模板支架专项方案计算书汇总.docx
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模板支架专项方案计算书汇总
主体结构
模板支架受力计算书
计算人：
复核人：
狮山路站模板、支架强度及稳定性验算
1、设计概况
狮山路站为地下两层，双跨整体式现浇钢筋混凝土框架结构；车站内衬墙与围护桩间设置柔性防水层。
在通道、风道与主体结构连接处设置变形缝。
主要结构构件的强度等级及尺寸如下：
表1狮山路站主体结构横断面尺寸表
类别
尺寸
材料及规格
顶板
厚0.9m
C35,P8HEA混凝土，HPB300及HRB40C＜钢筋
中板
厚0.45m
C35混凝土，HPB300及HRB40C＜钢筋
底板
厚1.0m
C35,P8混凝土，HPB300及HRB40O钢筋
标准段侧墙「
厚0.7m
C35,P8混凝土，HPB300及HRB40O钢筋
端头井侧墙
厚0.8m
C35,P8混凝土，HPB300及HRB40O钢筋
顶纵梁
宽1.0mX高2.2m
C35,P8混凝土HEA,HPB300及HRB400a钢筋
中纵梁一
宽0.7mX高1.1m
C35混凝土,HPB300及HRB400a钢筋
底纵梁
宽1.0mX高2.2m
C35,P8混凝土,HPB300及HRB400a钢筋
中柱
宽1.2mX长0.8m
C45混凝土，HPB300及HRB400a钢筋
中柱与板、梁节点处:
C45混凝土，HPB300及HRB400a钢筋
壁柱、暗柱
碎标号向所在位置侧墙混凝土
垫层
C20混凝土
2、模板体系设计方案概述
狮山路站全长272m共分10段结构施工。
主体结构施工拟投入8套标准段脚手架（长27.2mx宽19.8mX6.35m）。
最长段模板长32m最短段模板长24m每段模板平均按27.2m考虑。
模板主要采用胶合板模板加三角钢模板。
支架采用①48X3.5mm碗扣式
钢管脚手架支撑，中间加强杆件、剪刀撑、扫地杆采用扣件式脚手架。
（1）狮山路站侧墙模板施工采用三角支架模板系统，三角大模板支架体系分为：
三角
钢架支撑和现场拼装的模板系统。
三角支架分为4.0m高的标准节和0.85m高的加高节，
大模板采用4000（长）X1980（宽）X6.0mm（厚）钢模板。
大模板竖肋、横肋和边肋均采用[8普通型热轧槽钢，背楞采用2[10,普通型热轧槽钢。
在浇注底板混凝土时，侧墙部分要比底板顶面向上浇灌300mmI。
在浇灌混凝土前
水平埋入一排小25精扎螺纹钢（外露端车丝），作为侧墙大模板的底部支撑的地脚螺栓拉结点，L=700。
在施工过程中必须确保此部分侧墙轴线位置和垂直度的准确，以保证上下侧墙的对接垂直、平顺。
对于单面侧墙模板，采用单面侧向支撑加固。
侧向支撑采用角钢三角架斜撑，通过预埋①25拉锚螺栓和支座垫块固定。
纵向间距同模板竖龙骨间距，距离侧墙表面200mm
（2）中板、顶板模板采用18mm交合板，次楞采用50X100mmJ木，次楞间距25cm主楞采用150*150mmf木，间距90cmi每根立柱采用顶托直接顶在主楞上，脚手架纵向间距0.9m,横向间距0.9m。
⑶中板梁、顶纵梁采用18mm交合板，梁最大尺寸为宽1.2mx高2.1m,梁底模、侧模的次楞均采用5X10cm方木，次楞间距25cm,底模、侧,K主楞采用150*150mmT木，间距45cmi碗扣式脚手架横距0.9m,纵距0.9m,为保证纵向刚度满足要求，则在纵向每跨中增加一根扣件式立杆，每个步距内增加一根水平杆，确保搭设完成后脚手架的横距为0.6m,纵距0.45m,层高0.6m。
⑷支架采用①48X3.5mm碗扣式钢管脚手架支撑。
纵横间距0.9x0.9m,步距1.2m,每层间距采用扣件式杆件加强，将层高间距减小至60cm,横杆钉在主楞上。
最顶层横杆
距中（顶板）距离不大于50cm第一道横杆距底（中）板距离不大20cm四周外排立杆设置剪刀撑，中间立杆沿纵横方向设通长剪刀撑，剪刀撑从底到顶连续设置。
