模板及支架设计的验算

一．模板及其支架的设计考虑，下列各项荷载 a．模板及其支架自重 b．新浇砼自重 c．钢筋自重

d．施工人员及施工设备荷载 e．振捣砼时产生的荷载 f．新浇砼对模板倾面的压力 g．倾倒砼时产生的荷载

C4#楼为剪力墙框架结构，楼层高为2.85m、地下室高为3.96。

地下室板厚为180mm、其余为110、150，梁尺寸有250×300、200×400、200×500、200×680等。

取永久荷载系数1.2，活荷载系数1.4。施工荷载按均布作用时，设80×60的松方楞木间距为300mm，模板宽度为900mm，按规范要求进行强度验算：

（一）、．楼板模板的强度验算 板的抵抗弯矩

Wx=bh2/6=90×1.82/6=48.6cm3 板的惯性矩

Ix=bh3/12=90×1.83/12=43.74cm4 板的抗弯强度设计为fm=13N/mm2 平板模板的标准荷载

a．九合板自重（18mm）0.3KN/m2 b．楼板的砼自重25KN/m3×0.18=4.5KN/m2 c．楼板钢筋自重1.1KN/m×0.18=0.198KN/m d．施工人员及设备均布荷载2.5 KN/m2 e．振捣砼产生的荷载2.5 KN/m2 f．砼冲击荷载 2.0KN/m2

3

2

q1′=7.962KN/m

q1=[1.2×(a+b+c)+1.4×d]×0.9= 8.8KN/m 设计荷载q1′=q1×0.9=8.8×0.9=7.693KN/m

M=Kmq1′′l2=0.177×7.693×0.32=-0.123KN·m fm=M/W=0.123/48.6×10-6=2.53×103KPa<1.3×104KPa 强度能满足要求

（2）、模板的刚度验算

q2′=4.86KN/m

q2=1.2×(a+b+c)×0.9=5.398KN/m q2′=5.398×0.9=4.86 KN/m 挠度 WA=KWql4/100EI

0.990×4.86×0.33 = 4 6-8100×9.5×10×4.374×10

=9.38×10-5＜L/400=7.5×10-4m 所以刚度能满足要求

（二）、模板下60×80mm木楞计算。跨度按1m考虑。 （1）、木楞强度计算

q3=2.KN/m

q3=[1.2×(a+b+c)+1.4×e]×0.3

=[1.2×(0.3+4.5+0.198)+1.4×2.0]×0.3 =2.KN/m

M=KmqL2=0.125×2.×1.02=0.33KN/m

W=M/fm=0.33×103/13×106=0.25×10-4<[W]=bh2/6=60×10-3×（80×10-3）2/6

=0.×10-4

强度能满足

（2）、木楞刚度验算

q4=1.8KN/m

q4=1.2×(a+b+c)×0.3=1.8KN/m

WA=KWql4/100EI =0.521×1.8×10004/100×2.56×106 ×9.5×103=0.384二、梁（主梁模板）验算截面尺寸 200×680梁 1）梁底模板验算 梁底模板的标准荷载

a．模板底板自重0.3×0.2=0.06KN/m b．现浇砼自重25×0.2×0.68=3.14KN/m2 c．钢筋自重1.0×0.2×0.68=0.136KN/m d．振捣砼时产生荷载2.0×0.2=0.4 KN/m 总荷载q=0.06+3.14+0.136+0.4=3.736 KN/m 按强度要求底板厚度 (L=400考虑)

h1=L×（q/b）0.5/4.65=400×（3.736/0.2×103）0.5=11.8mm 按刚度要求底板厚度 (L=400考虑)

h2=L×（q/b）1/3/4.65=400×（3.736/0.2×103）1/3=15.91mm h1、 h2均小于18mm 底板厚度满足要求。 （二）、梁侧模计算 振捣产生的荷载：4 KN/m 砼浇注速度：v=3 m/h

浇筑温度为20℃ 泵输砼坍落度为120±20mm to=200/(T+15)=200/(20+15)=5.7℃ f1=0.22γtoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.0×1.15 ×31/2 =62.60KN/m2

f2=γ0h=25×0.68=17KN/m2 62.60KN/m2＞17KN/m2 取17KN/m2

（1）梁侧模板的强度验算

梁侧模板强验算的设计荷载（不考虑荷载拆减系数）

h:为梁高减去板厚高度(0.68-0.18)=0.5m 设立档间距为0.45m 侧压力q1=17×0.5=8.5 KN/m 振捣荷载q2= 4KN/m2

q=( q1×1.2+1.4 q2)×0.45

=(8.5×1.2+1.4×4)×0.45=7.11KN/m

M=Kmql2=0.125×7.11×0.252=0.056 KN·m W=500×182/6=27016mm3

Wh=M/fm=0.056×106/13=4308<[W]=27016

强度满足

梁侧模板的刚度验算

梁侧模板刚度验算的标准荷载 q2=8.5×0.45=3.83KN·m I=500×183/12=243000mm4

WA= Kmq1l4/100EI=0.512×3.83×3.83×2504/100×9.5×103×24300=0.033<[W]=L/400=0.625 满足要求

（二）、梁侧模板木楞的验算： 设楞间距为0.3m

q1=（25×1.2+4×1.4）×0.3=10.68KN/m q2=(1.2×8.5+1.4×4)×0.3=4.74 KN/m q3=1..2×8.5×0.3=3.06KN/m 取q=10.68 KN/m

