pkpm施工技术软件讲课

时间约两小时

第一部分.总体介绍

非常高兴能有机会与各位交流一下施工技术方面的内容，PKPM施工技术软件现在主要包括基坑支护设计，脚手架设计，模板设计、塔吊基础设计、大体积混凝土设计、以及其它施工安全方面常用的计算工具，我们主要的设计依据就是各方面的国家规范和安全检查标准，并参考地方规范，下面我分别给大家介绍以下。

第二部分. 基坑支护设计软件

第一节 讲解 序言 确定工作路径

打开PKPM主界面，点取“改变目录”，输入或选择路径名如C:\\PKPMWORK\\TEMP1，在主界面“当前工作路径为：” C:\\PKPMWORK\\TEMP1。

PKPM基坑支护软件计算的参考规程以国家规范《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)为主，同时参考地方规范是软件的地方化方面有很大的发展，具体省份讲相应的标准[

A．上海市标准《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)；

B．浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2000 J10036-2000)； C．深圳市标准《深圳地区建筑深基坑支护技术规程》(SJG05-96)； D．广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97)； E．福建省标准《建筑地基基础技术规范》(DBJ 13-07-XXXX)。]

可以解决的基本基坑支护设计计算方案包括：

A．排桩+锚杆支护方案； B．排桩+内支撑支护方案；

C．地下连续墙支护方案； D. SMW工法支护方案； F. 土钉墙支护方案； G. 水泥搅拌桩支护方案； H. 放坡方案； I．地下水排降水计算。

对于排桩+锚杆支护、排桩+内支撑、地下连续墙支护方案，国家和地方规范都指出：结构内力和变形的计算合理模型是应考虑支护结构—土—支点三者共同作用的空间分析，特别是软土地区，所以我们还提供三维有限元计算方法，鉴于三维计算的复杂性，目前只有我们PKPM软件能够解决支护方案的多工况三维有限元计算。

下面我首先给大家介绍有关基坑支护规范设计的内容：

第二节 讲解 规范计算

如上图选择应用进入CFG图形平台,上面菜单是通用的绘图工具,右侧菜单是各种支护结构形式的设计计算.

1.[计算参数]

先介绍排桩锚杆体系的计算,按照规范要求,我们提供了经典法(又称极限平衡法)和m法的计算. 确定计算采用的规范和水土压力计算模式,基坑侧壁重要性系数后依此说明: (1) 地面标高(m)：输入相对于0.0点标高；

(2) 坑底标高(m)：输入相对于0.0点以m为单位的基坑实际挖土标高；

(3) 桩顶部标高(m)：输入相对于0.0点桩墙顶部距离地表的标高；

(4) 桩(墙)的嵌固深度(m)：输入以m为单位的桩(墙)埋入土部分的高度；

(5) 桩直径(m)：输入以m为单位的桩直径或土厚度；

(6) 桩计算宽度或间距(m)：输入桩的跨度间距，以确定配筋的桩弯矩；

(7) 荷载输入：输入基坑顶部地面上的地面超载，以及它的作用宽度和距离基坑线的距离，可以选择主动土区域（基坑外）和被动土区域（基坑内）；

(8) 放坡参数：输入每层放坡的平台（上部水平台）宽度、坡高和坡宽，坡角软件会根据坡高和坡宽自动计算，不需输入，可以多级放坡；

(9) 土层参数：在这里输入每一层土的地质资料数据，包括土类型名称、土层厚度、土的重度、内聚力和内摩擦角，同时可以输入每层土的水平抗力系数和计算方法（水土分算或水土合算）；

(10）考虑基坑内侧的水压力：选择此项则计算基坑土压力时，考虑水的影响，同时需要给出水的标高，水土合算此参数不起作用；反之不考虑水的影响；挖土一侧为基坑内侧； (11）考虑被动土加固：如果需要对被动土区域的土进行加固，需要修改加固后每层土的土层厚度、内聚力和内摩擦角；

(12) [插入] 和 [删除] 按钮：将对话框光标定位土层参数表中，对光标指定位置增加土层数据进行编辑或删除；

(13）支撑参数：输入支撑所在位置的标高，对m法计算还需要给定支点的入射角、水平距离，支点刚度和支点预加力。

计算结果我们可以得到

(1) [内力位移] 绘制经典法(又称极限平衡法)和m法施工各工况排桩的水土压力分布图、位移图、剪力图、弯矩图等,每增加一道支撑作为一个工况.

