高大模板专项施工方案(专家论证版)

（厂区和一期提标工程）

高大模板

专

项

施

工

方

案

编制人：

审核：

审批：

第一章、编制依据

1．1、污泥干化车间施工图；

1．2、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)；

1．3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；

1．4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制；

1．5、《砼泵送施工技术规程》（JGJ/T10—95）；

1．6、《建筑施工手册》第四版；

1．7、《建筑施工计算手册》；

1．8、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；

1．9、 施工组织设计。

第二章、工程概况 

污泥干化车间一层、二层梁板结构设计（一层～二层）

二层层高8.50m，局部层高4.0m，屋面现浇板厚120mm；面积：280m2

二层连梁支撑高度为4.0m，二层屋面梁、屋面板的支撑高度为8.50m。

结构断面尺寸

（1） 250×600

模板面板采用普通胶合板。

    内龙骨布置4道，内龙骨采用方木45mm×95mm ，外龙骨间距350mm，外龙骨采用Φ48×3.0双钢管。

    对拉螺栓布置2道， 承重架采用无承重立杆,木方垂直梁截面支设方式，梁底不设承重立杆。

    梁底采用3根45mm×95mm的木方。

    梁两侧立杆间距0.90(mm)，立杆上端伸出至模板支撑点的长度0.1(mm)。

如下图：

（2）250×700

模板面板采用普通胶合板。

    内龙骨布置4道，内龙骨采用方木45mm×95mm ，外龙骨间距300mm，外龙骨采用Φ48×3.0双钢管。

    对拉螺栓布置2道， 承重架采用无承重立杆,木方垂直梁截面支设方式，梁底不设承重立杆。

    梁底采用3根45mm×95mm的木方。

    梁两侧立杆间距0.90(mm)，立杆上端伸出至模板支撑点的长度0.1(mm)。

板底采用木方支撑形式，木方间距300mm，木方尺寸：45mm×95mm。

如下图 

（3）120mm厚板

底模采用18mm厚普通胶合板。模板次龙骨为间距300mm的45×95的木方，钢管规格为Φ48×3.0双钢管。立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米。

如下图：

120mm厚楼板模板支撑施工大样图

（4）300×1000

模板面板采用普通胶合板。

    内龙骨布置4道，内龙骨采用方木45mm×95mm ，外龙骨间距300mm，外龙骨采用Φ48×3.0双钢管。

    对拉螺栓布置2道， 承重架采用无承重立杆,木方垂直梁截面支设方式，梁底不设承重立杆。

    梁底采用3根45mm×95mm的木方。

    梁两侧立杆间距0.90(mm)，立杆上端伸出至模板支撑点的长度0.1(mm)。

    板底采用木方支撑形式，木方间距300mm，木方尺寸：45mm×95mm。

如下图

第三章、施工准备

1．技术准备

项目总工组织项目经理部技术、生产人员熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容、要求和特点，同时针对有关施工技术和图纸存在的疑问作好记录，通过会审，对图纸中存在的问题，与设计、建设共同协商解决，取得一致意见后，办理图纸会审记录，作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高，制定模板初步设计方案。

2、材料及主要机具

（1）、各种规格的多层板，木方50mm×100mm，（计算时确保安全取45mm×95mm）。

（2）、支撑系统：各种规格的钢管(施工时采用圆钢管48×3.5，计算时确保安全取48×3.0)、扣件；

（3）、锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠、撬棒等。

（4）、脱模剂：水质脱模剂。

（5）、海绵条：2mm厚及20mm厚。

第四章、主要施工方法及措施

4．1、模板安装的一般要求

a、具有足够的承载能力，刚度和稳定性，能可靠地承受现浇砼的自重和侧压力以及在施工过程中所产生的荷载。

b、模板安装要保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。构造简单，装拆方便，并便于钢筋的绑扎、安装和浇筑养护等要求。支模应按工序进行，模板未固定前，不得进行下道工序。

c、模板与砼的接触应涂隔离剂，对油质类等影响结构和妨碍装饰工程施工的隔离剂不宜采用，严禁隔离剂污染钢筋及砼接木槎处。

4．2、现浇板模板

1、现浇板模板采用单块模板组装施工工艺，工艺流程为：测放板面标高控制线→搭设支架→安装托梁和木栅→调整标高及起拱→铺设模板→检查模板板面标高和平整度。顶板模板流水段划分根据施工段设置。