M=Km·qL2=0.1×10.68×0.452=0.216 KN·m [W]=80×602/6=48×103 mm3

fm=M/[W]=0.216/48×10-6=4.5×103KPa<13×103 KPa 强度满足 （2）、木楞刚度的验算

q=1.2×8.5×0.3=3.06 KN/m

WA= Kmq1l4/100EI=0.377×3.06×604/100×9.5×103×1.44×106=0.60mm<450/400=1.125 刚度满足要求

三、支模架计算

设梁板综合厚度为0.4m。

a、楼面模板及支架自重 0.25×1.05×0.4=3.15KN/m b、砼自重 25×1.05×0.4=10.5KN/m c、钢筋自重 1.5×1.05×0.4=0.63KN/m d、振捣荷载 2.0KN/m

q3=1.2×(a+b+c)+1.4×d= 16.3 KN/m

每根钢管支撑：16.534×1.05=17.66<φAfc=34.36 KN

满足要求。

四、剪力墙计算：

地下剪力墙厚度为350mm，高3.96m。分一次浇筑，浇筑速度为3m/h。浇筑温度为20度，用25mm木模板，木楞间距为250mm。钢管间距为300mm。采用12mm的对拉螺栓

木楞抵抗弯距W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3，I=bh3/12=2.56×106mm4 现浇砼对模板的侧压力

取砼的浇筑速度为3m/h,入模砼温度为20℃

to=200÷(t+15)=200÷(20+15)=5.7

1/2

F1=0.22γctoβ1β2V

=0.22×25×5.7×1.2 ×1.15×31/2 =74.93KN/m2

F2=γcH=25×3.96=99KN/m2 取f=74.93KN/m2

有效高度h=74.93KN/m÷25=3m

倾倒砼时对模板产生的水平振动荷载4KN/m2 考虑倾倒砼荷载：

q1=74.93×1.2+4×1.4=95.52 KN/m

按刚度要求，不考虑倾倒砼荷载： q2=74.93×1.2=.92 KN/m 强度要求：

木楞间距L1=147.1h（1/ q1）1/2=270.92mm 钢管间距L=11.4（w/ q2）1/2=304.13mm 刚度要求：

木楞间距L2=66.7h（1/ q2）1/3=304.13mm 木楞间距L3=15.3（I/ q2）1/3=467.18mm 取L< L1且< L2

故木楞间距取250mm满足刚度，强度要求。

钢管间距取300mm也满足刚度、强度的要求。 2）、对拉螺栓验算：

F=F1×1.2×0.25×0.3=74.93×1.2×0.25×0.3=6743.7N<12900N 满足要求

五、顶板、底板侧模压力计算： F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.2 ×1.15×31/2 =74.93KN/m2

F2=γcH=25×0.18=4.5KN/m2 取f=4.5KN/m2

立档间距500mm，模板按四跨梁计算，侧模宽度为200mm q1=（4.5×1.2+4×1.4）×0.3=3.3KN/m Mmax=KmqL2=-0.12×3.3×0.52=0.1 KN·m Wn= Mmax/fm=0.1×106/13=7692mm

顶板侧模板截面尺寸200×18。截面抵抗弯矩W=200×182/6=10800mm3 可满足要求。 算刚度时不考虑振动 q=4.5×0.3=1.35KN/m

WA=KWqL4/100EI=0.967×1.35×5004/(100×9.5×103×1/12×200×183)

= 0.87mm<[w]=500/400=1.25mm 符合刚度要求。 （2）、底板侧模的验算： F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.2 ×1.15×31/2 =74.93KN/m2

F2=γcH=25×1.8=45KN/m2 取较小f=45KN/m2

立档间距500mm，模板按四跨计算： q=（45×1.2+4×1.4）×0.3=17.88KN/m2

Mmax=KmqL2=-0.121×17.88×0.52=0.KN·m

6

Wn= Mmax/fm=0.×10/13=41538mm

底板模板尺寸2000×18，截面抵抗弯矩：W=2000×182=108000 mm 满足强度要求 刚度时，不考虑振动

q=45×0.3=13.5KN/m2

WA= KwqL4/100EI=0.967×13.5×5004/（100×9.5×103×1/12×2000×183）

=0.87mm<[W]=500/400=1.25mm 满足要求。 、

剪力墙模板

（1）剪力墙模板的验算

剪力墙为300mm厚，高4.4m，采用九合板组合成定型大模板，竖向采有松方木80×60作楞木，间距取450，水平采用两根φ48、壁厚3.5mm，钢管组合做为支承模板的围楞，内外间模板用φ12对拉螺杆夹紧，设置间距为450mm，砼浇筑速度取3m/h。×××××××F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×200÷(30+20)×1.0×1.2×√3 =45.727KN/m2

2

F2=γH=25×4.4=110KN/m剪力墙模板的强度验算，（按三跨连续梁计算） q1=1.2f×0.3=1.2×45.727×0.3=16.462KN/m 支座MB支=kwql2=-0.177×16.462×0.33=-0.262KNm M1中= kwql2=0.101×16.462×0.32=0.15KNm δA=MA/Wx=0.262÷(48.6×104)=5.4×103＜kpa1.7×104kpa 能满足 刚度验算

q1=f×0.45=45.727×0.3=13.72KN/m 2 13.72×0.3W=kw ql4/100EI=0.677 100×0.1×108×43.74×10-8

=2.8×10-4≤7.5×10-4 能满足

（2）支撑围楞的验算 标准荷载 f=45.727KN/m2

q1=f×0.85×0.45=45.727×0.85×0.45=17.49KN/m M=kwql2=-0.177×17.49×0.452=0.627KNm W=5.08×10-3mm3

故δ=M/W=0.627×106÷(5.08×10-3)=123.4N/mm2≤215 N/mm2 强度能满足要求 围楞的刚度验算 I=12.19cm4

0.677×17.49×0.4 W==kw ql4/100EI=

100×2.06×105×12.19×104

=0.19mm≤450/250=1.8mm 刚度能满足要求