(2) [经典法] [计算书详] 包括计算过程的排桩或地下连续墙的图文并茂详细计算书，第一部分为基本计算依据和参数，以下分别为每个工况的计算，包括主动土压力计算，被动土

压力计算，土压力平衡点计算，桩埋藏深度计算，最大弯矩计算等，有计算公式、计算过程、计算结果、计算简图，计算书可以直接打印，也可以保存为RTF文件在WORD中打开。

(3) [经典法] [计算书简] 省略计算过程的排桩的图文并茂详细计算书。 (4) [m法] [计算书]

[锚杆计算]

完成锚杆锚固段长度与自由段长度的计算，并给出详细的计算书。

(1). 水平拉力设计值：锚杆的计算是半自动完成的，其中的水平拉力设计值需要用户使用m法或经典法计算得到后输入，可能需要根据各种规范进行调整，如《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99) 第4.2节规定支点结构的第j层水平拉力设计值要根据m法或经典法计算结果乘以系数1.25和侧壁重要性系数；

(2). 标高(m)：锚杆的锚固点以0.0为基准面的实际位置标高； (3). 锚固直径(m)：扩孔锚固体直径； (4)．入射角(o)：锚杆与水平面的倾角； (5). 水平间距(m)：

(6). 安全系数：锚固段长度计算安全系数(取1.5~2.0)。

第三节 讲解 地下连续墙计算

地下连续墙的规范计算方法与排桩基本相同，这里我们就不做介绍了。

第四节 讲解 水泥土墙计算

水泥搅拌桩的设计计算按照规范要求，要包括抗滑移计算、抗倾覆计算和整体稳定性计算，也有地方规范要求最大应力计算、位移计算、抗管涌计算等等。

水泥搅拌桩的的计算参数，除了上面介绍以外包括：

(1) 墙面与水平面的夹角（度）； (2) 水泥土墙的顶部标高(m)；

(3) 水泥土墙的顶部宽度(m)和底部宽度(m)：以基坑底分割为顶部和底部； (4) 水泥土墙的总高度(m)；

(5) 水泥土墙的平均重度(kN/m3)。 [计算书]

[滑移线] 包括水泥土墙的支护图、整体稳定计算安全系数、滑移线位置等等。 [内力位移]

第五节 讲解 土钉墙计算

土钉墙的计算按照规范要求包括内部整体稳定性、外部整体稳定性与滑移计算，计算的过程比较麻烦，特别是弧形滑移面的确定，如果使用手算，可能需要几天的时间，而使用我们的软件却几分钟即可完成，具体如下：

多级放坡的土钉墙支护输入如下的计算参数：

土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值，用于计算土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力，如果有经验值可以直接输入，或者在软件中查表得到，如果输入0值，程序自动计算。经过计算得到：

[工况滑移]

1. 单击右侧菜单[工况滑移]，选择需要计算的基坑边线，在图形平台插入所有各工况的滑移线，选择需要的滑移线保存为BMP文件，作为结果一部分插入到施工设计方案中；

通过试算确定土钉墙的墙弧形滑移面中安全系数最小的弧线，在图中标识了每个工况相对坐标原地点、滑裂角、对应每个工况（每增加一排土钉作为一个工况）滑移弧线的圆心点和安全系数。

2. 单击右侧菜单[计 算 书]，选择需要计算的基坑边线，如果计算书的土钉抗拔力计算或内部整体稳定性计算不满足要求，需要调整计算参数重新计算，否则保存计算书作为结果一部分；土钉墙的详细计算书。本软件在计算中考虑了土钉施工过程的多工况情形。

第六节 讲解 三维有限元计算

另外软件还包括放坡计算、水泥桩中间插入工字钢的SMW工法计算等，SMW工法是在水泥土搅拌桩中插入型钢的一种劲性复合支护结构，兼具止水和挡土的功能，在实际工程中广泛应用。此支护形式在上海使用比较多。以上就是我们JKZH软件规范计算所涵盖的基本内容。下面我介绍对于排桩+锚杆支护、排桩+内支撑、地下连续墙支护方案的三维有限元计算内容。

第七节 讲解 三维有限元计算

如前所述的基坑支护设计中只考虑了平面的情况，并未考虑基坑支护结构的整体效应。而实际上，基坑工程是一个复杂的空间问题，支护结构的内力分布及变形性状不但与周围环境条件、土质参数、开挖过程及支护结构形式有关，而且与基坑的开挖形状有关。可以认为基坑的空间效应包含两部分内容，一部分是指土压力的空间效应，另一部分是指排桩支护结构本身的空间效应。一般来说，对于考虑支护结构空间效应的基坑工程，采用三维有限元方法进行数值分析比较合理。

根据以上分析做以下基本假定：（1）桩、圈梁均为线弹性体，其受力与位移成线性关系，且满足力、位移叠加原理；（2）桩侧土满足文克尔假定，且地基水平抗力系数随深度线性增加，即m法；（3）桩背土压力按平面问题计算，即每根桩的土压力均相等，且等于朗肯主动土压力。

返回PKPM主界面，点取“改变目录”，输入或选择路径名如\\PKPM\\JKZH\\例题1，在主界面“当前工作路径为：”\\PKPM\\JKZH\\例题1。

1.计算模型

选择[应用（A）]进入基坑支护的模型输入，基坑支护的三维有限元计算首先要建立计算模型，包括基坑边线、内支撑网格、地质资料、基坑边线计算参数、排桩数据、锚杆数据、地连墙数据、荷载等，由于时间关系我们以如下工程为例：

这是排桩加内支撑的计算体系，先点[计算参数]，说明以下计算模型的基本计算参数，点取[实时漫游开关]看支护结构的空间效果：

再点取[实时漫游开关]退出空间效果。

2.三维计算

返回到PKPM主界面，点[4. 三维计算]，（此过程最好提前完成，否则需要几分钟）。计算速度由单元的数量和总的工况数决定，单元越多，计算速度越慢，工况数越多，计算速度也越慢。当计算完全部工况后，PMSAP自动退出。

