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住宅项目框支梁模板支架施工方案

木方80×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm4。

梁底支撑顶托梁长度1.40m。

梁顶托采用双钢管48×2.8mm。

梁底按照均匀布置承重杆6根计算。

模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3DB34／T 2566-2015 金属非金属露天矿山安全质量评审准则，施工活荷载3.00kN/m2。

梁两侧的楼板厚度0.20m，梁两侧的楼板计算长度0.50m。

扣件计算折减系数取1.00。计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

集中力大小为F=1.20×25.000×0.200×0.500×0.600=1.800kN。

采用的钢管类型为
48×2.8。

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1=25.000×2.300×0.600=34.500kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2=0.500×0.600×(2×2.300+1.200)/1.200=1.450kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

经计算得到，活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×1.200×0.600=2.160kN

均布荷载q=1.20×34.500+1.20×1.450=43.140kN/m

集中荷载P=1.40×2.160=3.024kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3；

I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4；

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N2=14.791kN

N3=15.042kN

N4=14.791kN

最大弯矩M=0.415kN.m

最大变形V=1.056mm

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.415×1000×1000/32400=12.809N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

截面抗剪强度计算值T=3×7857.0/(2×600.000×18.000)=1.091N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

面板最大挠度计算值v=1.056mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

2、梁底支撑木方的计算

按照三跨连续梁计算，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=15.042/0.600=25.069kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×25.07×0.60×0.60=0.902kN.m

最大剪力Q=0.6×0.600×25.069=9.025kN

最大支座力N=1.1×0.600×25.069=16.546kN

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.00×10.00×10.00/6=133.33cm3；

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.902×106/133333.3=6.77N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到20.543kN/m

木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

均布荷载取托梁的自重q=0.075kN/m。

托梁弯矩图(kN.m)

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

经过计算得到最大弯矩M=0.561kN.m

经过计算得到最大支座F=14.339kN

经过计算得到最大变形V=0.045mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩W=8.50cm3；

截面惯性矩I=20.39cm4；

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.561×106/1.05/8496.0=62.89N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

最大变形v=0.045mm

顶托梁的最大挠度小于280.0/400,满足要求!

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:

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。

其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=14.34kN(已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重N2=1.20×0.139×5.300=0.887kN

N=14.339+0.887=15.226kN

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58

A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.08

——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

l0——计算长度(m)；

l0=(h+2a)(2)

k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；

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=0.30m；

公式(1)的计算结果：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m
=2976/15.8=188.345
=0.203

=15226/(0.203×489)=153.301N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!

公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.300=2.100m
=2100/15.8=132.911
=0.386

=15226/(0.386×489)=80.573N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!

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)

k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.007；

公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.007×(1.500+2×0.300)=2.468m
=2468/15.8=156.193
=0.287

=15226/(0.287×489)=108.366N/mm2，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!

表1模板支架计算长度附加系数k1

步距h(m)h≤0.90.9

k11.2431.1851.1671.163

表2模板支架计算长度附加系数k2

H(m)46810121416182025303540

h+2a或u1h(m)

1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173

1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149

1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132

1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123

1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111

1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104

2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101

2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094

2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091

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》

计算断面宽度1200mm，高度2300mm，两侧楼板高度220mm。

模板面板采用普通胶合板。

内龙骨布置8道，内龙骨采用50×100mm木方。

外龙骨间距500mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.5mm。

对拉螺栓布置5道，在断面内水平间距250+400+400+400+400mm，断面跨度方向间距500mm，直径12mm。

2、梁侧模板荷载标准值计算

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设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中
c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，为0时取200/(T+15)，取5.714h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取2.000m；

1——外加剂影响修正系数，取1.000；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=40.540kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=40.550kN/m2

倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。

3、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板的计算宽度取0.50m。

荷载计算值q=1.2×40.550×0.500+1.4×4.000×0.500=27.130kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50.00×2.00×2.00/6=33.33cm3；

I=50.00×2.00×2.00×2.00/12=33.33cm4；

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=3.103kNN2=8.920kNN3=7.591kNN4=7.923kN

N5=7.923kNN6=7.591kNN7=8.920kNN8=3.103kN

最大弯矩M=0.241kN.m

最大变形V=0.9mm

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.241×1000×1000/33333=7.230N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f]，取40.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

截面抗剪强度计算值T=3×4764.0/(2×500.000×20.000)=0.715N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=10.00N/mm2

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

面板最大挠度计算值v=0.926mm

面板的最大挠度小于290.0/250,满足要求!

4、梁侧模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。

q=8.920/0.500=17.841kN/m

按照三跨连续梁计算，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=8.920/0.500=17.841kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×17.841×0.50×0.50=0.446kN.m

最大剪力Q=0.6×0.500×17.841=5.352kN

最大支座力N=1.1×0.500×17.841=9.812kN

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；

I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；

抗弯计算强度f=0.446×106/83333.3=5.35N/mm2

抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

最大挠度小于500.0/250,满足要求!

5、梁侧模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.698kN.m

最大变形vmax=0.253mm

最大支座力Qmax=12.546kN

抗弯计算强度f=0.698×106/10160000.0=68.70N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!

其中N——对拉螺栓所受的拉力；

　　A——对拉螺栓有效面积(mm2)；

　　f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

DB11／T 1313-2015 薄抹灰外墙外保温用聚合物水泥砂浆 应用技术规程对拉螺栓的直径(mm):12

对拉螺栓有效直径(mm):10

对拉螺栓有效面积(mm2):A=76.000

对拉螺栓最大容许拉力值(kN):[N]=12.920

泸沱路施工组织设计对拉螺栓所受的最大拉力(kN):N=12.546

对拉螺栓强度验算满足要求!