模板支架体系的简易结构计算方法.docx

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1、模板支架体系的简易结构计算方法摘要：本文介绍模扳支架的简易计算方法.一、模板支架体系的构成支架杆件的作用可概括为传递高程和传递荷载，模板支架体系主要构件有：模板，包括底模板和侧模板，分别承受新浇钢筋混凝土和施工荷载所产生的 垂直压力与侧压力。小楞（次龙骨），包括梁底防、侧模板内楞，直接承受模板传递来的荷载， 一般采用方木。大楞（主龙骨），包括托梁、侧模板外楞，用方木、型钢、钢管、组合桁架 等，承受小楞传递来的荷载。通道（过道）支承梁，用型钢、钢桁架或钢板桩等承受通道上部的荷载。立杆和支架立柱，有门式钢管脚手架、钢管、型钢、贝雷架或钢质组合柱等 多种形式，承受大楞或支承梁传递来的荷载。水平杆，包

2、括扫地杆、立杆（立柱）及大楞之间的纵横向水平连接杆件，用 以增加杆件在水平面上的刚度和稳定性。剪刀撑与抛撑，立杆（立柱）交叉连接杆件，包括竖向（纵横向）剪刀撑、 水平剪刀撑、抛撑，用以增加支架系统的刚度和整体稳定性。基础，原路面、混凝土基础、稳定层、支垫型钢或垫板等各类基础，直接承 受支架立柱、立杆传递来的荷载。地基，支承基础的原状地面。附件（配件），包括连接件、扣件、底座、托座、调节螺栓、连墙件等。二、荷载计算模板和支架的荷载P可采用下式计算，并按表1进行荷载组合。建筑工程P=L 2Ng+1.4Nq式中：Ng恒载，包括模板、支架、新浇混凝土自重和钢筋自重；Nq活载，包括施工人员、物料及设备的

3、自重，振捣混凝土时产生的荷 载，混凝土对模板的侧压力，倾倒混凝土时产生的荷载等。计算模板、拱架和支架的荷载组合表1项 次模板构件名称荷载组合强度计算验算刚度1梁、板和拱的底模板以及支承板、拱及支架等1+2+3+4+71+2+72缘石、人行道、栏杆、柱、梁板、拱等的侧模板4+553基础、墩台等厚大建筑的侧模板5+651 .模板和支架自重木材采用8kN/iA组合钢模及连接件按0.5kN/n?计，组合钢模连接件及钢楞 按0. 75kN/m3ih建筑工程模板自重用0. 5kN/m：o2 .新浇筑混凝土或新砌的砌体自重(1)普通混凝土采用24kN/m钢筋混凝土根据实际湿密度确定，m 26kN/m3 作校

4、核荷载，帽梁建议用27kN/m:建筑工程项目用25.5kN/m:梁侧模板自重荷载及楼板(面板)混凝土荷载按集中力方式向下传递。3 .施工人员、施工物料及施工设备的自重，包括堆放的荷载 计算模板及直接支承模板的小楞时，均布荷载为2.5砥/京，另以集中荷 载2. 5kN进行验算。建筑工程项目中，此项活荷载及振捣混凝土的荷载动(2k/n)D 按集中力计算。(2)计算直接支承小楞的构件时，均布荷载取1. 5kN/m)计算支架立柱及支承拱架的其它结构构件时，均布荷载取L OkN/m)注： 对大型浇筑设备如上料平台，混凝土输送泵等，按实际情况计算：混凝土堆集料高度超过100mm以上者，按实际高度计算：模板

5、单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻的两块板上。4 .振捣混凝土时产生荷载对水平面模板为2kN/m:；对垂直面模板为4kN/mS作用范围在新浇混凝土侧压力有效压头高度之内。5 .新浇筑混凝土对模板侧面的压力采用内部振捣器时，混凝土的最大侧压力按下列两式计算，取较小值。F=0. 22 Y t0 P x P ：V1/2F=24H式中：F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m)；Y、V混凝土的重力密度(kN/n?)、混凝土的浇筑速度(m/h)；to新浇筑混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏试验资料时 可采用：to=2OO / (T+15)；T混凝土的入模温度()；H混凝土侧压力计

