扣件式钢管模板支架技术要点

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1、扣件式钢管模板支架设计计算要点扣件式钢管模板支架设计计算要点建筑之家建筑之家1模板系统的荷载计算模板系统的荷载计算2水平杆件计算水平杆件计算3立杆计算立杆计算4连接扣件抗滑承载力计算连接扣件抗滑承载力计算5立杆地基承载力计算立杆地基承载力计算建筑之家1模板模板系统的荷载计算系统的荷载计算1.1 1.1 荷载类型荷载类型施工手册：施工手册：永永久久荷荷载载：模模板板与与支支架架自自重重、新新浇浇筑筑混混凝凝土土自自重重及及对对模板侧面的压力模板侧面的压力、钢筋自重等。、钢筋自重等。可可变变荷荷载载：施施工工人人员员及及施施工工设设备备荷荷载载、振振捣捣混混凝凝土土时时产生的荷载、产生的荷载、倾倒

2、混凝土时产生的荷载倾倒混凝土时产生的荷载、风荷载等。、风荷载等。浙江标准浙江标准：永永久久荷荷载载：模模板板及及支支架架自自重重、新新浇浇混混凝凝土土自自重重、钢钢筋筋自重。自重。可可变变荷荷载载：施施工工人人员员及及施施工工设设备备荷荷载载、振振捣捣混混凝凝土土时时产生的荷载、产生的荷载、风荷载。风荷载。1.2荷载标准值荷载标准值(1)模板及支架自重标准值：模板及支架自重标准值： 模板及支架自重标准值根据模板设计图纸确定。模板及支架自重标准值根据模板设计图纸确定。施工手册：施工手册：肋形楼板及无梁楼板肋形楼板及无梁楼板的荷载，可参考下表取值的荷载，可参考下表取值(kN/m2)。浙江标准：浙江

3、标准：无梁楼板及肋形楼板模板的自重标准值，可参照下表取无梁楼板及肋形楼板模板的自重标准值，可参照下表取值值(kN/m2)。说明：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度的增加而带来的不利影响，在立杆计算，在立杆计算(尤其是支架高度超过尤其是支架高度超过4时时)增加模板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，支架的自重荷载，可

4、以使荷载计算更符合实际情况。经测算，一般情况下支架自一般情况下支架自重按模板支架高度以重按模板支架高度以0.15kN/m取值取值，可以反映这一影响。，可以反映这一影响。 (2)新浇筑混凝土自重标准值新浇筑混凝土自重标准值普普通通混混凝凝土土采采用用24kN/m3，其其它它混混凝凝土土根根据据实实际际重重力力密密度确定。度确定。(3)钢筋自重标准值钢筋自重标准值根根据据工工程程图图纸纸确确定定。一一般般梁梁板板结结构构每每立立方方米米钢钢筋筋混混凝凝土土的钢筋自重标准值可取：的钢筋自重标准值可取：楼板楼板1.1kN/m3；梁梁1.5kN/m3当当采采用用型型钢钢混混凝凝土土结结构构时时，型型钢钢

5、重重量量应应根根据据实实际际情情况况确确定。定。(4)施工人员及设备荷载标准值施工人员及设备荷载标准值施工手册：施工手册：a.计计算算模模板板及及直直接接支支承承模模板板的的小小楞楞时时，均均布布荷荷载载取取2.5kN/m2，另另应应以以集集中中荷荷载载2.5kN再再进进行行验验算算，比比较较两两者者所所得得的的弯弯矩矩值值，取取其其较较大大者采用；者采用；b.计算直接支承小楞的构件时，均布活荷载取计算直接支承小楞的构件时，均布活荷载取1.5kN/m2；c.计算支架立柱及其它支承结构构件时，均布活荷载取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

