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1、高支模施工方案梁模板(扣件鋼管架)計算書品茗軟件大廈工程；工程建設地點：杭州市文二路教工路口；屬于結構；地上0層；地下 0層；建筑高度：0m；標準層層高：0m；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由某某房開公司投資建設，某某設計院設計，某某勘察單位地質勘察，某某監理公司監理，某某施工單位組織施工；由章某某擔任項目經理，李某某擔任技術負責人。高支撐架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ130-2001）、混凝土結構設計規范GB50010-2002、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等規范編制。因本工程梁支架高度大于2、 4米，根據有關文獻建議，如果僅按規范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了施工技術2002（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全中的部分內容。梁段:L1。一、參數信息1.模板支撐及構造參數梁截面寬度B(m)：0.60；梁截面高度D(m)：1.50；混凝土板厚度(mm)：120.00；立桿沿梁跨度方向間距La(m)：1.00；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m)：0.10；立桿步距 h(m)：1.50；板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m)：0.90；梁支撐架搭設高度 H(m)：6.50；梁兩側立桿間距(m)：0.90；承重架支撐形式：梁底支撐小楞平行梁截面方向；梁底增加承3、重立桿根數：2；采用的鋼管類型為 483.5；立桿承重連接方式：可調托座；2.荷載參數新澆混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.50；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標準值(kN/m2)：2.0；新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2)：17.8；振搗混凝土對梁底模板荷載(kN/m2)：2.0；振搗混凝土對梁側模板荷載(kN/m2)：4.0；3.材料參數木材品種：柏木；木材彈性模量E(N/mm2)：9000.0；木材抗壓強度設計值 fc(N/mm)：16.0；木材抗彎強度設計值 fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪強度設計值 fv(N/mm2)：1.4、7；面板材質：膠合面板；面板厚度(mm)：20.00；面板彈性模量 E(N/mm2)：6000.0；面板抗彎強度設計值 fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板參數梁底方木截面寬度 b(mm)：50.0；梁底方木截面高度 h(mm)：100.0；梁底模板支撐的間距(mm)：200.0；5.梁側模板參數主楞間距(mm)：200；次楞根數：4；主楞豎向支撐點數量：3；固定支撐水平間距(mm)：500；豎向支撐點到梁底距離依次是：300mm，600mm，900mm；主楞材料：木方；寬度(mm)：50.00；高度(mm)：100.00；主楞合并根數：2；次楞材料：木方；寬度(mm)：50.00；高度5、(mm)：100.00；二、梁側模板荷載計算按施工手冊，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:F=0.22t 12V1/2 F=H其中 -混凝土的重力密度，取 24.000kN/m3；t-新澆混凝土的初凝時間，取2.000h；T-混凝土的入模溫度，取 20.000；V-混凝土的澆筑速度，取 1.500m/h；H-混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.750m；1-外加劑影響修正系數，取 1.200；2-混凝土坍落度影響修正系數，取1.150。分別計算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2，取較小值 17.848 kN/m2作為本工程計6、算荷載。三、梁側模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和振搗混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。次楞的根數為 4根。面板按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。面板計算簡圖(單位：mm)1.