模板支撑计算.docx

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1、精品文档濮阳宏业生物质热电2000m2冷却塔扣件钢管楼板模板支架计算书编制人: 审核人: 批准人: 日 期:编制单位：嘉泰建设发展有限公司扣件钢管楼板模板支架计算书依据规范 : 建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162-2008 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 钢结构设计规范 GB50017-2003 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 建筑施工木脚手架安全技术规范 JGJ 164-2008计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为 8.8m，立杆的纵距b=0.90m，立杆的

2、横距l=0.90m，立杆的步距h=1.50m。面板厚度18mm剪切强度1.4N/mm，抗弯强度15.0N/mni，弹性模量6000.0N/mnio 木方50x 80mm间距300mm2 2 2木方剪切强度1.3N/mm，抗弯强度15.0N/mm，弹性模量9000.0N/mm。梁顶托采用100x 100mm木方。模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3o倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2o 扣件计算折减系数取 1.00o楼板支撑架立面简图、口口o a o图2楼板支撑架荷载计算单元按照模板规范431条规定确定荷载组合分项系数如下:由可

3、变荷载效应控制的组合S=1.2X (25.10 X 0.15+0.20)+1.40 X 2.50=8.258kN/m由永久荷载效应控制的组合S=1.35X 25.10 X 0.15+0.7 X 1.40 X 2.50=7.533kN/m由于可变荷载效应控制的组合 S最大，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取 采用的钢管类型为 48 X 3.0。1.40钢管惯性矩计算采用 匸n (D4-d4)/64，抵抗距计算采用 Wn (D4-d 4)/32D一、模板面板计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算考 虑 0.9 的 结 构 重 要 系 数 ， 静 荷 载

4、 标 准 值 q1 = 0.9 X (25.100 X 0.150 X 0.900+0.200 X 0.900)=3.212kN/m考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2 = 0.9 X (0.000+2.500) X 0.900=2.025kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩 W = bh 2/6 = 90.00X 1.80 X 1.80/6 = 48.60cm3截面惯性矩 I = bh 3/12 = 90.00X1.80X1.80X1.80/12 = 43.74cm式中：b为板截面宽度，h为板截面高度(1) 抗弯强度计算

5、f = M / W f其中 f 面板的抗弯强度计算值 (N/mm2)；M 面板的最大弯距 (N.mm)；W 面板的净截面抵抗矩；f 面板的抗弯强度设计值，取 15.00N/mm2；2M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值 (kN/m) ；经计算得到 M = 0.100X(1.20 X3.212+1.40X2.025)X0.300X0.300=0.060kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.060 X1000X1000/48600=1.239N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f, 满足要求 !(2) 抗剪计算T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600X(1.20

6、X3.212+1.4 X2.025) X0.300=1.204kN 截面抗剪强度计算值 T=3X1204.0/(2 X900.000X18.000)=0.111N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2面板抗剪强度验算 T T ，满足要求 !(3) 挠度计算4v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值4v = 0.677 X 3.212 X 3004/(100 X 6000X 437400)=0.067mm面板的最大挠度小于300.0/250, 满足要求 !(4) 2.5kN 集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为

7、 M = 0.2Pl+0.08ql 2 面板的计算宽度为 1200.000mm集中荷载 P = 2.5kN考 虑 0.9 的 结 构 重 要 系 数 ， 静 荷 载 标 准0.9X(25.100X0.150X1.200+0.200X1.200)=4.282kN/m 面板的计算跨度 l = 300.000mm经计算得到0.200X0.9X1.40X2.5X0.300+0.080X1.20X4.282X0.300X0.300=0.226kN.经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.226 X 1000X 1000/48600=4.650N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f, 满足要求 !二、模

8、板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。1. 荷载的计算(1) 钢筋混凝土板自重 (kN/m) ：q 11 = 25.100X0.150X0.300=1.130kN/m(2) 模板的自重线荷载 (kN/m) ：q 12 = 0.200 x 0.300=0.060kN/m(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/m) ：经计算得到，活荷载标准值 q 2 = (2.500+0.000) x 0.300=0.750kN/m考虑 0.9 的结构重要系数，静荷载 q1 = 0.9 x(1.20 x1.130+1.20x0.060)=1.285kN/m 考虑 0.9 的结构重要系数，活

