4模板设计剖析

1、- -八、模板设计计算书本工程采用泵送砼，砼自重为 24KNrm，浇筑速度为3.0m/h。用插入式振动器振捣，砼入模温度常年控制在20 C左右。计算公式依据建筑工业出版社出版的建筑施工计算手册。(一)柱模板设计1、概况:柱模采用50X 100伽方木立档和18伽厚胶合板相结合的木模工艺，柱断面V 600X 600 mm时用48 X 3.5 mm钢管扣件柱箍， 600X 600 mm的截面加对拉螺杆加固。本工程柱截面为：900X 900 m圆柱、500X 800 m、600X 600 mm、500X 500 m等；柱子高度为 4.5 m、4.0m 等;柱砼浇捣采用泵送和塔吊料斗相结合。2、柱子的设

2、计(1)荷载设计值根据计算经验可知，3.1m以上的柱砼侧压力F2均大于F1,因此3.1m高以上柱设计时的砼侧压力标准值均按72.12KN2设计。考虑倾倒砼的水平荷载标准值 4KN/2则设计荷载F/= (72.12 X 1.2 + 4X 1.4 ) X 0.85=78.32KN/m2。由以上计算可知:(2)柱方木立档间距(即侧板跨度)胶合板容许挠度町二L/400，设方木立档间距为250m ,L/h=250/12=20.83 13.5,故知由挠度控制变形，采用侧压力标准值计算,q2=72.12 X1.0=72.12 N/ m。由(0.677q 2L4) /(100EI) = L/400 移项简化得

3、L3=(100 X9.5 X 103X 1000X 123) /(0.677X 72.12 X 12X400)得L=191 m （净距），间距为191 + 100=291m，取方木档间距为250 m。（3）柱箍的间距（即方木档的最大跨度）设柱箍间距为 400 m,则 L/h=400/100=4 V 13.0故知由剪力控制变形，则荷载设计值q1=78.32 X 0.25=19.58 N/ m由 0.6q1L=bh 移项简化得 L=100X 50/(0.6 X 19.58)= 426 m；可知柱箍不得大于426 mm。（4）48X 3.5钢管扣件柱箍的验算1 ）以柱截面500X 500 m作为计算

4、代表，柱箍间距为300 m。48X 3.5钢管截面最小抵抗矩为5.08 X 103m 2,作用在柱箍上的线荷载qi=78.32X 0.30=23.5 N/ m。强度验算Mx=(1/8) XqiL2=(1/8)X 23.5 X (500+62 X 2) 2=1.14 X 106N. mN=(a/2) X qi=(500/2)X 23.5=5875N则柱箍所需的 f=(N/An)+M/(Kx.Wx)=(5875/489)+(1.14 X 106)/5080=214.5N/ m V 215 N/m2符合抗拉强度设十。刚度验算尬=(5q2L4) /(384EI)=5X (72.12 X 0.3) X

5、6244/(384 X 2.1 X 105 X12.19 X 10)=1.558 mv 624/400=1.56 m符合刚度要求。- # -2）由以上柱截面500X 500伽作为计算代表时柱箍的强度、刚度已接近限度；因此，柱截面长600伽的在中间部位加112螺杆拉结拉结加固。3、结果：柱截面V 600X 600 m的柱子模的方木立档间距250 m,用48X 3.5 m钢管扣件柱箍拉结加固，柱箍上下合理为间距300 m；柱截面600X 600 m柱子模的方木立档间距不大于 200 m,除用 48X 3.5 m钢管扣件柱箍拉结加固外（柱箍上下合理为间距300 m）,在中间部位加1 12 螺杆拉结拉

6、结加固，间距同柱箍。二）梁模板支模设计1 、概况： 梁底、侧模均采用15 mm木胶合板和100X 50 mm方木档组合拼装，采用钢管、扣件支模体系加固； 方木档平行于梁跨度方向、接头位置互相错开。根据 施工图情况，以框架梁截面350X 700 m、350X 800 m为代表进行计算，作为设计依据。2、框架梁350X 700 m截面的支模设计- -350 x700截面梁支模示意图（1）梁底模板设计1）梁底模板标准荷载梁模自重力0.3KN/梁砼自重力24X 0.7=16.8 KN/ m梁钢筋自重力1.5X 0.7=1.05 KN/ m振捣砼产生的荷载2 KN/总竖向设计荷载 q1=(0.3+16.