6、算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m)；3一外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取L0,掺具有缓凝作用的外 加剂时取L 2；也一一混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85, 50 90mm 时取 1. 0, 110150mm 取 1. 15。例：混凝土浇注高度H=6. 5m；浇注速度V=2. 5m/h, y =24kN/m3,坍落度80mm, 入模温度T=25C,掺缓凝型外加剂，求模板承受的混凝土最大侧压力。解：口尸1.2, P2=1.0F=0. 22X24X 200 / (25+15) XI. 2X1X2. 51 =50. 09 (kN/m2)F=24X6. 5=156 (k

7、N/m2)F二(50. 1, 156).=50. 1 kN/m2 混凝土的有效高度 h=F / 24=2. 09 (m)6 .倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载(作用范围在混凝土有效压 头高度以内)(1)用溜槽、串筒或导管输出混凝土，取2kN/ml 用容量W0.2m，的运输器具倾倒混凝土，取2kN/m二； 用容量大于0.2至0. 811?的运输器具倾倒混凝土，取4k/W；（4）用容量大于0.8m3的运输器具倾倒混凝土，取6k/mZ7 .其它可能产生的荷载：如风荷载、水流冲击荷载、冬季保温设施荷载、 雪荷载等，按实际情况考虑。作用在支架的水平风荷载标准值3k=0. 7 u = u5g）o式中

8、：3八3。、U,风荷载标准值、基本风压、风压高度变化系数，按建 筑结构荷载规范（GBJ9）的规定采用；L一一支架风荷载体型系数，按下表选用。支架风荷载体型系数表2背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙支架状况全封闭、半封闭1.0 (bL3小1 二注：Uk可将支架视为桁架，按照建筑结构荷载规范（GBJ9）的有关规定计算, 对于钢管外径为42mm的敞开式支架，=0. 25；挡风系数6 =1.2挡风而积/迎风而积，按照有关规范采用。三、模板及支架体系的施工设计1 .工程施工前，应根据设计图纸、现场条件及材料供应情况，编制模板支 架体系施工设计，作为施工组织设计内容之一。2 .模板支架体系的施工设

9、计应包括下列主要内容 绘制模板设计图、支承系统平面布置图、纵横剖面图、模板和支架总装 图、细部结构和异形模板大样图； 根据施工条件确定施工荷载，对模板和支承系统进行验算。即按其受力 程序分别验算其强度、刚度和稳定性； 制定技术及安全质量保证措施，包括：模板结构安装及拆除的程序和方 法，特殊部位、预埋件和预留孔洞的处理方法（应用虚线标识在模板图上并说明 其固定方法）； 地基基础承载力验算及其处理措施（包括大样图），确定立杆垫板最小触 地面积或立柱基础尺寸。多层房屋建筑工程应制定对已浇注混凝土的下层板、梁 的成品保护措施； 编制模板、支架材料及配件的规格数量汇总表和周转使用计划；（6）编写模板支架

10、体系设计和施工说明书； 编制混凝土浇筑方案，包括混凝土坍落度、浇捣方法和浇注流程，必要的 保温和隔热措施等；（8）对高支模工程必须编制支架监测方案和安全应急救援预案。3 .为加快模板及支架的周转使用，宜采用下列措施（D分区流水作业；竖向结构与横向结构分开施工； 在混凝土中掺加早强剂、粉煤灰等； 利用已浇筑的混凝土支承上部模板结构，并且采取有效措施使支架体系 与结构物已浇筑混凝土的板梁柱连成整体； 采用预拼装大模板整体装拆（根据施工现场起重机械装备决定）。4 .计算模板、拱架和支架的强度和稳定性时，应考虑作用在模板、拱架和 支架上的风力，风力可参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ13

11、0 2001, 2002年版，下同）第5条或公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）第2. 3. 8条的有关规定进行计算。搭设于水中的支架，尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流等冲击力荷载。验算倾覆的稳定系数不得小于1. 3o5 .双曲拱、组合箱形拱，如系就地浇筑，其拱架和支架的设计荷载可只考 虑承受拱肋重力和施工操作时的附加荷载。6 .钢木模板、拱架及支架的设计，可参照公路桥涵钢结构及木结构设计 规范（JTJ025 86）的有关规定。7 .验算模板、拱架及支架的刚度时，其变形值不得超过下列数值：结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的1/400； 结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1

12、/250； 拱架、支架受载后挠曲的杆件（盖梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构自 由跨度的1/400：钢模板的面板变形为1. 5mm；钢模板的钢楞、柱箍变形为3. 0mm。8.对拉螺栓和扣件应根据计算配置，并应采取措施减少钢模板上的钻孔。四、材料性能材料的变形模量与容许应力（MPa ）表3工程类别公路、市政工民建应力种类A3钢16Mn木材A3钢木材A3A4A3轴向应力。14020087205弯曲应力。145210121120513剪应力T851201.91.71251.4节点 销子孔壁承压应力210300弯应力240340弹性模量E2. 1X105900090002. 06X10O10000剪切模