6、、混凝土输送泵等按实际情况计算；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混凝土堆集料高度超过100mm以上者，按实际高度计算。以上者，按实际高度计算。浙浙江江标标准准：按按作作用用于于水水平平模模板板面面的的均均布布荷荷载载考考虑虑，根根据据工工程程实实际际情况，情况，统一按统一按1kN/m2计算计算。(5)振捣混凝土时产生的荷载标准值振捣混凝土时产生的荷载标准值对对水水平平面面模模板板取取2.0kN/m2；此此外外，施施工工手手册册：对对垂垂直直面面模模板板取取4.0kN/m2(作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度之内作用范围在新浇混凝土侧压力的有

7、效压头高度之内)。(6)风荷载标准值风荷载标准值施施工工手手册册：对对风风压压较较大大地地区区及及受受风风荷荷载载作作用用易易倾倾倒倒的的模模板板，尚尚须须考考虑虑风风荷荷载载作作用用下下的的抗抗倾倾倒倒稳稳定定性性。风风荷荷载载标标准准值值按按建建筑筑结结构构荷荷载载规规范范(GB50009)的的规规定定采采用用，其其中中基基本本风风压压除除按按不不同同地地形形调整外，可乘以调整外，可乘以0.8的临时结构调整系数。即风荷载标准值为的临时结构调整系数。即风荷载标准值为:wk=0.8zszw0浙浙江江标标准准：作作用用在在模模板板支支架架上上的的水水平平风风荷荷载载标标准准值值，应应按按下下列列

8、公公式计算：式计算： wk=0.7szw0此此外外，对对水水平平结结构构边边梁梁，考考虑虑到到受受到到风风荷荷载载的的直直接接作作用用，且且还还有有如如混混凝凝土土输输送送泵泵等等水水平平力力对对模模板板支支撑撑架架的的作作用用，确确实实会会对对模模板板支支架架的的整整体体稳稳定定性性产产生生不不利利影影响响，浙浙江江标标准准增增加加了了对对模模板板支支撑撑架架整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。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。对对于于整整体体侧侧向向力力计计算算可可采采用用简简化化方方法法计算：计算：(1)若若风风荷荷载载沿沿模模板板支支架架横横向

9、向作作用用，如如右右图图所所示示，取取整整体体模模板板支支架架的的一一排排横横向向支支架架作作为为计计算算单单元元，作作用用在在计计算算单元顶部模板上的水平力为：单元顶部模板上的水平力为：风荷载作用示意图风荷载作用示意图 AF结构模板纵向挡风面积结构模板纵向挡风面积(mm2)；wk 风荷载标准值风荷载标准值(N/mm2)；La模板支架的纵向长度模板支架的纵向长度(mm)；la立杆纵距立杆纵距(mm)。(2)若风荷载沿模板支架纵向作用若风荷载沿模板支架纵向作用，取，取整体模板支架的一排纵向支架作为计整体模板支架的一排纵向支架作为计算单元，将上式和下式中的算单元，将上式和下式中的L La a、L

10、Lb b互换，互换，la a换为换为lb b。若模板支架双面敞开，则按若模板支架双面敞开，则按模板支架周边长度的短向计算。模板支架周边长度的短向计算。 风风荷荷载载引引起起的的计计算算单单元元立立杆杆附附加加轴轴力力按按线线性性分分布布确确定定，如下图所示。最大附加轴力如下图所示。最大附加轴力N1的的表达式为：表达式为： 计算单元立杆附加轴力线性分布计算单元立杆附加轴力线性分布 F作作用用在在计计算算单单元元顶顶部部模模板板上上的的水平力水平力(N)，按上式计算；按上式计算；H模板支架高度模板支架高度(mm)；Lb模板支架的横向长度模板支架的横向长度(mm)。m计算单元中附加轴力为压力计算单元

11、中附加轴力为压力的立杆数，按下式计算的立杆数，按下式计算(n为为计算计算单元立杆数单元立杆数)：(n为奇数为奇数)(n为偶数为偶数)验算点处立杆附加轴力验算点处立杆附加轴力Ni按最按最大轴力大轴力N1及线性分布图确定。及线性分布图确定。 1.3荷载组合荷载组合施工手册：施工手册：计算模板及其支架时，按下计算模板及其支架时，按下表进行表进行荷载组合。荷载组合。浙江标准：浙江标准：设计模板支架的承重构件时，应根据使用过程中可能出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。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.

