支模架搭设方案.docx

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支模架搭设方案

城市生态公园工程

支

模

架

搭

设

方

案

编制：

审核:

审批：

支模架搭设方案

一、工程概况：

本工程位于瓯江口新区，工程内容景观、绿化、土石方、室外给排水、室外照明、管理房、小卖部、景观小品、室内安装等组成。

二、框架结构模板设计

编制依据

1、混凝土结构工程施工及验收规范

2、木结构设计规范

3、木结构工程施工及验收规范

4、施工图纸

1、基础模板

基础采用现浇钢筋砼基础。

2、顶板梁支模架计算（取最大梁截面计算）

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

现浇板采用十一夹板，在钢管支架上用8×6㎝方木@350支撑，梁外侧用4×6cm方木@500作背楞，但个别梁尺寸特别大的采用4×6cm 方木@400作背楞。

支模架采用Ф48×3.5钢管。

支模架立杆间距：

地下室部分为600×600；标准层梁1000×1000；标准层板支模架间距为1000×1000。

梁段:

L1。

（一）、计算参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.30；梁截面高度D（m）:

0.60；

混凝土板厚度（mm）:

150.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:

1.00；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

立杆步距h（m）:

1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.00；

梁支撑架搭设高度H（m）：

3.50；梁两侧立杆间距（m）:

0.60；

承重架支撑形式:

梁底支撑小楞垂直梁截面方向；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

立杆承重连接方式:

单扣件，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：

松木；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：

胶合面板；面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；

面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b（mm）：

50.0；梁底方木截面高度h（mm）：

100.0；

梁底纵向支撑根数：

2；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

次楞间距（mm）：

350，主楞竖向根数：

4；

主楞间距为：

100mm，220mm，210mm；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

钢楞；截面类型为圆钢管48×3.5；

次楞龙骨材料：

木楞，宽度60mm，高度80mm；

（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。

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，按5.714h考虑；

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。

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；

分别计算得50.994kN/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。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；

M--面板的最大弯距（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=1.2×1×18×0.9=19.44kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=19.440+2.520=21.960kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

面板的最大弯距M=0.125×21.96×3502=3.36×105N·mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=3.36×105/7.35×104=4.575N/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=4.575N/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

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=21.96N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×21.96×3504/（384×9500×4.86×105）=0.929mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=350/250=1.4mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.929mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm，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60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×82×2/6=128cm3；

I=6×83×2/12=512cm4；

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=（1.2×18×0.9+1.4×2×0.9）×1=21.96kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=177mm；

内楞的最大弯距:

M=0.101×21.96×176.672=6.92×104N·mm；

最大支座力:

R=1.1×21.96×0.177=8.455kN；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=6.92×104/1.28×105=0.541N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=0.541N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中l--计算跨度（外楞间距）：

l=500mm；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=21.96N/mm；

E--内楞的弹性模量：

10000N/mm2；

I--内楞的截面惯性矩：

I=5.12×106mm4；

内楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×21.96×5004/（100×10000×5.12×106）=0.181mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ν=0.181mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力8.455kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面类型为圆钢管48×3.5；

外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3；

外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4；

（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）。

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.922kN·m；

其中，F=1/4×q×h=5.49，h为梁高为1m，a为次楞间距为350mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=1.92×106/1.02×104=189.124N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=189.124N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

其中E-外楞的弹性模量：

206000N/mm2；

F--作用在外楞上的集中力标准值：

F=5.49kN；

l--计算跨度：

l=500mm；

I-外楞的截面惯性矩：

I=243800mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.615×5490.000×500.003/（100×206000.000×243800.000）=0.221mm；

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.221mm

外楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

外楞的最大挠度计算值ν=0.221mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，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170N/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=（1.2×18+1.4×2）×0.5×0.225=2.745kN。

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=2.745kN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。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

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。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=1000×18×18/6=5.40×104mm3；

I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4；

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=133.33mm；

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）×1.00×1.00×0.90=27.54kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m；

q=q1+q2+q3=27.54+0.38+2.52=30.44kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×30.438×0.1332=0.054kN·m；

σ=0.054×106/5.40×104=1.002N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=1.002N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[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:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=（（24.0+1.50）×1.000+0.35）×1.00=25.85KN/m；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=133.33mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=133.33/250=0.533mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×25.85×133.34/（100×9500×4.86×105）=0.012mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.012mm小于面板的最大允许挠度值:

