模板安全计算.docx

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模板安全计算

xxxxxxxxX程

施工方案

（编号：

XX・SGFA-20XX・xx（xx））

111西潞安工程有限公司

年月曰

1.编制依据2..

2.工程参数2..

3.模板面板验算4..

4.次楞方木验算6.

5.主楞验算8..

6.可调托撑承载力验算9.

7.风荷载计算9.

8.立杆稳定性验算1.1

9.坡屋面板下立杆局部稳定性验算14

10.支撑结构地基承载力验算15

11.架体抗倾覆验算15

1.编制依据

1、工程施工图纸及现场概况

2、《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013

3、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

4、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

6、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

7、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

&《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

9、《钢结构设计规范》GB50017-2003

10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002

11、《木结构设计规范》GB50005-2003

12、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008

13、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质［2009）87号

14、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质［2009）254号

2.工程参数

楼板模板支架参数

建筑施工危险等级

I级

危险等级系数

支撑结构1

水平杆件

1

磴楼板厚度

支架高度

立杆纵距

立杆横距

水平杆最大步距

顶步步距

立杆顶伸出长度a

扫地杆高度

钢管类型

048X

面板

木胶合板厚度：

12mm

當

方木50mrX80mm间距

一密3日

主楞

双钢管

剪刀撑

依据JGJ300-2013规范要求，米用有剪刀撑框架式支撑结构,剪刀撑

宽度：

纵距方向4跨，横距方向4跨

支撑结构与既有结构连接情况

支撑结构与既有结构未作可菲连接

何载参数

永久何载

新浇磴自重

24kN/m

钢筋自重

am

面板次楞自重

2m

支架自重

m

可变何载

施工人员

及设备荷载

面板与次楞

主楞

立杆

2m

2m

2m

泵送栓或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载竖向永久荷载标准值的2%

风荷载

北京•基本风压：

m

500

12CO

3803

15CO

II

ID||。

503

3•模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为12mm,取主楞间距的面板作为计算宽度。

3

面板的截面抵抗矩W=900X12X12/6=21600mm

截面惯性矩匸900X12X12X12/12=129600口市

（一）强度验算

1、面板按四跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑「计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q.=[x（24x+x++x]x=m

q.=[x（24x+x++xx]x=m

根据以上两者比较应取q.=m作为设计依据o

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=xx=kN/m

跨中集中荷载设计值P二x=

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载:

M=.l=xx=•m

施工荷载为集中荷载：

Mml+=xx+xx=•m

取皿尸•m验算强度o

面板抗弯强度设计值f=mm；

MiaxX106

CT===mm

W21600

面板强度满足要求！

（-）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取

q=x（24x+x++）二m

面板最大容许挠度值：

200/400=;

面板弹性模量：

E=4500N/mm23;

XX'200

v==

100EI100X4500X129600

满足要求！

4.次楞方木验算

次楞釆用方木，宽度50mm高度80mm间距，截面抵抗矩V和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩W=50X80X80/6=53333mm；

截面惯性矩I=50X80X80X80/12=2133333口市

（一）抗弯强度验算

2荷载计算

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q.=[X（24X+X++X]X=m

q.=[X（24X+X++XX]X=m

根据以上两者比较应取q.=m作为设计依据o

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=XX=m

跨中集中荷载设计值P=X=

3强度验算

施工荷载为均布线荷载：

次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取立杆横距，L=o

r

Q

11111111i

吐A

tLrL

L

rirl

M=.1=xx=•m

施工荷载为集中荷载：

M2=2|+=xx+xx=•m

取Mna二•仃I验算强度。

木材抗弯强度设计值f=17N/mm；

MLxx1O6

CT==zTmw

W53333

次楞抗弯强度满足要求！

（二）抗剪强度验算

施工荷载为均布线荷载时：

Vi=il=xx=

施工荷载为集中荷载：

V2=2l+=xx+x=

取V二验算强度0

木材抗剪强度设计值fv=mm；

抗剪强度按下式计算：

3xx103

3V二mnnvfv=mm2

T二二2x50x80

2bh

次楞抗剪强度满足要求！

（三）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取

q=x（24x+x++）=m

次楞最大容许挠度值：

900/250=;

次楞弹性模量：

E=10000N/mm2；

xx

V===<

1OOEI

1OOx10000x2133333

满足要求!