2、现浇板厚度，相对于大梁，自重较轻，板模板选用多层板下用45mm×95mm方料作搁栅，整体钢管排架支撑，板底承重立杆横向间距或排距(m):0.80；纵距(m):

0.80；顶部、底脚设置一道水平拉杆、中间设置多道水平拉杆，最大步距1.5m。各立杆之间并加设剪刀撑，以保持其稳固，第一道水平杆设在离地200㎜处。扣件为双扣件。

3、为保证现浇板的整体砼成型效果，将整体现浇板的多层板按同一顺序、同一方向对缝平铺，必须保证接缝下方有龙骨，且拼缝严密，表面无错台现象。模板当采用单块就位时，宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙模板连接，然后向铺设。

4、板模现浇模支撑时，根据其跨度≥4m时的板底要求板跨中起拱1.5/1000。

4．3、梁模板

1、施工时采用的钢管类型为Φ48×3.5（为确保安全计算时取Φ48×3.0），底脚设置一道水平拉杆、中间设多道水平拉杆，最大步距1.5m，第一道水平杆设在离地200㎜处。

2、工艺流程为：测放并复核梁轴线控制线和标高控制线→搭设梁模支架→预组拼模板检查→底模吊装就位、安装→起拱→侧模安装→安装侧向支撑→检查模板位置和截面尺寸→群体梁模固定

3、施工要点：

1）梁模现浇模支撑时，根据其跨度≥4m时，梁底模板应起拱，起拱高度为全跨长度的2/1000。

2）无论是主梁，还是次连续梁，支模必须拉通线，保证侧面顺直，楼板模板安装时，应考虑楼梯间等部位的建筑要求，以满足其使用功能。

3）利用下层楼板面的轴线引吊梁轴线，根据柱子钢筋上的水平线引测梁底标高；

4）在专用支撑下脚要铺设通长脚手板，并且楼层间的上下支座应在一条直线上；

5）在支撑上调整预留梁底模板的厚度，符合设计要求后，拉线安装梁底模板并找直；

6）安装两侧模板，将两侧模板与底板连接处背木方，附以斜撑，其间距一般宜为75㎝，梁侧模上口要拉线找直，用定型夹子固定。

4．4、整体架体施工方法

架体严格按照设计图进行搭设，所使用的钢管、扣件符合规范要求。

1）、施工步骤 

场地硬化，弹线→铺垫板或槽钢→搭设脚手架立杆、水平杆、剪刀撑→铺模板龙骨→支模板。

2）、立杆搭设：立杆的搭设是关键，防止每一排的立杆在搭设时间距不均匀，在架体搭设以前，要在顶板上弹出纵横双向十字线，用钢尺将立杆间距均匀标出，保证立杆的准确位置。然后铺设垫板，搭脚手架。立杆接长必须采用对接扣件，不准采用搭接，立杆接头位置要相互错开，不要在同一水平面上。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。

3）、水平杆搭设：水平杆接长采用对接，接头位置要相互错开，同时要避免在立杆纵距的1/3中间跨处出现接头。

4）、扫地杆搭设：沿地面以上20㎝处设置，要同时设置纵向扫地杆与横向扫地杆。

5）、剪刀撑搭设：剪刀撑斜杆与地面的夹角为45°，支撑架体四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵横向剪刀撑，每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜为45～60度之间。剪刀撑杆的接长采用搭接，搭接长度不得小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。 由下到上每2步设置一道水平剪刀撑。

6）、脚手板铺设：脚手板要按照规范要求满铺，板要垫稳挤严，禁止出现探头板。作业时操作层的下一步要留有一层脚手板，防止人、物坠落，脚手架上最下一层板的下方要搭设一道平网，防止脚手板上有人作业时的坠落事故。