[ν]=133.3/250=0.533mm，满足要求！

（七）、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

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+1.5）×1×0.133=3.4kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.35×0.133×（2×1+0.4）/0.4=0.28kN/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=（2.5+2）×0.133=0.6kN/m；

2.方木的支撑力验算

静荷载设计值q=1.2×3.4+1.2×0.28=4.416kN/m；

活荷载设计值P=1.4×0.6=0.84kN/m；

方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3；

I=5×10×10×10/12=416.67cm4；

方木强度验算:

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=4.416+0.84=5.256kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×5.256×0.5×0.5=0.131kN.m；

最大应力σ=M/W=0.131×106/83333.3=1.577N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值1.577N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算：

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:

V=0.6×5.256×0.5=3.154kN；

方木受剪应力计算值τ=3×3153.6/（2×50×100）=0.946N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.946N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

方木挠度验算:

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=3.400+0.280=3.680kN/m；

方木最大挠度计算值ν=0.677×3.68×5004/（100×10000×416.667×104）=0.037mm；

方木的最大允许挠度[ν]=0.500×1000/250=2.000mm；

方木的最大挠度计算值ν=0.037mm小于方木的最大允许挠度[ν]=2mm，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）×1.000=25.500kN/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×（25.500+0.350）+1.4×4.500=37.320kN/m2；

梁底支撑根数为n，梁底小横杆支撑间距为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）

变形图（mm）

弯矩图（kN·m）

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=3.942kN；

最大弯矩Mmax=0.726kN.m；

最大挠度计算值Vmax=1.081mm；

最大应力σ=0.726×106/5080=142.9N/mm2；

支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值142.9N/mm2小于支撑钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!

（八）、梁跨度方向钢管的计算

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。

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=3.942KN.

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

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=0.69kN·m；

最大变形Vmax=1.815mm；

最大支座力Rmax=8.476kN；

最大应力σ=0.69×106/（5.08×103）=135.813N/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135.813N/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Vmax=1.815mm小于1000/150与10mm,满足要求!

（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8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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=8.476kN；

R>6.40kN且R<12.80kN,所以单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求!

故采用双扣件！

（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：

纵向钢管的最大支座反力：

N1=8.476kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×3.5=0.542kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=1.2×（1.00/2+（0.60-0.40）/2）×1.00×0.35=0.252kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×（1.00/2+（0.60-0.40）/2）×1.00×0.250×（1.50+24.00）=4.590kN；

N=8.476+0.542+0.252+4.59=13.86kN；

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]=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=2945.25/15.8=186；

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=0.207；

钢管立杆受压应力计算值；σ=13859.757/（0.207×489）=136.923N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=136.923N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

三、砖混结构模板计算

根据本工程实际1-6#楼砖混结构预采用枇杷撑作为梁板模板支撑，砖混结构层高2.8米，板厚按100mm计算。

砖混结构支模架立柱采用圆木，大头直径10cm，小头直径8cm，立柱间距1米。

斜撑采用30×40方木，板底采用40×60方木支撑，间距300。

（一）、参数信息

1、模板支架参数

横向间距或排距（m）:

1.000；纵距（m）:

1.000；

模板支架计算高度（m）:

2.800；立柱采用圆木:

圆木小头直径（mm）:

80.000；圆木大头直径（mm）:

100.000；

斜撑截面宽度（mm）：

30.000；斜撑截面高度（mm）：

40.000；

帽木截面宽度（mm）：

60.000；帽木截面高度（mm）：

80.000；

斜撑与立柱连接处到帽木的距离（mm）:

600.000；

板底支撑形式：

方木支撑；方木的间隔距离（mm）：

300.000；

方木的截面宽度（mm）：

40.000；方木的截面高度（mm）：

60.000；

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）：

2.000；

3、楼板参数

钢筋级别：

二级钢HRB335（20MnSi）；楼板混凝土强度等级：

C25；

每层标准施工天数：

8；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）：

392.700；

楼板的计算跨度（m）：

4.500；楼板的计算宽度（m）：

4.000；

楼板的计算厚度（mm）：

100.000；施工期平均气温（℃）：

25.000；

4、板底方木参数

板底方木选用木材：

杉木；方木弹性模量E（N/mm2）：

9000.000；

方木抗弯强度