高支模内架计算.docx
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高支模内架计算
高支模内架计算
板模板（扣件钢管高架）计算书
高支撑架的计算依据《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。
因本工程梁支架高度大丁4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）:
扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容
一、参数信息：
1.模板支架参数
横向间距或排距（m）:
0.80;纵距（m）:
0.80;步距（m）:
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.10;模板支架搭设高度（m）:
9.78;
采用的钢管（mm）:
①48?
.5;板底支撑连接方式：
方木支撑；
立杆承重连接方式：
双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:
0.80
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）:
2.500;
4.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为12mm；板底支撑采用方木；
面板弹性模量E（N/mm2）:
9500;面板抗弯强度设计值（N/mm2）:
13;
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.400;木方的间隔距离（mm）:
250.000;
木方弹性模量E（N/mm2）:
9500.000;木方抗弯强度设计值（N/mm2）:
13.000;
木方的截面宽度（mm）:
50.00;木方的截面高度（mm）:
100.00;
5.楼板参数
钢筋级别：
二级钢HRB335（20MnSi）;楼板混凝土强度等级：
C30;
每层标准施工天数：
8;每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:
654.500;
楼板的计算长度（m）:
4.50;施工平■均温度（C）:
18.000;
楼板的计算宽度（m）:
4.00;
楼板的计算厚度（mm）:
120.00;
单位：
（mm]
模板支架立面图
图2楼板支撑架荷载计算单元
、模板面板计算
1m的面板作为计
面板为受弯构件，需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度
算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100?
.22/6=24cm3;
I=100?
.23/12=14.4cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
q
F1
F1
F4
F1
f1
F4
DQU
L颂
250
小1
L250
L
-
r』
r』
面板计算简图
1、荷载计算
（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）:
q1=25?
.12?
+0.35?
=3.35kN/m；
（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）:
q2=2.5?
=2.5kN/m;
2、强度计算
下:
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
其中：
q=1.2?
.35+1.4?
.5=7.52kN/m
最大弯矩M=0.1?
.52?
.252=0.047kN®;
面板最大应力计算值b=47000/24000=1.958N/mrii;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为1.958N/mm2小丁面板的抗弯强度设计值13
N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q=3.35kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677?
.35?
5C4/（100?
500?
4.4?
C4）=0.065mm;
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm;
面板的最大挠度计算值0.065mm小丁面板的最大允许挠度1mm,满足要求
三、模板支撑方木的计算：
方木按照两跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=5?
0?
0/6=83.33cm3;
I=5?
0?
0?
0/12=416.67cm4;
下:
方木楞计算简图
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）:
q1=25?
.25?
.12=0.75kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35?
.25=0.088kN/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）:
p1=2.5?
.25=0.625kN/m；
2.强度验算：
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
M=0.125qR
均布荷载q=1.27（q1+q2）+1.4#1=1.270.75+0.088）+1.47.625=1.88kN/m；
最大弯矩M=0.125ql2=0.1257.887.8^=0.15kN®;
方木最大应力计算值b=M/W=0.15?
06/83333.33=1.805N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为1.805N/mm2小丁方木的抗弯强度设计值13
/mm2,满足要求！
3.抗剪验算：
截面抗剪强度必须满足：
r=3V/2bh<[r]
其中最大剪力:
V=0.6257.887.8=0.94kN;
方木受剪应力计算值r=3?
.94703/（270700）=0.282N/mm2;
方木抗剪强度设计值3]=1.4N/mn2;
方木的受剪应力计算值0.282N/mm2小丁方木的抗剪强度设计值1.4
/mm2,满足要求！
4.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：
0.521g/…5
v=—<[v1=//400
100EI
均布荷载q=q1+q2=0.838kN/m;
最大挠度计算值v=0.527.83870C4/（10075007166666.667）=0.045mm
最大允许挠度[V]=800/250=3.2mm;
方木的最大挠度计算值0.045mm小丁方木的最大允许挠度3.2
m,满足要求！
四、木方支撑钢管计算：
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.88kN;
0.4&a
0405
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图（kN檄）
支撑钢管计算变形图（mm）
34521452
0541
24212421
顼1
0308
21832.183
1.339g
32193.219
支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.506kN®;
最大变形Vmax=0.863mm;
4.114.11
最大支座力Qmax=6.671kN;
最大应力b=505617.187/5080=99.531N/mr2i;
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99.531N/mm2小丁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为0.863mm小丁800/150与10mm,满足要求！
五、扣件抗滑移的计算：
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=6.671kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
六、模板支架立杆荷载标准值（轴力）：
作用丁模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容：
⑴脚手架的自重（kN）:
NG1=0.138?
.78=1.354kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
（2）棋板的自重（kN）:
NG2=0.35?
.8?
.8=0.224kN;
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）:
Ng3=25?
.12?
.8?
.8=1.92kN;
经计算得到，静荷载标准值Ng=Ngi+Ng2+Ng3=3.498kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值Nq=（2.5+2）?
.8?
.8=2.88kN;
3.不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=8.229kN;
七、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式：
a=~<[f]
6---轴心受压立杆的稳定系数
i----计算立杆的截面回转半径
A----立杆净截面面积（cm2）:
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）:
W=5.08cm3;
o-钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）;
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度（m）;
如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算
10=h+2a
ki----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;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=h+2a=1.5+0.1?
=1.7m；
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数4=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值；b=8229.062/（0.53?
89）=31.752N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值0-=31.752N/mn2小丁
钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算
10=k1k2（h+2a）
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2--计算长度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.02;
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243?
.02?
1.5+0.1?
）=2.155m；
Lo/i=2155.362/15.8=136;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数4=0.367;
钢管立杆的最大应力计算值；b=8229.062/（0.367?
89）=45.854N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值（T=45.854N/mm2小丁
钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,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模板支架计算核度附加系数ki
步距hS）0.9klI243L185I.1671.163
表艺模祓支架计宣长度附加系数k2
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》。
八、梁和楼板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＞20诫横向高宽比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，设置斜杆层数要大丁水平■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丁400mm
；
b.顶部支撑点位丁顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大丁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NW12kNM,可用
双扣件；大丁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■偏差小丁《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。
九、梁模板工程材料匡算：
本工程楼板的计算厚度=120mm，混凝土净板长La=4.2m，混凝土净板跨Lb=4.5m,立杆横向间距la=0.8m,立杆纵向问距lb=0.8m,步距h=1.5m,板底支撑形式为方木，支撑问距250mm,立杆承重连接方式为双扣件；
材料需求统计：
支架部分：
立杆长度：
347.76m
水平杆件长度：
313.2m
剪刀撑长度：
114.22m
直角扣件：
36只
对接扣件：
36只
旋转扣件：
48只
非支架部分：
面板面积：
18.9m2
板底支撑长度：
486m
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