9、荷载 q2 = 0.9 x1.40x0.750=0.945kN/m 计算单元内的木方集中力为 (0.945+1.285) x 0.900=2.007kN2. 木方的计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下 :均布荷载 q = P/l = 2.007/0.900=2.230kN/m最大弯矩 M = 0.1ql 2=0.1x 2.23x 0.90x 0.90=0.181kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.6 x0.900x2.230=1.204kN最大支座力 N=1.1ql = 1.1 x0.900x2.230=2.207kN 木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：截面

10、抵抗矩 W = bh2/6 = 5.00 x8.00x8.00/6 = 53.33cm 3；截面惯性矩 I = bh 3/12 = 5.00 x8.00x8.00x8.00/12 = 2 13.33cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(1) 木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.181 x 106/53333.3=3.39N/mm2 木方的抗弯计算强度小于 15.0N/mm2, 满足要求 !(2) 木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下 :Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足 :T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=3X 1204/(2 X 50X 80)=

11、0.452N/mni 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm 2 木方的抗剪强度计算满足要求 !(3) 木方挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距 )得到 q=1.071kN/n最大变形 v=0.677ql 4/100EI=0.677 X1.071 X900.04/(100 X9000.00 X 2133334.0)=0.248n n木方的最大挠度小于 900.0/250, 满足要求 !(4) 2.5kN 集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2考虑荷载重要

12、性系数 0 .9 ，集中荷载 P = 0.9 X2.5kN经计算得到 M = 0.200X1.40X0.9X2.5X0.900+0.080X1.285X0.900X0.900=0.650kN.n 抗弯计算强度 f = M/W =0.650 X106/53333.3=12.19N/nn2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mn,满足要求！三、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力P= 2.207kN 均布荷载取托梁的自重q= 0.096kN/m 。2.21kN2.21kN2.21kN2.21kN2.21kN2.21kN、* 2.21kN1 0.10kN* .m1

13、kN2.21kNV- ,r r i p .s丨i irt rr , 1 , ”i |r- Mi1900；900fi-F-90(01托梁计算简图托梁弯矩图（kN.m）2.65.633.33.344.06.050.420.401.131.101841.811.811.84L1.10 1.134.05106托梁剪力图（kN）3.33.350.40 0.422.6265变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下:1.06kN1.06kN1.06kN1.06kN1.06kN1 1.06kN1.06kN 门 4iJ/06kN 1.06kN900i 900900托梁变形计算受力图托梁变形图

14、（mm）经过计算得到最大弯矩M= 0.636kN.m经过计算得到最大支座 F= 7.416kN经过计算得到最大变形 V= 0.227mm顶托梁的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩 W = bh 2/6 = 10.00X 10.00 X 10.00/6 = 166.67cmX10.00X10.00X10.00/12 = 833.33cm3截面惯性矩 I = bh 3/12 = 10.00式中：b为板截面宽度，h为板截面高度(1) 顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.636 X106/166666.7=3.82N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于

15、 15.0N/mm2, 满足要求 !(2) 顶托梁抗剪计算截面抗剪强度必须满足 :T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=3X 4061/(2 X 100X 100)=0.609N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm 2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求 !(3) 顶托梁挠度计算最大变形 v =0.227mm 顶托梁的最大挠度小于 900.0/250, 满足要求 !四、模板支架荷载标准值 (立杆轴力 )作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1. 静荷载标准值包括以下内容：(1) 脚手架的自重 (kN) ：N G1 = 0.127 X 8.750=1.112kN(2)

16、模板的自重 (kN) ：N G2 = 0.200 X0.900X0.900=0.162kN(3) 钢筋混凝土楼板自重 (kN) ：N G3= 25.100X0.150X0.900X0.900=3.050kNX (NG1+NG2+NG3)= 3.891kN 。活 荷 载 标 准 值NQ =考虑 0.9 的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值 NG = 0.92. 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。考 虑 0.9 的 结 构 重 要 系 数 ， 经 计 算 得 到0.9X(2.500+0.000) X0.900X0.900=1.822kN3. 不考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值

17、计算公式N = 1.20N G + 1.40N Q五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:其中立杆的轴心压力设计值，N = 7.22kN计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm ； 立杆净截面面积，A=4.239cmf;立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;f钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm 2;立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.20m；最大步距，h=1.50m；00m计算长度，取 1.500+2 X 0.200=1.9长细比，为 1900/16.0=119 150长细比验算满足要求！轴心受压立杆的稳定系数，由长细比I 0/