5.主楞验算

主楞采用：

双钢管，截面抵拒矩W=截面惯性矩匸，弹性模量E=206000N/mm

（一）强度验算

当进行主楞强度验算时，施工人员及设备均布荷载取mrK

首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：

qn=[x（24x+x++x]x=m

q.2=[x（24x+x++xx]x=m

根据以上两者比较应取q.=m作为设计依据。

次楞最大支座力三匸xx=o

次楞作用集中荷载P=，进行最不利荷载布置如下图：

4.59

4.594.594.59

4.594.594.59

4.59

AAS

z\

500

500

Z

500

込计算简图（kN）.0.585

弯矩图（kN•m）

支座力自左至右分别为：

R仁R2=;R3=;R4=;

最大弯矩Mma=・m；

主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm；

MnaxX1O6

（T==二mrn<205N/mm2

WX1OJ

主楞抗弯强度满足要求！

（-）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取。

首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：

q=X（24X+X++）=m

次楞最大支座力ml二XX=。

以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P,经计算，主梁最大变形值V=。

主梁的最大容许挠度值：

500/150=,

最大变形Vmax=<

满足要求！

6.可调托撑承载力验算

主楞通过可调托撑传递给立杆的最大荷载设计值为，可调托撑受压承载力设计值为

40kNo

<40kN，可调托撑承载力满足要求！

7.风荷载计算

1.风荷载标准值

风荷载标准值应按下式计算：

3k二Us卩3。

3。

…基本风压，按北京10年一遇风压值采用，3o=mo

荷载规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。

支撑架的挡风系数=xA/（laXh）=XX=

式中月一一一步一跨范围内的挡风面积，A=（la+h+d=

Ia■…立杆间距…h—步距…d—钢管外径，

系数节点面积增大系数。

系数支撑架立面每平米内剪刀撑的平均长度O

单排架无遮拦体形系数：

卩st==X=

无遮拦多排模板支撑架的体形系数：

仁2

1-11

n—风荷载地形地貌修正系数on支撑架相连立杆排数。

支撑架顶部立杆段距地面计算高度H二，按地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区风压高度变化系数卩-

支撑架顶部立杆段风荷载标准值①&口z卩s3o=xx=m

2.风荷载引起的立杆轴力标准值Nvk

有剪刀撑框架结构支撑结构，按下式计算:

nwaPw/K-f4XX

Nv===

2B2X10

式中：

Pw—风荷载的线荷载标准值、Pw=3Ja=X=m

3k—风荷载标准值,3k=m,la—立杆纵向间距，Ia=

门疵一单元框架的纵向跨数，取nwa=4

卜一支撑结构高度，H=,B—支撑结构横向宽度，B=10m

3.风荷载引起的立杆弯矩设计值M

有剪刀撑框架式支撑结构，风荷载引起的立杆弯矩标准值MPMK

FwhX

Mk===•m

1010

风荷载引起的立杆弯矩设计值M=yQMvk=X=•m

8.立杆稳定性验算

（一）立杆轴力设计值

对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合计算荷载组合的效应设计值。

分别计算由可变荷载或永久荷载控制的效应设计值，按最不利的效应设计值确定。

不组合风荷载时，

立杆轴力设计值按下式计算取较大值：

X[X+（24X+X+XX]+XXX=；

X[X+（24X+X+XX]+XXXX}=；

立杆轴向力取上述较大值，N三

组合风荷载时：

X[X+（24X+X+XX]+XX（+XX）=；

X[X+（24X+X+XX]+XXX（+XX}=；

立杆轴向力取上述较大值，N三

（2）立杆计算长度

有剪刀撑框架式支撑结构中的单元框架稳定性验算时，立杆计算长度L=BhB3Ph

立杆计算长度系数，按《建筑施工临时支撑结构技术规范》附录表B-3水平杆连

续取值。

表中主要参数取值如下：

ElIyhk6h

有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比，

其中E・■弹性模量，取206000（N/mm2

I—钢管的截面惯性矩，取107800（mm4

h—立杆步距>取1500mm

k—节点转动刚度，取35kN・m/rad

I丫一立杆的y向间距，取500mm

206000X107800500

K=+—

1500X35X1066X1500

单元框架x向跨距与步距h之比，ax=lx/h==

m—单元框架的x向跨数，nx=4

x向定义：

立杆纵横向间距不同，x向分别取纵向、横向进行计算，卩取计算结果的较大值。

x向为立杆横距方向时，K=,lx=，ly二，ax=，nx=4，查表得立杆计算长度系数卩二

x向为立杆纵距方向时，K=,lx=，ly二，ax=，nx=4，查表得立杆计算长度系数卩二

x向取立杆横距方向，立杆计算长度系数卩二

Ba—扫地杆高度与悬臂长度修正系数，按附录表B-5水平杆连续取值，B3=

其中a—扫地杆高度与步距h之比，a==

a?

—悬臂长度与步距h之比，a2==

a—a与a?

中的较大值，a=

Bh—高度修正系数»架体高度.BH=1

立杆计算长度Lo=BhBayh=1xxx=

（三）立杆稳定性验算

有剪刀撑框架式支撑结构，应按下式对单元框架进行立杆稳定性验算：

N

A

N-立杆轴力设计值，取；

-轴心受压构件的稳定系数，根据长细比入二L°/i查规范附录A取值；

入一计算长细比，入二L/i二2230/N40，查表=;

L。

一立杆计算长度，取2230mmi—杆件截面回转半径，取；

A-杆件截面积，取424口市f—钢材抗压强度设计值，取205N/mrh

NX2

22

==mm<仁205N/mm

AX424

立杆稳定性满足要求

立杆局部稳定性验算

有剪刀撑框架式支撑结构，组合风荷载时，还应按下式进行立杆局部稳定性验算:

W（1

11NE）

N-立杆轴力设计值，取;

■■轴心受压构件的稳定系数根据长细比入二L°/i查规范附录A取值;

入一计算长细比，入二!