3.三维计算结果

返回到PKPM主界面，点[5. 三维计算结果输出],

1．调工况数据。在基坑支护软件主界面中选择“应用”后，将弹出“三维结构分析后处理程序”主菜单，选择主菜单第7项“选择分层开挖数据”并应用后，在弹出的菜单中选择工况号，可以将本工况的三维计算的内力和位移调到内存来；

2．察看工况位移。选择主菜单第1项“支护结构变形图”，应用后，单击右侧菜单[静力位移]查看排桩结构位移形成的动态过程，再单击右侧菜单[位移标注]可以标注结构的位移。单击右侧菜单[回前菜单]返回主菜单。

3．察看工况内力。选择主菜单第2项“支护结构内力图”，应用后，单击右侧菜单[单个梁元]查看某根梁单元的内力；单击右侧菜单[全体梁元]查看全部梁单元的内力；单击右侧菜单[单个桩元]查看某根桩的内力；单击右侧菜单[全体桩元] 查看全部桩的内力；右侧菜单[回前菜单]返回主菜单。

4．在主菜单中选择“退出”，将退出3DP程序。

4.三维计算施工图

返回到PKPM主界面，点[6. 三维计算施工图].

1．绘制基坑平面图。在基坑支护软件主界面中选择“应用”后，将进入“施工图”主菜单。单击主菜单[基坑平面]下的子菜单[平 面 图]，可绘出支护结构的平面图；

2．绘制支撑平面图。单击主菜单[支 撑 图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制的支撑梁层号，拖动到屏幕就可绘出本层支撑梁的平面图；

单击主菜单[内 力 图]，进入“内力图”子菜单。

3．绘制梁内力图。单击右侧菜单[梁 内 力]，进入“梁 内 力”子菜单。单击右侧菜单[轴 力 图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制轴力图的梁层号，按“关闭”

后拖动到屏幕即可绘出本层支撑梁在每一个计算工况下的轴力图；单击右侧菜单[剪 力 图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制剪力图的梁层号，按“关闭”后拖动到屏幕即可绘出本层支撑梁在每一个计算工况下的剪力图；单击右侧菜单[弯 矩 图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制弯矩图的梁层号，按“关闭”后拖动到屏幕即可绘出本层支撑梁在每一个计算工况下的弯矩图；单击右侧菜单[位 移 图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制位移图的梁层号，按“关闭”后拖动到屏幕即可绘出本层支撑梁在每一个计算工况下的位移图；单击右侧菜单[返 回]，返回到“内力图”子菜单；

4．绘制桩内力图。单击右侧菜单[桩 内 力]，进入“桩 内 力”子菜单。单击右侧菜单[轴 力 图]，然后选择要绘制轴力图的桩，拖动到屏幕即可绘出本桩在全部计算工况下的轴力图；单击右侧菜单[剪 力 图]，然后选择要绘制剪力图的桩，拖动到屏幕即可绘出本桩在全部计算工况下的剪力图；单击右侧菜单[弯 矩 图]，然后选择要绘制弯矩图的桩，拖动到屏幕即可绘出本桩在全部计算工况下的弯矩图；单击右侧菜单[位 移 图]，然后选择要绘制位移图的桩，拖动到屏幕即可绘出本桩在全部计算工况下的位移图；单击右侧菜单[内力位移]，然后选择要绘制内力位移图的桩，拖动到屏幕，将本桩在全部计算工况下的轴力、剪力、弯矩、位移图一起画出；单击右侧菜单[最大内力]，则全部排桩的最大轴力、最大剪力、最大弯矩、最大位移图一并画出；单击右侧菜单[返 回]，返回到“内力图”子菜单；

5．绘制支撑立柱内力图。单击右侧菜单[柱 内 力]，将在2中所绘制的支撑平面图中标出每根立柱的轴力数值。

单击主菜单[配钢筋图]，进入“配钢筋图”子菜单。

1．梁配筋。单击右侧菜单[梁 配 筋]，进入“梁 配 筋”子菜单。单击右侧菜单[配筋参数]，在弹出的“支撑梁的配筋参数”对话框中输入支座钢筋直径、跨中钢筋直径、主筋级别、箍筋级别、箍筋直径、箍筋间距、箍筋肢数、梁砼保护层厚度、支座弯矩折减系数、跨中弯矩折减系数等参数，按“确定”后退出；单击右侧菜单[自动配筋]，计算出全部梁的配筋；单击右侧菜单[配筋详图]，在弹出的“竖向参数控制”对话框中选择要绘制配筋详图的支撑梁层号，拖动到屏幕绘出本层支撑的配筋详图，单击右侧菜单[配筋剖图]并选择一根梁，拖动到屏幕绘出此梁的配筋剖面图。如果要修改某根梁的配筋，单击右侧菜单[修改钢筋]并选择此梁；如果要使两根梁的配筋一样，单击右侧菜单[复制钢筋]并分别选择源梁和目标梁；此外，还可通过单击右侧菜单[字 变 大]和[字 变 小]来调整梁配筋图中的标注大小；单击右侧菜单[返 回]，返回到“配钢筋图”子菜单；