18、i查表得到0.458 ;经计算得到 7 =7221/(0.458 X 424)=37.192N/mnf;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算(7 f,满足要求!考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：厨 IF风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw依据模板规范计算公式5.2.5-15:m2W=0.9 X 0.9 X 1.4Wkl ah2/10其中Wk风荷载标准值(kN/m2);Wk=uzXUsXw0 = 0.300 X 1.250 X 0.600=0.225kN/mh立杆的步距，1.50m;la 立杆迎风面的间距， 0.90m；lb 与迎风面垂直方向的立杆间距， 0.90m；风荷载产生的弯矩 Mw=0.9

19、X 0.9 X 1.4 X 0.225 X 0.900 X 1.500 X 1.500/10=0.052kN.m ;N w 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式 5.2.5-14 ；Nw=1.2X3.891+0.9X1.4X1.822+0.9X0.9X1.4X0.052/0.900=7.031kN经计算得到(T =7031/(0.458 X 424)+52000/4491=47.717N/mm?;考虑风荷载时立杆的稳定性计算(7 f,满足要求！六、楼板强度的计算1 .计算楼板强度说明验算楼板强度时按照最不利考虑，楼板的跨度取80.00m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。宽度范围内

20、配筋 3级钢筋，配筋面积 As=36000.0mm2， fy=360.0N/mm2。板的截面尺寸为 bX h=80000mm 150mm截面有效高度 h 0=130mm按照楼板每 5天浇筑一层，所以需要验算 5天、10天、15天. 的 承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：2.计算楼板混凝土 5天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00 x 1.00=80.00m,楼板计算范围内摆放89X 89排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为q=ix 1.20 X (0.20+25.10 X 0.15)+1X 1.20 X (1.11 x

21、 89X 89/80.00/80.00)+21.40 X (0.00+2.50)=9.91kN/m计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00 X 9.91=792.72kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算2 2M ma)=0.0513 X ql =0.0513 X 792.71 X 80.00 =260263.90kN.m按照混凝土的强度换算得到5天后混凝土强度达到48.30%, C35.0混凝土强度近似等效为C16.9。混凝土弯曲抗压强度设计值为f cm=8.11N/mnn则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asfy/bh0fcm = 36000.00 X 360.00

22、/(80000.00 X 130.00 X 8.11)=0.15 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.147此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 1 = a sbh02fcm= 0.147 X 80000.000 X 130.000 2X 8.1 X 10 6=1612.7kN.m结论：由于EM i = 1612.67=1612.67 M ma=260263.90所以第 5 天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第 2 层以下的模板支撑必须保存。3. 计算楼板混凝土 1 0天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.0

23、0 X 1.00=80.00m,楼板计算范围内摆放 89X 89 排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第 3 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+2X1.20X(1.11 X89X89/80.00/80.00)+21.40X(0.00+2.50)=16.32kN/m 2 计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00 X 16.32=1305.44kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M max=0.0513Xql2=0.0513X1305.43X80.002=428598.

24、20kN.m按照混凝土的强度换算得到10天后混凝土强度达到69.10%, C35.0混凝土强度近似等效为 C24.2混凝土弯曲抗压强度设计值为 fcm=11.53N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asfy/bh0fcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 130.00 X 11.53)=0.11查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.104此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 2=asbh02fcm= 0.104X80000.000X130.0002X11.5X10-6=1620.5kN.m结论：由于EM i = 16

25、12.67+1620.54=3233.21 M max=428598.20所以第 1 0天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第 3 层以下的模板支撑必须保存。4. 计算楼板混凝土 1 5天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00 X 1.00=80.00m,楼板计算范围内摆放 89X 89 排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第 4 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+2X1.20X(0.20+25.10 X0. 15)+3X1.20X(1.11 X89X89/80.00/80.00)+21.

26、40 X (0.00+2.50)=22.73kN/m 2 计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00X22.73=1818.16kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M max=0.0513Xql2=0.0513X1818.14X80.002=596932.50kN.m按照混凝土的强度换算得到15天后混凝土强度达到81.27%, C35.0混凝土强度近似等效为 C28.4。混凝土弯曲抗压强度设计值为 f cm=13.55N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asf y/bh 0fcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 130.00

27、 X 13.55)=0.09查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.095此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 3=asbh02fcm= 0.095X80000.000X130.0002X13.6X10-6=1740.8kN.m结论：由于EM i = 1612.67+1620.54+1740.77=4973.99 =596932.50所以第 1 5天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第 4 层以下的模板支撑必须保存。5. 计算楼板混凝土 20天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00 X 1.00=80.00m,楼板

