高大支模板模板(扣件式钢管架)计算书

一、工程概况 新浇混凝土板特性 模板支架高度H(m) 模板支架的横向长度Lb(m) 1、2号车间+8.50m 新浇混凝土楼板厚度(mm) 8.4 30.25 模板支架的纵向长度La(m) 100 90.6 二、模板支撑体系设计 立杆纵向间距la(mm) 纵横向水平杆步距h(mm) 次楞间距(mm) 扣件抗滑承载力设计值折减系数 900 1800 450 0.75 立杆横向间距lb(mm) 次楞布置方式 荷载传递至立杆方式 立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度a(mm) 900 平行于立杆纵向方向 双扣件 100 设计简图如下： 模板设计平面图

模板设计纵向剖面图

模板设计横向剖面图

三、荷载设计 模板(kN/m) 模板及支架自重标准值 次楞(kN/m) 主楞(kN/m) 支架(kN/m) 新浇筑混凝土自重标准值 (kN/m) 钢筋自重标准值 (kN/m) 3320.3 0.01 0.033 0.15 24 1.1 2施工人员及设备荷载标准值(kN/m) 1 振捣混凝土时产生的荷载标准值(kN/m) 基本风压ω0(kN/m) 风荷载标准值ωk(kN/m) 2222 重现期 城市 地面粗糙度 30年一遇 宁波市 0.4 风荷载高度变化系数μz 模板支架顶部离建筑物地面的高度(m) D类(有密集建筑群且房屋较高的城市市区) 0.62 10 0.028 模板支架状况 支架 风荷载体型系数μs 模板 风荷载作用方向 与风荷载在同面内的计算单元立杆数n 敞开式 沿模板支架横向作用 10 1 0.174 0.159 四、模板验算 模板验算方式 模板厚度(mm) 模板抗剪强度设计值fv(N/mm) 2三等跨连续梁 15 1.4 模板类型 模板抗弯强度设计值fm(N/mm) 模板弹性模量E(N/mm) 22胶合板 15 6000 取1.0m单位宽度计算。计算简图如下： W=bh/6=1000×15/6=37500mm，I=bh/12=1000×15/12=281250mm q=γGΣqGk+1.4ΣqQk=1.2×[0.3+(24+1.1)×0.1]×1.0+1.4×(1+2)×1.0=7.572kN/m 1、抗弯验算

Mmax=0.1ql2=0.1×7.572×0.452=0.153kN·m σmax=Mmax/W=0.153×106/37500=4.0N/mm2≤fm=15N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 Qmax=0.6ql=0.6×7.572×0.45=2.044kN τmax=3Qmax/(2bh)=3×2.044×103/(2×1000×15)=0.204N/mm2≤fv=1.4N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算

νmax=0.677ql4/(100EI)=0.677×7.572×4504/(100×6000×281250)=1.246mm νmax=1.246mm≤[ν]=min[l/150，10]=min[450/150，10]=3mm 符合要求！

223334

五、次楞验算

次楞验算方式 次楞材料规格(mm) 次楞抗弯强度设计值fm(N/mm) 次楞截面抵抗矩W(cm) 次楞弹性模量E(N/mm) 232三等跨连续梁 40×60 13 24 9000 次楞材质类型 次楞材料自重(kN/m) 次楞抗剪强度设计值fv(N/mm) 次楞截面惯性矩I(cm) 42方木 0.01 1.3 72 计算简图如下：

q=γGΣqGk+1.4ΣqQk=1.2×[(0.3+(24+1.1)×0.1)×0.45+0.01]+1.4×(1+2)×0.45=3.419kN/m 1、强度验算

Mmax=0.1ql2=0.1×3.419×0.92=0.277kN·m

6

σmax=Mmax/W=0.277×10/24000=11.54N/mm2≤fm=13N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 Qmax=0.6ql=0.6×3.419×0.9=1.846kN τmax=3Qmax/(2bh0)=3×1.846×1000/(2×40×60)=1.154N/mm2 τmax=1.154N/mm2≤fv=1.3N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算