12、4荷载分项系数荷载分项系数施施工工手手册册：当当按按承承载载力力极极限限状状态态计计算算面面板板及及支支撑撑承承载载力力或或稳稳定定性性时时，取取荷荷载载设设计计值值；当当按按正正常常使使用用极极限限状状态态验验算算受受弯弯构构件件的的变变形形时，取荷载标准值。时，取荷载标准值。荷载分项系数按下表采用。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，当木材含水率小于减；设

13、计木模板及支架时，当木材含水率小于25，设计荷载值可，设计荷载值可乘以乘以0.90予以折减。予以折减。 浙江标准：浙江标准：计算构件的强度、稳定性时，应采用荷载效应计算构件的强度、稳定性时，应采用荷载效应基本组合的设计值。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的组合，永久荷载的分项系数：对由永久荷载效应控制的组合，取取1.35；对由可变荷载效应控制的组合，应取；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：取可变荷载分项系数：取1.4。说明：说明：根据建筑结构可靠度设计统一标准规定：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

14、由可变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，应取荷载效应控制的组合，应取1.2；而对由永久荷载效应控；而对由永久荷载效应控制的组合，应取制的组合，应取1.35。对于模板支架而言，永久荷载效应对于模板支架而言，永久荷载效应一般起到控制作用，一般起到控制作用，故取永久荷载分项系数为故取永久荷载分项系数为1.35。但对。但对厚度不大于厚度不大于120mm楼板的模板支架，计算表明，可变荷载楼板的模板支架，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合，此时，永久荷载分项系数可取，此时，永久荷载分

15、项系数可取1.2。2水平构件计算抗弯、抗剪、挠度水平构件计算抗弯、抗剪、挠度 典型的模板支架的传力典型的模板支架的传力路线为：荷重路线为：荷重底模底模方方木木横向水平杆横向水平杆纵向水纵向水平杆平杆扣件扣件立杆。立杆。 底模、方木、横向和纵底模、方木、横向和纵向水平杆向水平杆( (统称为模板支统称为模板支架水平构件架水平构件) )作为支撑体作为支撑体系中的受力构件，应对其系中的受力构件，应对其抗弯和挠度进行计算。抗弯和挠度进行计算。 计算横向、纵向水平杆计算横向、纵向水平杆的内力和挠度时，的内力和挠度时，横向水横向水平杆宜按简支梁计算；纵平杆宜按简支梁计算；纵向水平杆宜按三跨连续梁向水平杆宜按

16、三跨连续梁计算。计算。 2.1模板支架水平构件的抗弯强度计算模板支架水平构件的抗弯强度计算 W截面模量（截面模量（mm3）；）； fm抗弯强度设计值（抗弯强度设计值（N/mm2），），根据构件材料确定；根据构件材料确定； M弯矩设计值弯矩设计值(Nmm)：M = G MGk +1.4 MQk G 永久荷载的分项系数：对由可变荷载效应控制的组合，永久荷载的分项系数：对由可变荷载效应控制的组合，应取应取1.2；而对由永久荷载效应控制的组合，应取；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

17、；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弯矩总和。的荷载标准值产生的弯矩总和。2.2水平构件中的底模、方木抗剪强度计算水平构件中的底模、方木抗剪强度计算 剪应力（剪应力（N/mm2）；）； Q 剪力设计值（剪力设计值（N）；）； b构件宽度（构件宽度（mm）；）； h构件高度（构件高度（mm）；）； fV抗剪强度设计值（抗剪强度设计值（N/mm2），），根据构件材料确定。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模板支架水平构件的挠度应符合下列规定vvv容许挠度，不应大于受弯构件计算跨度的

18、容许挠度，不应大于受弯构件计算跨度的1/150或或10mm。(施工手册：施工手册：结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的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 计算挠度计算挠度(mm)。简支梁承受均布荷载时：简支梁承受均布荷载时：简支梁跨中承受集中荷载时：简支梁跨中承受集中荷载时： q均布荷载均布荷载(N/mm)；P 跨中集中荷载跨中集中荷载(N)；E弹性模量弹性模量(N/mm2)； I 截面惯性矩截面惯性矩(mm4)；l 梁的计算长度梁的计算长度(mm)。等跨连续梁的挠度等跨连续梁