7）、整体稳定：在每步架子处用钢管扣件与已浇筑的所有混凝土柱进行拉接，拉接方式如附图所示。

8）、连墙件布置竖向间距2步（3.6m），楼层小于2步时应每层设置，水平间距3跨（4.5m），连墙件布置应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，且架体与建筑物采用柔性连墙件可靠连结。每搭设一步脚手架后，应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。确保连墙件拉接的可靠性。

4．5、施工安全技术措施

1）、脚手架搭设前，对施工场地进行硬化处理，并在硬化场地上面铺设槽钢或者垫板后搭设脚手架。

2）、当前市场上架体材料质量参差不齐，要想确保超高支撑架体施工的安全，首先要把好材料进场质量关。材料质量必须符合设计及规范要求。

3）、立杆轴心受压超高支撑架体方案在实施前，必须计划好立杆的竖向接头位置以及各段立杆的长度。架体搭设中立杆接高采用对接扣件，以保证立杆处于轴心受压状态。特别是最顶部的架体立杆，决不可因其长度不合适而采用十字扣件与横杆扣接的方式来调整架体高度，否则会改变设计意图使立杆变为偏心受压状态。

4）、基础与立杆支撑点是典型的铰接点，架体距底部200㎜纵横向设置水平扫地杆可有效地控制和减少立杆以铰支座为圆心发生的角位移，是防止立杆失稳的有效措施。

5）、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家规范标准《特种作业人员安全技术考核管理制度》GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格后方可持证上岗。

6）、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

7）、搭设支撑架体时地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

8）、架体搭设时除满足上述规定外，还要严格执行有关规范及标准的规定。

4．6、高支模监控措施

针对本工程，脚手架支模架搭设在硬化场地上面，进入高支模施工阶段，每2天进行架体沉降观测，并做好沉降监控和其他监控措施。

第五章、砼浇筑的路线及相关措施

1）、砼浇筑路线：先浇剪力墙砼，等剪力墙砼浇捣达到初凝后再浇梁板砼，沿着次梁方向同时浇筑。

2）、浇砼时不得将泵管固定在支撑系统上，泵管出口距浇注工作面要小于20cm，以减少砼对支撑系统的冲击。

3）、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；

4）、在浇筑砼过程中，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。

第六章、模板拆除

模板拆除时，砼强度必须达到一定的要求，如砼没有达到规定强度要提前拆模时，必须经过计算，确认其强度能够拆模，才能拆除。一般情况为：

1、模板及其支架拆除时的砼强度应符合设计要求;本工程设计无具体要求,其砼强度应符合下表规定

底模板拆除时的砼强度要求

2、侧模拆除时的砼强度应能保证其表面及棱角不受损伤。

3、模板拆除应由工地负责人以拆模通知书形式交给班长并签字后方可进行。

4、拆模的顺序和方法应按照配板设计的规定进行，如配板设计无规定时，采取先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重模板，后拆承重模板方法。

5、现浇梁板模板按规范规定在平面图上注明50%设计强度标准值拆模，75%设计强度标准值拆模，100%设计强度标准值拆模的部位，顶板砼留置同条件养护试块作为拆模的依据，顶板拆模必须根据试验员提供的同条件养护试块的强度报告单作为依据，经技术主管核实同意后，下达拆模通知单，否则不许拆模。

第七章、质量技术标准

1、模板安装质量应符合《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）。

2、模板及其支撑系统有足够强度、刚度、稳定性，有足够支撑面积，基土应夯实并有排水措施；

3、模板接缝宽度不大于1.5mm，模板表面清理干净并采取防粘结措施，粘浆及漏刷累计面积，墙板不大于1000mm2,梁柱不大于400mm2。

第八章、模板计算

8.1 250mm×600mm梁模板扣件钢管高支撑架计算书

        计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

        计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。

        模板支架搭设高度为8.2米，

        基本尺寸为：梁截面 B×D=300mm×600mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米，

        梁底增加0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 = 25.000×0.650×0.400=6.500kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

            q2 = 0.500×0.400×(2×0.650+0.350)/0.350=0.943kN/m

        (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

        经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.000+2.000)×0.350×0.400=0.560kN

