板底高支模架计算书（扣件连接方式为双扣件，板底支撑形式为圆木

板底高支模架计算书

某某大厦工程；属于框架结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0.00m；标准层层高：0.00m ；总建筑面积：0.00平方米；总工期：0天；施工单位：某某施工单位。

本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某堪查单位地质勘查，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。

由于原木两头直径不能一致，因此考虑到最不利的因素只能以原木两头直径中较小端直径作为原木的计算直径。支撑圆木搁置在支撑钢管上应平整且受力均匀；如通过楔形垫块或其他方法进行水平调整，应保证其充分的稳定性。本工况在国家规范中没有作出具体规定及计算方式，故本计算书不作为依据只作参考。

楼板高支模架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《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。

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书编制中还参考《施工技术》2002.3.《高支撑架设计和使用安全》。

一、参数信息:

1.脚手架参数

立杆横向间距或排距la(m):1.00；立杆纵向间距或跨距lb(m):1.00；立杆步距h(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架计算高度H(m):6.00；

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:圆木支撑；

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； 楼板混凝土厚度(mm):100.000； 施工均布荷载(kN/m):1.000；

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3.圆木参数

圆木弹性模量E(N/mm2):9500.000；圆木抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 圆木抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；圆木的间隔距离(mm):250.000； 圆木的小头直径(mm):200.00；

图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板支撑圆木的计算:

圆木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=3.142×20.0003/32=785.398cm3； I=3.142×20.0004/64=7853.982cm4；

1.荷载的计算：

方木楞计算简图

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q1= 25.000×0.250×0.100×10-3 = 0.625 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.圆木抗弯强度验算:

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×(0.625 + 0.088) = 0.855 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 + 0.855×1.0002/8 = 0.369 kN.m；

最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.050/2 + 0.855×1.000/2 = 0.953 kN ； 圆木的最大应力值 σ= M / w = 0.369×106/785.398×103 = 0.470 N/mm2； 圆木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2；

圆木的最大应力计算值为 0.470 N/mm2 小于 圆木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求!

3.圆木抗剪验算：

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 = 1.000×0.855/2+1.050/2 = 0.953 kN；

圆木受剪应力计算值 T = 3 ×952.500/(2 ×60.000 ×80.000) = 0.298 N/mm2；

圆木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2；

圆木受剪应力计算值为 0.298 N/mm2 小于 圆木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!

4.圆木挠度验算:

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 = 0.625+0.088=0.713 kN/m； 集中荷载 p = 0.750 kN；

圆木最大挠度计算值 V= 5×0.713×1000.0004 /(384×9500.000×78539816.34) +750.000×1000.0003 /( 48×9500.000×78539816.34) = 0.033 mm；

圆木最大允许挠度值 [V]= 1000.000/250=4.000 mm；

圆木的最大挠度计算值 0.033 mm 小于 圆木的最大允许挠度值 4.000 mm,满足要求!

三、横向支撑钢管计算:

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 = 0.855×1.000 + 1.050 = 1.905 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 = 0.714 kN.m ； 最大变形 Vmax = 2.006 mm ； 最大支座力 Qmax = 8.334 kN ；

钢管最大应力 σ= 0.714×106/5080.000=140.647 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 140.647 N/mm 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!

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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= 8.334 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 = 0.138×6.000 = 0.830 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 = 25.000×0.100×10-3×1.000×1.000 = 2.500 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.680 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 = 8.616 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 = 8.616 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； A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；

[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2； L0---- 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

l0 = h+2a

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 = 1.700； a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m；

上式的计算结果：

立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m； L0/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ；

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= 0.530 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=8616.480/（0.530×489.000） = 33.246 N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值 σ= 33.246 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185；

k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ；

上式的计算结果：

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.007×(1.500+0.100×2) = 2.029

m；

Lo/i = 2028.602 / 15.800 = 128.000 ；

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= 0.406 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；σ=8616.480/（0.406×489.000） = 43.401 N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值 σ= 43.401 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm，满足要求！

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模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求：

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆； b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度； c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个

方向不变。

2.立杆步距的设计：

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置； b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，

但变化不要过多；

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。

3.整体性构造层的设计：

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，

使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

4.剪刀撑的设计：

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

5.顶部支撑点的设计：

a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm； b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm； c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN

时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求； c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢

管不能选用已经长期使用发生变形的； d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

7.施工使用的要求：

a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩

展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢

筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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