7、8+1.05) X 1.2+2 X 1.4=24.58 KN/ m刚度验算时标准荷载q2=0.3+16.8+1.05=18.15KN/ m2）梁底纵向方木档间距（即梁底模的横向跨度）梁底板按简支梁计算，取1m为计算宽度,q 1=24.58 N/ mm, q 2=18.15 N/ mm按强度要求:M=(1/8) X 51_2二fm.(1/6)bh推出(1/8) X 24.58L2=18X (1/6) X 350X 122,移项简化得 L=221 m。按刚度要求：o=(5c|2.L4)/(384EI)=L/400推出 L=34.3 X yT7q1 =34.3 X 3/1000咒123心2x18.1

8、5)，移项简化得 L=684 m。两者取较小值221 m,则方木档之间的净距离取250 m。此梁底架设两根100X 50方木。3）梁底小钢楞间距（即梁底方木档的跨度）把方木档作为连续梁计算，荷载设计值：5=24.58 X 0.35 =8.603KN/ m,荷载标准值 q2=18.15 X 0.35=6.35 KN/m,按公式 8-73.74 计算:推出(L/4.65)按强度要求：h=(L/4.65)X jq72b ,X j8.603/(2% 100)=50，移项简化得 L=1121 m按刚度要求:h=(L/6.67) X yq2/2b ,推出(L/6.67)两者取较小值X 3/6.35/(2x

9、100) =50,移项简化得 L=1053 mL=1053 m,施工时取小钢楞间距为 500 m。4）梁底钢管小楞的跨度计算48X 3.5 钢管的 Wx=5.08X 103 mm 3,lx=12.18 X 104 mm 4,作用在小楞上的荷载简化为集中荷载：P 1=8.603X 0.5=4.30KN; P2=6.35X 0.5=3.175KN钢管小楞容许跨度按强度要求由式8-81得33L=860X (W/P1)+b/2=860 X( 5.08 X 10) / (4.30 X 10) +350/2= 1015 mm按刚度要求由式8-82得L=158.7 X 7T7p =158.7 X J(12.

10、1104)/(3.17103) =983m取较小值L=983 m,小钢楞跨度取900 m。5）梁底钢管大楞的跨度荷载设计值 qi=(1/2) X 8.603=4.3KN/m,标准值 q2=(1/2) X 6.35=3.175 KN/m按公式8-83计算强度要求时1=3305X(15 =3305X1/4.3 = 1594 mm按公式8-84计算刚度要求时L=2124.7 X #177=2124.7 X V1/3.175 = 1331.8 m取较小值1445 m,取大钢楞跨度1000 m。钢管立杆验算钢管立杆48X 3.5 mm的净截面积A=489mm 2,立杆高度方向间距1.2m,设纵横水平杆，

11、取 L。=1200 m、i=(1/4) X 482 十412 =15.78 m、入二 L。/i=1500/15.78=95.06查表得稳定性系数w =0.676，由公式8-85容许荷载为cpN=105135 =105135X 0.676=71071N 71KN钢管承受的荷载N=(1/2) X 1.0 X 11.06=5.53 KN 71KN,故满足要求。(2)梁侧模设计1)梁侧模板的标准荷载新浇砼对模板产生的侧压力F=0.22c (200/(T+154B2Z2=O.2224X200/ (20+15 Xl.2 Xl.15 X31/2=72.12KN/mF=YcX H=24X 0.7=16.8KN

12、/m2取两者较小值，F=16.8KN/m，倾倒砼产生的水平荷载取 2KN/n2则梁侧模设计荷载(不考虑折减系数)5 = 16.8 X 1.2+2 X1.4=22.96KN/,梁侧设计标准值q2=16.8KN/m2）梁侧横向方木档的间距（即梁侧模的跨度）按建筑施工手册公式8-73.74计算，计算宽度取1m 则 qi=22.96KN/m, q 2=16.8KN/m32 2按强度要求：M=(1/10) X q1L =fm(1/6)bh则推出(1/10) X 22.96 X L2=18X (1/6) x 1000X 122移项简化得L=434 m。按刚度要求：h=(L/6.67) /Vq27b ,则推

