《扣件式钢管模板支架技术要点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扣件式钢管模板支架技术要点（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、扣件式钢管模板支架设计计算要点 建筑之家,1 模板系统的荷载计算 2 水平杆件计算 3 立杆计算 4 连接扣件抗滑承载力计算 5 立杆地基承载力计算,1 模板系统的荷载计算 1.1 荷载类型 施工手册： 永久荷载：模板与支架自重、新浇筑混凝土自重及对模板侧面的压力、钢筋自重等。 可变荷载：施工人员及施工设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载、倾倒混凝土时产生的荷载、风荷载等。 浙江标准： 永久荷载：模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重。 可变荷载：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。,1.2 荷载标准值(1)模板及支架自重标准值：模板及支架自重标准值根据模板设计图纸确定。施工
2、手册：肋形楼板及无梁楼板的荷载，可参考下表取值(kN/m2)。,浙江标准：无梁楼板及肋形楼板模板的自重标准值，可参照下表取值(kN/m2)。,说明：支架自重标准值应根据模板支架布置确定。现行国家行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130)未考虑模板支架自重荷载随着搭设高度的增加而带来的不利影响，在立杆计算(尤其是支架高度超过4时)增加模板支架的自重荷载，可以使荷载计算更符合实际情况。经测算，一般情况下支架自重按模板支架高度以0.15kN/m取值，可以反映这一影响。,(2)新浇筑混凝土自重标准值 普通混凝土采用24kN/m3，其它混凝土根据实际重力密度确定。 (3)钢筋自重标准值
3、 根据工程图纸确定。一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值可取：楼板1.1kN/m3；梁1.5kN/m3 当采用型钢混凝土结构时，型钢重量应根据实际情况确定。,(4)施工人员及设备荷载标准值 施工手册： a.计算模板及直接支承模板的小楞时，均布荷载取2.5kN/m2，另应以集中荷载2.5kN再进行验算，比较两者所得的弯矩值，取其较大者采用； b.计算直接支承小楞的构件时，均布活荷载取1.5 kN/m2； c.计算支架立柱及其它支承结构构件时，均布活荷载取1.0kN/m2； d.对大型浇筑设备如上料平台、混凝土输送泵等按实际情况计算； e.混凝土堆集料高度超过100mm以上者，按实际高度
4、计算。浙江标准：按作用于水平模板面的均布荷载考虑，根据工程实际情况，统一按1kN/m2计算。,(5)振捣混凝土时产生的荷载标准值 对水平面模板取2.0 kN/ m2；此外，施工手册：对垂直面模板取4.0 kN/ m2 (作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度之内)。 (6)风荷载标准值 施工手册：对风压较大地区及受风荷载作用易倾倒的模板，尚须考虑风荷载作用下的抗倾倒稳定性。风荷载标准值按建筑结构荷载规范(GB50009)的规定采用，其中基本风压除按不同地形调整外，可乘以0.8的临时结构调整系数。即风荷载标准值为:wk=0.8zszw0 浙江标准：作用在模板支架上的水平风荷载标准值，应按下列公
5、式计算： wk=0.7szw0 此外，对水平结构边梁，考虑到受到风荷载的直接作用，且还有如混凝土输送泵等水平力对模板支撑架的作用，确实会对模板支架的整体稳定性产生不利影响，浙江标准增加了对模板支撑架整体侧向的水平力作用，以水平结构边梁上风荷载的形式出现。,对于整体侧向力计算可采用简化方法计算： (1)若风荷载沿模板支架横向作用，如右图所示，取整体模板支架的一排横向支架作为计算单元，作用在计算单元顶部模板上的水平力为：,风荷载作用示意图,AF 结构模板纵向挡风面积(mm2)； wk 风荷载标准值(N/mm2)； La 模板支架的纵向长度(mm)；la 立杆纵距(mm)。(2)若风荷载沿模板支架纵
6、向作用，取整体模板支架的一排纵向支架作为计算单元，将上式和下式中的La、Lb互换，la换为lb。若模板支架双面敞开，则按模板支架周边长度的短向计算。,风荷载引起的计算单元立杆附加轴力按线性分布确定，如下图所示。最大附加轴力N1的表达式为：,计算单元立杆附加轴力线性分布,F 作用在计算单元顶部模板上的水平力(N)，按上式计算；H 模板支架高度(mm)； Lb 模板支架的横向长度(mm)。m 计算单元中附加轴力为压力的立杆数，按下式计算(n 为 计算单元立杆数)：,验算点处立杆附加轴力Ni按最大轴力N1及线性分布图确定。,1.3 荷载组合 施工手册：计算模板及其支架时，按下表进行荷载组合。,浙江标
7、准：设计模板支架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载，取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按下表采用。,1.4 荷载分项系数 施工手册：当按承载力极限状态计算面板及支撑承载力或稳定性时，取荷载设计值；当按正常使用极限状态验算受弯构件的变形时，取荷载标准值。 荷载分项系数按下表采用。,因模板结构属于临时性结构，设计钢模板及支架时，设计荷载值可乘以0.85予以折减；采用冷弯薄壁型钢时，设计荷载值不应折减；设计木模板及支架时，当木材含水率小于25，设计荷载值可乘以0.90予以折减。,浙江标准：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。永久荷载的分项系数：对由永久荷载效应控制
8、的组合，取1.35；对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；可变荷载分项系数：取1.4。 说明：根据建筑结构可靠度设计统一标准规定：永久荷载的分项系数：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；而对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。对于模板支架而言，永久荷载效应一般起到控制作用，故取永久荷载分项系数为1.35。但对厚度不大于120mm楼板的模板支架，计算表明，可变荷载设计值大于永久荷载设计值，属由可变荷载效应控制的组合，此时，永久荷载分项系数可取1.2。,2 水平构件计算抗弯、抗剪、挠度,典型的模板支架的传力路线为：荷重底模方木横向水平杆纵向水平杆扣件立杆。底模、方木