2．桩配筋。单击右侧菜单[桩 配 筋]，进入“桩 配 筋”子菜单。单击右侧菜单[配筋参数]，在弹出的“桩配筋参数”对话框中输入桩混凝土标号、纵筋级别、纵筋直径、螺纹箍筋级别、螺纹箍筋直径、螺纹箍筋间距、加强箍筋级别、加强箍筋直径、加强箍筋间距、桩砼保护层厚度、弯矩折减系数、是否均匀配筋、受拉钢筋圆心角、受压钢筋圆心角等参数，

按“确定”后退出；单击右侧菜单[自动配筋]，计算出全部桩的配筋；单击右侧菜单[配筋详图]，选择要画配筋立面图的桩和比例，拖动到屏幕绘出此桩的配筋立面图；单击右侧菜单[配筋剖面]，选择相应的配筋立面图，拖动到屏幕绘出此桩的配筋剖面图。如果要修改某根桩的配筋，单击右侧菜单[修改钢筋]并选择此桩；如果要使两根桩的配筋一样，单击右侧菜单[复制钢筋]并分别选择源桩和目标桩；单击右侧菜单[返 回]，返回到“配钢筋图”子菜单。

基坑支护软件介绍完毕。

第三部分. 脚手架设计软件

第一节 讲解 序言 确定工作路径

打开PKPM主界面，点取“改变目录”，输入或选择路径名如C:\\PKPMWORK\\TEMP1，在主界面“当前工作路径为：” C:\\PKPMWORK\\TEMP1。

PKPM脚手架软件计算的参考规程以国家规范为主，具体为： 1．《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》(JGJ130-2001); 2．《建筑施工门式脚手架技术规范》; 3．《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)；

4. 《木结构设计规范》和《钢结构设计规范》(GB17-88)。

可以解决的脚手架设计计算方案包括： 1．落地式外钢管脚手架设计计算；

2．悬挑式钢管脚手架设计计算(包括带联梁和无联梁形式)； 3. 梁模板的门架、钢管支撑架设计计算； 4. 满堂楼板模板门架、钢管支撑架设计计算；

5. 悬挂吊篮、扶墙三角挂、井字钢管脚手架的设计计算。

应用软件可以在有建筑模型的基础上，快速绘制脚手架布置平面图、立面图（包括尺寸标注、剪刀撑等）和节点构造图，图形可以转存为AutoCAD的DWG文件，并可以自动统计钢管用量。

需要说明的是如果用户只需要计算书,可以避开建筑模型输入的过程。

第二节 讲解 落地架计算

介绍规范要求：规范要求设计计算书应该包括的内容： 1.纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算； 2.扣件的抗滑承载力计算； 3.立杆的稳定性计算；

4.连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； 5.立杆的地基承载力计算。

计算强度和稳定性时，要考虑荷载效应组合，永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.4。受弯构件要根据正常使用极限状态验算变形，采用荷载短期效应组合。 [扣件式] [落地架]

讲解[荷载参数]的每一项

1．风荷载计算：规范中立杆的稳定性计算在考虑与不考虑风荷载时计算方法是不同的； 基本风压：按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定根据不同地区采用；

风荷载高度变化系数：按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)，由建筑物的地区（A类-近海或湖岸区、B类-城市郊区、C类-有密集建筑群市区和D类-有密集建筑群城且房屋较高市区)与计算高度查表确定；

风荷载体型系数：脚手架规范表4.2.4，风荷载体型系数由挡风系数 Φ=1.2*挡风面积/迎风面积确定，用户不必拘泥挡风面积与迎风面积的具体数值，只要它们的比值正确就可以得到正确的结果。

2．静荷载计算：

静荷载标准值包括以下内容的组合：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)，脚手架规范附录A；

(2)脚手板的自重标准值，规范给出了冲压钢脚手板、竹串片脚手板和木脚手板的标准值；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m) ，规范给出了栏杆冲压钢脚手板、栏杆竹串片脚手挡板和栏杆木脚手挡板的标准值；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)，通常取0.005。

脚手板铺设层数：根据实际施工中同时铺设脚手板层数确定，如果每层都铺设脚手板，需要用脚手架搭设高度/脚手架步距的结果确定铺设层数。

3．活荷载计算： 规范给出了用于装修、结构和其它方面的活荷载标准值，与同时施工层数的乘积确定。

讲解落地架计算参数

点[计算],对照计算书介绍落地脚手架计算过程：

（A）纵向和横向水平杆(大小横杆)的计算

1.大小横杆的强度计算要满足??M?[f] W其中 M 为弯矩设计值，包括脚手板自重荷载产生的弯矩和施工活荷载的弯矩； W 为钢管的截面模量；

[f]钢管抗弯强度设计值，取205N/mm2。 大小横杆的挠度计算要满足v?[v]

[v]按照规范要求为l/150与10mm。

2.大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。 以下为大横杆在小横杆的上面计算依据：

按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 大横杆荷载包括自重标准值，脚手板的荷载标准值，活荷载标准值。

