梁木模板与支撑计算书.docx
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梁木模板与支撑计算书
梁木模板与支撑计算书
一、梁模板基本参数
梁截面宽度B=300mm，
梁截面高度H=1000mm，
H方向对拉螺栓1道，对拉螺栓直径20mm，
对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离（即计算跨度）400mm。
梁模板使用的方木截面50×100mm，
梁模板截面底部方木距离300mm，梁模板截面侧面方木距离400mm。
梁底模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。
梁侧模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。
二、梁模板荷载标准值计算
模板自重=0.340kN/m2；
钢筋自重=1.500kN/m3；
混凝土自重=24.000kN/m3；
施工荷载标准值=2.500kN/m2。
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。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取2.000h；
T——混凝土的入模温度，取35.000℃；
V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/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1.200m；
1——外加剂影响修正系数，取1.000；
2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
F1=0.22*24*2*1*0.85*1.58=14.19kN/m2
F2=24*1.2=28.8kN/m2
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=14.190kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=14.190kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=28.8.000kN/m2。
三、梁模板底模计算
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3；
I=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4；
梁底模板面板按照三跨度连续梁计算，计算简图如下
梁底模面板计算简图
1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求：
f=M/W<[f]
其中f——梁底模板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——计算的最大弯矩（kN.m）；
q——作用在梁底模板的均布荷载（kN/m）；
q=1.2×[0.34×0.30+24.00×0.30×1.00+1.50×0.30×1.00]+1.4×2.50×0.30=10.35kN/m
最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×10.35×0.3002=0.093kN.m
f=0.093×106/16200.0=5.74N/mm2
梁底模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!
2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6×0.300×10.35=1.863kN
截面抗剪强度计算值T=3×10.35/（2×300×18）=0.2875N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=0.34×0.30+24.00×0.30×1.00+1.50×0.30×1.00=7.75N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×7.75×300.04/（100×6000.00×145800.0）=0.4858mm
梁底模板的挠度计算值:
v=0.4858mm小于[v]=300/250=2.057,满足要求!
四、梁模板底方木计算
梁底方木的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！
五、梁模板侧模计算
梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下
图梁侧模板计算简图
1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求：
f=M/W<[f]
其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——计算的最大弯矩（kN.m）；
q——作用在梁侧模板的均布荷载（N/mm）；
q=（1.2×14.19+1.4×4.00）×1.00=22.628N/mm
最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×22.628×0.4002=-0.362kN.m
f=0.362×106/54000.0=6.705N/mm2
梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!
2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6×0.400×22.628=5.431kN
截面抗剪强度计算值T=3×5431/（2×1000×18）=0.453N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=14.19×1.00=14.19N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×14.190×400.04/（100×6000.00×486000.0）=0.843mm
梁侧模板的挠度计算值:
v=0.843mm小于[v]=400/250,满足要求!
六、穿梁螺栓计算
计算公式:
N<[N]=fA
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；
穿梁螺栓承受最大拉力N=（1.2×14.19+1.4×4.00）×1.00×0.40/1=9.05kN
穿梁螺栓直径为20mm；
穿梁螺栓有效直径为16.9mm；
穿梁螺栓有效面积为A=225.000mm2；
穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=38.250kN；
穿梁螺栓承受拉力最大值为N=9.051kN；
穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距400mm。
每个截面布置1道穿梁螺栓。
穿梁螺栓强度满足要求!
七、梁支撑脚手架的计算
支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。
梁模板扣件钢管高支撑架计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容
易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使
用安全》，供脚手架设计人员参考。
模板支架搭设高度为7.0米，
基本尺寸为：
梁截面B×D=300mm×1000mm，梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=1.20米，立杆的步距h=1.20米，
梁底增加1道承重立杆。
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、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。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=25.000×1.000×0.250=6.250kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×0.250×（2×1.000+0.300）/0.300=0.671kN/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）：
经计算得到，活荷载标准值P1=（1.000+2.000）×0.300×0.250=0.225kN
均布荷载q=1.2×6.250+1.2×0.671=8.305kN/m
集中荷载P=1.4×0.225=0.315kN
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=25.00×1.80×1.80/6=13.50cm3；
I=25.00×1.80×1.80×1.80/12=12.15cm4；
计算简图
弯矩图（kN.m）
剪力图（kN）
变形图（mm）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.631kN
N2=1.932kN
N3=0.244kN
最大弯矩M=0.031kN.m
最大变形V=0.1mm
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.030×1000×1000/13500=2.259N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3×1179.0/（2×250.000×18.000）=0.393N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.096mm
面板的最大挠度小于180.0/250,满足要求!
二、梁底支撑方木的计算
（一）梁底方木计算
按照三跨连续梁计算，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，计算公式如下:
均布荷载q=1.932/0.250=7.727kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.73×0.25×0.25=0.048kN.m
最大剪力Q=0.6×0.250×7.727=1.159kN
最大支座力N=1.1×0.250×7.727=2.125kN
方木的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W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=0.048×106/83333.3=0.58N/mm2
方木的抗弯计算强度小于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=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×1159/（2×50×100）=0.348N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
（3）方木挠度计算
最大变形v=0.677×6.439×250.04/（100×9500.00×4166666.8）=0.004mm
方木的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
（一）梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取方木支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图（kN.m）
支撑钢管变形图（mm）
支撑钢管剪力图（kN）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.070kN.m
最大变形vmax=0.02mm
最大支座力Qmax=2.724kN
抗弯计算强度f=0.07×106/4491.0=15.56N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
（二）梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图（kN.m）
支撑钢管变形图（mm）
支撑钢管剪力图（kN）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.604kN.m
最大变形vmax=7.09mm
最大支座力Qmax=14.436kN
抗弯计算强度f=1.60×106/4491.0=197.27N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
四、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=14.44kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
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。
五、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
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=14.44kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.149×7.000=1.251kN
N=14.436+1.251+0.000=15.687kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；
i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.60
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
——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）；
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
l0=k1uh
（1）
l0=（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5.3.3；u=1.75
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.10m；
公式
（1）的计算结果：
=124.32N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
（2）的计算结果：
=54.48N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],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
l0=k1k2（h+2a）（3）
k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.022；
公式（3）的计算结果：
=66.19N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],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。
表1模板支架计算长度附加系数k1
———————————————————————————————————————
步距h（m）h≤0.90.9k11.2431.1851.1671.163
———————————————————————————————————————
表2模板支架计算长度附加系数k2
—————————————————————————————————————————————
H（m）46810121416182025303540
h+2a或u1h（m）
1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173
1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149
1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132
1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123
1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111
1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104
2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101
2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094
2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091
—————————————————————————————————————————————————
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》
六、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。
4.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。
5.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400mm；
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。
6.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。
7.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、松动和变形情况及时解决。
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