构架模板计算书.docx
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构架模板计算书
（一）、梁200×400mm模板支架计算书
计算依据：
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土梁名称
WL14
新浇混凝土梁计算跨度（m）
7.8
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
200×400
新浇混凝土结构层高（m）
6.6
梁侧楼板厚度（mm）
150
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
混凝土梁钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.5
混凝土板钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k（kN/m2）
1
对水平面模板取值Q2k（kN/m2）
2
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.45
非自定义:
0.32
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板，梁板立柱共用（B）
梁跨度方向立柱间距la（mm）
1500
梁两侧立柱间距lb（mm）
800
步距h（mm）
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）
1500、800
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）
400
梁底增加立柱根数
0
每跨距内梁底支撑小梁根数
4
梁底支撑主梁最大悬挑长度（mm）
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
模板及支架计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
设计简图如下：
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
18
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
13
面板弹性模量E（N/mm2）
6000
按四等跨连续梁计算，简图如下：
W＝bh2/6=200×18×18/6＝10800mm3，I＝bh3/12=200×18×18×18/12＝97200mm4
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q2k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.4）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.4）+1.4×0.7×2]×0.2＝2.856kN/m
q1静＝0.9×1.35×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+（24+1.5）×0.4]×0.2＝2.503kN/m
q1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×0.2＝0.353kN/m
q2＝[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝[0.1+（24+1.5）×0.4]×0.2＝2.06kN/m
1、抗弯验算
σ＝Mmax/W＝（0.107×2.503×0.52+0.121×0.353×0.52）×106/10800＝7.187N/mm2≤[f]＝13N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝0.632q2l4/（100EI）＝0.632×2.06×5004/（100×6000×97200）＝1.395mm≤[ν]＝l/250＝500/250＝2mm
满足要求！
3、支座反力计算
设计值（承载能力极限状态）
Rmax＝1.143q1静l+1.223q1活l＝1.143×2.503×0.5+1.223×0.353×0.5＝1.646kN
标准值（正常使用极限状态）
R'max＝1.143q2l＝1.143×2.06×0.5＝1.177kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
80×80
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
13
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.4
小梁弹性模量E（N/mm2）
9000
小梁截面抵抗矩W（cm3）
85.33
小梁截面惯性矩I（cm4）
341.33
计算简图如下：
承载能力极限状态
正常使用极限状态
承载能力极限状态：
面板传递给小梁q1＝1.646/0.2＝8.231kN/m
小梁自重q2＝0.9×1.35×（0.3-0.1）×0.5＝0.122kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=0.9×max[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1.4×0.7×2）]×（0.4-0.2/2）/2×0.5+0.9×1.35×0.5×（0.4-0.15）×0.5＝0.578kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=0.9×max[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1.4×0.7×2）]×（0.8-0.4-0.2/2）/2×0.5+0.9×1.35×0.5×（0.4-0.15）×0.5＝0.578kN
正常使用极限状态：
面板传递给小梁q1＝1.177/0.2＝5.886kN/m
小梁自重q2＝（0.3-0.1）×0.5＝0.1kN/m
梁左侧楼板传递给小梁荷载F1=（0.1+（24+1.1）×0.15）×（0.4-0.2/2）/2×0.5+0.5×（0.4-0.15）×0.5＝0.352kN
梁右侧楼板传递给小梁荷载F2=（0.1+（24+1.1）×0.15）×（0.8-0.4-0.2/2）/2×0.5+0.5×（0.4-0.15）×0.5＝0.352kN
1、抗弯验算
小梁弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.471×106/85330＝5.522N/mm2≤[f]＝13N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
小梁剪力图（kN）
Vmax＝1.45kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×1.45×1000/（2×80×80）＝0.34N/mm2≤[τ]＝1.4N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
小梁变形图（mm）
νmax＝0.638mm≤[ν]＝l/250＝800/250＝3.2mm
满足要求！
4、支座反力计算
承载能力极限状态
R1＝1.45kN，R2＝1.45kN
正常使用极限状态
R1＝0.981kN，R2＝0.981kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
主梁自重忽略不计，计算简图如下：
主梁计算简图
由上节可知R＝max[R1，R2]＝1.45kN，R'＝max[R1'，R2']＝0.981kN
1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.621×106/4490＝138.336N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝1.864kN
τmax＝2Vmax/A=2×1.864×1000/424＝8.793N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝2.681mm≤[ν]＝l/250＝1500/250＝6mm
满足要求！
4、扣件抗滑计算
R＝4.902kN≤1×8=8kN
采用双扣件，可满足要求。
七、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd（mm）
750
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（mm）
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.94
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.808
钢管类型
Ф48×3.5
立柱截面面积A（mm2）
424
回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.49
抗压强度设计值f（N/mm2）
205
立杆自重q（kN/m）
0.15
长细比验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1×1.94×（750+2×200）=2231mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1×1.808×1500=2712mm
λ=l0/i=2712/15.9=170.566≤[λ]=210
长细比满足要求！
1、风荷载计算
Mw＝0.9×1.4×ωk×la×h2/10＝0.9×1.4×0.32×1.5×1.52/10＝0.136kN·m
2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14，荷载设计值q1有所不同：
1）面板验算
q1＝[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.4）+0.9×1.4×2]×0.2＝2.976kN/m
2）小梁验算
F1＝[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.4-0.2/2）/2×0.5＝0.442kN
F2＝[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.8-0.4-0.2/2）/2×0.5＝0.442kN
q1＝7.707kN/m
q2＝0.122kN/m
同上四～六计算过程，可得：
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.94×（750+2×200）=2576.805mm
λ1＝l01/i＝2576.805/15.9＝162.063，查表得，φ1＝0.268
立柱最大受力N＝max[R1+N边1，R2+N边2]+Mw/lb＝max[4.263+[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.8+0.4-0.2/2）/2×1.5，4.263+[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.8+0.8-0.4-0.2/2）/2×1.5]+0.136/0.8＝9.695kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝9.695×103/（0.268×424）+0.136×106/4490＝115.628N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1.155×1.808×1500=3132.36mm