13、量G0. 81X105注：支架作临时性结构，容许应力的提高系数可取1.3,但节点销子的容许弯应力在任何荷载作用下，均不得提高：木材适用于A3 （广东松）、A4 （杉木）等，其他木材参见木结构设计规范 （GB50005-2003）；表中木材应力为顺纹方向，木材的顺纹受压及承压容许应力。二o表中木材的剪应力为弯曲剪应力，顺纹剪应力低于表中所示之值。五、计算简图各类构件均按最不利工况、最不利的荷载组合进行设计或校核。1 .同类型支承结构的模板、支架，选最大跨度计算；不等跨连续梁可采用 最大跨度简化为等跨连续梁计算，且荷载作用点应选在最不利位置，例如单一集 中荷载作用时，最不利情况为作用点在跨中。2

14、.按简支梁验算时，其计算跨度1采用1.051.1 10 （1。为净跨距）与支座 中点间的距离两者中的大值；3 .结构形状及荷载均对称的偶数跨连续梁，只要取对称中心线一边的半个 结构进行计算，但中间支座应改为固定端（见图2）。4 .结构形状对称而荷载是反对称的偶数跨连续梁，只要取对称中心线一边 的半个结构进行计算，中间支座仍为较支（见图3）。P qPPI PI pTTrh 11 I 八I I ia 4 日产94Ip *C 广1 E公IP I PP q iPi * 114i!八&2 J ZLA B ICA B n IC图 2gj 3六、基本计算公式1 .强度计算（1）轴心受拉 。=N/AW。（2）

15、在一个主平面内受弯曲 o”=M/WW。 受压（或受拉）并在一个主平面内受弯曲或与此相当的偏心受压（受拉） N/AM/WWo或（4）受弯曲的剪应力 Tw=QSJ （SiJWCJt式中：。、。“、丁4验算截面的轴向应力、弯曲应力和最大剪应力；。、。、T轴向应力、弯曲应力和剪应力的容许值；N、M Q验算截面的计算轴向力、弯矩和剪力；A、5、W验算截面的计算面积、腹板厚度、对主轴的计算截面模量;L、S.毛截面惯性矩、中性轴以上的毛截面对中性轴的面积矩；加剪应力分布不均匀时的容许应力增大系数，令J=Q/（h3）容许剪应力增大系数C”表4Kc= T 皿 / T oW1.251.25Kc1.5021.50C

16、t1.0按直线比例计算1.25兼受轴向力和弯曲作用时的容许法向应力取值：如N/ANM/W,则采用 。；,如 N/AVM/W,则采用。对矩形截面 T皿=1.5Q/A 对钢管等环形截面 J=L5Q/A 对工字钢可直接查表得出L/S0之值对槽钢(8=d)U 口水平放置时Ss(A/2) (h-t) /2=A(h-t) / 4Ah / 4Tw=QAh/ (亿3)U 口朝上或朝下放置时Ss=2(b-Zo)t(b-Zo) /2J=Qt(bZ0尸/ (5ly)式中：L、I八Zo分别为槽钢对x轴(对称轴)、y轴的惯性矩及槽钢形心至 腹板外缘的距离，详见GB707热轧普通槽钢；h、d、b、t分别为腹板高度、腹板宽

17、度、肢(翼板)宽度与平均肢厚。2 .刚度计算f皿或/Wf式中：fa、1验算跨度内的最大挠度、计算跨度；f、f/I挠度容许值、挠跨比容许值，f/1 =1/2501/400；3 .钢质支架立杆、立柱稳定性计算稳定性计算轴心受压 N/AW4)1。在一个主平面内受弯曲M / WW 2 o 受压弯成与此相当的偏心受压N/A+小利/ (u式中：M轴心受压构件的纵向弯曲系数，根据构件的材质、截面形状、构件 长细比X和弯曲方向等查表求得；怛一一构件只在一个主平面弯曲时的纵向弯曲系数；当验算的失稳平面和 弯矩作用平面一致时，或对箱形截面构件，取5=1;n考虑弯矩因构件受压而增大所引用的值：当 N/AW0.156

