30/2=2.70N/mm；

l--计算跨度（外楞间距）：

l=500.00mm；

I--面板的截面惯性矩：

E=7.20×105N/mm2；

内楞的最大挠度计算值:

ω=0.677×2.70×500.004/（100×10000.00×7.20×105）=0.159mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ω]=2.000mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.159mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.000mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞（木或钢）承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，外龙骨采用木楞，截面宽度60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=60×80×80/6=64.00cm3；

I=60×80×80×80/12=256.00cm4；

外楞计算简图

（1）外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）

M--外楞的最大弯距（N.mm）；

W--外楞的净截面抵抗矩；

[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。

最大弯矩M按下式计算：

其中，作用在外楞的荷载:

P=（1.2×18.00×0.85+1.4×2.00×0.85）×0.50×0.60/2=3.11kN；

外楞计算跨度（对拉螺栓竖向间距）:

l=600mm；

外楞的最大弯距：

M=0.175×3111.000×600.000=3.27×105N.mm

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=3.27×105/6.40×104=5.104N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=17.000N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=5.104N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2，满足要求！

（2）外楞的挠度验算

其中E--外楞的弹性模量，其值为10000.00N/mm2；

p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

p=18.00×0.50×0.60/2=2.70KN；

l--计算跨度（拉螺栓间距）：

l=600.00mm；

I--面板的截面惯性矩：

I=2.56×106mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ω=1.146×2.70×103×600.003/（100×10000.00×2.56×106）=0.261mm；

外楞的最大容许挠度值:

[ω]=2.400mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.261mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.400mm，满足要求！

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

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170.000N/mm2；

查表得：

穿梁螺栓的直径:

12mm；

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=18.000×0.500×0.600×2=10.800kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170.000×76/1000=12.920kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=10.800kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.920kN，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。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。

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=600.00×18.00×18.00/6=3.24×104mm3；

I=600.00×18.00×18.00×18.00/12=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：

其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--计算的最大弯矩（kN.m）；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；

q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+1.50）×0.60×0.70×0.85=10.92kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×0.60×0.85=0.21kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×2.00×0.60×0.85=1.43kN/m；

q=q1+q2+q3=10.92+0.21+1.43=12.57kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=1/8×12.566×0.3002=0.141kN.m；

σ=0.141×106/3.24×104=4.363N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.363N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=205.000N/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:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=（（24.0+1.50）×0.700+0.35）×0.60=10.92KN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=210000.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ω]=300.00/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:

ω=5×10.920×300.04/（384×210000.0×2.92×105）=0.019mm；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.019mm小于面板的最大允许挠度值:

[ω]=300.0/250=1.200mm，满足要求！

七、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用钢管。

强度及抗剪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。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=（24.000+1.500）×0.700×0.300=5.355kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×0.300×（2×0.700+0.300）/0.300=0.595kN/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/m）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.500+2.000）×0.300=1.350kN/m；

2.钢管的支撑力验算

静荷载设计值q=1.2×5.355+1.2×0.595=7.140kN/m；

活荷载设计值P=1.4×1.350=1.890kN/m；

钢管计算简图

钢管按照三跨连续梁计算。

本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.08cm3

I=12.19cm4

钢管强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

线荷载设计值q=7.140+1.890=9.030kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×7.140×0.600×0.600=0.257kN.m；

最大应力σ=M/W=0.257×106/5080.0=50.598N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2；

钢管的最大应力计算值50.598N/mm2小于钢管抗弯强度设计值205.000N/mm2,满足要求!

钢管抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:

V=0.6×7.140×0.600=2.570kN；

钢管的截面面积矩查表得A=489.000mm2；

钢管受剪应力计算值τ=2×2570.400/489.000=10.513N/mm2；

钢管抗剪强度设计值[τ]=120.000N/mm2；

钢管的受剪应力计算值10.513N/mm2小于钢管抗剪强度设计值120.000N/mm2,满足要求!

钢管挠度验算:

最大挠度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:

q=5.355+0.595=5.950kN/m；

钢管最大挠度计算值ω=0.677×5.950×600.0004/（100×20600.000×12.190×104）=2.079mm；

钢管的最大允许挠度[ω]=0.600×1000/250=2.400mm；

钢管的最大挠度计算值ω=2.079mm小于钢管的最大允许挠度[ω]=2.400mm，满足要求！

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

荷载计算公式如下：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m2）：

q1=（24.000+1.500）×0.700=17.850kN/m2；

（2）模板的自重（kN/m2）：

q2=0.350kN/m2；

（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/m2）：

q3=（2.500+2.000）=4.500kN/m2；

q=1.2×（17.850+0.350）+1.4×4.500=28.140kN/m2；

梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

当n=2时：

当n＞2时：

计算简图（kN）

支撑钢管变形图（kN.m）

支撑钢管弯矩图（kN.m）

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=2.709kN；

最大弯矩Mmax=0.542kN.m；

最大挠度计算值Vmax=1.178mm；

支撑钢管的最大应力σ=0.542×106/5080.0=106.654N/mm2；

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值106.654N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

八、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。

九、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8.000kN，按照扣件抗滑承载力系数0.800，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.400kN。

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6.40kN；

　　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=2.709kN；

R<6.40kN,单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

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：

横杆的最大支座反力：

N1=2.709kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.149×3.900=0.697kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=1.2×（1.00/2+（0.70-0.30）/2）×0.60×0.35=0.176kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×（1.00/2+（0.70-0.30）/2）×0.60×0.120×（1.50+24.00）=1.542kN；

N=2.709+0.697+0.176+1.542=5.124kN；

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--钢管立杆轴心受压应力计算值（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，按下式计算

lo=k1uh

（1）

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；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.200=2.356m；

Lo/i=2356.200/15.800=149.000；

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=0.312；

钢管立杆受压应力计算值；σ=5124.492/（0.312×489.000）=33.588N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=33.588N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！

第二章模板支架验算

一、设计参数

1.脚手架参数

横向间距或排距（m）:

1.00；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；脚手架搭设高度（m）:

3.46；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；

扣件连接方式:

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

板底支撑连接方式:

钢管支撑；

板底钢管的间隔距离（mm）:

300.00；

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；

楼板浇筑厚度（m）:

0.14；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

3.楼板参数

钢筋级别:

二级钢HRB335（20MnSi）；楼板混凝土标号:

C30；

每层标准施工天数:

10；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:

1440.000；

计算楼板的宽度（m）:

10.80；计算楼板的厚度（m）:

0.14；

计算楼板的长度（m）:

12.90；施工平均温度（℃）:

25.000；

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

二、纵向支撑钢管的计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩w=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

方木楞计算简图

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q11=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）:

q12=0.350×0.300=0.105kN/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）：

q2=（1.000+2.000）×0.300=0.900kN/m；

2.强度验算:

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

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:

最大弯矩计算公式如下:

静荷载：

q1=1.2×（q1+q2）=1.2×（0.900+0.105）=1.206kN/m；

活荷载：

q2=1.4×0.900=1.260kN/m；

最大弯距Mmax=（0.100×1