承重支模架搭设方案.docx

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承重支模架搭设方案

××工程

承

重

支

模

架

搭

设

方

案

编制：

审批：

年月日

承重支模架搭设方案

第一节编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

工程施工图纸。

第二节工程概况

工程名称：

建设地点：

建设单位：

设计单位：

监理单位：

施工单位：

根据结构设计总说明编写工程概况

第三节支模架方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

1、模板其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；

5、综合以上几点，模板支架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合省文明标化工地的有关标准。

6、结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下2种模板支架方案：

（1）地下室梁模板，

（2）标准层梁模板。

第四节材料选择

按清水混凝土的要求进行模板设计，在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，尽可能提高表面光洁度，阴阳角模板统一整齐。

面板采用18mm胶合面板40×60木方（内楞）现场拼制，60×80木方（外楞）支撑，采用可回收M12对拉螺栓进行加固。

梁底采用60×80木方支撑。

承重架采用扣件式钢管脚手架，由扣件、立杆、横杆、支座组成，采用φ48×3.5钢管。

第五节支架计算

地下室梁模板

梁段:

地下室KL1。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.50；梁截面高度D（m）:

1.20混凝土板厚度（mm）:

0.20；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）L（m）:

1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

承重架步距（m）:

1.50；梁支撑架搭设高度H（m）：

3.30；

梁两侧立柱间距b（m）:

0.70；

承重架支设:

木方支撑垂直梁截面；

板立杆间距Lb（m）:

1.20；采用的钢管类型为Φ48×3.50；

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:

18.0；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

2.0；振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.0

3.材料参数

木材品种：

柏木；

木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.7；

面板类型：

胶合面板；

钢材弹性模量E（N/mm2）：

210000.0；钢材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

205.0；

面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底模板支撑的间距（mm）：

300.0；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；次楞间距（mm）：

300；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；竖向间距（mm）：

600；直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

木楞,宽度60mm，高度80mm；次楞：

木楞,宽度40mm，高度60mm；

二、梁侧模计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.2m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为44.343kN/m2、28.800kN/m2，取较小值28.800kN/m2作为本工程计算荷载。

2、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

（1）.抗弯验算

其中，σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--面板的最大弯距（N.mm）；

W--面板的净截面抵抗矩，W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.50×28.80×0.90=15.55kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m；

q=q1+q2=15.55+1.260=16.81kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=300.00mm；

面板的最大弯距M=0.1×16.81×300.002=15.12×104N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=15.12×104/2.70×104=5.60N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13.000N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=5.60N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

（2）.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=28.80×0.50=14.40N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=300.00mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500.00N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.677×14.40×300.004/（100×9500.00×2.43×104）=0.325mm；

面板的最大容许挠度值:

[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.325mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm，满足要求！

3、梁侧模板内外楞的计算

3.1、内楞计算

内楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度60mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=40×60×60/6=24.00cm3；

I=40×60×60×60/12=72.00cm4；

内楞计算简图

（1）.内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--内楞的最大弯距（N.mm）；

W--内楞的净截面抵抗矩；

[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×28.800×0.90+1.4×2.000×0.90）×0.300/1=11.72kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=500mm；

内楞的最大弯距:

M=0.1×11.72×500.002=2.93×105N.mm；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=2.93×105/2.40×104=12.21N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=17.000N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=12.21N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=17.000N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中E--面板材质的弹性模量：

10000.00N/mm2；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=28.80×0.30/1=8.64N/mm；

l--计算跨度（外楞间距）：

l=500.00mm；

I--面板的截面惯性矩：

E=7.20×105N/mm2；

内楞的最大挠度计算值:

ω=0.677×8.64×500.004/（100×10000.00×7.20×105）=0.508mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ω]=2.000mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.508mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.000mm，满足要求！

3.2、外楞计算

外楞承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，外龙骨采用木楞，截面宽度60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=60×80×80/6=64.00cm3；

I=60×80×80×80/12=256.00cm4；

外楞计算简图

（1）.外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）

M--外楞的最大弯距（N.mm）；

W--外楞的净截面抵抗矩；

[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。

最大弯矩M按下式计算：

其中，作用在外楞的荷载:

P=（1.2×28.80×0.90+1.4×2.00×0.90）×0.50×0.60/1=10.09kN；

外楞计算跨度（对拉螺栓竖向间距）:

l=600mm；

外楞的最大弯距：

M=0.175×10090.000×600.000=10.59×105N.mm

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=10.59×105/6.40×104=16.547N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=17.000N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=16.547N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