18、，。时,取 u =1；当 N/A0. 15 6/。时，取 u =ml-(niN/ (EA) ( X / n)2n：一一受压杆件容许应力安全系数，对支架计算取n: = l. 7；m荷载组合的弯矩系数，对支架计算取1. 0；E一构件的弹性横量。小二和u的选用详见公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025 86)。(2)计算长度1。的选取钢管立杆计算长度lo= U kh或l0=h+2a式中：h、a立杆步距、立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；U、k计算长度系数、计算长度附加系数，k=l.155, U值详见建 筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)o钢质立柱计算长度l

19、o= m桁架弦杆和单系腹杆的计算长度详见钢结构设计规范(GB50017)o杆件的容许长细比 钢管支架立杆的长细比应不大于250：受压钢构件的长细比，柱、桁架、柱的缀条、吊车梁等构件应不大于150, 用以减少受压的构件应不大于200： 受拉钢构件的长细比，桁架的杆件应不大于250350,其它构件详见 GB50017；受压木构件的长细比，主要构件应不大于100,连接构件应不大于150。(4)支架立杆的轴向力N及风荷载产生的弯矩不组合风荷载时N=l. 21+L 4Nq=1.2(Ng1+Ng：)+1.4Nq组合风荷载时扣件式钢管支架 N= 1. 2Ng+0. 85 X 1. 4风门式支架N= 1. 2

20、Ng+0. 85X1.4(Nq+2乩 / b)由风荷载设计值产生的扣件式钢管支架立杆弯矩此=0. 85X1.4Mk=0. 085X0. 143 山?式中：Ng、Nq恒载、动载产生的轴向力总和；Ng1、一一支架结构自重(包括钢筋混凝土自重)、构配件自重标准值产 生的轴向力；迎一一风荷载标准值产生的弯矩，门式支架Mk=0. 1/H;，扣件式钢管支架 应=0.13比铝；3k、qk风荷载标准值、风线荷载标准值，Qk=13k；b、H:门架宽度、连墙件的竖向间距；L、1一一立杆纵距、门式钢管支架计算单元长度,MF1219门架1取1. 831noN可采用立杆上部支承梁的最大支座反力加上支架与配件的自重。扣件

21、式钢管支架按稳定计算的搭设高度见不组合风荷载 H:=(Af-1.2NG2-1.4NQ) / (1.2gk)组合风荷载2Ng:-0. 85X 1. 4(Nq+ 26m时;可调整为H=H= / (1+0. 001H1) W50m式中：及、H按稳定计算的支架搭设高度、搭设高度限值；gk每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；f、W钢材的抗压强度设计值ZOSN/mm立杆截面模量。门式架支架按稳定计算的搭设高度中不组合风荷载 Hd=(l)Af-1.4NQ) / (1.2Ng)组合风荷载Hd= (I)Af-O. 85 X 1. 4 (NQ+2Mk / b) / (1. 2NG)4 .木结构稳定性计算(1

22、)轴心受压 o a=N / (A。)W 01式中：。，、。、N计算压应力、木材容许压应力、计算纵向力；Ao截面的计算面积木材无缺口时，人二4，%为构件毛截面面积；缺口不在边缘时，Ao=0. 9%；缺口在边缘且不对称时，取净截面面积作A。；木材缺口在边缘且不对称时，应按偏心受压构件计算。1)构件的纵向弯曲系数X W80 时 =1. 02-0. 55(0. 01 X +0. 20)2人 80 时 1)=3000 / X2入、i构件的长细比、截面的回转半径，入二l/i, i=(L/Ao产；1。、1受压构件的计算长度、实际长度(或高度)，1尸U1；In计算截面的毛截面惯性矩；n计算长度系数，按表5选取

23、。计算长度系数表5支座形式两端较接两端固接一端固接一端自由一端固接一端较接1.00. 652.00.8（2）偏心受压构件N/Ao+bMoa /他。）偏6。当小二1时，一取净截面面积。验算垂直于弯矩作用平面的稳定时.，可不考虑弯曲的影响，按下式验算：oa=N/ （6A。）Wo J 组合受压构件长细比X按下列方法计算对经过组合构件所有单肢杆件的截面重心的x轴，入的计算与整体构件相同;对y轴大二（以7人）斗入门S式中：L整个构件对y轴的长细比，不考虑结合的松弛性，按构件计算长度 1。计算；3、%单肢杆件对其自身重心轴II的长细比、长细比的换算系数;3、%的计算方法见公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）。（注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与 关注！）