        均布荷载 q = 1.20×6.500+1.20×0.943=8.931kN/m

        集中荷载 P = 1.4×0.560=0.784kN

        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 = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3；

            I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；

                                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=0.586kN

                N2=2.738kN

                N3=0.586kN

        最大弯矩 M = 0.034kN.m

        最大变形 V = 0.0mm

        (1)抗弯强度计算

        经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.034×1000×1000/21600=1.574N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×976.0/(2×400.000×18.000)=0.203N/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 = 0.038mm

        面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求!

    二、梁底支撑木方的计算

        （一）梁底木方计算

        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 = 2.738/0.400=6.844kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×6.84×0.40×0.40=0.110kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.400×6.844=1.3kN

        最大支座力 N=1.1×0.400×6.844=3.012kN

        木方的截面力学参数为

        本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)木方抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.110×106/67687.5=1.62N/mm2

        木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)木方抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×13/(2×45×95)=0.576N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        木方的抗剪强度计算满足要求!

        (3)木方挠度计算

        最大变形 v =0.677×5.704×400.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.032mm

        木方的最大挠度小于400.0/250,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取木方支撑传递力。

                            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=0.777kN.m

        最大变形 vmax=2.493mm

        最大支座力 Qmax=1.955kN

        抗弯计算强度 f=0.777×106/4491.0=173.05N/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900.0/150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=0.274kN.m

        最大变形 vmax=0.522mm

        最大支座力 Qmax=4.203kN

        抗弯计算强度 f=0.274×106/4491.0=60.94N/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800.0/150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:

                                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=4.20kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。

    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=4.20kN (已经包括组合系数1.4)

                脚手架钢管的自重 N2 = 1.20×0.111×8.200=1.0kN

                N = 4.203+1.0=5.292kN

              —— 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 = 1.700

             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：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m    =2976/16.0=186.574    =0.207

                =5292/(0.207×424)=60.214N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.100=1.700m    =1700/16.0=106.583    =0.545

                =5292/(0.545×424)=22.921N/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1.020；

        公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.020×(1.500+2×0.100)=2.024m    =2024/16.0=126.870    =0.418

                =5292/(0.418×424)=29.867N/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。

8.2 250mm×600mm梁梁侧模板计算书

    一、梁侧模板基本参数

        计算断面宽度250mm，高度600mm，两侧楼板高度0mm。

        模板面板采用普通胶合板。

        内龙骨布置4道，内龙骨采用45×95mm木方。

        外龙骨间距350mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。

        对拉螺栓布置2道，断面跨度方向间距350mm，直径14mm。

                                   模板组装示意图

    二、梁侧模板荷载标准值计算

        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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

        新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

        其中 c—— 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5.714h；

               T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；

               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3.000m；

            1—— 外加剂影响修正系数，取1.200；

            2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

        根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。

    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。模板面板的按照三跨连续梁计算。

        面板的计算宽度取0.35m。

        荷载计算值 q = 1.2×65.830×0.350+1.4×6.000×0.350=30.5kN/m

        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 = 35.00×1.80×1.80/6 = 18.90cm3；

            I = 35.00×1.80×1.80×1.80/12 = 17.01cm4；

                                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=2.467kN

                N2=6.786kN

                N3=6.786kN

                N4=2.467kN

        最大弯矩 M = 0.124kN.m

        最大变形 V = 0.3mm

        (1)抗弯强度计算

        经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.124×1000×1000/100=6.561N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×3701.0/(2×350.000×18.000)=0.881N/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 = 0.336mm

        面板的最大挠度小于201.7/250,满足要求!