強度計算材料抗彎強度驗算公式如下：M/W f 其中，W-面板的凈截面抵抗矩，W=20 2 2/6=13.33cm3；M-面板的最大彎矩(N mm)；-面板的彎曲應力計算值(N/mm2)f-面板的抗彎強度設計值(N/mm2)；按照均布活荷載最不利布置下的三跨連續梁計算：M=0.1q1l2+0.117q2l2其中，q-作用在模板上的側壓力，包括：新澆混7、凝土側壓力設計值:q1=1.2 0.2 17.85 0.9=3.855kN/m；振搗混凝土荷載設計值:q2=1.4 0.2 4 0.9=1.008kN/m；計算跨度:l=(1500-120)/(4-1)=460mm；面板的最大彎矩M=0.1 3.855(1500-120)/(4-1)2+0.117 1.008 (1500-120)/(4-1)2=1.07 105N mm；面板的最大支座反力為:N=1.1q1l+1.2q2l=1.1 3.855 (1500-120)/(4-1)/1000+1.21.008(1500-120)/(4-1)/1000=2.507 kN；經計算得到，面板的受彎應力計算8、值:=1.07 105/1.33104=8N/mm2；面板的抗彎強度設計值:f=13N/mm2；面板的受彎應力計算值=8N/mm2小于 面板的抗彎強度設計值f=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算=0.677ql4/(100EI)=l/250q-作用在模板上的新澆筑混凝土側壓力線荷載設計值:q=q1=3.855N/mm；l-計算跨度:l=(1500-120)/(4-1)=460mm；E-面板材質的彈性模量:E=6000N/mm2；I-面板的截面慣性矩:I=202 2 2/12=13.33cm4；面板的最大撓度計算值:=0.677 3.855 (1500-120)/(4-1)4/(100 609、00 1.33 105)=1.461 mm；面板的最大容許撓度值:=l/250=(1500-120)/(4-1)/250=1.84mm；面板的最大撓度計算值=1.461mm 小于 面板的最大容許撓度值=1.84mm，滿足要求！四、梁側模板支撐的計算1.次楞計算次楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。次楞均布荷載按照面板最大支座力除以面板計算寬度得到：q=2.507/0.200=12.536kN/m 本工程中，次楞采用木方，寬度 50mm，高度100mm，截面慣性矩 I，截面抵抗矩W和彈性模量 E分別為:W=1 5 10 10/6=83.33cm3；I=15 10 10 10、10/12=416.67cm4；E=9000.00 N/mm2；計算簡圖剪力圖(kN)彎矩圖(kN m)變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩M=0.050 kN m，最大支座反力R=2.758 kN，最大變形=0.004 mm（1）次楞強度驗算強度驗算計算公式如下:=M/Wf經計算得到，次楞的最大受彎應力計算值=5.01 104/8.33 104=0.6 N/mm2；次楞的抗彎強度設計值:f=17N/mm2；次楞最大受彎應力計算值=0.6 N/mm2小于 次楞的抗彎強度設計值f=17N/mm2，滿足要求！（2）次楞的撓度驗算次楞的最大容許撓度值:=200/400=0.5mm；次楞的最大撓度計算值11、=0.004mm 小于 次楞的最大容許撓度值=0.5mm，滿足要求！2.主楞計算主楞承受次楞傳遞的集中力，取次楞的最大支座力 2.758kN,按照集中荷載作用下的兩跨連續梁計算。本工程中，主楞采用木方，寬度 50mm，高度100mm，截面慣性矩 I，截面抵抗矩W和彈性模量 E分別為:W=2 5 10 10/6=166.67cm3；I=25 10 10 10/12=833.33cm4；E=9000.00 N/mm2；主楞計算簡圖主楞彎矩圖(kN m)主楞變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩M=0.717 kN m，最大支座反力R=7.206 kN，最大變形=1.075 mm（1）主楞抗彎強度驗算=12、M/Wf經計算得到，主楞的受彎應力計算值:=7.17 105/1.67 105=4.3 N/mm2；主楞的抗彎強度設計值:f=17N/mm2；主楞的受彎應力計算值=4.3N/mm2小于 主楞的抗彎強度設計值f=17N/mm2，滿足要求！（2）主楞的撓度驗算根據連續梁計算得到主楞的最大撓度為1.075 mm 主楞的最大容許撓度值:=480/400=1.2mm；主楞的最大撓度計算值=1.075mm 小于 主楞的最大容許撓度值=1.2mm，滿足要求！五、梁底模板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和撓度。強度驗算要考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載；撓度13、驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩 W分別為:W=600 20 20/6=4.00104mm3；I=600 20 20 20/12=4.00105mm4；1.抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算：=M/Wf新澆混凝土及鋼筋荷載設計值：q1:1.2(24.00+1.50)0.60 1.50 0.90=24.786kN/m；模板結構自重荷載設計值：q2:1.2 0.50 0.60 0.90=0.324kN/m；施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設計值：q3:1.4(2.00+2.00)0.60 0.90=3.024kN/m；最大彎矩計14、算公式如下:Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1 (24.786+0.324)2002+0.117 3.024 2002=1.15 105N mm；=Mmax/W=1.15 105/4.00 104=2.9N/mm2；梁底模面板計算應力=2.9 N/mm2小于 梁底模面板的抗彎強度設計值f=13N/mm2，滿足要求！2.撓度驗算根據 建筑施工計算手冊 剛度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下：=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在模板上的壓力線荷載:q=q1+q2=24.786+0.324=25.110kN/m；l-計15、算跨度(梁底支撐間距):l=200.00mm；E-面板的彈性模量:E=6000.0N/mm2；面板的最大允許撓度值:=200.00/250=0.800mm；面板的最大撓度計算值:=0.677 25.112004/(100 6000 4.00 105)=0.113mm；面板的最大撓度計算值:=0.113mm 小于 面板的最大允許撓度值:=0.8mm，滿足要求！六、梁底支撐木方的計算1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土梁和模板自重設計值(kN/m)：q1=1.2(24+1.5)1.5 0.2+0.5 0.2 (2 1.38+0.6)/0.6=9.852 kN/m；(2)施工荷載與振搗混凝土時產生的荷載設16、計值(kN/m)：q2=1.4(2+2)0.2=1.12 kN/m；均布荷載設計值q=9.852+1.120=10.972 kN/m；梁兩側樓板荷載以集中荷載的形式傳遞，其設計值：p=0.20 1.2 0.12 24.00+1.4(2.00+2.00)0.00=0.000kN 2.支撐方木驗算本工程梁底支撐采用方木，方木的截面慣性矩I，截面抵抗矩 W和彈性模量 E分別為：W=5 10 10/6=8.33101 cm3；I=5 10 10 10/12=4.17102 cm4；E=9000 N/mm2；計算簡圖及內力、變形圖如下：簡圖(kN m)剪力圖(kN)彎矩圖(kN m)變形圖(mm)方木的17、支座力:N1=N4=0.406 kN；N2=N3=2.885 kN；最大彎矩：M=0.077kN m 最大剪力：V=1.788 kN 方木最大正應力計算值：=M/W=0.077106/8.33104=0.9 N/mm2；方木最大剪應力計算值：=3V/(2bh0)=3 1.788 1000/(2 50 100)=0.536N/mm2；方木的最大撓度：=0.028 mm；方木的允許撓度：=0.35 103/250=1.4mm；方木最大應力計算值0.926 N/mm2小于 方木抗彎強度設計值f=17.000 N/mm2，滿足要求！方木受剪應力計算值0.536 N/mm2小于 方木抗剪強度設計值fv=18、1.700 N/mm2，滿足要求！方木的最大撓度=0.028 mm 小于 方木的最大允許撓度=1.400 mm，滿足要求！七、梁跨度方向托梁的計算作用于托梁的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等,通過方木的集中荷載傳遞。托梁采用：木方:50 100mm；W=83.333 cm3；I=416.667 cm4；1.梁兩側托梁的強度計算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算；集中力P=0.406 kN.托梁計算簡圖托梁計算彎矩圖(kN m)托梁計算變形圖(mm)托梁計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=0.195 kNm；最大變形max=0.364 mm；最大支座力Rmax=2.228 kN；最大應19、力=M/W=0.195106/(83.333103)=2.3 N/mm2；托梁的抗彎強度設計值f=17 N/mm2；托梁的最大應力計算值2.3 N/mm2小于 托梁的抗彎強度設計值17 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度 max=0.364mm小于1000/250,滿足要求!2.梁底托梁的強度計算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算；集中力P=2.885 kN.托梁計算簡圖托梁計算彎矩圖(kN m)托梁計算變形圖(mm)托梁計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax=1.385 kNm；最大變形max=2.581 mm；最大支座力Rmax=15.811 kN；最大應力=M/W=1.385106/(20、83.333103)=16.6 N/mm2；托梁的抗彎強度設計值f=17 N/mm2；托梁的最大應力計算值16.6 N/mm2小于 托梁的抗彎強度設計值17 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度 max=2.581mm小于1000/150與10 mm,滿足要求!