1800梁模板计算书讲解

梁模板 (扣件钢管架 )计算书

高支撑架的计算依照 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ130-2011）、

《混凝土构造设计规范》 GB50010-2002、《建筑构造荷载规范》 (GB 50009-2001)、《钢

构造设计规范》 (GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于 4米，依据相关文件建议，假如仅按规范计算，架体安全

性仍不可以获得完整保证。为此计算中还参照了《施工技术》 2002（3）：《扣件式钢管

模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段 :KZBL4 。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m)：；梁截面高度

D(m)：；

混凝土板厚度 (mm)：；立杆沿梁跨度方向间距

La(m)：；

立杆上端伸出至模板支撑点长度 a(m)：；

立杆步距 h(m)：；板底承重立杆横向间距或排距

Lb (m)：；

梁支撑架搭设高度 H(m) ：；梁双侧立杆间距 (m)：；

承重架支撑形式：梁底支撑小楞垂直梁截面方向；

梁底增添承重立杆根数： 2；

采纳的钢管种类为 Φ48×3；

立杆承重连接方式：可调托座；

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度 (kN/m 3)：；模板自重 (kN/m 2)：；钢筋自重

3；

施工均布荷载标准值 (kN/m 2)：；新浇混凝土侧压力标准值

(kN/m 2)：；

振捣混凝土对梁底模板荷载 (kN/m 2)：；振捣混凝土对梁侧模板荷载

(kN/m

3.资料参数

木材品种：柏木；木材弹性模量 E(N/mm2)：；

木材抗压强度设计值 fc(N/mm) ：；

木材抗弯强度设计值 fm(N/mm 2)：；木材抗剪强度设计值 fv(N/mm 2

)：；

面板材质：胶合面板；面板厚度 (mm)：；

面板弹性模量 E(N/mm 2)：；面板抗弯强度设计值 fm(N/mm 2

)：；

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度 b(mm)：；梁底方木截面高度 h(mm)：；

梁底纵向支撑根数： 4；

5.梁侧模板参数

主楞间距 (mm)：500；次楞根数： 8；

主楞竖向支撑点数目： 3；

固定支撑水平间距 (mm)：500；

竖向支撑点到梁底距离挨次是： 300mm，900mm，1500mm；

2)：

(kN/m

；

主楞资料：圆钢管；

直径 (mm)：；壁厚 (mm)：；

主楞合并根数： 2；

次楞资料：木方；

宽度 (mm)：；高度 (mm)：；

二、梁侧模板荷载计算

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按以下公式计算，并取

此中的较小值 :

γt1β2

V

γH

1/2

3

F=

此中 γ-- 混凝土的重力密度，取

t -- T -- V -- H --

；

新浇混凝土的初凝时间，取 2.000h ； 混凝土的入模温度，取 20.000 ℃； 混凝土的浇筑速度，取；

混凝土侧压力计算地点处至新浇混凝土顶面总高度，取

；

β

1-- 外加剂影响修正系数，取 ；

β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取 1.150 。

分别计算得

kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值 17.848 kN/m2作为本工程计算

荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯构造 ,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

和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为 8根。面板依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

资料抗弯强度验算公式以下： σ ＝ M/W < [f]

此中， W -- 面板的净截面抵抗矩， W = 50×1.2 ×3；

M -- 面板的最大弯矩 (N·mm)；

σ -- 面板的曲折应力计算值 (N/mm 2

) [f] -- 面板的抗弯强度设计值 (N/mm 2)；

依照均布活荷载最不利部署下的三跨连续梁计算：

1l22l 2

此中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包含：

新浇混凝土侧压力设计值 : q1= 1.2 ×0.5 ×17.85 ×；

振捣混凝土荷载设计值 : q2= 1.4 ×0.5 ×4×；

计算跨度；

面板的最大弯矩×9.638 ×[(1800-130)/(8-1)] 2

+ 0.117 ×2.52 ×[(1800-130)/(8-1)] 2= 7.16 10×4N·mm；

面板的最大支座反力为 :

12l=1.1 ×9.638 ×××[(1800-130)/(8-1)]/1000=3.