13、出(L/6.67) X V16.8/1000 =12移项简化得L=313mm；取较小值L=313 m,施工时取梁侧方木档间距300 m。根据实际情况此梁侧模需用3根横向方木档，间距为290 m。3）梁侧模的竖向钢楞间距（即梁侧方木档的跨度）设计荷载 5=22.96 X 0.29=6.66 KN/m, q 2=16.8 X 0.29=4.872KN/ m ;按建筑施工手册公式8-73.74计算按强度要求:h=(L/4.65) X q1 /b则推出(L/4.65) X 6.66/100=50,移项简化得 L=1001 m按刚度要求：h=(L/6.67) X Vq2/b ,则推出(L/6.67) X

14、 刘4.872/100 =50,移项简化得 L=1003 m两者取最小值L=1001 m,施工时取间距为1000 mm。4）竖向钢楞的受力验算作单跨简支梁计算，荷载近似为均布荷载，5=22.96 X 1.0=22.96 KN/m,8=16.8 X 1.0=16.80KN/m，竖向钢楞的最大跨度按强度要求：L=3305 X =3305X J1/22.96=690 m按刚度要求：L=2124.7 X 丁 17石=2124.7 X 1/16.8 =829.6 m取较小值690 mm,实际所需的跨度580 mmv 690伽，故受力满足要求。3、框架梁350 X 800 m截面的支模设计.平板底搁栅;1

15、0对拉螺杆100 x50方木小钢楞立杆-大钢楞350 x800截面梁支模示意图(1)梁底模板设计1)梁底模板标准荷载梁模自重力0.3KN/梁砼自重力24X 0.8=19.2 KN/梁钢筋自重力1.5X 0.8=1.2KN/ m振捣砼产生的荷载2 KN/总竖向设计荷载 q1=(0.3+19.2+1.2) X 1.2+2 X 1.4=27.64 KN/ m刚度验算标准荷载q2=0.3+19.2+1.2=20.7KN/ m2）梁底方木档间距（即梁底模的横向跨度）梁底板按连续梁计算，取1m为计算宽度，q i=27.64KN/m,q2=20.7 KN/m按强度要求：M=(1/10) X qi L2=fm

16、.(1/6)bh则推出(1/10) X 27.64 X L2=18X (1/6) X 1000X 12；移项简化得L=395 m。按刚度要求：根据公式8-74得h=（L/6.67） /丽b ,移项简化得L=6.67 X h/ yq2/b =6.67 X 12/ 即20.7/700 =259m。取两者较小值丄=259 mm；根据梁宽350 mm,取方木档间距的为175 m 3）梁底小钢楞间距（即梁底方木档的跨度）把梁底方木档作为连续梁计算荷载设计值：q1=27.64 X 0.175 =4.837KN/m荷载标准值：q 2=20.7 X 0.175=3.622KN/m按公式8-73作强度要求计算时

17、：h=（L/4.65） X Jq/b,移项简化得L=(50 X 4.65)/ j4.837/100=1057 m按公式8-74作刚度要求计算时：h=（L/6.67） X号而,移项简化得L= (6.67 X 50 ) / 汀3.622 /100 = 1004 mm。两者取较小值L=1004m；根据经验，施工时取小钢楞间距 500 m。4）梁底钢管小楞的跨度计算 48X 3.5 钢管的 Wx=5.08X103m 3,lx=12.18 X104 m 4,作用在小楞上的荷载简化为集中荷载设计值 P1=27.64 X 0.35 X 0.5=4.837KN荷载标准值 P2=20.7 X 0.35 X 0.