_/匸250/日57，查表=

L。

一立杆计算长度，进行局部稳定性验算时，Lo=（1+2a）h=（1+2xx=a—ai与a?

中的较大值»a=

其中a—扫地杆高度与步距h之比，a,==

a?

—悬臂长度与步距h之比，a2==

i—杆件截面回转半径，取；

A-杆件截面积，取424mA;f—钢材抗压强度设计值，取205N/mrh

M—风荷载引起的立杆弯矩设计值，•m

W—杆件截面模最，W=4490mm

N'e一立杆的欧拉临界力，

n2EA2x206000X424

N1E===

入21572

立杆稳定性验算如下:

x103

x106

X424

4490X（XX）

=+=mfr<仁205N/mm2

立杆局部稳定验算满足要求

9.坡屋面板下立杆局部稳定性验算

坡屋面板坡度为45度，板下立杆伸出顶层水平杆悬臂长度为。

由于坡屋面板下立杆顶部

承受施工荷载引起的水平方向分力，需对立杆伸出顶层水平杆悬臂长度验算局部稳定性。

新浇筑混凝土自重和钢筋自重等永久荷载作用方向向下，不引起水平方向分力。

施

工荷载作用方向与面板垂直，引起水平方向分力。

按JGJ162等相矢规范，考虑施工荷载

作用于面板上，通过次楞与主楞，从上到下递减传于支架立杆，故计算立杆顶局部稳定性

时，施工荷载标准值取1kN/mt

施工荷载引起的水平力标准值：

1xsin45XX=；

风荷载引起的水平力按现行《建筑结构荷载规范》表8.3.1中第27项的规定计算，风荷载体型系数us=，风荷载标准值计算如下：

2

3k=[12.3o=XX=m

风荷载对立杆引起的水平力计算如下：

XXXtg45=

+=<8kN，顶层水平杆扣件抗滑移验算满足要求！

水平荷载引起的立杆弯矩设计值M二XX=・m

立杆轴力设计值计算如下：

X（24X+X+XX+XXcos45XX=；

X（24X+X+XX+XXXcos45XX=；

立杆轴向力取大值N二

计算长度取立杆伸出顶层水平杆悬臂长度的2倍，长细比入二L/匸50X2/=63，稳定

系数二

2・

=+=mm<仁205N/m

m

NMX10=

+2+

XX10结论：

立杆局部稳定验算满足要求10・支撑结构地基承载力验算

1、支承于地基土上时，地基承载力设计值fg按下式计算：

fg=kcfak

fak—地基承载力特征值，按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规

定确定，地基土类型为9,取fak=200kN/m2

kc——地基承载力调整系数，kc=1

2

地基承载力设计值fg=200X1=200kN/m

2、计算立杆基础底面积A

立杆下设置垫板，垫板作用长度，作用宽度，立杆基础底面积取垫板作用面积。

立杆基础底面积A尸X=

3、支撑结构传至立杆基础底面的轴力设计值N二

4、立杆基础底面的平均压力设计值P按下式计算：

N

P===m2

A

地基承载力满足要求！

。

11•架体抗倾覆验算

支架应按脸浇筑前和碇浇筑时两种工况进行抗倾覆验算，抗倾覆验算应满足下式要求：

丫oMWM

•支架的抗倾覆力矩设计值

M…支架的倾覆力矩设计值

丫。

一结构重要性系数，取4

架体高度，宽度10m取一个立杆纵距作为架体计算长度。

（一）脸浇筑前架体抗倾覆验算

混凝土浇筑前，支架在搭设过程中，倾覆力矩主要由风荷载产生。

1、风荷载倾覆力矩计算

作用在模板支撑架上的水平风荷载标准值①

风荷载作用下的倾覆力矩丫oM=1xxxxx2=・m

2、架体抗倾覆力矩计算

当钢筋绑扎完毕后，架体、模板与钢筋自重荷载标准值如下（立杆取12排o）:

xx12++XXX10=

架体自重作用下产生的抗倾覆力矩，永久荷载的分项系数取

M=xx10/2=・m

M抗倾覆验算满足要求！

（二）脸浇筑时架体抗倾覆验算

混凝土浇筑时，支架的倾覆力矩主要由泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载产生，附加水平荷载以水平力的形式呈线荷载作用在支架顶部外边缘上。

抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土和模板自重等永久荷载产生。

1、附加水平荷载产生的倾覆力矩计算

附加水平荷载取竖向永久荷载标准值的2%

xx12++xxx10）x2%=x2%=

附加水平荷载下产生的倾覆力矩丫oM=1xxx=・m

2、架体抗倾覆力矩计算

架体自重作用下产生的抗倾覆力矩，永久荷载的分项系数取

M=xx10/2=•m

MvMr，抗倾覆验算满足要求！