主体结构在预留孔洞位置处，脚手架自底板延伸至顶板，保证支架轴心受力。
若支架延伸不具备条件，则在孔洞上方垫设10号槽钢，作为支架基础。
表2模板材料力学性能指标
材料
名称
型号（mrm
抗弯设计强度
f（N//mm2）
弹性模量
E（N/mm2）
截面抵抗弯矩
3
Wx（mm）
惯性矩
Ix（mm4）
胶合板
1200X2400
13
9000
54000
486000
力木
50X100
13
9500
83333
4166666.7
力木
100X100
13
9500
166666.7
8333333.3
力木
150X150
13
9500
562500
42187500
槽钢
[10
215
210000
39700
1980000
本支撑体系设计时采用①48x3.5mm钢管，结合实际情况，并考虑一定的安全储备，
验算支架时按照①48X2.8mm钢管进行验算，其主要参数如下：
A397.6mm2,Ix1.019105mm4,W4247.03mm3,i16mm
3、侧墙模板及支架设计及验算
3.1大钢模侧墙模板计算
3.1.1设计计算指标采用值
①钢材物理性能指标：
弹性模量E=206000N/mm质量密度「=7850kg/m3;
②面板厚按5.5mm取1m宽，截面积A=5500mm惯Tt矩I=13864.6mm4,截面模量
3
W=5042耐m
③钢材强度设计值：
抗拉、抗压、抗弯f=215N/mm2抗剪fv=125N/mm2
④容许挠度：
钢模板板面[6]00.8mm模板主肋[6]00.7mm模板支撑背楞[W<1mm
⑤[8槽钢的截面积A=1024mm2M性矩I=1.013x106mm喊面模量W=25.3X103mm3[10槽钢的截面积A=1274mm4惯性矩I=1.983x106mm4截面模量W=39.7X103mm
3.1.2新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值
根据《建筑施工手册》8-6-2提供的公式计算。
新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中较小值。
F=0.22丫ct0B102V/2㈠
F=Y由㈡
式中
F一新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/n2）
“一混凝土的重力密度（KN/m）
t0一新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用10=200/（T+15）（T为混凝土温度C）
V一混凝土的浇筑速度（m/h）
Hl混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面总高度（项。
B1一外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
02混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm寸，取0.85;50mnrr90mm
取1.0;110mm-150mr<1.15。
混凝土侧压力的计算分布图形如图1所示：
h为有效压头高度
工h=H/丫）
混凝土侧压力的计算分布图
目前新浇混凝土流动性大，取有关数值如下：
对普通混凝土来说，新浇筑混凝土自重标准值25KN/mi,即取丫c=25KN/mi;
新浇筑混凝土初凝时间（h）取10=200/（20+15）=5.71（h）;混凝土的浇筑速度V=2m/h;
取混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面最大高度为6.55m；
考虑掺有缓凝外加剂作用，取B1=1.2;坍落度影响修正系数取B2=1.15
F=0.22X25X5.71X1.2X1.15X21/2=61.28KN/m^2
F=25X6.55=163.75KN/m2
2.
