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1、模板支撑体系安全计算重要性的论述摘要：近年来，昆山市经济迅猛发展，建设量越来越大，高层和超高层以及地下空间开发大量涌现。为了加强建设工程项目的安全技术管理，防止建筑施工安全事故，保障人身和财产安全，昆山市安监站依据建设工程安全生产管理条例 、建设部、江苏省建设厅以及苏州市建设局等有关文件精神，结合昆山地区实际情况，制定了昆山市危险性较大工程备案管理办法。模板方案满足下列条件之一者，须经专家论证后方可备案：（1）支撑系统高度超过 8m；（2）支撑系统跨度超过 18m；（3 ）施工总荷载大于 10KN/m；（4）集中线荷载大于 15KN/m；西门粮库地下室工程满足以上 3、4 条规定。特别是国家住
2、房和城乡建设部于 2008 年 8 月 6 日发布第 79 号公告,批准实施的建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)。对模板支撑体系安全计算部分进行了更加严格的要求。【关键词】模板支撑、安全计算、专家论证、安全。本工程地下室框架梁 WKL 尺寸为:550 mm1100 mm, 次梁 KL08 尺寸为:400 mm800 mm 跨度为:8400 mm。B4#楼梁为 300mm700mm，模板 200mm570 mm， 。地下室顶板板厚为：250mm ，长宽为:2800 mm 。B4 楼顶板板厚为:180mm, 长宽为:2800 mm 。B4# 楼标准层板厚为：120mm，长为:420
3、0mm ，宽为：4200mm 。采用的钢管类型为 483.0； 实际使用的钢管壁厚一般在 2.8mm,计算时按照 2.8mm 计算。本论文节选地下室一道主梁作为论述重点一、参数信息梁段:WKL1 。1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.55；梁截面高度 D(m):1.10；混凝土板厚度(mm):250.00 ；立杆沿梁跨度方向间距 La(m):0.65；立杆上端伸出至模板支撑点长度 a(m):0.10；立杆步距 h(m):1.50；板底承重立杆横向间距或排距 Lb(m):0.65；梁支撑架搭设高度 H(m)：3.00；梁两侧立杆间距(m):1.10 ；承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直
4、梁截面方向；梁底增加承重立杆根数:1；采用的钢管类型为 482.8；立杆承重连接方式:可调托座；2.荷载参数:模板自重(kN/m2):0.35；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2):4.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0；倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0；3.材料参数:木材品种：柏木；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；木材抗剪强度设计值 fv(N/mm2)：1.7；面板类型：胶合面板；面板弹性模量 E(N/mm2)：9500.0；面板
5、抗弯强度设计值 fm(N/mm2)：13.0；4.梁底模板参数:梁底纵向支撑根数： 4；面板厚度(mm) ：15.0；5.梁侧模板参数:主楞间距(mm)：300；次楞根数：4；主楞竖向支撑点数量为：4；支撑点竖向间距为：250mm ，200mm ，300mm；穿梁螺栓水平间距(mm)：300；穿梁螺栓直径(mm)：M12；主楞龙骨材料：钢楞；截面类型为圆钢管 482.8；主楞合并根数：2；次楞龙骨材料：木楞，宽度 50mm，高度 80mm；二、梁模板荷载标准值计算1.梁侧模板荷载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
6、于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的其中 - 混凝土的重力密度，取 24.000kN/m3；t - 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入 0 时系统按 200/(T+15)计算，得 5.714h；T - 混凝土的入模温度，取 20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取 1.500m/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 0.750m；1- 外加剂影响修正系数，取 1.200；2- 混凝土坍落度影响修正系数，取 1.150。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；分别计算得 50.994 kN/m2、 18.000 kN/m2，取较小
7、值 18.000 kN/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 4 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)1.强度计算跨中弯矩计算公式如下: 其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 301.51.5/6=11.25cm3； M - 面板的最大弯距 (Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按以下公式计算面板跨中弯矩： 其中 ，q - 作用在模板
8、上的侧压力，包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.318=6.48kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.40.32=0.84kN/m；q = q1+q2 = 6.480+0.840 = 7.320 kN/m；计算跨度(内楞间距): l = 283.33mm；面板的最大弯距 M= 0.17.32283.3332 = 5.88104Nmm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 5.88104 / 1.13104=5.223N/mm2；面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；面板的受弯应力计算值 =5.223N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，
