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超高模板支架专项计算与实例.pdf

二层交叉支撑系数；从上计算可得：

13 d22= 1

三层交叉支撑8：计算简

钢管桩施工组织设计4）五层交叉支撑系数

5）六层交叉支撑系数

第 6 章 越高模板支架的计期

1之至 BE台A 1 望 bE台A 1之至 bE台A 05s = O65 = T 15 2 E台A, 1六至 066=bE4

(F+F2) 23 F212 节点2位移：△2=Fj021+F2022= (F, +F2)+ b?EA b°EA2

6.6主义支撑的佳移计其

父义文撑高度，mm。 2）层层间位移 层间侧移刚度为产生单位层间位移所需的层间剪力，那么层层位移，为

i层总位移为讠层以下层间位移之和为

式中i=l,2n，从顶算起，顶层i=，底层i=n。 顶层位移为所有层间位移之和为：

最大层间位移为n层的层间位移：

Fomr(i) d Kd(n) on fh= h 5000 fH: 41 H 5000

第 6 量超高模板支架的计期

F, +F2 层位移：41= (F+F2) Ka1 6°EA1 F F2t2 1 顶层位移：△2= += (F+F2) Kd2 6?EA2 6EA,

=489mm²，截面惯性矩I=121867mm，水平力F，=454N，i=1，2，3.7， =1，底层=7

62)=2.263m 22633 7 X 454 =0.142818623mm 22252 0 h 1600 11203

454 D1 二 (1+2+3+4+5+6+7)=0.571274492 22252

第6 量越高模板支架的计期

式中 Mi、M2 取正值，反向曲率 M, f一一钢材受压强度设计值，N/mm。

6.8 超高模板支杂的构造

钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接 钢管》（GB/T3092）中规定的Q235普通钢管要求，不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁及 裂缝的钢管。 钢管扣件应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。 连接用焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）或《低合金钢焊条》 （GB/T5118）中的规定。 木材材质标准应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GB5005）的规定。 竹木胶合模板材应符合国家现行标准《混凝土模板用胶合板》（GB/T17656一2008） 的规定。 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》（GB/T5780）、《紧固体机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3098.1）的规定。

（2）纵、横向必须设水平杆，用扣件与立柱扣牢，纵横向水平杆的步距应小于或等 于1.6m。 （3）必须设纵、横向扫地杆。扫地杆离底座上皮小于或等于150mm处的立柱上。纵 横向扫地杆用直角扣件与立柱扣牢。 （4）钢管立柱接长，必须用对接扣件连接。相邻两立柱的对接接头不得在同步内。对 接接头距立柱主节点之距应小于500mm。同一步内的立柱除间隔相接外，且接头在竖向 应错开的距离应大于500mm。

（5）立柱必须从底到顶，严禁将上段钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平杆上。 （6）钢管立柱底应设垫板，垫板传递的压力，应小于地基承载力设计值。当钢管立柱 承在钢筋混凝楼板上时，应对楼面承载力进行验算。

6.8.3垂直交叉支撑

横板上架必须在纵、横两向设垂直交叉支撑，其间距应按垂直交叉支撑的抗侧刚度经 计算确定，不得随意设置。垂直交叉支撑必须与立柱用扣件扣牢。垂直交叉支撑必须从底 到顶连续设置，不得间断。

6.8.4 水平交叉支撑

②使用的水平支撑刚度K 主柱间距b，=725mm，使用水平支撑钢管Φ48×3.5，A,=489mm²

②使用的水平支撑刚度K 主柱间距bx一725mm，使用水平支撑钢管Φ48×3.5，A,=489mm 12.5

EAb Khx 725

第6量超高报支禁的计

③第n根水平支撑中为Fm.1。

④水平支撑强度。 71 92，查得Φ=0.864钢管受压承载力：9Af=0.864X489X×205=86612N>212.