251 kN；

经计算获得，面板的受弯应力计算值

: σ = 7.16 ×

4 4 2

/；

10.20 10×=6N/mm

面板的抗弯强度设计值 : [f] = 13N/mm 2；

2

面板的受弯应力计算值 σ =6N/mm 小于 面板的抗弯强度设计值

[f]=13N/mm 满足要求！

2.挠度验算

2，

ν

≤ ν

/(100EI) [ ]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值 l-- 计算跨度 : l = [(1800-130)/(8-1)]=238.57mm ； E--面板材质的弹性模量 : E = 6000N/mm2； I-- 面板的截面惯性矩 : I = 50 1.×2×1.2 ×4；

4

: q = q1；

面板的最大挠度计算值 : ν= 0.677 ××[(1-30)/(8-1)]

0.4 mm；

4

××× 4

/(100 6000 7.20 10 ) =

面板的最大允许挠度值 :[ ν；面板的最大挠度计算值 ν小于 面板的最大允许挠度值

[ ν，满足要求！

四、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

次楞直接承受模板传达的荷载，依照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

次楞均布荷载依照面板最大支座力除以面板计算宽度获得：

本工程中，次楞采纳木方，宽度 50mm，高度 100mm，截面惯性矩 I，截面抵抗矩

W和弹性模量 E分别为 :

W = 1 ×5×10×3； I = 1 5××10×10×4； E = 9000.00 N/mm2；

计算简图

剪力争 (kN)

弯矩图 (kN ·m)

变形图 (mm)

经过计算获得最大弯矩

M = 0.163 kN ·m，最大支座反力 R= 3.576 kN，最大变形

ν = 0.075 mm

（1）次楞强度验算

强度验算计算公式以下 :

σ = M/W<[f]

经计算获得，次楞的最大受弯应力计算值

σ = 1.63 ×10

5

2

× 4 ；

/8.33 10 = 2 N/mm

次楞的抗弯强度设计值 : [f] = 17N/mm 2；

2

次楞最大受弯应力计算值 σ = 2 N/mm 小于 次楞的抗弯强度设计值

[f]=17N/mm 2，满足要求！

（2）次楞的挠度验算

次楞的最大允许挠度值 : [ ν；

次楞的最大挠度计算值

ν小于 次楞的最大允许挠度值

[ ν，

满足要求！

2.主楞计算

主楞承受次楞传达的会协力， 取次楞的最大支座力 3.576kN,依照会合荷载作用下的

两跨连续梁计算。

本工程中，主楞采纳圆钢管，直径 48mm，壁厚 3mm，截面惯性矩 I和截面抵抗矩

W分别为 :

W = 2 × ；

3

I = 2 10×4；

E = 206000.00 N/mm；

2

主楞计算简图

主楞弯矩图 (kN ·m)

主楞变形图 (mm)

经过计算获得最大弯矩

M= 0.756 kN ·m，最大支座反力

R= 9.1 kN，最大变形 ν=

0.792 mm

（1）主楞抗弯强度验算

σ = M/W<[f]

经计算获得， 主楞的受弯应力计算值 : σ = 7.56 ×10

5

抗弯强度设计值 : [f] = 205N/mm 2；

2

2 × 3 ；主楞的

/8.99 10 = 84.1 N/mm

主楞的受弯应力计算值

σ小于 主楞的抗弯强度设计值

[f]=205N/mm 2，满足要求！

（2）主楞的挠度验算

依据连续梁计算获得主楞的最大挠度为

0.792 mm

主楞的最大允许挠度值 : [ ν；

主楞的最大挠度计算值

ν小于 主楞的最大允许挠度值

[ ν，满

足要求！

五、梁底模板计算

面板为受弯构造 ,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是依照模板底支撑的间

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构造自重荷载、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构造自重、 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 = 400×12×12/6 = 9.60 10×mm ；

3

3

I = 400×12×12×12/12 = 5.76 10×mm ；

4 4

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算： σ = M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值 (kN/m) ：

q1=1.2 ×[(24.00+1.50) 1.×80+0.50] 0×.40 ×；

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值

(kN/m) ：

q2=1.4 ×(2.00+2.00) 0×.40 ×；

；

最大弯矩及支座反力计算公式以下 :

M max1 l22l 2=

0.1 ×20.045 ×2+0.117 ×2.016 ×2=6.22 ×104N·mm；

RA =RD12l=0.4 ×20.045 ×0.167+0.45 2×.016 ×0.167=1.488kN RB=RC12l=1.1 ×20.045 ×0.167+1.2 2×.016 ×

σ =Mmax/W=6.22 ×104/9.60 ×1032；

2

梁底模面板计算应力

[f]=13N/mm 2，满足要求！

σ =6.5 N/mm 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值

2.挠度验算

依据《建筑施工计算手册》刚度验算采纳标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

4

最大挠度计算公式以下： ν

≤ ν

/(100EI) [ ]=l/250

此中， q--作用在模板上的压力线荷载 :q =q1；

l-- 计算跨度 (梁底支撑间距；

E--面板的弹性模量2 ；

面板的最大同意挠度值 :[ ν；

面板的最大挠度计算值 : ν × ×4 ×6000× ×104；

面板的最大挠度计算值 : ν小于 面板的最大同意挠度值

:[ ν]