19、的挠度:结构力学方法计算结构力学方法计算(浙江标准提供了附录浙江标准提供了附录B可查可查)3立杆计算立杆计算稳定性稳定性（关键）（关键）建建筑筑施施工工扣扣件件式式钢钢管管脚脚手手架架安安全全技技术术规规范范(JGJ130-2001)中中“模模板板支支架架计计算算”一节规定按脚手架的稳定性公式计算：一节规定按脚手架的稳定性公式计算：不组合风荷载时：不组合风荷载时：f 组合风荷载时：组合风荷载时：+MWWf 计算立杆段的轴向力设计值计算立杆段的轴向力设计值:不组合风荷载时：不组合风荷载时：N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk组合风荷载时组合风荷载时:N=1.2（NG1k+NG2k）+0

20、.851.4NQkNG1k脚手架结构自重标准值产生的轴向力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；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总施工荷载标准值产生的轴向力总和。和。轴心受压构件的稳定系数，根据长细比轴心受压构件的稳定系数，根据长细比按附录按附录C表表C取值，当取值，当250时时:73202；长细比，长细比，li ;lo计算长度，按下式计算计算长度，按下式计算: lo=khk计算长度附加系数计算长度附加系数,其值取其值取1.155；考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表系数，应按规

21、范表5.3.3采用采用; h立杆步距；立杆步距；i 截面回转半径；截面回转半径；A立杆的截面面积；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计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,按下按下式计算式计算: Mw0.851.4Mwk(0.851.4 wk lah2)/10 Mwk风荷载标准值产生的弯矩；风荷载标准值产生的弯矩；wk 风荷载标准值；风荷载标准值； la立杆间距立杆间距(纵距纵距)。W立杆截面模量立杆截面模量；f钢材的抗压强度设计值。钢材的抗压强度设计值。分析：分析：1、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范(J

22、GJ130)未考虑模板支架搭设高度对整体稳定性产生的不利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模板支架的稳模板支架的稳定承载力应进行调降，定承载力应进行调降，增加高度调整系数增加高度调整系数KH，以反映搭设高度以反映搭设高度对模板支架稳定承载力的影响。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，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，修正系数在数

23、在1.051.10之间。考虑到其变异性、安全性和实际操作性，宜之间。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范(JGJ130)中，外脚手架的立杆计算长度采用中，外脚手架的立杆计算长度采用l0=kh，模板模板支架的立杆计算长度则采用支架的立杆计算长度则采用l0=h+2a。通过通过理论分析，建议：理论分析，建议：立杆立杆计算长度按计算长度按l0=h+2a和和l0=kh分别进行计算，并取两者的最分别进行计算，并取两者的最大值大值。浙江标准：浙江标准：1.对单层模板

24、支架对单层模板支架，立杆的稳定性应按下列公式计算：，立杆的稳定性应按下列公式计算：不组合风荷载时：不组合风荷载时：utKHf 组合风荷载时：组合风荷载时：utKH+MWWf2.对两层及两层以上模板支架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，考虑叠合效应，立杆的稳定性应按下列公式计算：算：不组合风荷载时：不组合风荷载时：1.05utKHf 组合风荷载时：组合风荷载时：1.05utKH+MWWf 当模板支架高度超过当模板支架高度超过4m时，应采用高度调整系数时，应采用高度调整系数KH对立杆的稳定承载力进对立杆的稳定承载力进行调降：行调降： KH1/1+0.005(H-4

25、)(H为模板支架高度为模板支架高度m)计算立杆段的轴向力设计值计算立杆段的轴向力设计值Nut :不组合风荷载时：不组合风荷载时：Nut=GNGk+1.4NQk组合风荷载时组合风荷载时:Nut=GNGk+0.851.4NQkG 永久荷载的分项系数：对由可变荷载效应控制的组合，应取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；而对由永久荷载效应控制的组合，应取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（力总和（N）；）； NQk 施工人员及施工设备荷载标准