扣件承载力设计值N三8000>212.44N ③纵向模架的抗侧刚度门槛值

扣件承载力设计值N=8000>212.44N ③纵向模架的抗侧刚度门槛值

②纵向模架垂直交叉支撑的强度。 Fm由上算得Fz*.=Fm=212.44N

按拉杆设计，斜拉杆截面Aa=489mm A.f=489X205=100245N>2560N

1420 cosα = 2139 1420

第 6 量趋高模板至架的计

扣件承载能力N，=8000N>2560N ③纵向模架垂直交叉支撑位移计算。从上计算可知纵向模架垂直交叉支撑层间侧移刚 度K为：

由水平支撑传给的水平力Fm为：

层间最大位移相对值：

Kar=20755N/mm

Fum,=Fim,=Fimg= 212.44N

纵向模架垂直交叉支撑位移计算表

J 0.081884847 1600 19539.6 5000

fh= 0.081884847 1 1 h 1600 19539.6 5000 0.368481811 1 H 1 V H 8X1600 34737.13 500d

H 8×1600 34737.135000

②使用Φ48×3.5作为水平支撑，其刚度为：6，=800，As=489mm²。

③第n根水平支撑中的力Fm.y。

(0.4+0.6) ZPi bm.y =506.4 /30(m+1) 9 /30(6+1)

架水平支撑的强度核算，使用$48×3.5

载力?fA=0.849×489X205=85108N>

第6量超高机板支架杂的什加

Kath.y 3元EI h 16003

③横向模架区段的交叉支撑的实际刚度Kdy。 交叉支撑跨度ba=1600，高度h=1600，斜杆长l=（1600°+16002）=2262.

EAaba L3 2262.743

=506.4N 7X506.4X2262.74 V =5012.35N cOsα 1600

横向模架垂直交叉支撑位移计算表

fH=台 0.637009748 7× 1600 17582 5000

超高模板支架是属于超一定规模的危险性较大的分项工程，应单独编制施工方案。施 工方案必须建立在模板支架结构安全计算的基础之上。 空间模架是由X向（纵向）的n根立柱和Y向（横向）的m根立柱，通过纵、横向 步距为h的水平连杆搭设而成。由于水平连杆与立柱用扣件连结，此种连结在计算上只能 作为铰接，因此，它在纵横向是一个几何可变体。为了使平面模架变成几何不变的稳定结 构，必须在一定数量立柱的两端从底到顶设置垂直交叉支撑。水平连杆和垂直交叉支撑统 称为模架的抗侧力结构。 h3 则称该模架结构为 强支撑模架。如果纵横向垂直交叉支撑的节点相对位移控制在1/5000，则可认为交叉支 撑的节点处位移为零。那么，模架立柱以无侧移模式失稳，此时模架立柱就可以按多跨连 续梁计算，在柱顶竖向力作用下仅考虑在步距h范围内的压曲稳定问题。 超高模架的设计步骤： ①绘制结构平面布置图，根据经验初定立柱间距、垂直交叉支撑的间距； ②计算板、梁模板传给模架立柱的竖向力； ③计算纵、横向模架支撑的抗侧刚度最小要求值，并校核设置的支撑刚度是否满足 要求； ④纵横支架强度计算；

第6 量超高模支杂的计期

③垂直交叉支撑节点水平位移计算，校核其是否满足小于或等于1/5000的相对位移 要求； ③模架立柱强度和稳定性验算； ②按计算和模架构造要求绘制施工图； ③编制施工说明，包括使用材料搭设和拆除方案，安全技术措施等。

[1］周竖．高层建筑结构力学[M]北京：机械工业出版社，2006. [2］包头钢铁设计研究院，中国钢结构协会房屋建筑钢结构协会．钢结构设计与计算［M．北京：机械 工业出版社，2004. [3］北京钢铁设计研究总院.GB50017一2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003 [4］中南建筑设计院.GB50018一2002冷弯薄壁型钢结构技术规范［S]北京：中国计划出版 社，2002. 5］《钢结构设计规范》编制组.钢结构设计规范专题指南[M]．北京：中国计划出版社，2003. 6］钢结构设计规范编制组．钢结构设计应用讲解[M].北京：中国计划出版社，2003. 7]崔佳，魏明钟．钢结构设计规范理解与应用M]．北京：中国建筑工业出版社，2004 [8］薛惠敏，徐军，华顺龙．扣件钢管超高模板支架的施工设计[J．施工技术2005，6. 9薛洪，张慧，薛惠敏．楼盖模板钢管扣件支架的施工技术．中国建筑学会施工学术委员会模板与 脚手架专业委员会2005论文汇编

第7 章 狭长高支模杂的整体稳定

狭长高支模架在桥梁建筑中应用普遍，在建筑工程中的过街楼模架也属狭长高支模 架。模板支架高度大于或等于8m时，称为高支模架。本文对模架高宽比大于或等于1.5 者，称狭长高支模架。此类模架易发生整体失稳，在风荷载或诱发荷载作用下，发生整体 倾覆。因此，对狭长高支模架的整体稳定问题，必须予以重视。上海市工程建设规范《钢 管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》中第3.3节就是阐述整体稳定的条文。