    四、梁侧模板内龙骨的计算

        内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

        内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。

         q = 6.786/0.350=19.387kN/m

        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 = 6.786/0.350=19.387kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×19.387×0.35×0.35=0.237kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.350×19.387=4.071kN

        最大支座力 N=1.1×0.350×19.387=7.4kN

        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 = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.237×106/67687.5=3.51N/mm2

        抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×4071/(2×45×95)=1.429N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        抗剪强度计算满足要求!

        (3)挠度计算

        最大变形 v =0.677×16.156×350.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.054mm

        最大挠度小于350.0/250,满足要求!

    五、梁侧模板外龙骨的计算

        外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

        外龙骨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=0.437kN.m

        最大变形 vmax=0.114mm

        最大支座力 Qmax=10.795kN

        抗弯计算强度 f=0.437×106/82000.0=48.65N/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300.0/150与10mm,满足要求!

    六、对拉螺栓的计算

        计算公式:

N < [N] = fA

        其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；

        　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；

        　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

        对拉螺栓的直径(mm):  14

        对拉螺栓有效直径(mm):  12

        对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000

        对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850

        对拉螺栓所受的最大拉力(kN):  N = 10.795

        对拉螺栓强度验算满足要求!

8.3 250mm×700mm梁模板扣件钢管高支撑架计算书

        计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

        计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。

        模板支架搭设高度为13.4米，

        基本尺寸为：梁截面 B×D=250mm×700mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米，

        梁底增加0道承重立杆。

图1  梁模板支撑架立面简图

        计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

        集中力大小为 F = 1.20×25.000×0.100×0.500×0.400=0.600kN。

        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 = 25.000×0.600×0.400=6.000kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

            q2 = 0.500×0.400×(2×0.600+0.350)/0.350=0.886kN/m

        (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

        经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.000+2.000)×0.350×0.400=0.560kN

        均布荷载 q = 1.20×6.000+1.20×0.886=8.263kN/m

        集中荷载 P = 1.4×0.560=0.784kN

        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 = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3；

            I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；

                                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=0.542kN

                N2=2.592kN

                N3=0.542kN

        最大弯矩 M = 0.031kN.m

        最大变形 V = 0.0mm

        (1)抗弯强度计算

        经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.031×1000×1000/21600=1.435N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×903.0/(2×400.000×18.000)=0.188N/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 = 0.035mm

        面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求!

    二、梁底支撑木方的计算

        （一）梁底木方计算

        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 = 2.592/0.400=6.479kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×6.48×0.40×0.40=0.104kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.400×6.479=1.555kN

        最大支座力 N=1.1×0.400×6.479=2.851kN

        木方的截面力学参数为

        本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)木方抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.104×106/67687.5=1.53N/mm2

        木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)木方抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×1555/(2×45×95)=0.546N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        木方的抗剪强度计算满足要求!

        (3)木方挠度计算

        最大变形 v =0.677×5.399×400.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.031mm

        木方的最大挠度小于400.0/250,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取木方支撑传递力。

                            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=0.8kN.m

        最大变形 vmax=2.901mm

        最大支座力 Qmax=2.438kN

        抗弯计算强度 f=0.8×106/4491.0=192.43N/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900.0/150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=0.341kN.m

        最大变形 vmax=0.650mm

        最大支座力 Qmax=5.242kN

        抗弯计算强度 f=0.341×106/4491.0=76.00N/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800.0/150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:

                                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=5.24kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。

    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=5.24kN (已经包括组合系数1.4)

                脚手架钢管的自重 N2 = 1.20×0.111×13.350=1.773kN

                N = 5.242+1.773=7.014kN

              —— 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 = 1.700

             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：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m    =2976/16.0=186.574    =0.207

                =7014/(0.207×424)=79.810N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.100=1.700m    =1700/16.0=106.583    =0.545

                =7014/(0.545×424)=30.381N/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1.033；

        公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.033×(1.500+2×0.100)=2.049m    =2049/16.0=128.487    =0.407

