1、模板高支撐架計算書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8.0m，屬高支模施工。為此，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。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。本計算為15.80m層結構，板厚800mm。底部地基考慮做了硬化，地基承載力取100kpa。一、參數信息:1.腳手架參數橫向間距或排距(m):0.

2、65；縱距(m):0.60；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.10；腳手架搭設高度(m):14.00；采用的鋼管(mm):48×3.5 ；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養情況，扣件抗滑承載力系數:0.80；板底支撐連接方式:方木支撐；2.荷載參數模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000；樓板澆筑厚度(m):0.800；施工均布荷載標準值(kN/m2):1.000；3.木方參數木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000；木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.

3、400；木方的間隔距離(mm):250.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；支架圖方案如下：（采用雙扣件） 圖2 樓板支撐架荷載計算單元二、模板支撐方木的計算:方木按照簡支梁計算，其慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5.000×10.000×10.000/6 = 83.33 cm3；I=5.000×10.000×10.000×10.000/12 = 416.67 cm4； 方木楞計算簡圖1.荷載的計算：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 25.000×0.250×0.80

4、0 = 5.000 kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.350×0.250 = 0.088 kN/m ；(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN)：p1 = (1.000+2.000)×0.600×0.250 = 0.450 kN；2.方木抗彎強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下: 均布荷載 q = 1.2×(5.000 + 0.088) = 6.105 kN/m；集中荷載 p = 1.4×0.450=0.630 kN；最大彎距 M = Pl/4 + ql2/8

5、= 0.630×0.600 /4 + 6.105×0.6002/8 = 0.369 kN.m；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.630/2 + 6.105×0.600/2 = 2.147 kN ；方木的最大應力值 = M / w = 0.369×106/83.333×103 = 4.431 N/mm2；方木抗彎強度設計值 f=13.0 N/mm2；方木的最大應力計算值為 4.431 N/mm2 小于方木的抗彎強度設計值 13.0 N/mm2，滿足要求!3.方木抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗

6、剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh < T其中最大剪力: V = 0.600×6.105/2+0.630/2 = 2.147 kN；方木受剪應力計算值 T = 3 ×2146.500/(2 ×50.000 ×100.000) = 0.644 N/mm2；方木抗剪強度設計值 T = 1.400 N/mm2；方木受剪應力計算值為 0.644 N/mm2 小于方木的抗剪強度設計值 1.400 N/mm2，滿足要求!4.方木撓度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和，計算公式如下: 均布荷載 q = q1 + q2 = 5.000

7、+0.088=5.088 kN/m；集中荷載 p = 0.450 kN；方木最大撓度計算值： V= 5×5.088×600.0004/(384×9500.000×4166666.67)+450.000×600.0003/(48×9500.000×4166666.67)= 0.268 mm；方木最大允許撓度值 V= 600.000/250=2.400 mm；方木的最大撓度計算值 0.268 mm 小于方木的最大允許撓度值 2.400 mm,滿足要求!三、木方支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算；集中荷載P取

8、縱向板底支撐傳遞力：P = 6.105×0.600 + 0.630 = 4.293 kN； 本方案中的計算簡圖如下： 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管計算變形圖(kN.m) 支撐鋼管計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.740 kN.m ；最大變形 Vmax = 0.826 mm ；最大支座力 Qmax = 12.328 kN ；鋼管最大應力 = 0.740×106/5080.000=145.714 N/mm2 ；鋼管抗壓強度設計值 f=205.000 N/mm2 ；支撐鋼管的計算最大應力計算值 145.714 N/mm2 小于鋼管的抗壓

9、強度設計值 205.000 N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于650.000/150與10 mm,滿足要求!四、扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范及相關文獻，若取雙扣件承載力設計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數0.80，該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN 。縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值 R= 12.328 kN；R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、模板支架立桿荷載標準值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1.靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架的自重(kN)： NG1

10、 = 0.129×14.000 = 1.807 kN；鋼管的自重計算參照扣件式規范附錄A。(2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.350×0.650×0.600 = 0.136 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.000×0.800×0.650×0.600 = 7.800 kN；經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 9.75kN；2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。經計算得到，活荷載標準值： NQ = (1.000+2.500 ) ×0.650×

11、0.600 = 1.370 kN；3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算N = 1.2NG + 1.4NQ = 13.7kN；本工程的立桿間距0.6×0.65m，經換算，再考慮2倍安全系數，立桿傳給地基的承載力將達到90kpa。為此，本工程的模板高支模的立桿下的地基建議回填采用砂石回填，回填夯實后做好地面層的砼墊層（最小100mm厚C20砼）。六、立桿的穩定性計算:立桿的穩定性計算公式: 其中 N - 立桿的軸心壓力設計值(kN) ：N = 13.331 kN； - 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉半徑(cm) ：i = 1.5

12、8 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205.000 N/mm2； L0- 計算長度 (m)；如果完全參照扣件式規范，按下式計算 l0 = h+2a 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；u = 1.700； a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a = 0.100 m；上式的計算結果：立桿計算長度 L0 = h+2a = 1.500+0.100

13、×2 = 1.700 m； L0/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ；由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.530 ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；=13330.680/（0.530×489.000） = 51.436 N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 = 51.436 N/mm2 小于鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 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l0 = k1k2(h+2a) k1 - 計算長度附加系數按照表1取值1.243；k2 - 計算長度附加系數，h+2a

14、 = 1.700 按照表2取值1.035 ；上式的計算結果：立桿計算長度 ：Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.035×(1.500+0.100×2) = 2.187 m； Lo/i = 2187.059 / 15.800 = 138.000 ；由長細比 Lo/i 的結果查表：得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.357 ；鋼管立桿的最大應力計算值 ；=13330.680/（0.357×489.000） = 76.362 N/mm2；鋼管立桿的最大應力計算值 = 76.362 N/mm2 小于鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000

15、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。七、梁和樓板模板高支撐架的構造和施工要求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

16、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46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1015m設置，四周和中部每1015m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1015m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