νmax=0.677ql4/(100EI)=0.677×3.419×9004/(100×9000×720000)=2.344mm νmax=2.344mm≤[ν]=min[l/150，10]=min[900/150，10]=6mm 符合要求！

4、支座反力计算 Rmax=1.1ql=1.1×3.419×0.9=3.385kN

六、主楞(横向水平钢管)验算

主楞验算方式 主楞材料规格(mm) 主楞截面面积(cm) 主楞抗剪强度设计值fv(N/mm) 主楞截面惯性矩I(cm) 422三等跨连续梁 Ф48×3 4.24 125 10.78 主楞材质类型 主楞材料自重(kN/m) 主楞抗弯强度设计值Fm(N/mm) 主楞截面抵抗矩W(cm) 主楞弹性模量E(N/mm) 232钢管 0.033 205 4.49 206000 计算简图如下：

主楞弯矩图(kN·m)

主楞剪力图(kN)

主楞变形图(mm)

支座反力依次为R1=4.584kN,R2=7.317kN,R3=7.317kN,R4=4.584kN 1、强度验算

σmax=Mmax/W=0.536×106/4490=119.284N/mm2≤fm=205N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算

τmax=2Qmax/A=2×2.222×1000/424=10.481N/mm2 τmax=10.481N/mm2≤fv=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算

νmax=1.293mm≤[ν]=min[l/150，10]=min[900/150，10]=6mm 符合要求！

4、扣件抗滑验算 是否考虑荷载叠合效应 是 最大支座反力Rmax=max[R1,R2,R3,R4]=7.317kN 1.05×Rmax=1.05×7.317=7.683kN，7.683kN≤0.75×12.0=9kN 在扭矩达到40～65N·m的情况下，双扣件能满足要求！

七、立杆验算 钢管类型 截面回转半径i(mm) 抗压、弯强度设计值[f](N/mm) 2Ф48×3 15.9 205 截面面积A(mm) 截面抵抗矩W(cm) 32424 4.49 1、长细比验算 h/la=1800/900=2，h/lb=1800/900=2，查附录D，得k=1.163，μ=1.272 l0=max[kμh，h+2a]=max[1.163×1.272×1800，1800+2×100]=2663mm λ=l0/i=2663/15.9=168≤[λ]=210 长细比符合要求！

查《规程》附录C得 υ=0.251 2、风荷载验算

1) 模板支架风荷载标准值计算

la=0.9m，h=1.8m，查《规程》表4.2.7得υw=0.123

因风荷载沿模板支架横向作用，所以b=la=0.9m，b/h=0.9/1.8=0.5 通过插入法求η，得η=0.97 μzω0d2=0.62×0.4×0.0482=0.001，h/d=1.8/0.048=37.5 通过插入法求μs1，得μs1=1.2

因此μstw=υwμs1(1-ηn)/( 1-η)=0.123×1.2×(1-0.9710)/(1-0.97)=1.292 μs=υwμstw=0.123×1.292=0.159 ωk=0.7μzμsω0=0.7×0.62×0.159×0.4=0.028kN/m2 2) 整体侧向力标准值计算 ωk=0.7μzμsω0=0.7×0.62×1×0.4=0.174kN/m2 3、稳定性验算 KH=1/[1+0.005×(8.4-4)]=0.978 不组合风荷载时

Nut＝γG∑NGk+1.4∑NQk=Rmax+0.15γGH=7.317+0.15×1.2×8.4=8.829kN

σ=1.05Nut/(υAKH)=1.05×8.829×103/(0.251×424×0.978)=.03N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求！ 组合风荷载时