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

3.小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 小横杆的荷载包括大小横杆的自重标准值，脚手板的荷载标准值，活荷载标准值。

（B）扣件的计算

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8.0kN；

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

（C）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 ??N?[f] ?A 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

说明计算长度附加系数u: 反映脚手架各杆件对立杆的约束作用，综合了影响脚手架整体失稳的各种因素。 偏心：施工荷载一般偏心作用脚手架上，但由于一般情况脚手架结构自重产生的最大轴向力由不均匀分配施工荷载产生的最大轴向力不会同时相遇，可以忽略施工荷载的偏心作用，内外立杆按照施工荷载平均分配计算。

（D）连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载基本风压值；

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)，No=5.0kN； 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]。

连墙件采用如果采用扣件与墙体连接，要计算扣件的抗滑力。

连墙件采用如果焊接方式与墙体连接，要计算焊缝的强度。

第三节 讲解 悬挑架架计算

介绍规范要求：规范要求设计计算书应该包括的内容：

1.纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算； 2.扣件的抗滑承载力计算； 3.立杆的稳定性计算；

4.连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；

5.悬挑水平主梁和联梁的强度计算和按照《钢结构设计规范》整体稳定性计算； 6.锚固段与楼板连接处压环、螺栓和楼板局部受压计算； 7.钢丝拉绳或斜支杆的强度计算。

悬挑式钢管脚手架的计算按照搭设形式的不同，包括有联梁和没有联梁的形式。

1.水平支撑梁的悬挑长度：水平支撑梁露在建筑物主体结构以外的部分，它应该稍微大于内立杆距离墙体长度与脚手架排距的和；

2.水平支撑梁的锚固长度：水平支撑梁与建筑物主体结构的连接点，距离水平支撑梁与楼板连接锚固点（如果两锚固点，选择距离比较近的）的长度。

需要特别指出，通常情况下即使有阳台，一般的阳台也不作为锚固受力段考虑，也就是说参数[阳台作为锚固长度]输入0值；但在比较特殊的情况下，阳台比楼板厚或阳台边上有支撑点才有阳台锚固段长度。如下图

3.水平支撑梁的截面特征：参数表提供了热轧工字钢和槽钢，先确定工字钢或槽钢，再确定工字钢或槽钢的型号；

4.布置参数：用户可以选择水平支撑梁的多种拉支方式，包括悬臂式挑支结构、上面布置钢丝拉绳（可以1道或多道，多道时可以平行或共点）、下面布置支杆（可以1道或多道，多道时可以平行或共点）。

对于下面支杆，我们提供了两种支撑截面供用户选择，包括钢管和等边角钢。

5.计算条件：当水平支撑梁与建筑物主体结构采用螺栓或钢筋与楼板相连接时，采用铰接计算，这时水平支撑梁的锚固长度参数必须大于0；当水平支撑梁与建筑物主体结构的预埋件采焊接连接时，采用固接计算，这时水平支撑梁的锚固长度参数必须等于0； 6.锚固段采用螺栓与楼板连接：水平支撑梁与建筑物主体结的连接有两种方式，采用螺栓或钢筋与楼板相连接。

点[计算],对照计算书介绍计算过程：

(A) 悬挑梁上面联梁的计算

按照集中荷载作用下的简支梁计算，集中荷载P为立杆的传递力，计算简图如下

(B)

悬挑主梁的计算

悬挑主梁应该按照超静定的连续梁进行计算，根据是否有锚固段来判断计算条件是铰接（压环或螺栓连接主体结构），还是固接（焊接连接主体结构）。

悬臂部分脚手架荷载P的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

Pq1200PA13001500

(C) 水平钢梁与楼板连接计算

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

(D) 钢丝绳或支杆连接计算

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳的吊环强度计算：

斜支杆的强度计算：

第四节 讲解

扣件架计算还包括梁模板钢管支撑架设计计算和满堂楼板模板管支撑架设计计算,将在模板设计软件中介绍；

介绍门式脚手架的计算，次要介绍

第五节 讲解 脚手架施工图

以上重点介绍了脚手架的计算，下面演示脚手架施工图绘制过程。按照如下操作： [扣件式]

[参数设置] [外轮廓线] [自动布置] [外弧脚手]

[画剪刀撑]

[保 存]返回到主菜单。

[平 面 图]

[轴线标注]

[立 面 图] 点选前面已经绘制了剪刀撑的脚手架绘制立面图。 [统计总表]可对所布置的钢管脚手架的“立柱根数”、“横杆根数”、“纵杆根数”、“斜撑

根数”、“钢管管径”、“对接扣件个数”、“连墙件个数”等数据信息进行统计。用户可按楼层统计或全楼统计。

统计表可以输出到EXCEL表进行编辑修改。 统计表可以直接打印输出。

统计表可以插入到CFG图形平台的图形文件中。 [图 库] 内容简单介绍。 [保存文件]

以上脚手架设计软件介绍完毕。

第四部分.模板设计软件

第一节 讲解 序言

确定工作路径

打开PKPM主界面，点取“改变目录”，输入或选择路径名如C:\\PKPM\\MBGC\\例题1，在主界面“当前工作路径为：” C:\\PKPM\\MBGC\\例题1。