28、计算范围内摆放 89X 89 排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第 5 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+3X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+4X1.20X(1.11 X89X89/80.00/80.00)+21.40X(0.00+2.50)=29.14kN/m 2 计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00X29.14=2330.88kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M max=0.0513Xql2=0.0513X2330.86X80.002=765266.80kN.m按照混凝土的强度换算 得到

29、20天后混凝土强度达到 89.90%，C35.0 混凝土强度近似等效为 C31.5。 混凝土弯曲抗压强度设计值为 f cm=15.00N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asf y/bh 0fcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 130.00 X 15.00)=0.08查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.085此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 4=asbh02fcm= 0.085X80000.000X130.0002X15.0X10-6=1724.2kN.m结论：由于EM i = 1612.67+1620.5

30、4+1740.77+1724.2仁6698.20 M ma=765266.80 所以第 20天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第 5 层以下的模板支撑必须保存。6. 计算楼板混凝土 25天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00 X 1.00=80.00m, 楼板计算范围内摆放 89X 89 排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。第 6 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+4X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+5X1.20X(1.11 X89X89/80.00/80.00)+21.4

31、0 X (0.00+2.50)=35.55kN/m 2 计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00X 35.55=2843.60kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M ma=0.0513 X ql 2=0.0513 X 2843.57 X 80.00 2=933601.10kN.m 按照混凝土的强度换算得到25天后混凝土强度达到96.60%, C35.0混凝土强度近似等效为C33.8。 混凝土弯曲抗压强度设计值为 fcm=16.13N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asfy/bhfcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 13

32、0.00 X 16.13)=0.08查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.077此层楼板所能承受的最大弯矩为：M 5=asbh02fcm= 0.077X80000.000X130.0002X16.1X10-6=1679.1kN.m结论：由于EM i = 1612.67+1620.54+1740.77+1724.21+1679.06=8377.26 M ma=933601.10所以第 25天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第 6 层以下的模板支撑必须保存。7. 计算楼板混凝土 30天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00

33、 X 1.00=80.00m,楼板计算范围内摆放 89X 89 排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。第 7 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+5X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+6X1.20X(1.11 X89X89/80.00/80.00)+21 .40 X (0.00+2.50)=41 .95kN/m 2计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00 X 41.95=3356.32kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M max=0.0513 X ql 2=0.0513 X 3356.29 X 80.00 2

34、=1 101935.00kN.m按照混凝土的强度换算得到 30天后混凝土强度达到 102.07%，C35.0 混凝土强度近似等效为 C35.7。 混凝土弯曲抗压强度设计值为 fcm=17.05N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区高度：E = Asf y/bh 0fcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 130.00 X 17.05)=0.07 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.077此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 6=a sbh02fcm = 0.077 X80000.000X130.000 2X17.0X10-6=17

35、74.7kN.m结论： 由于 XMj =1612.67+1620.54+1740.77+1724.21+1679.06+1774.75=10152.00Mmax=1101935.00所以第 30天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第 7 层以下的模板支撑必须保存。8. 计算楼板混凝土 35天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边 80.00m,短边 80.00 X 1.00=80.00m,楼板计算范围内摆放 89X 89 排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。第 8 层楼板所需承受的荷载为q=1X1.20X(0.20+25.10 X0.15)+6X 1.20 X (0.

36、20+25.10 X 0.15)+7X 1.20 X (1.11 X 89X 89/80.00/80.00)+21.40 X (0.00+2.50)=48.36kN/m 2 计算单元板带所承受均布荷载 q=80.00X 48.36=3868.96kN/m板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算22M max=0.0513Xql2=0.0513X3869.00X80.002=1270270.00kN.m按照混凝土的强度换算得到35天后混凝土强度达到106.70%, C35.0混凝土强度近似等效为C37.3。 混凝土弯曲抗压强度设计值为 fcm=17.83N/mm2则可以得到矩形截面相对受压区

37、高度：E = Asfy/bh 0fcm = 36000.00 X 360.00/(80000.00 X 130.00 X 17.83)=0.07查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为a s=0.067此层楼板所能承受的最大弯矩为：2 2 -6M 7=asbh02fcm = 0.0 67X80000.000X130.0002X17.8X10-6=1614.7kN.m结论：由于XM i = 1612.67+1620.54+1740.77+1724.21+1679.06+1774.75+1614.66=11766.67 Mmax=1270270.00所以第 35天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第 8 层以下的模板支撑必须保存。