八、立桿的穩定性計算立桿的穩定性計算公式=N/(A)f 1.梁內側立桿穩定性驗算其中 N-立桿的軸心壓力設計值，它包括：橫桿的最大支座反力：N1=15.811 kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.20.129 (6.5-1.5)=0.775 kN；N=15.811+1.007=16.818 kN；-軸心受壓立桿的穩定系數，由長細比lo/i21、 查表得到；i-計算立桿的截面回轉半徑(cm)：i=1.58；A-立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89；W-立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W=5.08；-鋼管立桿軸心受壓應力計算值(N/mm2)；f-鋼管立桿抗壓強度設計值：f=205 N/mm2；lo-計算長度(m)；如果完全參照扣件式規范不考慮高支撐架，按下式計算lo=k1uh(1)k1-計算長度附加系數，取值為：1.155；u-計算長度系數，參照扣件式規范表5.3.3，u=1.7；上式的計算結果：立桿計算長度lo=k1uh=1.1551.7 1.5=2.945 m；lo/i=2945.25/15.8=186；由長細比lo/i 的結果查表得22、到軸心受壓立桿的穩定系數=0.207；鋼管立桿受壓應力計算值；=16817.512/(0.207489)=166.1 N/mm2；鋼管立桿穩定性計算=166.1 N/mm2小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值f=205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算lo=k1k2(h+2a)(2)k1-計算長度附加系數按照表 1取值1.167；k2-計算長度附加系數，h+2a=1.7 按照表 2取值1.009；上式的計算結果：立桿計算長度lo=k1k2(h+2a)=1.1671.009 (1.5+0.12)=2.002 m；lo/i=2001.755/15.8=127；由長細比l23、o/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數=0.412；鋼管立桿受壓應力計算值；=16817.512/(0.412489)=83.5 N/mm2；鋼管立桿穩定性計算=83.5 N/mm2小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值f=205 N/mm2，滿足要求！2.梁外側立桿穩定性驗算其中 N-立桿的軸心壓力設計值，它包括：橫桿的最大支座反力：N1=2.228/Sin75o=2.306 kN；腳手架鋼管的自重：N2=1.20.129 (6.5-1.5)/Sin75o=0.802 kN；N=2.306+0.802=3.108 kN；-邊梁外側立桿與樓地面的夾角：=75 o；-軸心受壓立桿的穩定系數，由長細24、比lo/i 查表得到；i-計算立桿的截面回轉半徑(cm)：i=1.58；A-立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89；W-立桿凈截面抵抗矩(cm3)：W=5.08；-鋼管立桿軸心受壓應力計算值(N/mm2)；f-鋼管立桿抗壓強度設計值：f=205 N/mm2；lo-計算長度(m)；如果完全參照扣件式規范不考慮高支撐架，按下式計算lo=k1uh/Sin (1)k1-計算長度附加系數，取值為：1.167；u-計算長度系數，參照扣件式規范表5.3.3，u=1.7；上式的計算結果：立桿計算長度lo=k1uh/Sin =1.1671.7 1.5/0.966=3.081 m；lo/i=3080.827/1525、.8=195；由長細比lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數=0.189；鋼管立桿受壓應力計算值；=3108.141/(0.189489)=33.6 N/mm2；鋼管立桿穩定性計算=33.6 N/mm2小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值f=205 N/mm2，滿足要求！如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由下式計算lo=k1k2(h+2a)(2)k1-計算長度附加系數按照表 1取值1.167；k2-計算長度附加系數，h+2a=1.7 按照表 2取值1.009；上式的計算結果：立桿計算長度lo=k1k2(h+2a)=1.1671.009 (1.5+0.12)=2.002 m；lo/i=200126、.755/15.8=127；由長細比lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數=0.412；鋼管立桿受壓應力計算值；=3108.141/(0.412489)=15.4 N/mm2；鋼管立桿穩定性計算=15.4 N/mm2小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值f=205 N/mm2，滿足要求！模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。