26、值、振捣混凝土时产生的荷载标准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（值产生的轴向力总和（N）。）。4连接扣件抗滑承载力计算连接扣件抗滑承载力计算对对单单层层模模板板支支架架，纵纵向向或或横横向向水水平平杆杆与与立立杆杆连连接接时时，扣扣件件的的抗抗滑滑承承载载力力应应按按下下列列公公式式计计算算(与与JGJ130相相同同)： RRc对对两两层层及及两两层层以以上上模模板板支支架架，考考虑虑叠叠合合效效应应，纵纵向向或或横横向向水水平平杆杆与与立立杆杆连连接接时时，扣扣件件的的抗抗滑滑承承载载力力应应按按下下列列公公式计算：式计算：1.05RRc R 纵纵向

27、向、横横向向水水平平杆杆传传给给立立杆杆的的竖竖向向作作用用力力设设计计值（值（kN）；）； Rc扣件抗滑承载力设计值。扣件抗滑承载力设计值。R8.0kN时时，可可采采用用单单扣扣件件；8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。时，应采用可调托座。说明：说明：1、根根据据不不同同的的扣扣件件设设计计荷荷载载，提提出出了了采采取取不不同同的的连连接接方方式式的的规规定定。根根据据单单扣扣件件和和双双扣扣件件的的抗抗滑滑承承载载力力，规规定定了了单单扣扣件件和和双双扣扣件件连连接接的的适适用用范范围围；当当两两者者均均不不适适用用时时，建建议议采采用用可可调调托托座，以保证荷载的安全传递。座，以保

28、证荷载的安全传递。3、根根据据试试验验及及相相关关资资料料，当当直直角角扣扣件件的的拧拧紧紧力力矩矩达达4065Nm时时，单单扣扣件件在在12kN的的荷荷载载下下会会滑滑动动，其其抗抗滑滑承承载载力力可可取取8kN；双双扣扣件件在在20kN荷载下会滑动，其抗滑承载力可取荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12kN。4 4、当扣件抗滑承载力达不到要求时，不能简单地通过增加扣件数当扣件抗滑承载力达不到要求时，不能简单地通过增加扣件数量来使其满足，而宜采用可调托座。可调托座能够使立杆直接承量来使其满足，而宜采用可调托座。可调托座能够使立杆直接承受大梁荷载，保证荷载的安全传递，防止扣件破坏引发事故。受大梁荷

29、载，保证荷载的安全传递，防止扣件破坏引发事故。2、模板支架的承载力在很多场合由支架顶部模板支架的承载力在很多场合由支架顶部水平杆与立杆连接的抗滑承载力决定，此点水平杆与立杆连接的抗滑承载力决定，此点有别于脚手架承载力往往由立杆稳定性主导有别于脚手架承载力往往由立杆稳定性主导的情况。模板支架设计时必须对扣件抗滑承的情况。模板支架设计时必须对扣件抗滑承载力进行验算。载力进行验算。5立杆地基承载力计算立杆地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下列公式的要求立杆基础底面的平均压力应满足下列公式的要求(采用建筑施工采用建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130)规

30、定规定)： p fap 立杆基础底面的平均压力立杆基础底面的平均压力(N/mm2)，p=N /A；N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(N)；A 立杆的基础底面面积立杆的基础底面面积(mm2)；fa 修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值(N/mm2)： fa = kcfakkc 地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土应取地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘土应取对粘土应取0.5；对岩石、混凝土应取；对岩石、混凝土应取1.0。fak 地基承载力特征值地基承载力特征值(N/mm2)，应按现行国家标准建筑地基应按现行国家标准建筑地基基础设计规范（基础设计规范（GB50007）有关规定采用。有关规定采用。对搭设在楼面和地下室顶板上的模板支架，应验算楼面承载力。对搭设在楼面和地下室顶板上的模板支架，应验算楼面承载力。