9、满足要求！2.挠度验算 q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 180.3 = 5.4N/mm；l-计算跨度( 内楞间距): l = 283.33mm；E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2；I-面板的截面惯性矩: I = 301.51.51.5/12=8.44cm4；面板的最大挠度计算值: = 0.6775.4283.334/(10095008.44104) = 0.294 mm；面板的最大容许挠度值: = l/250 =283.333/250 = 1.133mm；面板的最大挠度计算值 =0.294mm 小于 面板的最大容许挠度值 =1.133mm，满足要求！四、梁侧模
10、板内外楞的计算1.内楞计算内楞(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，龙骨采用木楞，截面宽度 50mm，截面高度 80mm，截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 5821/6 = 53.33cm3；I = 5831/12 = 213.33cm4；内楞计算简图（1）.内楞强度验算强度验算计算公式如下: 其中， - 内楞弯曲应力计算值(N/mm2)；M - 内楞的最大弯距 (Nmm)；W - 内楞的净截面抵抗矩；f - 内楞的强度设计值(N/mm2)。按以下公式计算内楞跨中弯矩： 其中，作用在内楞的荷载，q = (1.218+1.42)0.28
11、3=6.91kN/m ；内楞计算跨度(外楞间距): l = 300mm；内楞的最大弯距: M=0.16.91300.002= 6.22104Nmm；最大支座力:R=1.16.9130.3=2.281 kN；经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值 = 6.22104/5.33104 = 1.167 N/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 = 1.167 N/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 其中 l-计算跨度( 外楞间距)： l = 300mm；q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值： q =18.
12、000.28= 5.10 N/mm；E - 内楞的弹性模量： 10000N/mm2； I - 内楞的截面惯性矩：I = 2.13106mm4；内楞的最大挠度计算值: = 0.6775.13004/(100100002.13106) = 0.013 mm；内楞的最大容许挠度值: = 300/250=1.2mm ；内楞的最大挠度计算值 =0.013mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =1.2mm，满足要求！2.外楞计算外楞(木或钢) 承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力 2.281kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。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
13、型为圆钢管 482.8；外钢楞截面抵抗矩 W = 8.98cm3；外钢楞截面惯性矩 I = 21.56cm4；外楞计算简图外楞弯矩图(kNm)（1）.外楞抗弯强度验算 其中 - 外楞受弯应力计算值(N/mm2)M - 外楞的最大弯距 (Nmm)；W - 外楞的净截面抵抗矩；f -外楞的强度设计值(N/mm2)。根据连续梁程序求得最大的弯矩为 M= 0.069 kNm外楞最大计算跨度: l = 300mm；经计算得到，外楞的受弯应力计算值: = 6.87104/8.98103 = 7.652 N/mm2；外楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2；外楞的受弯应力计算值 =7.652N/mm
14、2 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 0.006 mm外楞的最大容许挠度值: = 300/400=0.75mm ；外楞的最大挠度计算值 =0.006mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =0.75mm，满足要求！五、穿梁螺栓的计算 计算公式如下: 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 170 N/mm2；查表得：对拉螺栓的型号: M12 ；对拉螺栓的有效直径: 9.85 mm；对拉螺栓的有效面积: A= 76 mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:
15、N =(1.218+1.42)0.30.3 =2.196 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.92 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.196kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值N=12.92kN，满足要求！六、梁底模板计算面板为受弯结构,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 = 6501515/6 = 2.44104mm3；I = 650151515/12 = 1.83105mm4；1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算：其中， - 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)；M - 计算的最大弯矩 (kNm)；l-计算跨度( 梁底支撑间距): l =183.33mm；q - 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；新浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1: 1.2（24.00+1.50）0.651.10=21.88kN/m；模板结构自重荷载：q2:1.20.350.6