取二者中的较小值，F=61.28kN/m作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土
2
产生的水平载荷标准值2kN/m,分别取荷载分项系数1.2和1.4,则作用于模板的总
2
荷载设计值为：
q=61.28X1.2+2X1.4=76.34kN/m
有效压头高度h=76.34+25=3.05m
3.1.3振捣混凝土和倾倒混凝土时对模板产生的侧压力
⑴振捣混凝土时产生的荷载标准值（KN/m）
对垂直面模板可采用4.0KN/m2（作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内）。
⑵倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（KN/m）
目前采用容量小于0.2m2的运输器具，取2.0KN/M。
规范规定作用范围在有效压头高度以内。
如上所述，取用61.28KN/M侧压力值，不考虑碎振捣和倾倒因素。
承载能力的荷载值为61.28X1.2=73.54KN/m2。
3.1.4全钢大模板面板强度、钢度变形验算
由于侧向大模板主次肋纵横交叉与模板钢面板焊接，把模板的板面分成300mme
900mmfc小的方格，面板与纵向主肋焊缝较牢，面板与横向次肋焊缝较纵向焊缝较少一些，至此，面板处于二边周支二边简支板的受力状态。
现按这一受力状进行面板的强度、钢度及变形验算。
取模板加工图计算：
即单元板长为1.5m,竖肋布置为300mmW距，则将面板简化为五跨单向连续梁计算，则内力q=0.08,应乘以1.2荷载分项系数。
⑴面板承载能力验算
以q=0.08X1.2l=300t=6
各跨的弯曲应力6=M/W=6kil2/t2（建筑施工手册）
则6=6X0.105X0.08X1.2X3002/62=151.2N/mm<215N/mR面板承载能力符合要求。
⑵面板变形验算
计算模型同⑴，查有关计算表，五跨的挠度计算系数f1=0.00675,f2=0.00151,
f3=0.00315,以q=0.08,l=300,t=6,E=206000及计算式W=fi乂12ql4/Et3（mm）（建筑施工手册）。
由于侧压力自下向上线性弯化至0,所以挠度值也是自下向上线性减至0值。
计算结果如下图所示：
变化
各跨挠度分布
3.1.5竖肋承载能力验算
模板的竖肋，不管是边的还是中间的，均采用[8,竖肋后面布置的背楞共四道，自下向上，第一道背楞离模板底边为300mm第二道距第一道900mm第三道距第二道900mm第四道距第三道1200mm背楞是竖肋的支座，所以竖肋的计算简图如下图所示：
24N/mm
1--
BB
NL匚1口」匚[三勺匕[二3二口13不。
现取中间竖肋为例，作用在上面的荷载为61.28X0.3=18.38KN/m=18.38N/mm
以弯矩分配法及叠加法得：
Mmax=2.3KNm
则弯曲应力MmaX1.2/25300=109.1N/mm2<215N/mm,符合要求。
3.1.6背楞承载能力验算
背楞承受的力是由竖肋传给它的，而其受力简化为以穿墙螺栓为支座的外伸简支梁,取最大侧压力荷载24KN/mnit算（偏安全），其计算简图如下所示。
据弯矩分配法得：
Mmax=13.5<106N・mm
则弯曲应力6=MmaxX1.2/39700X2=204.03N/mm<215N/mrh符合要求。
80N/mm
3.2大钢模侧墙支架验算
3.2.1支架受力计算
单侧支架按间距800mm?
置。
（实际间距约750mm
分析支架受力情况：
按q=43.52X0.8=34.82kN/m计算
用模型（sap2000）对单侧支架进行受力分析（全部按校接计算）:
单侧支架计算简图
单侧支架杆件长度
单侧支架剪力图单侧支架弯矩图
分析结果如下（只计算压杆稳定）
杆件
内力（kN）
规格
截回卸积mm2
长细比入
稳定系数
应力
4
-85.95
][10
2549.6
11
0.991
34
5
-84.58
][10
2549.6
45
0.878
38
6
-161.57
][10
2549.6
128
0.397
159.6
8
-85.2
][10
2549.6
11
0.991
33.7
10
-56.5
□10X5
1274.8
26
0.95
46.7
压杆稳定性均满足要求。
3.2.2支架埋件的验算
埋件反力为（见反力图）：
支点1:
Rx=192.27kN,Rz=141.99kN
支点2:
Rx=0N,Rz=141.99kN
A
单侧支架按间距800mm?
