400×850mm梁模板支撑计算书

梁模板计算书 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》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。 因本工程梁支架高度大于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。 梁段:KL9。 一、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.40； 梁截面高度 D(m):0.85 混凝土板厚度(mm):0.12； 立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La(m):0.40； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10； 脚手架步距(m):1.50； 梁支撑架搭设高度H(m)：6.00； 梁两侧立柱间距(m):0.60； 承重架支设:木方支撑平行梁截面B； 立杆横向间距或排距Lb(m):0.40； 采用的钢管类型为Φ48×3.00； 扣件连接方式:单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:0.80； 2.荷载参数 模板自重(kN/m2):0.35； 钢筋自重(kN/m3):1.50； 施工均布荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值(kN/m2):2.5； 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0； 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0； 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0 3.材料参数 木材品种：东北落叶松； 木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0； 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0； 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.6； 面板类型：胶合面板； 钢材弹性模量E(N/mm2)：210000.0； 钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：205.0； 面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0； 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0； 4.梁底模板参数 梁底模板支撑的间距(mm)：200.0； 面板厚度(mm)：16.0； 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm)：500； 次楞间距(mm)：300； 穿梁螺栓水平间距(mm)：500； 穿梁螺栓竖向间距(mm)：600； 穿梁螺栓直径(mm)：M12； 主楞龙骨材料：木楞,，宽度40mm，高度80mm； 主楞龙骨材料：木楞,，宽度40mm，高度60mm； 二、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载 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。 按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: 其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/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0.750m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别为 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。 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。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。计算的原则是按照龙骨的间 距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。 面板计算简图 1.抗弯验算 其中， σ  -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)； M -- 面板的最大弯距(N.mm)； W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 50.00×1.6×1.6/6=21.33cm3； [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； 按以下公式计算面板跨中弯矩： 其中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.50×18.00×0.90=9.72kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m； q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m； 计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm； 面板的最大弯距 M= 0.1×10.98×300.002 = 9.88×104N.mm； 经计算得到，面板的受弯应力计算值: σ = 9.88×104 / 2.13×104=4.632N/mm2； 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13.000N/mm2； 面板的受弯应力计算值 σ =4.632N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2，满足要求！ 2.挠度验算 q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18.00×0.50 = 9.00N/mm； l--计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm； E--面板材质的弹性模量: E = 9500.00N/mm2； I--面板的截面惯性矩: I = 50.00×1.60×1.60×1.60/12=17.07cm4； 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9.00×300.004/(100×9500.00×1.71×105) = 0.304 mm； 面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =300.000/250 = 1.200mm； 面板的最大挠度计算值  ω =0.304mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=1.200mm，满足要求！ 四、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算 内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度60mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 40×60×60/6 = 24.00cm3； I = 40×60×60×60/12 = 72.00cm4； 内楞计算简图 （1）.内楞强度验算 强度验算计算公式如下: 其中， σ  -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2)； M -- 内楞的最大弯距(N.mm)； W -- 内楞的净截面抵抗矩； [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩： 其中，作用在内楞的荷载，q = (1.2×18.000×0.90+1.4×2.000×0.90)×0.300/1=6.59kN/m； 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm； 内楞的最大弯距: M=0.1×6.59×500.002= 1.65×105N.mm； 经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.65×105/2.40×104 = 6.863 N/mm2； 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17.000N/mm2； 内楞最大受弯应力计算值 σ = 6.863 N/mm2 内楞的抗弯强度设计值 小于 [f]=17.000N/mm2，满足要求！ （2）.内楞的挠度验算 其中 E -- 面板材质的弹性模量： 10000.00N/mm2； q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值： q =18.00×0.30/1= 5.40 N/mm； l--计算跨度(外楞间距)：l = 500.00mm； I--面板的截面惯性矩：E = 7.20×105N/mm2； 内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×5.40×500.004/(100×10000.00×7.20×105) = 0.317 mm； 内楞的最大容许挠度值: [ω] = 2.000mm； 内楞的最大挠度计算值 ω=0.317mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2.000mm，满足要求！ 2.外楞计算 外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中，外龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 40×80×80/6 = 42.67cm3； I = 40×80×80×80/12 = 170.67cm4； 外楞计算简图 （1）.外楞抗弯强度验算 其中 σ  --  外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm)； W -- 外楞的净截面抵抗矩； [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。 最大弯矩M按下式计算： 其中，作用在外楞的荷载: P = (1.2×18.00×0.90+1.4×2.00×0.90)×0.50×0.60/1=6.59kN； 外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距): l = 600mm； 外楞的最大弯距：M = 0.175×6588.000×600.000 = 6.92×105N.mm 经计算得到，外楞的受弯应力计算值: σ = 6.92×105/4.27×104 = 16.213 N/mm2； 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 17.000N/mm2； 外楞的受弯应力计算值 σ =16.213N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=17.000N/mm2，满足要求！ （2）.外楞的挠度验算 其中 E -- 外楞的弹性模量，其值为 10000.00N/mm2； p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值： p =18.00×0.50×0.60/1= 5.40 KN； l--计算跨度(拉螺栓间距)：l = 600.00mm； I--面板的截面惯性矩：I = 1.71×106mm4； 外楞的最大挠度计算值: ω = 1.146×5.40×103×600.003/(100×10000.00×1.71×106) = 0.783mm； 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 2.400mm； 外楞的最大挠度计算值 ω =0.783mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=2.400mm，满足要求！ 五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下: 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170.000 N/mm2； 查表得： 穿梁螺栓的直径:  12 mm； 穿梁螺栓有效直径:  9.85 mm； 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2； 穿梁螺栓所受的最大拉力:  N =18.000×0.500×0.600×2 =10.800 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×76/1000 = 12.920 kN； 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=10.800kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.920kN，满足要求！ 六、梁底模板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。 强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W =  400.00×16.00×16.00/6 = 1.71×104mm3； I =  400.00×16.00×16.00×16.00/12 = 1.37×105mm4； 1.抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)； M -- 计算的最大弯矩 (kN.m)； l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm； q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)； 新浇混凝土及钢筋荷载设计值： q1: 1.2×（24.00+1.50）×0.40×0.85×0.90=9.36kN/m； 模板结构自重荷载： q2:1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m； 振捣混凝土时产生的荷载设计值： q3: 1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m； q = q1 + q2 + q3=9.36+0.15+1.01=10.52kN/m； 跨中弯矩计算公式如下: Mmax = 0.10×10.523×0.2002=0.042kN.m； σ =0.042×106/1.71×104=2.466N/mm2； 梁底模面板计算应力 σ =2.466 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13.000N/mm2，满足要求！ 2.挠度验算 根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下: 其中，q--作用在模板上的压力线荷载: q =（(24.0+1.50)×0.850+0.35）×0.40= 8.81N/mm； l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm； E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2； 面板的最大允许挠度值:[ω] =200.00/250 = 0.800mm； 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×8.810×200.04/(100×9500.0×1.37×105)=0.074mm； 面板的最大挠度计算值: ω =0.074mm  小于 面板的最大允许挠度值:[ω]  = 200.0 / 250 = 0.800mm，满足要求！ 七、梁底支撑钢管的计算 作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN)： q1= (24.000+1.500)×0.400×0.850×0.200=1.734 kN； (2)模板的自重荷载(kN)： q2 = 0.350×0.200×(2×0.850+0.400) =0.147 kN； (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 = (2.500+2.000)×0.400×0.200=0.360 kN； 2.木方楞的传递均布荷载验算： P = (1.2×(1.734×0.147)+1.4×0.360)/0.400=6.903 kN/m； 3.支撑钢管的强度验算： 按照均布荷载作用下的简支梁计算 均布荷载，q=6.903 kN/m； 计算简图如下 支撑钢管按照简支梁的计算公式 M = 0.125qcl(2-c/l) Q = 0.5qc 经过简支梁的计算得到: 钢管最大弯矩 Mmax=0.125×6.903×0.400×0.600×(2-0.400/0.600)=0.276 kN.m； 钢管最大应力  σ=276120.000/4490.000=61.497 N/mm2； 钢管的抗压强度设计值  [f]=205.0 N/mm2； 水平钢管的最大应力计算值 61.497 N/mm2 小于 水平钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2，满足要求！ 钢管支座反力 RA = RB=0.5×6.903×0.400=1.381 kN； 八、梁底纵向钢管计算 纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。 九、扣件抗滑移的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 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6.40 kN； 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，根据前面计算结果得到 R=1.38 kN； R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!  十、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 =1.381 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×6.000=0.930 kN； N =1.381+0.930=2.310 kN； φ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到； i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm)：i = 1.59； 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； σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2)； [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205.00 N/mm2； lo -- 计算长度 (m)； 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh                      (1) k1 -- 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 =1.700； 上式的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m； Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.000 ； 由长细比 lo/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.209 ； 钢管立杆受压应力计算值 ；σ=2310.120/(0.209×424.000) = 26.069 N/mm2； 钢管立杆稳定性计算 σ = 26.069 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/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 lo = k1k2(h+2a)              (2) k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167； k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ； 上式的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.007×(1.500+0.100×2) = 1.998 m； Lo/i = 1997.787 / 15.900 = 126.000 ； 由长细比 lo/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.417 ； 钢管立杆受压应力计算值 ；σ=2310.120/(0.417×424.000) = 13.066 N/mm2； 钢管立杆稳定性计算 σ = 13.066 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/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。 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》 十一、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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，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。