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焦化工程高架支模专项施工方案木材品种：东北落叶松；
木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0；
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；
燃气研发大楼工程高大模板工程施工方案木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.6；
面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0；
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；
梁底方木截面宽度b(mm)：50.0；
梁底方木截面高度h(mm)：100.0；
梁底纵向支撑根数：多根；
面板厚度(mm)：15.0；
主楞间距(mm)：200；
穿梁螺栓水平间距(mm)：600；
穿梁螺栓竖向根数：多排；
穿梁螺栓竖向距板底的距离为：见图示
穿梁螺栓直径(mm)：M14；
截面类型为圆钢管48×3.5；
次楞龙骨材料：木楞,，宽度50mm，高度100mm；
二、梁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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；
分别为50.994kN/m2、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。
三、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。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。
次楞（内龙骨）的根数为8根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图(单位：mm)
跨中弯矩计算公式如下:
按以下公式计算面板跨中弯矩：
新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.3×18×0.9=5.83kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.3×2×0.9=0.76kN/m；
q=q1+q2=5.832+0.756=6.588kN/m；
计算跨度(内楞间距):l=342.86mm；
面板的最大弯距M=0.1×6.588×342.8572=7.74×104N.mm；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=7.74×104/1.13×104=6.884N/mm2；
面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；
面板的受弯应力计算值σ=6.884N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×5.4×342.864/(100×9500×8.44×104)=0.63mm；
面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=342.857/250=1.371mm；
面板的最大挠度计算值ω=0.63mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.371mm，满足要求！
四、梁侧模板内外楞的计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，龙骨采用1根木楞，截面宽度50mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×1002×1/6=83.33cm3；
I=50×1003×1/12=416.67cm4；
强度验算计算公式如下:
按以下公式计算内楞跨中弯矩：
其中，作用在内楞的荷载，q=(1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.343=7.53kN/m；
内楞计算跨度(外楞间距):l=300mm；
内楞的最大弯距:M=0.1×7.53×300.002=6.78×104N.mm；
最大支座力:R=1.1×7.529×0.3=2.485kN；
经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=6.78×104/8.33×104=0.813N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2；
内楞最大受弯应力计算值σ=0.813N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！
（2）.内楞的挠度验算
内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×6.17×3004/(100×10000×8.33×106)=0.004mm；
内楞的最大容许挠度值:[ω]=300/250=1.2mm；
内楞的最大挠度计算值ω=0.004mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=1.2mm，满足要求！
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力2.485kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5；
外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3；
外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4；
外楞弯矩图(kN.m)
（1）.外楞抗弯强度验算
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=1.136kN.m
外楞最大计算跨度:l=400mm；
经计算得到，外楞的受弯应力计算值:σ=1.14×106/1.02×104=111.794N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；
外楞的受弯应力计算值σ=111.794N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
（2）.外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为1.86mm
外楞的最大容许挠度值:[ω]=400/400=1mm；
外楞的最大挠度计算值ω=0.86mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1mm，满足要求！
为保险起见增大外楞的截面尺寸，减小穿梁螺栓的间距，或者外楞合并根数！
穿梁螺栓的直径:14mm；
穿梁螺栓有效直径:11.55mm；
穿梁螺栓有效面积:A=105mm2；
穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18×0.3×0.55=2.97kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×105/1000=17.85kN；
穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.97kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=500×15×15/6=1.88×104mm3；
I=500×15×15×15/12=1.41×105mm4；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:1.2×（24.00+1.50）×0.50×2.50×0.90=34.43kN/m；
q2:1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m；
q=q1+q2+q3=34.43+0.19+1.26=35.87kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×35.874×0.3332=0.399kN.m；
σ=0.399×106/1.88×104=12.259N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=12.259N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
q=（(24.0+1.50)×2.500+0.35）×0.50=32.05KN/m；
面板的最大允许挠度值:[ω]=333.33/250=1.333mm；
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×32.05×333.34/(100×9500×1.41×105)=2.005mm；
面板的最大挠度计算值:ω=1.225mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=333.3/250=1.333mm，满足要求！
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：
q1=(24+2.0)×2.5×0.333=21.25kN/m；
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2=0.35×0.333×(2×2.5+3)/3=0.311kN/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/m)：
经计算得到，活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.333=1.5kN/m；
静荷载设计值q=1.2×21.25+1.2×0.311=25.873kN/m；
活荷载设计值P=1.4×1.5=2.1kN/m；
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3；
I=5×10×10×10/12=416.67cm4；
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
线荷载设计值q=25.873+2.1=27.973kN/m；
最大弯距M=0.1ql2=0.1×27.973×0.5×0.5=0.699kN.m；
最大应力σ=M/W=0.699×106/83333.3=8.392N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
方木的最大应力计算值8.392N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:V=0.6×27.973×0.5=8.392kN；
方木受剪应力计算值τ=3×8392/(2×50×100)=1.518N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.6N/mm2；
方木的受剪应力计算值1.518N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.6N/mm2,满足要求!
最大挠度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:
q=21.250+0.311=21.561kN/m；
方木最大挠度计算值ω=0.677×21.561×5004/(100×10000×416.667×104)=0.219mm；
方木的最大允许挠度[ω]=0.500×1000/250=2.000mm；
方木的最大挠度计算值ω=0.219mm小于方木的最大允许挠度[ω]=2mm，满足要求！
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2)：
q1=(24.000+1.500)×2.500=63.750kN/m2；
(2)模板的自重(kN/m2)：
q2=0.350kN/m2；
(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/m2)：
q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2；
q=1.2×(63.750+0.350)+1.4×4.500=83.220kN/m2；
梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到：
支座反力RA=RB=2.702kN，中间支座最大反力Rmax=16.758；
最大弯矩Mmax=0.676kN.m；
最大挠度计算值Vmax=0.465mm；
支撑钢管的最大应力σ=0.676×106/5080=132.99N/mm2；
支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2；
支撑钢管的最大应力计算值132.99N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。
九、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):
计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=16.758kN；
双扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求，所以建议减小立杆间距!
十、立杆的稳定性计算:
1.梁两侧立杆稳定性验算:
横杆的最大支座反力：N1=2.702kN；
脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.186×20=4.454kN；
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N=2.702+4.454+0.115+0.842=8.114kN；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.2=2.356m；
Lo/i=2356.2/15.8=149；
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=0.312；
钢管立杆受压应力计算值；σ=8113.76/(0.312×489)=53.181N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=53.181N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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
lo=k1k2(h+2a)(2)
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.081×(1.2+0.1×2)=1.793m；
Lo/i=1793.379/15.8=114；
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=0.489；
钢管立杆受压应力计算值；σ=8113.76/(0.489×489)=33.932N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=33.932N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
梁底支撑最大支座反力：N1=16.758kN；
N=16.758+4.454=20.656kN；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
立杆计算长度Lo=k1uh=1.185×1.7×1.2=2.417m；
Lo/i=2417.4/15.8=153；
CJJ／T 155-2011 建筑给水复合管道工程技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf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=0.298；
钢管立杆受压应力计算值；σ=20655.603/(0.298×489)=141.747N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=141.747N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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
lo=k1k2(h+2a)(2)
节能保温专项施工方案立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.081×(1.2+0.1×2)=1.793m；
Lo/i=1793.379/15.8=114；