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1、扣件式钢管高大模板支架技术要点,高级工程师、国家一级注册结构工程师 徐 子 林,一. 高大模板支架的定义,建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15 KN/m2,或集中线荷载大于20KN/m的模板支架系统。 上述四种数据，只要符合其中一项，即为 高大模板支架。 荷载是指：混凝土构件自重加施工荷载。,二. 方案编制和设计计算主要技术依据,省标建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程DB33/1035-2006 国标建筑施工模板安全技术规程JGJ162-2008 住建部建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法 住建部建质2009254号文建
2、设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则 桐规建2009187号文桐乡市房屋建筑（市政）深基坑、 高支模工程管理规定等。,三. 材料选用及要求,1.材料 钢管：标准规格483.5mm，壁厚3.0mm ；单根最大质量 不宜大于25kg。 扣件：螺栓拧紧扭力矩在4065N.m之间。 方木：常用松木、杉木，规格50100mm、6080mm等。 胶合板：木胶合板，复合纤维板，厚度12mm、15mm、18mm。 也可用竹胶合板。,三. 材料选用及要求,2.质量要求 钢管：严禁钢管上打孔；表面平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、 压痕、和深的滑道；外径、壁厚、端面等的偏差和表面锈蚀深度、弯曲
3、变形应符合相关规范规定；应进行防锈处理。 扣件：螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏；严禁使用有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件；应进行防锈处理。 方木：无腐朽、霉变、虫蛀、折裂、枯节等，含水率25%。 胶合板：表面应平整光滑，具有防水、耐磨、耐酸碱 的保护膜，并应有保温性能好、易脱模和可两面使 用等特点。含水率15%。,四. 荷载的确定,1.荷载分类 作用在模板支架上的荷载可分永久荷载（恒载）和可变荷载（活载）。 恒载包括：模板及支架自重、新浇混凝土自重、 钢筋自重。 活载包括：施工人员及施工设备荷载、振捣混凝 土时产 生的荷载；风荷载。,2.荷载标准值和荷载效应组合 （1）荷载标准值
4、模板自重标准值：无梁楼板模板为0.30 KN/m2；肋形楼板模板为 0.50 KN/m2； 支架自重标准值：根据模板支架布置确定； 新浇混凝土自重标准值：普通混凝土可采用24 KN/m3，其它 混凝土按实际重力密度确定； 钢筋自重标准值：对楼板采用1.1 KN/m3，梁可采用 1.5 KN/m3，型钢混凝土中型钢重量 按实际情况确定；,四. 荷载的确定,四. 荷载的确定,作用在模板支架上的水平风荷载标准值： wk=0.7z s w0 z为风压高度变化系数，按“荷载规范”确定（地面粗糙度和离地面高度两参数） s为模板支架风荷载体型系数，封闭式支架取0；敞开式支架取wstw ；模板取1.0。stw
5、 值将模板支架视为桁架，按“荷载规范”规定计算；w 为挡风系数，按DB33/1035-2006确定。 w0为基本风压，桐乡一般取0.45 KN/m2 水平风荷载会使计算单元立杆产生弯矩和附加轴力， 引起的计立杆附加轴力可按线性分布确定。具 体按DB33/1035-2006计算。,（2）荷载效应组合,四. 荷载的确定,五 设计计算,1、计算内容： 水平杆件计算（抗弯、抗剪、挠度）； 立杆稳定性计算； 连接扣件抗滑承载力计算； 立杆地基承载力计算。 计算构件的强度、稳定性时，应采用荷载效应基本 组合的设计值，计算水平杆件挠度时，应采用荷载效 应标准组合的设计值。,五 设计计算,永久荷载分项系数：对
6、由永久荷载效应控制的组合，取1.35，对由可变荷载效应控制的组合，取1.2； 可变荷载分项系数：取1.4 纵横水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算可不考虑偏心距的影响。 典型的模板支架的传力路线为：荷载首先作用 在板底模板上，按照“底模底模方木/钢管横向水 平 钢管扣件/可调托座立杆基础“传力。,五 设计计算,2. 水平构件计算 1)抗弯强度：m=MWfm 其中弯矩设计值：M=GMGK+1.4MQK 2)抗剪强度：=3Q2bhfV 3)挠度： 简支梁承受均布荷载时 =5ql4384EI 简支梁跨中承受集中荷载时 =Pl348EI 等跨（二跨、三跨）连续梁挠度计算 见D
7、B33/1035-2006附录 容许挠度，不应大于受弯构件计算 跨度的1/150或10mm。 计算横向、纵向水平杆的内力和挠度时，横向水平杆宜按简支梁计算；纵向水平杆宜按三跨连续梁计算。,五 设计计算,3. 立杆计算 （1）立杆轴力设计值Nut： 不组合风荷载 Nut=GNGK+1.4NQK 组合风荷载 Nut=GNGK+0.851.4NQK （2）立杆的稳定性： 不组合风荷载 (1.05) NutAKH f 组合风荷载 (1.05) NutAKH +MwWf 注：括号内数字“1.05”仅对两层及两层以上模板支架考虑叠合效应时采用。 高度超4m时高度调整系数KH =11+0.005(H-4)
8、风荷载产生的弯矩设计值 Mw =0.851.4 Mwk = (0.851.4 wklah2 ) 10,五 设计计算,4. 扣件抗滑承载力计算 (1.05)RRC 注：括号内数字“1.05”仅对两层及两层以上模板支架考虑叠合效应时采用。 R8KN时，可采用单扣件；8.0KNR12KN时，应采用双扣件；R12KN时，应采用可调托座。 5. 立杆地基承载力计算 pfa 式中p=N/A N为立杆传至基础顶面的轴向力设计值；A为立杆基础底面面积。,六构造要求,1. 立杆 （1）立杆基础承载力应满足受力要求，防止产生不均匀沉降。应对土体采取压实、铺设块石或浇筑混凝土垫层等措施。立杆底部应设底座或垫板； （