PKPM模板设计软件提供了大模板、组合钢模板、木模板和胶合模板的设计与支撑计算。

大模板设计施工主要用于剪力墙结构或框架剪力墙结构中的剪力墙，主要的功能包括大模板的辅助计算、角模与大模板的统计、施工图的配板详图。

组合钢模板和胶合模板的设计主要用于一般的现浇混凝土结构工程，主要的功能包括墙、梁、柱、楼板模板的组合钢模板（小钢模）配板设计、钢管支撑或门架支撑的计算、小钢模的用量统计和墙、楼板胶合板的支撑计算等等，软件参照《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）编制。

第二节 讲解 柱模板设计计算

下面介绍组合模板的设计软件.

对建筑模型做简单介绍,先介绍模板设计计算功能.

一.大断面柱木模板设计计算

计算参数说明

1．柱截面宽度B(mm)：需要浇筑的大混凝土柱截面宽度；

2．柱截面高度H(mm)：需要浇筑的大混凝土柱截面高度；

3．柱截面B方向对拉螺栓：柱截面比较大，需要增加对拉螺栓以加强稳定性； 4．柱截面H方向对拉螺栓：

5．柱计算长度L(mm)：用于计算新浇混凝土侧压力标准值，如果不需要计算新浇混凝土侧压力标准值，此参数没有意义，可以柱的浇筑高度作为参考数据；

6. 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m^2)： 7. 倾倒混凝土侧压力标准值(kN/m^2)： 8. 柱箍参数：

柱箍截面：柱箍的材料可以选择木材或钢材，如果选择木材作为柱箍，需要输入木材的宽度和高度；如果选择钢材作为柱箍，需要输入钢材的型钢类型，表中没有的型钢柱箍截面参数，可以查相关资料得到惯性矩和抵抗矩填入；

每根柱箍支撑楞根数：如果选择钢管作为柱箍，可能需要两根Φ48×3.5夹对拉螺栓，用户这时需要填入2，其它情况柱箍根据具体数量填入1或2；

柱箍的间距(mm)：柱箍的实际间隔距离；

9. 模板竖楞截面宽度b(mm)：柱箍与胶合板面板之间的竖楞（竖方木）截面宽度，表面贴着胶合板面板的方向为b；

10. 模板竖楞截面高度度h(mm)：柱箍与胶合板面板之间的竖楞（竖方木）截面高度； 11. 模板竖楞间距a(mm)：竖楞之间的最大距离，当竖楞之间靠近两端的距离比较小中

间距离比较大时，需要输入比较大的数据。

(一).计算依据《木结构设计规范》和《钢结构设计规范》(GB17-88)。 1．计算面板的强度、抗剪和挠度； 2．计算方木的强度、抗剪和挠度； 3．计算BH方向柱箍的强度和挠度；

4．计算BH方向对拉螺栓。

以下介绍计算书:

(二).计算书.柱模板荷载标准值的计算

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。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

(三).计算书.柱模板面板计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

q600600600

方木计算简图 1. 面板强度计算

支座最大弯矩计算公式 跨中最大弯矩计算公式

2. 面板抗剪计算

最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6qd

截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 3. 面板挠度计算

最大挠度计算公式

(四).计算书.柱模板方木计算

方木直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

q600600600

方木计算简图 1.方木强度计算

2.竖楞方木抗剪计算 3.方木挠度计算 4.柱箍计算

PP 700P

柱箍计算简图 其中 P为方木传递到柱箍的集中荷载(kN)；

经过连续梁的计算得到最大弯矩和最大支座力。 (五).计算书.对拉螺栓计算

第三节 讲解 梁木模板设计计算

计算参数说明

1．梁截面宽度B(mm)：需要浇筑的大混凝土梁截面宽度； 2．梁截面高度H(mm)：需要浇筑的大混凝土梁截面高度； 3．面板参数：这里给出了规格1830×915×18胶合板截面参数，厚度18mm，弹性模量E=6000N/mm^2，抗弯强度fm=15N/mm^2，抗剪强度fv=1.4N/mm^2，用户可以根据实际工程选择胶合板型号进行调整；

4．方木截面宽度b(mm)：梁截面底方木的截面，贴着模板面板的为截面宽度； 5．方木截面宽度h(mm)：

6．梁模板搭设形式：软件提供了几种常见的梁模板支模设计的计算

7．梁底模板方木的间距(mm)：此参数适用于A类和C类梁模板支设的计算，如上面右图所示，对于左图B类梁模板支设计算没有意义； 8．梁侧模板方木的间距(mm)：梁两侧的立方木挡的距离，作为侧模板面板的计算跨度； 9．穿梁螺栓的计算跨度(mm)：梁截面比较大需要增加对拉螺栓，所谓计算跨度就是垂直于梁截面方向的对拉螺栓距离；

10．穿梁螺拴(梁侧龙骨)的排数：在梁的侧面需要增加的对拉螺栓排数； 11．穿梁螺栓的直径 (mm)：对拉螺栓的直径，有效直径在程序中计算； 16. 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m^2)：同柱模板的计算； 17. 倾倒混凝土侧压力标准值(kN/m^2)：