                =7014/(0.407×424)=40.690N/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。

8.4250mm×700mm梁侧模板计算书

    一、梁侧模板基本参数

        计算断面宽度250mm，高度700mm，两侧楼板高度120mm。

        模板面板采用普通胶合板。

        内龙骨布置4道，内龙骨采用45×95mm木方。

        外龙骨间距350mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。

        对拉螺栓布置2道，断面跨度方向间距350mm，直径14mm。

                                模板组装示意图

    二、梁侧模板荷载标准值计算

        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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

        新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

        其中 c—— 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5.714h；

               T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；

               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3.000m；

            1—— 外加剂影响修正系数，取1.200；

            2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

        根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。

    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。模板面板的按照三跨连续梁计算。

        面板的计算宽度取0.35m。

        荷载计算值 q = 1.2×65.830×0.350+1.4×6.000×0.350=30.5kN/m

        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 = 35.00×1.80×1.80/6 = 18.90cm3；

            I = 35.00×1.80×1.80×1.80/12 = 17.01cm4；

                                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=1.856kN

                N2=5.103kN

                N3=5.103kN

                N4=1.856kN

        最大弯矩 M = 0.070kN.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 = 0.070×1000×1000/100=3.704N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×2783.0/(2×350.000×18.000)=0.663N/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 = 0.107mm

        面板的最大挠度小于151.7/250,满足要求!

    四、梁侧模板内龙骨的计算

        内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

        内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。

         q = 5.103/0.350=14.581kN/m

        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 = 5.103/0.350=14.581kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×14.581×0.35×0.35=0.179kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.350×14.581=3.062kN

        最大支座力 N=1.1×0.350×14.581=5.614kN

        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 = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.179×106/67687.5=2.N/mm2

        抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×3062/(2×45×95)=1.074N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        抗剪强度计算满足要求!

        (3)挠度计算

        最大变形 v =0.677×12.150×350.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.040mm

        最大挠度小于350.0/250,满足要求!

    五、梁侧模板外龙骨的计算

        外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

        外龙骨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=0.236kN.m

        最大变形 vmax=0.034mm

        最大支座力 Qmax=8.351kN

        抗弯计算强度 f=0.236×106/82000.0=26.28N/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250.0/150与10mm,满足要求!

    六、对拉螺栓的计算

        计算公式:

N < [N] = fA

        其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；

        　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；

        　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

        对拉螺栓的直径(mm):  14

        对拉螺栓有效直径(mm):  12

        对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000

        对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850

        对拉螺栓所受的最大拉力(kN):  N = 8.351

        对拉螺栓强度验算满足要求!

8.5 楼板模板扣件钢管高支撑架计算书

        计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

        计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。

        模板支架搭设高度为14.4米，

        搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米。

图  楼板支撑架立面简图

图  楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

        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。模板面板的按照三跨连续梁计算。

        静荷载标准值 q1 = 25.000×0.100×0.800+0.300×0.800=2.240kN/m

        活荷载标准值 q2 = (2.000+2.000)×0.800=3.200kN/m

        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 = 80.00×1.80×1.80/6 = 43.20cm3；

            I = 80.00×1.80×1.80×1.80/12 = 38.88cm4；

        (1)抗弯强度计算

f = M / W < [f]

        其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；

        　　 M —— 面板的最大弯距(N.mm)；

        　　 W —— 面板的净截面抵抗矩；

           [f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

                    M = 0.100ql2

        其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；

        经计算得到 M = 0.100×(1.2×2.240+1.4×3.200)×0.300×0.300=0.065kN.m

        经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.065×1000×1000/43200=1.493N/mm2

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

        (2)抗剪计算 [可以不计算]

T = 3Q/2bh < [T]

        其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×2.240+1.4×3.200)×0.300=1.290kN

        　　截面抗剪强度计算值 T=3×1290.0/(2×800.000×18.000)=0.134N/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

                     v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

        面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.240×3004/(100×6000×388800)=0.053mm

        面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

    二、支撑木方的计算

        木方按照均布荷载下连续梁计算。

        1.荷载的计算

        (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

            q11 = 25.000×0.100×0.300=0.750kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

            q12 = 0.300×0.300=0.090kN/m

        (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)：

        经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.000+2.000)×0.300=1.200kN/m