9、2）模板支架必须设纵、横向扫地杆。 （3）立杆纵、横距离除满足设计要求外，不应大900mm。 （3）模板支架步距，应满足设计要求，且不宜大于1.5m。 （4）立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头须 采用对接扣件连接。对接、搭接具体要求见规范。,六构造要求,2. 水平杆 （1）水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，具体要求按规范。 （2）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。 （3）每步的纵、横向水平杆应双向拉通，且所有水平杆的端部应与四周主体结构顶紧。 3. 剪刀撑 （1）四周、中间均须设竖向剪刀撑和水平剪刀撑，具体 要求见规范。,六构造要求,4. 其它 （1）柱
10、、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑（超4m）。 （2）模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件（墙、柱等）通过刚性连墙件进行可靠连接。连接间距按水平间距49m，竖向间距23m。对斜梁、板结构的模板支架，还应采取设置抛撑等措施，以抵抗水平荷载 的影响。 （3）模板支架的整体高宽比不应大于5。,七计算实例,某体操馆层高15m，其建筑平面图见下图，图外圈为四层框架结构办公、宿舍楼的框架柱，中间一跨为18m，截面为6001800mm，梁与梁之间，板跨为6m，其板厚为180mm。,1.板模板支架计算,（1）工程概况,1.板模板支架计算,1.板模板支架计算,设计简图如下： 模板设计平面图,1.板模板支
11、架计算,模板设计纵向剖面图,1.板模板支架计算,模板设计横向剖面图,1.板模板支架计算,（3）荷载设计,1.板模板支架计算,（4）模板验算,1.板模板支架计算,取1.0m单位宽度计算。计算简图如下： W=bh2/6=1000182/6=54000mm3， I=bh3/12=1000183/12=486000mm4 q=GqGk+1.4qQk=1.350.3+(24+1.1) 0.181.0+1.4(1+2)1.0=10.704kN/m,1.板模板支架计算,1、抗弯验算 Mmax=0.1ql2=0.110.7040.42=0.171kNm max=Mmax/W=0.171106/54000=3.
12、172N/mm2 fm=15N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 Qmax=0.6ql=0.610.7040.4=2.569kN max=3Qmax/(2bh)=32.569103/(2100018)= 0.214N/mm2fv=1.4N/mm2 符合要求！,1.板模板支架计算,3、挠度验算 max=0.677ql4/(100EI)=0.67710.7044004/ (1006000486000)=0.636mm max=0.636mm=minl/150，10=min400/150， 10=2.667mm 符合要求！,1.板模板支架计算,（5）次楞验算,1.板模板支架计算,计算简图如下： q=
13、GqGk+1.4qQk=1.35(0.3+(24+1.1)0.18) 0.4+0.01+1.4(1+2)0.4=4.295kN/m,1.板模板支架计算,1、强度验算 Mmax=0.125ql2=0.1254.2950.82=0.344kNm max=Mmax/W=0.344106/64000=5.369N/mm2fm=13N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 Qmax=0.625ql=0.6254.2950.8=2.148kN max=3Qmax/(2bh0)=32.1481000/(26080) =0.671N/mm2 max=0.671N/mm2fv=1.3N/mm2 符合要求！,1.板模
14、板支架计算,3、挠度验算 max=0.521ql4/(100EI)=0.5214.2958004/ (10090002560000)=0.398mm max=0.398mm=minl/150,10 =min800/150,10=5.333mm 符合要求！ 4、支座反力计算 Rmax=1.25ql=1.254.2950.8=4.295kN,1.板模板支架计算,（6）主楞(横向水平钢管)验算,1.板模板支架计算,计算简图如下： 主楞弯矩图(kNm),1.板模板支架计算,主楞剪力图(kN),1.板模板支架计算,主楞变形图(mm) 支座反力依次为R1=5.815kN,R2=9.279kN,R3=9.2
15、79kN,R4=5.815kN,1.板模板支架计算,1、强度验算 max=Mmax/W=0.604106/4730=127.696N/mm2 fm=205N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 max=2Qmax/A=22.8161000/489=11.519N/mm2 max=11.519N/mm2fv=125N/mm2 符合要求！,1.板模板支架计算,3、挠度验算 max=1.018mm=minl/150，10 =min800/150，10=5.333mm 符合要求！ 4、扣件抗滑验算 不考虑荷载叠合效应 最大支座反Rmax=maxR1,R2,R3,R4=9.279kN， 9.279kN12kN 在扭矩达到4065Nm且无质量缺陷的情况下，双扣 件能满足要求！,1.板模板支架计算,（7）立杆验算,1.板模板支架计算,（7）立杆验算 1、长细比验算 h/la=1500/800=1.875，h/lb=1500/800=1.875， 查附录D，得k=1.167，=1.325 l0=maxkh，h+2a =max1.1671.3251500，1500+2100=2319mm =l0/i=2319/15.9=146=210 长细比符合要求！ 查规程附录C得 =0.324,1.板模板支架计算,（7）立杆验算 2、风