其中E--外楞的弹性模量，其值为10000.00N/mm2；

p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

p=28.80×0.50×0.60/1=8.64KN；

l--计算跨度（拉螺栓间距）：

l=600.00mm；

I--面板的截面惯性矩：

I=2.56×106mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ω=1.146×8.64×103×600.003/（100×10000.00×2.56×106）=0.835mm；

外楞的最大容许挠度值:

[ω]=2.400mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.835mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.400mm，满足要求！

4、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170.000N/mm2；

查表得：

穿梁螺栓的直径:

12mm；

穿梁螺栓有效直径:

9.85mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=76mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=28.800×0.500×0.600×2=10.800kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170.000×76/1000=12.920kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=10.800kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.920kN，满足要求！

三、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=500.00×28.80×28.80/6=2.70×104mm3；

I=500.00×28.80×28.80×28.80/12=2.43×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--计算的最大弯矩（kN.m）；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；

q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+1.50）×0.50×1.20×0.90=16.52kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:

1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m；

q=q1+q2+q3=16.52+0.19+1.26=17.97kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×17.973×0.3002=0.162kN.m；

σ=0.162×106/2.70×104=5.991N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=5.991N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q=（（24.0+1.50）×1.200+0.35）×0.50=15.48N/mm；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500.0N/mm2；

面板的最大允许挠度值:

[ω]=300.00/250=1.200mm；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.677×15.475×300.04/（100×9500.0×2.43×105）=0.368mm；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.368mm小于面板的最大允许挠度值:

[ω]=300.0/250=1.200mm，满足要求！

四、梁底支撑钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN）：

q1=（24.000+1.500）×0.500×1.200×0.300=4.590kN；

（2）模板的自重荷载（kN）：

q2=0.350×0.300×（2×1.200+0.500）=0.305kN；

（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）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.500+2.000）×0.500×0.300=0.675kN；

2.木方楞的传递均布荷载验算：

P=（1.2×（4.590×0.305）+1.4×0.675）/0.500=13.637kN/m；

3.支撑钢管的强度验算：

按照均布荷载作用下的简支梁计算

均布荷载，q=13.637kN/m；

计算简图如下

支撑钢管按照简支梁的计算公式

M=0.125qcl（2-c/l）

Q=0.5qc

经过简支梁的计算得到:

钢管最大弯矩Mmax=0.125×13.637×0.500×0.700×（2-0.500/0.700）=0.767kN.m；

钢管最大应力σ=767070.000/5080.000=150.998N/mm2；

钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2；

水平钢管的最大应力计算值150.998N/mm2小于水平钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2，满足要求！

钢管支座反力RA=RB=0.5×13.637×0.500=3.409kN；

五、梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

六、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转双扣件承载力取值为16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

　　R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=3.41kN；

R<12.80kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

七、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力：

N1=3.409kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×3.300=0.511kN；

N=3.409+0.511=3.920kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.58；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=5.08；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.00N/mm2；

lo--计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

lo=k1uh

（1）

k1--计算长度附加系数，取值为：

1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.730；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.730×1.500=2.997m；

Lo/i=2997.225/15.800=190.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.199；

钢管立杆受压应力计算值；σ=3920.436/（0.199×489.000）=40.288N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=40.288N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！

标准层梁模板

梁段:

标准层KL2。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.20；梁截面高度D（m）:

0.50

混凝土板厚度（mm）:

0.11；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La（m）:

1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

脚手架步距（m）:

1.50；梁支撑架搭设高度H（m）：

2.70；

梁两侧立柱间距（m）:

0.50；

承重架支设:

无承重立杆，木方支撑垂直梁截面；

立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.20；采用的钢管类型为Φ48×3.50；

扣件连接方式:

单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）:

18.0；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

2.0；振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.0

3.材料参数

木材品种：

柏木；

木材弹性模量E（N/mm2）：

10000.0；木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

17.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.7；

面板类型：

胶合面板；

钢材弹性模量E（N/mm2）：

210000.0；钢材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

205.0；

面板弹性模量E（N/mm2）：

9500.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底模板支撑的间距（mm）：

300.0；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

主楞间距（mm）：

500；次楞间距（mm）：

300；

穿梁螺栓水平间距（mm）：

500；穿梁螺栓竖向间距（mm）：

300；

穿梁螺栓直径（mm）：

M12；

主楞龙骨材料：

木楞,，宽度60mm，高度80mm；

次楞龙骨材料：

木楞,，宽度40mm，高度60mm；

二、梁侧模计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.500m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为44.343kN/m2、12.000kN/m2，取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。

2、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

（1）.抗弯验算

其中，σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--面板的最大弯距（N.mm）；

W--面板的净截面抵抗矩，W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.50×12.00×0.90=6.48kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m；

q=q1+q2=6.480+1.260=7.740kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=