        静荷载 q1 = 1.20×0.750+1.20×0.090=1.008kN/m

        活荷载 q2 = 1.4×1.200=1.680kN/m

        2.木方的计算

        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 = 2.150/0.800=2.688kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.69×0.80×0.80=0.172kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.800×2.688=1.290kN

        最大支座力 N=1.1×0.800×2.688=2.365kN

        木方的截面力学参数为

        本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)木方抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.172×106/67687.5=2.54N/mm2

        木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)木方抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×1290/(2×45×95)=0.453N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        木方的抗剪强度计算满足要求!

        (3)木方挠度计算

        最大变形 v =0.677×0.840×800.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.076mm

        木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!

    三、横向支撑钢管计算

        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取木方支撑传递力。

                            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=0.512kN.m

        最大变形 vmax=0.913mm

        最大支座力 Qmax=6.850kN

        抗弯计算强度 f=0.512×106/4491.0=114.07N/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800.0/150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:

                                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=6.85kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。

    五、立杆的稳定性计算荷载标准值

        作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

        1.静荷载标准值包括以下内容：

        (1)脚手架钢管的自重(kN)：

            NG1 = 0.111×14.350=1.588kN

        钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

        (2)模板的自重(kN)：

            NG2 = 0.300×0.800×0.800=0.192kN

        (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

            NG3 = 25.000×0.100×0.800×0.800=1.600kN

        经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.380kN。

        2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

        经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.000+2.000)×0.800×0.800=2.560kN

        3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

                         N = 1.20NG + 1.4NQ

    六、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，N = 7.kN

              —— 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 = 1.700

             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：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m    =2976/16.0=186.574    =0.207

                =70/(0.207×424)=86.927N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.100=1.700m    =1700/16.0=106.583    =0.545

                =70/(0.545×424)=33.090N/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1.040；

        公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.040×(1.500+2×0.100)=2.063m    =2063/16.0=129.358    =0.401

                =70/(0.401×424)=44.945N/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。

    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≥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。

8.6 300mm×1000mm梁模板扣件钢管高支撑架计算书

        计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

        计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。

        模板支架搭设高度为9.5米，

        基本尺寸为：梁截面 B×D=300mm×1000mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米，

        梁底增加0道承重立杆。

图1  梁模板支撑架立面简图

        计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

        集中力大小为 F = 1.20×25.000×0.180×0.500×0.400=1.080kN。

        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 = 25.000×0.500×0.400=5.000kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

            q2 = 0.500×0.400×(2×0.500+0.350)/0.350=0.771kN/m

        (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

        经计算得到，活荷载标准值 P1 = (2.000+2.000)×0.350×0.400=0.560kN

        均布荷载 q = 1.20×5.000+1.20×0.771=6.926kN/m

        集中荷载 P = 1.4×0.560=0.784kN

        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 = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3；

            I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；

                                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=0.455kN

                N2=2.299kN

                N3=0.455kN

        最大弯矩 M = 0.026kN.m

        最大变形 V = 0.0mm

        (1)抗弯强度计算

        经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.026×1000×1000/21600=1.204N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×757.0/(2×400.000×18.000)=0.158N/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 = 0.029mm

        面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求!

    二、梁底支撑木方的计算

        （一）梁底木方计算

        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 = 2.299/0.400=5.748kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×5.75×0.40×0.40=0.092kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.400×5.748=1.379kN

        最大支座力 N=1.1×0.400×5.748=2.529kN

        木方的截面力学参数为

        本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)木方抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.092×106/67687.5=1.36N/mm2

        木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)木方抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×1379/(2×45×95)=0.484N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        木方的抗剪强度计算满足要求!