置，埋件300mm0］距。
（F总）2=（Rx）2+（Rz）2=192.272+141.992
F总=239kN
与地面角度为：
a=53.55°
由F总分解成两个互为垂直的力，其中一个与地面成45度，大小为:
T450=cos（53.55-45）=T/F合=236.34kN
共有8/3（若使用强度较高埋件可放大间距）个埋件承担合力。
其中单个埋件最大拉力为：
F=236.34x（3/8）=88.63kN
3.2.3支架埋件强度验算
预埋件为II级螺纹钢d=25mm加工后（D2。
埋件最小有效截面积为:
__,,2
A=3.14X102=314mm
轴心受拉应力强度：
=282.26MPa3.2.4支架埋件锚固强度验算
对于弯钩螺栓，其锚固强度的计算，只考虑埋入碎的螺栓表面与碎的粘结力，不考
虑螺栓端部的弯钩在碎基础内的锚固作用。
锚固强度：
F锚dhb3.14255503.5
=151.1kN>F=88.63kN符合要求
其中：
F锚-锚固力，作用于地脚螺栓上的轴向拔出力（N）
d-地脚螺栓直径（mm
h-地脚螺栓在碎基础内的锚固深度（mm
rb-碎与地脚螺栓表面的粘结强度（N/mn2）
3.3木模对撑侧墙模板计算
3.3.1侧墙模板面板验算
侧墙模板面板采用厚度为15mm勺竹胶板，单板面积1220mrK2440mm模板内楞采
用90mm<90mmJ木，方木间距250mm侧墙模板在力学上属于受弯构件，按跨度为250mm的三等跨连续梁计算。
模板截面特性（取单位宽度1m计算）。
截面抵抗矩：
W1K=bh2/6=1000X152/6=3.75X104mm3
截面惯性矩：
I模K=bh3/12=1000X153/12=2.81X105mm4
强度计算时荷载：
q=Fl=54.32X1=54.32kN/m
刚度计算时荷载：
q'=F'l=43.26X1=43.26kN/m
1）强度验算
2
Mmax0.1qL0.154.32250
.W模板二W模板=3.75104=9.1MPa强度符合要求。
2）刚度验算：
模板的挠度为:
Cerr.4,
0.677qL0.67743.262504L250
⑴=100EI模板=10091032.81105=0.45mw400=400=0.625mm
刚度符合要求。
式中：
f模板m模板抗弯强度设计值，取f模板m=13MRa
E———模板弹性模量，取E木=9X103N/mm2
3.3.2侧墙模板次楞验算
侧墙模板内楞采用50mrK100mmJ木，竖向间距250mm?
置，模板外楞采用150mmX150mmJ木，水平间距900mnm?
置。
侧墙模板内楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm勺三等跨连续梁计算。
100mrK50mm!
T木截面特性：
截面抵抗矩：
WTj^=bh2/6=90X902/6=1.22乂105mm3
截面惯性矩：
I方木二bh3/12=90X903/12=5.47X106mm4
强度计算时荷载：
q=Fl=54.32X0.25=13.58kN/m
刚度计算时荷载：
q'=F'l=43.26X0.25=10.82kN/m
1）强度验算
2o
Mmax0.1qL0.113.58600
xWr木=W方木=1.22105=4.0MPa3Qmax30.6qL30.613.58600
t=2A=2A=29090=0.91MPa强度符合要求。
2）刚度验算：
模板的挠度为：
0.677qL40.67710.826004L600
⑴二100E|方木=10091035.47106=0.19mnK400=400=1.5mm
刚度符合要求。
式中：
f方木m方木抗弯强度设计值，取f方木m=13Mpa
f方木v方木抗剪强度设计值，取f方木v=1.4MPa；
E———方木弹性模量，取E木=15X103N/mm2
3.3.3侧墙模板主楞验算
侧墙模板外楞采用150方木，水平间距900mmF置，支撑横杆的步距为900mme900mm纵x横），侧墙模板外楞在力学上属于受弯构件，按跨度为900mm勺三等跨连续梁
计算。
150mrK150mm!