，满足要求！

六、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采纳方木。

强度及抗剪验算要考虑模板构造自重荷载、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构造自重、新浇混凝土自重、钢筋自

重荷载。

1.荷载的计算

梁底支撑小楞的均布荷载依照面板最大支座力除以面板计算宽度获得：

2.方木的支撑力验算

方木计算简图

方木依照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩 I和截面抵抗矩 W分别为 :

W=5× 10×10/6 = 83.33 cm3；

I=5 ×10×10×10/12 = 416.67 cm4；

方木强度验算

计算公式以下 :

最大弯矩

M =0.1ql 2= 0.1 ×10.195 ×2 = 0.163 kN m·；

最大应力σ ×10

6

2

/83333.3 = 2 N/mm

；

抗弯强度设计值

[f] =13 N/mm ；

2

方木的最大应力计算值 2 N/mm 2 小于 方木抗弯强度设计值

求 !

13 N/mm2,满足要

方木抗剪验算

截面抗剪强度一定满足 : τ = 3V/(2bh0)

此中最大剪力

10×.195 ×0.4 = 2.447 kN；

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×2.447 ×1000/(2 ×50×；N/mm

2

方木抗剪强度设计值 [ τ] = 1.7 N/mm；

方木的受剪应力计算值

0.734 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值

要求 !

方木挠度验算

计算公式以下 :

ν

4

≤

ν

/(100EI)

[ ]=l/250

方木最大挠度计算值 ν

= 0.677 ×10.195 × 400

4

× ×

/(100

方木的最大同意挠度 [ ν]=0.400 ×1000/250=1.600 ；mm

方木的最大挠度计算值

ν= 0.047 mm小于 方木的最大同意挠度足要求！

3.支撑托梁的强度验算

梁底模板边支撑传达的会协力： P1=RA

梁底模板中间支撑传达的会协力：

P2=RB

梁双侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传达的会协力：

P3× ×(1.2 ×0.130 ×24.000+1.4 2×.000)+1.2 2×0.400 ×

) ×

2

1.7 N/mm2,满足

× 4

；

ν]=1.6 mm，满

[

简图 (kN ·m)

剪力争 (kN)

弯矩图 (kN ·m)

变形图 (mm)

经过连续梁的计算获得：

支座力 :

N1=N4=1.0 kN；

N2=N3=5.509 kN；

最大弯矩 M max=0.158 kN m

·；

最大挠度计算值

V

max=0.199 mm；

6

2

最大应力 σ×10/4490=35.2 N/mm

； 支撑抗弯设计强度

[f]=205 N/mm 2；

支撑托梁的最大应力计算值

35.2 N/mm2 小于 支撑托梁的抗弯设计强度

205

N/mm 2,满足要求 !

七、梁跨度方向钢管的计算

梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算

八、立杆的稳固性计算

立杆的稳固性计算公式

σ = N/( υ≤A)[f]

1.梁双侧立杆稳固性验算

此中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包含：

横向支撑钢管的最大支座反力：

N1 =1.0 kN ；

脚手架钢管的自重：

N2 = 1.2 0×.129 ×13.05=2.022 kN；

N =1.0+2.022=3.075 kN；

υ--

轴心受压立杆的稳固系数，由长细比

l o/i

查表获得；

i -- 计算立杆的截面辗转半径 A -- 立杆净截面面积

(cm)：；

(cm2)： ；

W -- 立杆净截面抵抗矩 (cm3)：；

σ-- 钢管立杆轴心受压应力计算值

( N/mm 2)；

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值： [f] =205 N/mm 2；

lo -- 计算长度 (m)；

依据《扣件式规范》，立杆计算长度 lo有两个计算公式 lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取两者间的大值，即 :

l o = Max[1.167 1×.7 ×1.5,1.5+2 0×.1]= 2.976 m；

k -- 计算长度附带系数，取值为： 1.167 ；

μ-- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表

， μ；

a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度； a=0.1m; 获得计算结果 : 立杆的计算长度