λ2＝l02/i＝3132.36/15.9＝197.004，查表得，φ2＝0.186
立柱最大受力N＝max[R1+N边1，R2+N边2]+Mw/lb＝max[4.263+[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.8+0.4-0.2/2）/2×1.5，4.263+[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×（0.8+0.8-0.4-0.2/2）/2×1.5]+0.136/0.8＝9.943kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝9.943×103/（0.186×424）+0.136×106/4490＝156.38N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
（二）、GJ1计算
悬挑长度取2500进行计算。
计算模型为用两根钢丝绳拉吊工字钢，吊点在第二排和最外排立杆下端。
GJ1计算提取点：
（一）、基本参数的计算：
由模板支模计算可知，支模立杆单根立杆产生的轴向压力值最大为P1＝9.943KN，另外，脚手架立杆单根立杆产生的轴向压力值P2＝6.0KN。
根据图纸建立受力图示：
悬挑脚手架示意图
（二）、基本参数
主梁离地高度（m）
51
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
2500
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
0
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1500
梁/楼板混凝土强度等级
C25
（三）、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
上拉
1100
3000
1100
是
2
上拉
2400
3000
2400
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
9.943
9.943
300
1500
2
9.943
9.943
1100
1500
3
6
6
1900
1500
4
6
6
2400
1500
附图如下：
平面图
立面图
（四）、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
170
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=9.943/1=9.943kN
第2排：
F'2=F2'/nz=9.943/1=9.943kN
第3排：
F'3=F3'/nz=6/1=6kN
第4排：
F'4=F4'/nz=6/1=6kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=9.943/1=9.943kN
第2排：
F2=F2/nz=9.943/1=9.943kN
第3排：
F3=F3/nz=6/1=6kN
第4排：
F4=F4/nz=6/1=6kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=1.436×106/141000=10.184N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=6.774×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=8.005N/mm2
τmax=8.005N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.06mm≤[ν]=2×lx/360=2×2500/360=13.889mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-0.207kN,R2=7.35kN,R3=16.803kN,R4=8.925kN
.（五）、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1700
钢丝绳直径（mm）
15.5mm钢丝绳
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
6
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
12
钢丝绳绳夹数量[n]
3
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法
上拉杆件角度计算：
α1=arctanL1/L2=arctan（3000/1100）=69.864°
α2=arctanL1/L2=arctan（3000/2400）=51.34°
上拉杆件支座力：
RS1=nzR3=1×16.803=16.803kN
RS2=nzR4=1×8.925=8.925kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=16.803/tan69.864°=6.161kN
NSZ2=RS2/tanα2=8.925/tan51.34°=7.14kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=16.803/sin69.864°=17.897kN
NS2=RS2/sinα2=8.925/sin51.34°=11.429kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=17.897kN
钢丝绳：
查表得，钢丝绳破断拉力总和：
Fg=184kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×184/6=26.067kN≥NS=17.897kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×26.067/（2×15.19）=2个≤[n]=3个
符合要求！
吊环计算：
每一个吊环仅限拉吊一根钢丝绳：
吊环强度计算公式为
=T/A<[f]
其中[f]——吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；
A——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。
限拉吊一根钢丝绳的吊环：
选择吊环的直径要至少（17897×4/3.1416/50/2）1/2=16mm。
本方案使用20mm吊环。
符合要求！
（六）、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[（NSZ1+NSZ2）]/nz=[（6.161+7.14）]/1=13.301kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=1.436×106/（1.05×141×103）+13.301×103/2610=14.795N/mm2≤[f]=205N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：
查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=1.436×106/（0.929×141×103）=10.962N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
（七）、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
20
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1500
压环钢筋
锚固点压环钢筋受力：
N/2=0.103kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=0.207×103/（3.14×202）=0.165N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求！
（三）、GJ2计算
悬挑长度取2500进行计算。
计算模型为用两根钢丝绳拉吊工字钢，吊点在第二排和最外排立杆下端。
GJ2计算提取点：
（一）、基本参数的计算：
支模立杆单根立杆产生的轴向压力值P1＝9.943KN，外架立杆单根立杆产生的轴向压力值P2＝6.0KN。
LL上的荷载传到GJ2上产生的支座反力分别为P1”＝9.943/2＝4.972KN、P2”＝6.0/2＝3.0KN。
根据图纸建立受力图示：
悬挑脚手架示意图
（二）、基本参数
主梁离地高度（m）
15
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
2500
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
0
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1500
梁/楼板混凝土强度等级
C25
（三）、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
上拉
1100
3000
1100
是
2
上拉
2400
3000
2400
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
14.915
14.915
300
1500
2
14.915
14.915
1100
1500
3
9
9
1900
1500
4
9
9
2400
1500
附图如下：
平面图
立面图
（四）、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
170
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=14.915/1=14.915kN
第2排：
F'2=F2'/nz=14.915/1=14.915kN
第3排：
F'3=F3'/nz=9/1=9kN
第4排：
F'4=F4'/nz=9/1=9kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=14.915/1=14.915kN
第2排：
F2=F2/nz=14.915/1=14.915kN
第3排：
F3=F3/nz=9/1=9kN
第4排：
F4=F4/nz=9/1=9kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=2.161×106/141000=15.329N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=10.086×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=11.92N/mm2
τmax=11.92N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.089mm≤[ν]=2×lx/360=2×2500/360=13.889mm
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