1、满堂支架 (碗扣式支架) 及模板计算书支撑架的计算依据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。一、综合说明由于其中模板支撑架高在68.5米范围内，按8.5米高计算，为确保施工安全，编制本专项施工方案。设计范围：现浇梁高按1.5m设计，采用18mm厚竹胶板组拼。二、搭设方案（一）基本搭设参数模板支架高H为8.5m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.2m，立杆纵距la取0.9m，横距l b取0.9m。立杆伸出顶层横向水平
2、杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。模板底部的水平分配梁采用210槽钢，竖向内楞采用10cm10cm方木，间距拟定300mm。（二）材料及荷载取值说明本支撑架使用 48 3.5钢管，钢管上严禁打孔；采用的扣件，不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照“底模底模方木分配梁可调托座立杆基础”的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。（一）板底模板的强度和刚度验算（1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载
3、，相关参数如下。混凝土自重(c)为 26KN/m3，强度等级 C50，坍落度为 15 3cm，采用汽车泵泵输送入模，浇筑速度为 1 m/h,用插入式振捣器振捣。模板(竹胶板，厚度 18mm)力学性能fw=13.5 N/mm2 (抗弯)，fv=2.1 N/mm 2 (抗剪)，fc=10 N/mm 2 (抗拉) W= bh2/6 =1000182/6 = 5.4104mm2 (截面最大抵抗矩)/每米宽 I= bh3/12 =1000183/12 = 4.86105mm4 (截面惯性矩)E=8000N/mm2 (弹性模量)w=L/400=0.75mm10cm10cm 方木截面特征为：I=bh3/12
4、=1004/12 mm4W=bh2/6=1003/6 mm3E=9000 N/mm2；483.5 钢管材料力学特性：A=489 mm2 f =205 N/mm2I=12.19104 mm4 WX=5.08103mm2E=2.06105 N/mm22 10 槽钢组合截面材料力学特性:A=2549 mm2 f =205 N/mm2I=3.966106 mm4 WX=7.932104mm3E=1.96105 N/mm2模板按三跨连续梁计算，如图所示：模板自重标准值：x 10.31 =0.3kN/m；新浇混凝土自重标准值：x 21.5261 =39kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x 32.51
5、=2.5kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x 421=2kN/m。以上1、2项为恒载，取分项系数1.2，3、4项为活载，取分项系数1.4，则底模的180荷载设计值为：g1 =(x1+x2)1.35=(0.3+39)1.2=47.16kN/m；q1 =(x3+x4)1.4=(2.5+2)1.4 =6.3kN/m；对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max = 0.08g1lc2+0.1q1lc2 = 0.0847.160.32+0.16.30.32=0.396kNm支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M
6、2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.147.160.32-0.1176.30.32= -0.491kNm；经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。M max=0.491kNm；（2）底模抗弯强度验算取Max(M 1max，M 2max)进行底模抗弯验算，即 =0.49110 6 /(5.40104)=9.088N/mm2底模面板的受弯强度计算值 =9.088N/mm 2，小于抗弯强度设计值 f m =13.5N/mm2，满足要求。（3）底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.647.160.3+0.6176.3
7、0.3=9.655kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算： =39655/(2100018)=0.805N/mm 2；所以，底模的抗剪强度 =0.805N/mm 2小于 抗剪强度设计值f v =2.1N/mm2满足要求。（4）底模挠度验算根据JGJ1302001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算： 44312max0.670.9min(,10)15cccxlxvllEIEI =0.647mm；底模面板的挠度计算值 =0. 647mm，小于挠度设计值v =Min(300/150，10) =2mm，满足要求。（二）底模方木的
8、强度和刚度验算按三跨连续梁计算（1）荷载计算模板自重标准值：x 1=0.30.3=0.09kN/m；新浇混凝土自重标准值：x 2=1.5260.3=11.7kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x 3=2.50.3=0.75kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x 4=20.3=0.6kN/m；以上1、2项为恒载，取分项系数1.2， 3、4项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g2 =(x1+x2)1.2=(0.09+11.7)1.2=14.148kN/m；q2 =( x3+x4)1.4=(0.75+0.6)1.4=1.89kN/m；182支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式
9、如下:Mmax= -0.1g2la2-0.117q2la2= -0.114.1480.92-0.1171.890.92=-1.325kNm；（2）方木抗弯强度验算 =1.32510 6/(1/6106)=7.99N/mm2；底模方木的受弯强度计算值 =7.99N/mm 2 小于抗弯强度设计值f m =10.8N/mm2 ，满足要求。（3）底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.5g2la+0.617q2la=0.514.1480.9+0.6171.890.9=7.416kN；按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算： =1.112N/mm 2；故，底模方木的抗剪强度 =1.112N/