        (3)木方挠度计算

        最大变形 v =0.677×4.790×400.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.027mm

        木方的最大挠度小于400.0/250,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取木方支撑传递力。

                            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=0.880kN.m

        最大变形 vmax=3.047mm

        最大支座力 Qmax=2.684kN

        抗弯计算强度 f=0.880×106/4491.0=195.92N/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900.0/150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=0.376kN.m

        最大变形 vmax=0.716mm

        最大支座力 Qmax=5.771kN

        抗弯计算强度 f=0.376×106/4491.0=83.67N/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800.0/150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:

                                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=5.77kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。

    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=5.77kN (已经包括组合系数1.4)

                脚手架钢管的自重 N2 = 1.20×0.111×9.470=1.258kN

                N = 5.771+1.258=7.028kN

              —— 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 = 1.700

             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：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m    =2976/16.0=186.574    =0.207

                =7028/(0.207×424)=79.966N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.100=1.700m    =1700/16.0=106.583    =0.545

                =7028/(0.545×424)=30.440N/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1.020；

        公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.020×(1.500+2×0.100)=2.024m    =2024/16.0=126.870    =0.418

                =7028/(0.418×424)=39.6N/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。

8.7 300mm×1000mm梁侧模板计算书

    一、梁侧模板基本参数

        计算断面宽度300mm，高度1000mm，两侧楼板高度120mm。

        模板面板采用普通胶合板。

        内龙骨布置3道，内龙骨采用45×95mm木方。

        外龙骨间距350mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。

        对拉螺栓布置2道，在断面内水平间距100+150mm，断面跨度方向间距350mm，直径14mm。

                                模板组装示意图

    二、梁侧模板荷载标准值计算

        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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

        新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

        其中 c—— 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5.714h；

               T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；

               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3.000m；

            1—— 外加剂影响修正系数，取1.200；

            2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

        根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

        倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。

    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。模板面板的按照三跨连续梁计算。

        面板的计算宽度取0.35m。

        荷载计算值 q = 1.2×65.830×0.350+1.4×6.000×0.350=30.5kN/m

        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 = 35.00×1.80×1.80/6 = 18.90cm3；

            I = 35.00×1.80×1.80×1.80/12 = 17.01cm4；

                                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=1.577kN

                N2=5.257kN

                N3=1.577kN

        最大弯矩 M = 0.072kN.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 = 0.072×1000×1000/100=3.810N/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 [可以不计算]

        截面抗剪强度计算值 T=3×2628.0/(2×350.000×18.000)=0.626N/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 = 0.056mm

        面板的最大挠度小于137.5/250,满足要求!

    四、梁侧模板内龙骨的计算

        内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

        内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。

         q = 5.257/0.350=15.021kN/m

        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 = 5.257/0.350=15.021kN/m

        最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×15.021×0.35×0.35=0.184kN.m

        最大剪力 Q=0.6×0.350×15.021=3.154kN

        最大支座力 N=1.1×0.350×15.021=5.783kN

        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 = 4.50×9.50×9.50/6 = 67.69cm3；

            I = 4.50×9.50×9.50×9.50/12 = 321.52cm4；

        (1)抗弯强度计算

        抗弯计算强度 f=0.184×106/67687.5=2.72N/mm2

        抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        (2)抗剪计算 [可以不计算]

        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=3×3154/(2×45×95)=1.107N/mm2

        截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

        抗剪强度计算满足要求!

        (3)挠度计算

        最大变形 v =0.677×12.518×350.04/(100×9500.00×3215156.3)=0.042mm

        最大挠度小于350.0/250,满足要求!

    五、梁侧模板外龙骨的计算

        外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

        外龙骨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=0.122kN.m

        最大变形 vmax=0.007mm

        最大支座力 Qmax=5.047kN

        抗弯计算强度 f=0.122×106/82000.0=13.58N/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150.0/150与10mm,满足要求!

    六、对拉螺栓的计算

        计算公式:

N < [N] = fA

        其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力；

        　　 A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2)；

        　　 f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

        对拉螺栓的直径(mm):  14

        对拉螺栓有效直径(mm):  12

        对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000

        对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850

        对拉螺栓所受的最大拉力(kN):  N = 5.047

        对拉螺栓强度验算满足要求!