1、模板高支撐架計算書高支撐架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)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(jù)有關(guān)文獻建議，如果僅按規(guī)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(shù)2002（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全中的部分內(nèi)容。本計算為15.80m層結(jié)構(gòu)，板厚800mm。底部地基考慮做了硬化，地基承載力取100kpa。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)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(shè)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(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:方木支撐；2.荷載參數(shù)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(shù)木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強度設(shè)計值(N/mm2):13.000；木方抗剪強度設(shè)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(chǎn)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(xù)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(shè)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(shè)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(shù)規(guī)范及相關(guān)文獻，若取雙扣件承載力設(shè)計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)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(shè)計值 R= 12.328 kN；R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)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(nèi)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(guī)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(jīng)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(chǎn)生的荷載。經(jīng)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(shè)計值計算N = 1.2NG + 1.4NQ = 13.7kN；本工程的立桿間距0.6×0.65m，經(jīng)換算，再考慮2倍安全系數(shù)，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(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式: 其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計值(kN) ：N = 13.331 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)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(shè)計值 ：f =205.000 N/mm2； L0- 計算長度 (m)；如果完全參照扣件式規(guī)范，按下式計算 l0 = h+2a k1- 計算長度附加系數(shù)，取值為1.155； u - 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)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(jié)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(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 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(shè)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(shù)按照表1取值1.243；k2 - 計算長度附加系數(shù)，h+2a

14、 = 1.700 按照表2取值1.035 ；上式的計算結(jié)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(jié)果查表：得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 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(shè)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(shè)計和使用安全。七、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容：1.模板支架的構(gòu)造要求：a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)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(shè)計：a.當架體構(gòu)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(shè)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(shè)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(gòu)造層的設(shè)計：a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時，需要設(shè)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(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔1015m設(shè)置，四周和中部每1015m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強層。4.剪刀撐的設(shè)計：a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔1015m設(shè)置。5.頂部支撐點的設(shè)計：a.最好在立桿頂部設(shè)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(shè)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(shè)的要求：a.嚴格按照設(shè)計尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應錯開在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