模板刚度计算

主、次梁模板设计

采用10mm厚竹胶板50×100mm木方配制成梁侧和梁底模板,梁底模板底楞下层、上层为50×100mm木方，间距200mm。加固梁侧采用双钢管对拉螺栓(φ14)，对拉螺栓设置数量按照以下原则执行：对拉螺栓纵向间距不大于450mm。对拉螺栓采用φ14PVC套管，以便周转。

搭设平台架子，立杆间距不大于900mm，立杆4m，2m对接，梁底加固用3m、2m钢管平台、梁底加固钢管对接处加设保险扣件。立梁用一排对拉螺栓间距600mm，次梁侧面钢管与平台水平管子支撑，板、梁木方子中到中间距200mm。 ⑵梁模板设计

本工程转换层梁最大截面1125mm×1400mm，取此梁进行验算，跨度7.20m。梁底模板采用δ=14厚多层板，模板下铺单层木龙骨50×100木方，间距200mm。梁底用钢管做水平管，梁底加固采用钢管、扣件病及保险扣件。梁侧模板为δ=14厚多层板，设立楞为50×100木方，间距200mm,中间加两道φ12对拉螺杆，固定Φ48×3.5双根钢管横向背楞两道,拉杆间距500mm，计算梁底模木方、支撑。 模板支设见前设计图

木方材质为红松，设计强度和弹性模量如下：

fc=10N/mm2； fv=1.4N/mm2；fm=13N/mm2； E=9KN/mm2； 松木的重力密度为：5KN/mm3； 底模木方验算： 荷载组合：

模板体系自重：｛（0.015×(1.5+0.5)×0.3+(0.1×0.05×5+0.1×0.1×2)×5）｝×1.2=0.486KN/m； 混凝土自重： 24×0.9×0.5×1.2=12.96KN/m 钢筋自重： 1.5×0.9×0.5×1.2=0.81KN/m； 混凝土振捣荷载：2.0×0.5×1.4=1.4KN/m； 合计： 15.656KN/m

乘以折减系数0.9，q=0.9×14.09=12.68KN/m； 木方支座反力：

R=（4-b/L）qb3/8L3=（4-0.25/0.6）×12.68×0.253/（8×0.63） = 0.41KN； 跨中最大弯距: Mmax= KqL2

=0.07×12.68×0.62=0.32KNm； 内力计算：

σ=M/W=0.32×106/（100×1002/6） =1.92N/mm2＜fm =13 N/mm2； 强度满足要求。 挠度计算：

模板体系自重：（0.015×(1.5+0.5)×0.3+(0.1×0.05×5+0.1×0.1×2)×5）=0.405KN/m； 混凝土自重： 24×0.9×0.5=10.8KN/m； 钢筋自重： 1.5×0.9×0.5=0.675KN/m； 混凝土振捣荷载：2.0×0.5=1KN/m； 合计： 12.88KN/m

乘以折减系数0.9，q=0.9×12.88=11.59KN/m； f=KfqL4/100EI

=0.0521×11.59×6004/100×9000×（100×1002/6） =0.522mm<[f]=L/400=600/400=1.5mm 挠度满足要求。

（六）支撑体系计算

支撑架立杆丧失稳定是支撑架的最危险的破坏状态，而最不利立杆是梁下立杆，主梁下立杆的间距为0.45m，次梁下立杆间距为900mm。 (1) 次梁荷载计算 荷载计算:

①模板自重： 0.1×0.1×1.2=0.3KN ②混凝土重力：24×0.5×1.2×1.0=14.4 KN ③钢筋重力：3.5×0.5×1.2×1.0=2.1 KN ④施工人员及设备荷载：2.5×0.5×1.2=1.5 KN ⑤振捣混凝土时产生的荷载：2.0×0.5×1.2=1.2 KN ∴荷载总和：

N0= (0.3+14.4+2.1+1.5+1.2)=19.5KN 所以每根立杆的荷载为19.5KN

由《建筑施工手册》查得，1.2米步距的架立杆的承载力为30KN。 所以满足要求。 (2) 主梁荷载计算: 荷载计算:

①模板自重： 0.5×0.9×1.2=0.4275KN ②混凝土重力：24×0.9×0.9×1.0=19.44KN ③钢筋重力：3.5×0.9×0.9×1.0=2.835 KN ④施工人员及设备荷载：2.5×0.9×0.9=2.025 KN ⑤振捣混凝土时产生的荷载：2.0×0.9×0.9=1.62 KN ∴荷载总和：

N0= (0.43+19.44+2.835+2.025+1.62)=26.78KN 所以每根立杆的荷载为13.39KN

3.梁模板安装工艺

a、 在钢筋砼柱子或其它便于操作的构件上弹出轴线和水平线。

b、 根据模板设计，安装工具或钢支柱或Ф48钢管和水平拉杆及斜支撑，水平拉杆可与柱、墙水平拉杆相连接，柱中间拉杆或下边拉杆要纵横设置，但不能与操作脚手架相连接。

c、按柱标高安装梁底模板，并拉线找直，进行起拱（按规范或设计图要求起拱），一般起拱高度宜为梁跨长度的1/1000～3/1000。 d、 绑扎钢筋经检查合格后，清扫垃圾再安装侧模板。

e、 用Ф48直径钢管做横楞，用附件固定在侧模板上，用梁托或三角架或Ф48直径竖向钢管固定横楞。横柃和三角架间距由计算确定；模板上口用定型卡子或钢管固定。

一、参数信息:

1.脚手架参数

横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):5.00； 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ；

扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；

板底支撑连接方式:方木支撑；

2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000； 楼板浇筑厚度(m):0.200；

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；

3.木方参数

木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000； 木方的截面宽度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00；

图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板支撑方木的计算:

方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6.000×8.000×8.000/6 = 64.00 cm3； I=6.000×8.000×8.000×8.000/12 = 256.00 cm4；

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= 25.000×0.250×0.200 = 1.250 kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.350×0.250 = 0.088 kN/m ；

(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 = (1.000+2.000)×1.000×0.250 = 0.750 kN；

2.方木抗弯强度验算:

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×(1.250 + 0.088) = 1.605 kN/m； 集中荷载 p = 1.4×0.750=1.050 kN；

最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.050×1.000 /4 + 1.605×1.0002/8 = 0.463 kN.m； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.050/2 + 1.605×1.000/2 = 1.328 kN ； 方木的最大应力值 σ= M / w = 0.463×106/64.000×103 = 7.236 N/mm2； 方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2；

方木的最大应力计算值为 7.236 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求!

3.方木抗剪验算：

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]

其中最大剪力: V = 1.000×1.605/2+1.050/2 = 1.328 kN；

方木受剪应力计算值 T = 3 ×1327.500/(2 ×60.000 ×80.000) = 0.415 N/mm2； 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2；

方木受剪应力计算值为 0.415 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!

4.方木挠度验算:

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: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.250+0.088=1.337 kN/m； 集中荷载 p = 0.750 kN；

方木最大挠度计算值 V= 5×1.337×1000.0004 /(384×9500.000×2560000.00) +750.000×1000.0003 /( 48×9500.000×2560000.00) = 1.359 mm；

方木最大允许挠度值 [V]= 1000.000/250=4.000 mm；

方木的最大挠度计算值 1.359 mm 小于 方木的最大允许挠度值 4.000 mm,满足要求!

三、木方支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.605×1.000 + 1.050 = 2.655 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算变形图(kN.m)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 0.996 kN.m ； 最大变形 Vmax = 2.795 mm ； 最大支座力 Qmax = 11.616 kN ；

钢管最大应力 σ= 0.996×106/5080.000=196.021 N/mm2 ； 钢管抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2 ；

支撑钢管的计算最大应力计算值 196.021 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10 mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 11.616 kN；

R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值(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)：

NG1 = 0.129×5.000 = 0.646 kN； 钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3 = 25.000×0.200×1.000×1.000 = 5.000 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.996 kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 3.000 kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.395 kN；

六、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(kN) ：N = 11.395 kN； 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 cm；

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