(一).计算依据《木结构设计规范》和《钢结构设计规范》(GB17-88)。

1.梁底面板的强度、抗剪和挠度计算； 2.梁底方木的强度、抗剪和挠度计算； 3.梁侧面板的强度、抗剪和挠度计算；

4.大梁侧对拉螺栓的计算。

第四节 讲解 梁模板支撑架设计计算

1. 立柱梁跨度方向间距 l(m)：垂直梁截面的方向称为梁跨度方向，在计算前三种梁底扣件钢管承重架的支设方案时，此参数要与梁底支撑小横杆间距(m)保持一致；在计算第四种梁底扣件钢管承重架的支设方案时，此参数用来支撑梁底方木；

2. 梁两侧立柱间距 (m)：在计算前三种梁底扣件钢管承重架的支设方案时此参数起作用，通常梁两侧承重立杆要在梁截面以外200~300mm左右，梁两侧立柱间距就是此段距离的两倍与梁截面宽度 B(m)的和，用来计算连续梁的跨度；

3. 脚手架步距 h(m)：

4．脚手架搭设高度 H(m)：

5．立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：参考脚手架规范，在计算支撑架立杆稳定性的经验参数，规范中为保证扣件式钢管模板支架的稳定性，支架立杆的计算长度借鉴英国标准，规定稳定性计算长度l=h+2a，其中a为立杆上部伸出的悬臂段，这是为限制施工现场任意增大钢管伸出长度，保证支架的稳定性，并没有什么理论上的依据。

例如伸出长度为0.3米，则计算长度为lo=h+2*0.3=h+0.6；当步距h=1.8时，lo=2.4米，其计算长度系数u=2.4/1.8=1.33，比通常的u=1.0值提高了33.3%，有利于支架整体稳定性。

6．梁底支撑小横杆间距(m)：

7．承重架支设方式：软件提供了多种梁底扣件钢管承重架的支设方案，包括无承重立杆且方木垂直梁截面的支设、1根承重立杆且方木垂直梁截面的支设、2根承重立杆且方木

垂直梁截面的支设、无承重立杆且方木平行梁截面的支设等

(一).计算书. 技术条件

依据《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》(JGJ130-2001)。 1．方木的受力计算；

2．纵向和横向水平杆的强度计算； 3．扣件的抗滑承载力计算； 4．立杆的稳定性计算。

模板支架，特别是空间高、跨度大、荷载重的模板支架进行分析计算的研究和总结不多，不少工程编制的施工技术方案比较简单。

(二).计算书.小横杆的计算[以第二种支撑形式为例]

作用于小横杆的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。 1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 (2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：P1 2.方木楞的支撑力计算：

均布荷载 q = 1.2×q1+1.2×q2 集中荷载 P = 1.4×P1

方木楞计算简图

经过计算得到从左到右各方木传递集中力分别为

N1=2.345kN N2=9.494kN N3=2.345kN 16% 68% 16% 3.小横杆的强度计算：

支撑钢管按照连续梁的计算如下

2.35kN 9.49kN 2.35kNA 600 600B

很多模板支架的事故分析中发现施工组织设计的方案对于模板支架的内力分析与实际工况不符合，随意性比较大，以上面的分析为例，如果不进行连续梁的分析计算，模板支架的实际受力很不均匀，实际工况是全部竖向荷载中间立杆受力68%，两边立杆受力16%，有些工程的施工组织方案却把竖向荷载平均分配，显然中间立杆的安全不能满足。

这种形式的支设是很不安全的，我们不建议使用，增加一根中间立杆并不能解决问题；如果没有中间立杆的脚手架设计不满足要求，可以考虑增加两排中间立杆。 (三).计算书.扣件的抗滑承载力计算

(四).计算书.立杆的稳定性计算

规范中为保证扣件式钢管模板支架的稳定性，支架立杆的计算长度借鉴英国标准，规定稳定性计算长度l=h+2a，其中a为立杆上部伸出的悬臂段，这是为限制施工现场任意增大钢管伸出长度，保证支架的稳定性，并没有什么理论上的依据。

例如伸出长度为0.3米，则计算长度为lo=h+2*0.3=h+0.6；当步距h=1.8时，lo=2.4米，其计算长度系数u=2.4/1.8=1.33，比通常的u=1.0值提高了33.3%，有利于支架的整体稳定性。

但是上面的规定是针对于一般多高层建筑其层间高度不高的楼屋面混凝土结构的模板支架，为反映影响支架稳定的诸多因素，很多专家人为这个计算长度公式对用于高、大、重的模板支架适用性值得探讨，有专家认为考虑公式l=kuh比较合适；杜荣军在《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》也增加了高度安全系数等等。

立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； A —— 立杆净截面面积 (cm2)；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为；

u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度； k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为；