Wk=0.7μzso

式中Wk一一风荷载标准值，kN/m； 模板，us=十1.3；作用在立柱上的风荷载，按沿立柱高度均布荷载计算； 竖向模板上的均布荷载乘以竖向模板高度后，以水平集中荷载方式作用于 模架顶面。

第 7 量 获长高支模杂的素体稳定

7.4模架立柱结构整体稳定分析

风荷载对“O”点取矩

模架立柱由弯矩M引起的附加轴力：

式中P 模架立柱i附加轴力，kN Mo一—由诱发荷载、风荷载引起的对“O”点的力矩； r 模架立柱讠至中和轴“O”点之距离，m；

Er=r+r+r+r+r+r=2(r+r+r)

把附加轴力与模架立柱稳是分析时轴力相加，即为整体稳定分析时的模板立柱轴力， 然后进行模架立柱稳定性验算。

第 7 量获长高文模杂的整体热定

Mk >1. 1Mok

式中Tk一拉锚内力标准值；拉锚用钢丝绳时，安全系数K=6。 用钢拉杆时，乘上平均荷载分项系数：YcQ1.35作为设计值T，即： T = 1. 35Tk

7.6模架立柱稳定性计算

式中N一立柱轴向力设计值，该值由下面几项组成： ①模板、模架自重Gi，产生的轴力N； ②新筑混凝土重G2，产生的轴力NG，； ③钢筋自重G3，产生的轴力NG； ④施工人员及设备Q，产生的轴力NQ； ③振捣垂直荷载Q2，产生的轴力No，； ③诱发荷载Q3、Q4，产生的附加轴力N3、4。 ，查GB50018—2002附录A；

D 钢管外径mm； 钢管内径mm； A—钢管截面面积mm²； ho——立柱稳定性计算高度mm，ho=1.155h，h为立柱步距； 钢管设计强度N/mm²

7.7高支模架立柱地基承载力计算

脚手架地基承载力调整系数

搭设在楼面上的模架立柱，应对楼面结构的承载力进行验算，尤其是立柱下楼板的局 部受压冲切验算，

（1）高支模架立柱底铺设垫板，垫板应有足够强度和支承面积，地基土应满足承载力 的需要，且不会发生不均匀下沉。 （2）立柱底面上150mm处的平面，应设纵横向扫地杆，用扣件与立柱扣牢。 （3）从扫地杆以上，立柱上每隔1600mm左右设纵横向水平连杆，水平连杆在平面 上应拉通。 （4）立柱接长用对接扣件，严禁搭接。相邻立柱的对接扣件不得在同一步高内。对接 扣件中心离主节点之距应小于或等于300mm。 （5）根据强支撑要求，设置模架立柱间的垂直交叉支撑。在模架的每一宽高平面内， 从底到顶连续设置垂直交叉支撑。在模架的长向外围从底到顶，从左到右连续设置垂直交 叉支撑。 （6）模架的顶部和底部平面必须设平面交叉支撑，模架的竖向每二层纵横向水平杆的 平面上设一平面交叉支撑

第7量狭长高支模杂的禁体稳定

Zr=2（0.82+0.32)=1.46m

③各立柱轴力（标准值）

第 7 素获长高支模杂的替体稳定

N2K = Mr2 Zr 1. 46

N'2K= Mr2 Zr? 1.46 NiK= Mr Zr? 1.46

N"K= Mr 15. 7034 X 0. 3 =3.2267kN Zr 1.46

寿昌中心镇农村住房集中安置建设项目施工组织设计N =YcNk 一 1.35X13.9685X103 =85.317MPa

Mak=0.11726×10+0.655×10+×0.052×102=10.323kNm

设斜拉锚与水平夹角为60°，锚点与“O”点之距为6.57m，则：

用钢丝绳斜拉，R,=1570MPa，K=6，K。=1.54，K=0.33

为60°，锚点与“O”点之距为6.57m，则： =0.8kN 657sin.60

K.KTK 1.54×6X800 =3.8mm公路实施性施工组织设计，用D=8mm K'R. 0.33X1570

（4）地锚设计：从略。 （5）模架立柱基础设计：从略