以上表參照杜榮軍：扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全九、立桿的地基承載力計算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求p fg地基承載力設計值:fg=fgk kc=120 1=120 kPa；其中，地基承載力標準值：fgk=120 kPa；腳手架地基27、承載力調整系數：kc=1；立桿基礎底面的平均壓力：p=N/A=16.818/0.25=67.27 kPa；其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值：N=16.818 kN；基礎底面面積：A=0.25 m2。p=67.27 fg=120 kPa。地基承載力滿足要求！十、梁模板高支撐架的構造和施工要求工程經驗 除了要遵守扣件架規范的相關要求外，還要考慮以下內容1.模板支架的構造要求a.梁板模板高支撐架可以根據設計荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設雙向水平桿，確保兩方向足夠的設計剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2.立桿28、步距的設計a.當架體構造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設置；b.當中部有加強層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設置，但變化不要過多；c.高支撐架步距以 0.9-1.5m為宜，不宜超過 1.5m。3.整體性構造層的設計a.當支撐架高度 20m或橫向高寬比 6時，需要設置整體性單或雙水平加強層；b.單水平加強層可以每 4-6米沿水平結構層設置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設置斜桿層數要大于水平框格總數的1/3；c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設置，四周和中部每10-15m設豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結構層；d.在任29、何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設置層）必須設水平加強層。4.剪刀撐的設計a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐；b.中部可根據需要并依構架框格的大小，每隔10-15m設置。5.頂部支撐點的設計a.最好在立桿頂部設置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點位于頂層橫桿時，應靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應進行抗滑驗算，當設計荷載N12kN時，可用雙扣件；大于 12kN時應用頂托方式。6.支撐架搭設的要求a.嚴格按照設計尺寸搭設，立桿和水平桿的接頭均應錯開在不同的框格層中設置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規范的30、要求；c.確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的，每個扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經長期使用發生變形的；d.地基支座的設計要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求a.精心設計混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式；b.嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載，對出現的超過最大荷載要有相應的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放；c.澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發現下沉、松動和變形情況及時解決。十一、梁模板工程材料匡算:本工程梁截面尺寸為0.6m 1.5m；板厚=120mm；梁凈跨 l08m；立桿沿梁跨度方向間距 la=1m，31、梁底承重立桿橫向間距 lb=0.9m，步距 h=1.5m；梁底增加承重立桿 2根；立桿承重連接方式可調托座；托梁為木方:50 100mm；單根立桿鋼管長度4.2m；剪刀撐 2步4跨；梁模板支架計算高度6.5m；梁底支撐小楞平行梁截面，梁底模板支撐間距:200mm，材質為方木50 100mm；梁側次楞為木楞，50 100mm；橫向設置，根數 4根；梁側主楞為木楞，50 100mm；豎向設置，間距 200mm；固定支撐水平間距 500mm；面板材料為膠合面板。材料需求統計：支架部分：立桿長度：180m；水平桿件長度：167.6m；剪刀撐長度：42.53m；頂托個數：36只；托梁長度：32m；直角扣件：216只；對接扣件：0只；旋轉扣件：18只；非支架部分：面板面積：26.88m2；梁底支撐小楞長度：52m；梁側次楞長度：64m；梁側主楞長度：220.8m；對拉螺栓根數：0只；