9、、横向和纵向水平杆(统称为模板支架水平构件)作为支撑体系中的受力构件，应对其抗弯和挠度进行计算。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。,2.1 模板支架水平构件的抗弯强度计算,W截面模量（mm3）； fm抗弯强度设计值（N/mm2），根据构件材料确定；M弯矩设计值(Nmm) ： M = GMGk + 1.4MQk G 永久荷载的分项系数：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；而对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。 MGk模板自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的弯矩总和； MQk 施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的
10、荷载标准值产生的弯矩总和。,2.2 水平构件中的底模、方木抗剪强度计算,剪应力（N/mm2）；Q 剪力设计值（N）；b 构件宽度（mm）；h 构件高度（mm）；fV 抗剪强度设计值（N/mm2），根据构件材料确定。,2.3 模板支架水平构件的挠度应符合下列规定 v vv容许挠度，不应大于受弯构件计算跨度的1/150或10mm。(施工手册：结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250) v 计算挠度(mm)。简支梁承受均布荷载时：,简支梁跨中承受集中荷载时：,q 均布荷载(N/mm)；P 跨中集中荷载(N)；E 弹性模量(N/mm2)；I
11、 截面惯性矩(mm4)；l 梁的计算长度(mm)。 等跨连续梁的挠度:结构力学方法计算(浙江标准提供了附录B可查),3 立杆计算 稳定性 （关键） 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2001)中“模板支架计算”一节规定按脚手架的稳定性公式计算：不组合风荷载时： f 组合风荷载时： + MW Wf 计算立杆段的轴向力设计值:不组合风荷载时： N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk 组合风荷载时: N=1.2（NG1k+NG2k）+0.851.4NQk NG1k 脚手架结构自重标准值产生的轴向力;NG2k 构配件自重标准值产生的轴向力；NQk 施工荷载标准值产生的轴向力
12、总 和。轴心受压构件的稳定系数，根据长细比按附录C表C取值，当 250时: 7320 2；长细比，l i ;lo 计算长度，按下式计算: lo= kh k 计算长度附加系数,其值取1.155； 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度 系数，应按规范表5.3.3采用;h 立杆步距；i 截面回转半径；,A 立杆的截面面积； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,按下式计算:Mw0.851.4Mwk(0.851.4 wk lah2)/10 Mwk风荷载标准值产生的弯矩；wk 风荷载标准值； la 立杆间距(纵距)。W立杆截面模量；f钢材的抗压强度设计值。,分析： 1、现行国家行业标准建筑施工扣件式
13、钢管脚手架安全技术规范(JGJ130)未考虑模板支架搭设高度对整体稳定性产生的不利影响，这是不够合理的。特别是对于高度大于4m 模板支架的稳定承载力应进行调降，增加高度调整系数KH ，以反映搭设高度对模板支架稳定承载力的影响。 2、对于连续浇筑的多层建筑，考虑到上层模板支架传下的荷载，应将立杆的轴力利用修正系数进行调整。根据现场实测，修正系数在1.051.10之间。考虑到其变异性、安全性和实际操作性，宜取修正系数为1.05。 3、现行国家行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130)中，外脚手架的立杆计算长度采用l0 = kh，模板支架的立杆计算长度则采用l0 = h+2a。通过
14、理论分析，建议： 立杆计算长度按l0 = h+2a和l0 = kh分别进行计算，并取两者的最大值。,浙江标准： 1.对单层模板支架，立杆的稳定性应按下列公式计算：不组合风荷载时： utKH f 组合风荷载时： utKH + MW Wf 2.对两层及两层以上模板支架，考虑叠合效应，立杆的稳定性应按下列公式计算：不组合风荷载时： 1.05utKH f 组合风荷载时： 1.05utKH + MW Wf 当模板支架高度超过4m时，应采用高度调整系数KH对立杆的稳定承载力进行调降： KH1/1+0.005(H-4) (H为模板支架高度m)计算立杆段的轴向力设计值Nut :不组合风荷载时： Nut= G
15、NGk+1.4NQk 组合风荷载时: Nut= G NGk+0.851.4NQk G 永久荷载的分项系数：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；而对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。 NGk 模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和（N）； NQk 施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和（N）。,4 连接扣件抗滑承载力计算对单层模板支架，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力应按下列公式计算(与JGJ130相同)： RRc 对两层及两层以上模板支架，考虑叠合效应，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力应按下列公式计算： 1.05RRc R 纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值（kN）；Rc 扣件抗滑承载力设计值。 R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0 kN时，应采用可调托座。,