10、mm 2小于抗剪强度设计值f v=1.3N/mm2满足要求。（4）底模方木挠度验算根据JGJ1302001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算： =0.521(x1+x2)la4/(100EI)+0.192(x3+x4)la4/(100EI)=0.568 mm；底模方木的挠度计算值 =0.568mm 小于挠度设计值v =Min(900/150，10) =6mm ，满足要求。（三）侧模模板刚度验算（1）侧压力计算新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力，可按以下二式计算，并取二式中的较小值。Pm=26H Pm=4+0.22rt0
11、 KSKWV1/2 式中：Pm新浇筑混凝土的最大侧压力(KN/m 2)；t0-混凝土的初凝时间 KS混凝土坍落度影响修正系数。当坍落度小于 30mm 时取0.85；5090mm 时取 1.0；110150mm 时取 1.15；KW外加剂影响修正系数。不掺外加剂时 KW=1；掺加具有缓凝作用的外加剂时KW =1.2；V 混凝土的浇筑速度(m/h)。根据泵送设备浇筑能力推算，取 1m/h;H混凝土侧压力计算位置处至新灌筑混凝土顶面的总高度(m)，取箱梁最高浇注高度，1.5m.混凝土侧压力的计算分布:h=Pm/26，h 为有效压头高度(m)。由公式得：Pm=26H=261.5=39 KN/m2由公式
12、得：Pm=4+0.22rt0 KSKWV1/2 =4+0.222661.151.211/2=51.36KN/m2按取最小值，故最大侧压力为 39KN/m2（2）模板拉杆的计算选择如下：F=PmA 式中：F模板拉杆承受的拉力(N)Pm混凝土的侧压力为 39KN/m2；A模板拉杆分担的受荷面积(m 2)，其值为 A=ab；a模板拉杆的水平间距(m)；b模板拉杆的竖向间距(m)。184当拉杆竖向间距为 0.5m， ，按公式计算拉杆水平间距查对拉拉杆采用 16mm 一级钢筋改制，其抗拉强度为 39187NF=PmA=39a0.539187Na2000mm,为加大模板刚度取 a=900mm。 （3）侧模
13、验算模板验算，计算每米宽,按照三跨连续梁计算抗弯强度验算M=0.1qL2 =0.1390.32 =0.351KNm =M/W=3.5110 5/ 5.4104=6.5N/mm2 fw=13.5N/mm 2 可行挠度验算 W= = =0.55mm 20.671qlEI450.6739018.1Ww=0.75mm 满足刚度验算。若现浇连续箱梁侧模采用组合钢模、钢排架，由于刚度比木模大，满足要求。（四）立杆稳定性验算立杆计算简图不组合风荷载时，立杆稳定性计算（1）立杆荷载。根据规程，支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算：N = 1.35N GK + 1.4N QK 其中N GK为模板及支架自重，显然
14、，最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板（通过顶托）传来的荷载和下部钢管自重两部分，分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部可调托座传力，根据3.1.4节，此值为F 1=6.04kN。除此之外，根据规程条文说明4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为F2=0.158.5=1.275kN；立杆受压荷载总设计值为：Nut=F1+F21.35=6.04+1.2751.35=7.76kN；其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数，F 1因为已经是设计值，不再乘分项系数。（2）立杆稳定性验算。按下式验算 -轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比按规程附录C采用
15、；A -立杆的截面面积，取4.2410 2mm2；KH -高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按规程5.3.4采用；计算长度l 0按下式计算的结果取大值：l0=h+2a=1.2+20.1=1.4m；l0=kh=1.1671.4271.5=2.498m；式中：h-支架立杆的步距，取1.5m；a -模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.1m；-模板支架等效计算长度系数，参照规程附表D1,取1.427；k -计算长度附加系数，按规程附表D2取值为1.167；故l 0取2.498m；=l 0/i=2.498103 /15.9=158；查规程附录C得 = 0.281；KH=1；
16、=1.05N/(AK H)=1.057.76103 /(0.2814.241021)=63.388N/mm2；立杆的受压强度计算值 =63.388N/mm 2 小于 立杆的抗压强度设计值 f =205 186N/mm2 ，满足要求。（五）立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：p f g 地基承载力设计值：f g = fgkkc = 3000.4=120 kPa； 其中，地基承载力标准值：f gk= 300 kPa ； 脚手架地基承载力调整系数：k c = 0.4 ； （1）地基处理立杆底托边长为15cm15cm，砖渣和水稳铣刨料50cm处理后承载力300kpa，上部采用
17、15cm 厚C20混凝土罩面硬化，C20 混凝土抗压强度为8MPa。（2）验算荷载组合取单根立杆分析：根据以上计算可知，单根立杆最大荷载N=53.46KN ，立杆底托面积S=0.150.15=0.0225m 2立杆底部混凝土承受荷载为：N/S=53.46/0.0225=2.376MPa8Mpa，混凝土承载力满足要求；应力按45 度角扩散，50cm回填层上的承载力为：(53.46KN+0.450.450.1524KN/m3)/0.452=267KPa300kpa，回填层承载力满足要求；15cm50cmC20 砼回填层15cm45cm145cmN=53.46KN压实天然地基应力按45度角扩散，天然地基整体承受上部荷载，天然地基承受荷载：N=53.46KN+1.451.450.1524KN/m3+1.451.450.513.0KN/m3=88.36KNN/S=88.36/(1.45)2=42KPa120KPa压实天然地基承载力满足要求。