第五节 讲解 墙模板支撑架设计计算

构造参数：

次楞(内龙骨)间距(mm)：如下图所示； 主楞(外龙骨)间距(mm)：如下图所示；

穿墙螺栓水平间距(mm)：如下图所示的穿墙螺栓水平距离； 穿墙螺栓竖向间距(mm)：如下图所示的穿墙螺栓竖向距离；

6. 主、次龙骨参数：

截面：龙骨材料可以选择木材或钢材，如果选择木材作为龙骨，需要输入木材的宽度和高度；如果选择钢材作为龙骨，需要输入钢材的型钢类型，表中没有的型钢柱箍截面参数，可以查相关资料得到惯性矩和抵抗矩填入；

每根龙骨支撑楞根数：如果选择钢管作为龙骨，可能需要两根Φ48×3.5夹对拉螺栓，用户这时需要填入2，其它情况龙骨根据具体数量填入1或2。 （一).计算书. 计算要求

计算依据《木结构设计规范》和《钢结构设计规范》(GB17-88)。

1.计算面板的强度、抗剪和挠度； 2.计算内龙骨的强度和挠度； 3.计算外龙骨的强度和挠度；

4.计算穿墙螺栓的强度。 墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成,直接支撑模板的龙骨为次龙骨,即内楞；用以支撑内层龙骨为主龙骨，即外楞组装成墙体模板时，通过对拉螺栓将墙体两片模板拉结，每个对拉螺栓成为主龙骨的支点。

（二).计算书. 墙模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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。

q500500500

面板计算简图 1.强度计算

f = M / W < [f] M = ql2 / 10

其中 q —— 作用在模板上的侧压力，它包括新浇混凝土侧压力设计值； 倾倒混凝土侧压力设计值；

l —— 计算跨度(内楞间距)； 2.挠度计算

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l/250

（三).计算书. 墙模板内龙骨计算

内楞(木或钢)直接承受钢模板传递的荷载，通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。

q

100010001000

内楞计算简图 1.内楞强度计算

f = M / W < [f] M = ql2 / 10 其中 q —— 作用在内楞的荷载；

l —— 内楞计算跨度(外楞间距)； 2.内楞的挠度计算

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l/250

（四).计算书. 墙模板外龙骨计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载下的三跨连续梁计算。

P1P2P3

外楞计算简图 1.外楞强度计算

f = M / W < [f] M = 0.175Pl 其中 P —— 作用在外楞的荷载；

l —— 外楞计算跨度(穿墙螺栓水平间距)； 2.外楞的挠度计算

v = 1.146Pl3 / 100EI < [v] = l/250 （五).计算书. 墙模板穿墙螺栓计算

500500500

第六节 讲解 楼板模板支撑架设计计算

（一).计算书. 计算要求

依据《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》(JGJ130-2001)。 1．板底支撑方木的强度、抗剪和挠度计算； 2．支撑方木下面钢管的的强度和挠度计算；

3．扣件的抗滑承载力计算； 4．立杆的稳定性计算。

（二) .计算书. 板底支撑方木计算 方木按照简支梁计算:

方木楞计算简图 1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)q1； (2)模板的自重线荷载(kN/m)q2；

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)P1： 2.强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载 q = 1.2×q1+1.2×q2 集中荷载 P = 1.4×P1 3.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

4.挠度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

（三) .计算书. 支撑方木下面钢管计算

支撑钢管杆按照集中荷载作用下的简支梁计算，集中荷载P取方木传递力。 支撑钢管计算简图如下

支撑钢管按照简支梁的计算公式

经过简支梁的计算得到支座反力 RA；

。

通过传递到立杆的最大力R1、最大弯矩 Mmax、截面应力 （四）.计算书.扣件的抗滑承载力计算 （五）.计算书.立杆的稳定性计算

第七节 讲解 模板配板设计

下面次要介绍模板的配板设计。按照如下操作： 1．[模板选型] 2．[墙角模] 3．[墙模板] [自动配模] [配模编辑] 4．[梁 模 板]

它包括以下子菜单：[布 置]、[删 除]、[复 制]、[标 注]、[自动配模]、[配模编辑]] 、[计算参数]] 和[支撑计算]]等内容。有关的内容请参阅[楼板模板]的内容。 5．[柱 模 板]

它包括以下子菜单：[布 置]、[标 注]、[自动配模]、[配模编辑] 、[计算参数]] 和[支撑计算]]等内容。有关的内容请参阅[楼板模板]的内容。

6. [保存文件]

第八节 讲解 模板设计施工图

下面次要介绍模板的配板设计。按照如下操作：

[插入楼层]

[轴线标注] [配板大样] [统计分项] 功能：统计墙梁柱和楼板模板的用量以及对应的各种小钢模用量，统计表的操作参见第一章第四部分大模板的统计。 [统计总表]

功能：统计当前楼层墙梁柱和楼板模板的各种规格小钢模用量的全部用量，同时分别统计所有的模板总重量。

以上模板设计软件介绍完毕。

第五部分.其它软件介绍

根据时间介绍以下软件:

1.施工计算手册:重点介绍塔吊桩基础的计算[沿海省份],包括是否使用格构柱的形式,或塔吊天然基础的计算[内陆省份],其他可以简单介绍点对话框出计算书. 2.结构计算工具. 3.冬期施工软件.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mzr8.html