Nut＝γG∑NGk+0.85×1.4∑NQk=R'max+0.15γGH=6.715+0.15×1.2×8.4=8.227kN

22

Mw=0.85×1.4ωk lah/10=0.85×1.4×0.028×0.9×1.8/10=0.01kN·m σ=1.05Nut/(υAKH)+Mw/W= 1.05×8.227×103/(0.251×424×0.978)+0.01×106/(4.49×103)=85.093N/mm2≤[f]=205N/mm

2

符合要求！

4、整体侧向力验算 结构模板纵向挡风面积AF(m) 233 F=0.85AFωkla/La=0.85×33×0.174×0.9/90.6=0.048kN N1=3FH/[(m+1)Lb]=3×0.048×8.4/[(4+1)×30.25]=0.008kN σ=(1.05Nut+N1)/(υAKH)= (1.05×8.227+0.008)×103/(0.251×424×0.978)=83.037N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求！

八、立杆地基基础验算

地基土类型 地基承载力调整系数mf 红粘土 1 地基承载力设计值fak(kPa) 基础底面面积A(m) 280 0.12 立杆底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=8.829/(1×0.12)=73.579kPa≤fak=80kPa 符合要求！

九、拆模时间验算 楼板的长边长度(m) 楼板活荷载标准值(kN/m) 混凝土强度等级 楼板支座配筋 浇注层的实测强度(N/mm) 226.05 4 C25 υ8 12 楼板的短边与长边的比值 钢筋的级别 混凝土设计强度(N/mm) 配筋的间距(mm) 下一层的实测强度(N/mm) 220.55 HPB235 11.9 150 13 参考《建筑施工安全手册》(杜荣军主编，中国建筑工业出版社出版)，各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。 1、支架所受各类荷载的取值

附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为：N板i=1.2×0.1×0.9×0.9×(24+1.1)=2.44kN 模板自重为：N模i=1.2×0.15×0.9×0.9=0.146kN 支架自重为：N支gi=1.2×0.15×8.4=1.512kN 混凝土浇筑施工荷载为：N浇i=1.4×(1+2)×0.9×0.9=3.402kN 楼盖总的设计荷载为：NQ=1.4×4×0.9×0.9+ 2.44 =6.976kN 2、浇筑层的荷载计算(设当前浇筑层为第i层) 浇筑层荷载强度达到12/11.9×100％=100.8％设计强度

N支i = N板i+N模i+N支gi+N浇i-NQ=2.44+0.146+1.512+3.402-6.976=0.524kN

3、下一层立杆的荷载计算 下一层荷载强度达到13/11.9×100％=109.2％设计强度 N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i-NQ=0.524+0.146+1.512+0.25×2.44-6.976=-4.184kN 其中，α为楼盖荷载计入比例，α=0.25

0.4N支i-1< NQ,下一层的模板支架可以试拆除

拆除后浇注层的立杆荷载由下一层的楼盖分担60％，分担后的下一层楼盖承担的荷载为0.6N支i-1验算楼板强度时按照最不利情况考虑，楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑 宽度范围内配置HPB235,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=335.333mm2,fy=210N/mm2 板的截面尺寸为b×h=3327.5mm×100mm，楼板的跨度取6.05m，取混凝土保护层厚度20mm，截面有效高度ho=80mm (2)下一层楼板承载力计算

楼板计算长边6.05m，短边为3.328m q=1.2×((24+1.1)×0.1)+1.4×[(1+2)+0.6×N支i-1/(la×lb)]=2.873kN/m2 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.081×2.873×3.3282=2.5kN·m/m 下一层混凝土强度达到13/11.9×100％=109.2％设计强度 C25混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.9N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度 ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=335.333×210/(1×3327.5×80×11.9)=0.022 计算系数为：αs=ξ(1-0.5ξ)=0.022×(1-0.5×0.022)=0.022 此时楼板所能承受的最大弯矩为 M1=αs×α1×b×ho2×fcm=0.022×1×3327.5×802×11.9×10-6=5.571kN·m/m 结论：由于∑M1=M1=5.571>Mmax=2.5

所以，下一层楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载，模板支持可以拆除