T木截面特性：
截面抵抗矩：
WTj^=bh2/6=8.05X104mm3
截面惯性矩：
I方木二bh3/12=5.64义106mm4
强度计算时荷载：
q=Fl=54.32X0.6=32.59kN/m
刚度计算时荷载：
q'=F'1=43.26X0.6=25.96kN/m
1）强度验算：
Mmax0.1qL20.132.599002
.W=W=8.05104=32.79MPaQmaxSz0.632.599004.75104
p二b|z=65.64106=24.70MPcKfv=125MPa
强度符合要求。
2）刚度验算：
0.677q'L40.67725.969004L900
9=100EI=1002.11055.64106=0.09mn<400=400=2.25mm
刚度符合要求。
式中：
fm抗弯强度设计值，取fm=215MPa
fv抗剪强度设计值，取fv=125MPa；
E——弹性模量，取E=2.1X105N/mm2
3.4侧墙模板对称钢管验算
侧墙模板对称钢管为通长布置，支撑横杆的步距为600m佛450mm（§x纵）。
单根钢管受到的轴心压力设计值:
N=54.32X0.6X0.45=14.67kN
1）钢管稳定性验算：
入=l0/i=1200/16=75<［入］=150
钢管长细比满足要求。
查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：
=0.72
N14.67103
A=0.72397=51.32MPa钢管稳定性满足要求。
2）钢管强度验算：
N14.67103
A=397=36.95MPa钢管强度满足要求。
式中：
N---立杆的轴心压力设计值（kN）,取N=14.67kN;
---轴心受压构件的稳定系数；
———长细比，由人=l0/i确定；
i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35x（48+42.4）/2=16mm；
A——立杆净截面面积（mm2）,A=3.14X（242-21.22）=397mm2;
l0——立杆的计算长度（m）,l0=1.2m；
f钢一一钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa
3.4端头侧墙斜撑验算
侧墙局部侧墙斜撑采用2根①48X2.8mmffi管支撑，与水平方向夹角为30°方向设置，钢管一端部固定在底板预埋的2排①28mms筋上，第一排距离模板边间距1560mm第二排距模板边间距3640mm钢管斜撑的竖向间距为1200mm®向间距900mm斜撑与支架立杆之间用扣件连接，增加钢管整体稳定性。
单根钢管受到的轴心压力设计值:
N=0.5X54.32X1.2X0.9/cos30°=33.87kN
1）钢管稳定性验算：
入=l0/i=1040/16=65<［入］=150
钢管长细比满足要求。
查《建筑施工模板安全技术规范》（JTJ162-2008）附录D知：
=0.78
N33.87103
A=0.78397=l09.38MPa钢管斜撑稳定性满足要求。
2）钢管强度验算：
N33.87103
A=397=85.31MPa钢管强度满足要求。
式中：
N---立杆的轴心压力设计值（kN）,取N=33.87kN;
---轴心受压构件的稳定系数；
———长细比，由人=l0/i确定；
i——计算立杆的截面回转半径，i=0.35x（48+42.4）/2=16mm；
A——立杆净截面面积（mm2）,A=3.14X（242-21.22）=397mm2;
10——立杆的计算长度（m）,l0=0.9/cos30°=1.04m；
f钢一一钢管抗压强度设计值，取f钢=215MPa
4、顶（中）板模板设计及验算
4.1顶（中）板模板设计
车站顶板厚度900mm中板厚450mm净空为4.85〜7.85m。
按最不利因素进行考虑。
车站框架顶板（中板）采用小48X3.5碗扣件式钢管脚手架支撑，平面井字排列为
900X900,横向间距900mm纵向间距900mm靠近侧墙端间距为横向间距600mm底模模板板面采用18mnK合板，次楞采用50X100mmJ木，方木间距250mm模板的支撑主楞采用150X150mnmf木，方木间距900mm
4.2顶（中）板模板验算
顶板厚为900mm以此截面板为代表进行验算，取顶板与中板之间距离为4950mm板底模板用18mmJ木模板；板底次楞尺寸50m佛100mmJ木，沿基坑纵向布置，次楞横向间距250mm板底主楞采用150mm<150mmJ木，间距900mm沿基坑横向布置；支顶用碗扣式式钢管脚手架，立杆纵向间距900mm横向间距900mm
4.2.1验算内容
验算模板强度、扰度，次楞强度、扰度，主楞强度、扰度，顶板立杆稳定性。
4.2.2验算过程
4.2.2.1计算荷载设计值
模板自重：
0.30KN/m2
顶板混凝土自重：
25X0.9=22.5KN/褶
顶板钢筋自重（车站结构含钢量为180kg/m3）:
1.8X0.9=1.62KN/m2
施工人员及设备（均布荷载）：
2.5KN/m2
（集中荷载）：
2.5KN
按三跨连续板计算，设计算简图如下：
计算简图
永久荷载系数取1.2,可变荷载分项系数取1.4;由于模板及其支架中不确定的因素
较多，荷载取值难以准确，不考虑荷载设计值的折减，已知模板宽度为0.3m。
则计算如
下：
计算出静载：
q1=（0.30+22.5+1.62）X1.2X0.25=7.326kN/m
⑴施工荷载为均布荷载：
活载为：
q2=2.5X1.4X0.25=0.875kN/m
⑵施工荷载为集中荷载
活载为：
q3=2.5X1
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