l o/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ；

由长细比 lo/i

的结果查表获得轴心受压立杆的稳固系数

；σ

υ ；

2

钢管立杆受压应力计算值 钢管立杆稳固性计算

×424) = 35.4 N/mm；

σ2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值

[f] = 205

N/mm 2，满足要求！

2.梁底受力最大的支撑立杆稳固性验算

此中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包含：

横向钢管的最大支座反力： N1 =5.51 kN ；

脚手架钢管的自重：

N2 = 1.2 0×.129 ×(13.05-1.8)=2.022 kN；

N =N 1+N2 =5.51+1.743=7.253 kN ；

υ--

轴心受压立杆的稳固系数，由长细比

l o/i

查表获得；

i -- 计算立杆的截面辗转半径 A -- 立杆净截面面积

(cm)：；

(cm2)： ；

W -- 立杆净截面抵抗矩 (cm3)：；

σ-- 钢管立杆轴心受压应力计算值

( N/mm 2)；

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值： [f] =205 N/mm 2；

lo -- 计算长度 (m)；

依据《扣件式规范》，立杆计算长度 lo有两个计算公式 lo=kμh和lo=h+2a，

为安全计，取两者间的大值，即 :

l o = Max[1.167 1×.7 ×1.5,1.5+2 0×.1]= 2.976 m；

k -- 计算长度附带系数，取值为： 1.167 ；

μ-- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表

， μ；

a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；

获得计算结果 : 立杆的计算长度

a=0.1m;

l o/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ；

由长细比 lo/i

的结果查表获得轴心受压立杆的稳固系数

υ ；

2

钢管立杆受压应力计算值

；σ ×424) = 83.4 N/mm；

2

钢管立杆稳固性计算 σ = 83.4 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205

N/mm 2，满足要求！

考虑到高支撑架的安全要素，建议按下式计算

lo= k1k2× ×(1.5+0.1 2)×= 2.045 m；

k1 -- 计算长度附带系数依照表 1取值 1.167;

k2 -- 计算长度附带系数，依照表 2取值 1.031 ；

l /i = 2045.401 / 15.9 = 129 ；

o

由长细比 lo/i 的结果查表获得轴心受压立杆的稳固系数

υ= 0.401 ；

2

钢管立杆的最大应力计算值 钢管立杆稳固性计算

N/mm 2，满足要求！

；σ

2

×424) = 42.7 N/mm；

σ = 42.7 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，不然存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

九、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的均匀压力应满足下式的要求

p ≤ f g

地基承载力设计值 :

f g = fgk×kc = 120 1=120× kPa；

此中，地基承载力标准值： f gk= 120 kPa ；

脚手架地基承载力调整系数： kc = 1 ；

立杆基础底面的均匀压力： ；

此中，上部构造传至基础顶面的轴向力设计值

： N = 5.51 kN；

基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。

p=22.039 ≤ f g=120 kPa 。地基承载力满足要求！

十、梁模板高支撑架的构造和施工要求 [工程经验 ]

除了要恪守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以依据设计荷载采纳单立杆或双立杆；

b.立杆之间一定按步距满设双向水平杆，保证双方向足够的设计刚度；

c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采纳不一样的立杆间距，但只宜在一个方向变距、

而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计

a.当架体构造荷载在立杆不一样高度轴力变化不大时，可以采纳等步距设置；

b.中间部有增强层或支架很高， 轴力沿高度分布变化较大， 可采纳下小上大的变步

距设置，但变化不要过多；

c.高支撑架步距认为宜，不宜超出。

3.整体性构造层的设计

a.当支撑架高度≥ 20m或横向高宽比≥ 6时，需要设置整体性单或双水平增强层；b.单水平增强层可以每 4--6米沿水平构造层设置水平斜杆或剪刀撑， 且须与立杆连

接，设置

斜杆层数要大于水平框格总数的 1/3；

c.双水平增强层在支撑架的顶部和中部每隔

10--15m设置，周围和中部每 10--15m设

竖向斜杆，使其拥有较大刚度和变形拘束的空间构造层；

d.在任何状况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）一定设水平增强层。

4.剪刀撑的设计

a.沿支架周围外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可依据需要并依构架框格的大小，每隔

10--15m设置。

5.顶部支撑点的设计

a.最幸好立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于

400mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应凑近立杆，且不宜大于

200mm；

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，

当设计荷载 N≤12kN时，可用双扣

件；大于 12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求

a.严格依照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不一样的框格层中设置；

b.保证立杆的垂直误差和横杆的水平误差小于《扣件架规范》的要求；

c.保证每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在

，钢管不可以采纳已经长久使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

7.施工使用的要求

a.精心设计混凝土浇筑方案， 保证模板支架施工过程中均衡受载， 最好采纳由中部

向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实质施工荷载不超出设计荷载， 对出现的超出最大荷载要有相应的控制

措施，钢筋等资料不可以在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承状况，发现下沉、松动和变形状况及时解决。