18、5=3.622KN钢管小楞容许跨度按强度要求由式8-81得L=860X (W/Pi)+b/2=860 X( 5.08 X 103/4.837 X 103) +700/2=1253 mm按刚度要求由式8-82得L=158.7 X VT/P =158.7 X #(12.1804)/3.622咒103)510 m取较小值L=510 m,施工时取L=500 m。5）梁底钢管大楞的跨度荷载设计值 qi二(1/2)X 27.64 X 0.35=4.837 KN/m,荷载设计标准值 q2二(1/2 ) X 20.7 X 0.35=3.622 KN/m按公式 8-83 计算强度要求时 L=3305X J17q

19、?=3305X(14837 = 1502 m按公式8-84计算刚度要求时L=2124.7 X沂7茁=2124.7 X納/3.662= 1378 mm取较小值1378 m,施工时大钢楞跨度取1000 m。6）钢管立杆验算钢管立杆48X 3.5 m的净截面积 A=489 m 2,立杆高度方向间距 1.5m设纵横水平杆，取 L0=1500m,i=(1/4) X J482 +412 =15.78 m,入二 L0/i=1500/15.78=95.06查表得稳定性系数=0.676，由公式8-85容许荷载为N=105135 =105135X 0.676=71071N 71KN钢管承受的荷载 N=(1/3)

20、X 1.0 X 29.17 X 0.7=6.81KN42.1 m 2,满足施工要求。4、结果:根据计算数据分析，梁截面W 350X600 mm梁的梁底设两根100X50 m的纵向方木档，梁底钢楞间距为1000伽,支模排架立杆原则为1000X 1000m,梁侧模100X50m方木档间距* 300m。梁截面350X600m梁的梁底纵向方木档的间距* 250m,梁底钢楞间距为500m,支模排架立杆原则为500m （横向）X 1000m （纵向），梁侧100X 50 m方木档间距* 250 m。梁截面高度在400mm以内的梁侧模一般不必要用竖向钢楞加固，但拉梁或梁上部无板的梁侧模在梁截面高度400 m

21、m以内的竖向钢楞加固间距为 1000m。梁截面高度大于400 m但小于700 m的梁侧模竖向钢楞加固间距为5001000 m。梁截面高度大于700 m的梁侧模竖向钢楞加固间距为500m。梁高（扣除平板厚度）大于600mm寸在梁的中间设置一道10600m穿梁螺杆加固，螺杆在墙内采用PVC套管，便于螺杆拔出多次利用；梁高（扣除平板厚度）大于900 m时设两道。三）楼板模板的设计1 、概况：本工程平板厚度有100、110、120、130、150、200、250 m等。平板模采50 X 100 m方木，间距300用15 m厚胶合板，fm=18N/ m 2；板底采用400 m,采用钢管排架支撑体系，一般

22、采用1000X 1000 m立杆的排架，以250 m厚砼楼板的模板体板厚250 m的采用900 X 900 m立杆的排架,系作为计算代表。2、板厚250 m的楼板模板体系设计1 ）楼板荷载设计值楼板标准荷载为:楼板模板自重力0.33KN/im楼板砼自重力24X 0.25=6 KN/楼板钢筋自重力1.1X 0.25=0.33KN/ m施工人员及设备均布荷载 2.5 KN/ m （集中荷载2.5 KN ）荷载设计值 F1= (0.33+7.2+0.33 ) X 1.2+2.5 X 1.4=11.492 KN/ m标准值 F2=6.66 KN/ m （2）模板跨度的验算模板下木楞间距设为300 mm

23、,按连续梁计算模板的跨度，计算宽度取1m则设计均布荷载为:qi= (0.33+6+0.33 ) X 1.2+2.5 X 1.4=11.492 KN/m刚度验算的标准值:q2= (0.33+6+0.33 ) X 1.0=6.66 KN/m 1）根据经验得最大弯矩值是以施工荷载集中于跨中时,Mmax=(1/10)q1L2+(1/4) PL2=(1/10) X 11.492 X 0.3 +(1/4) X 2.5 X 1.4 X 0.3=0.366 KN.m平板模板的截面抵抗矩 W=b2y6=1000 X 1276=24000 m 3,得:截面最大应力(7 =M/W=( 0.366 X 106) / (2.4 X 104)2 2= 15.2N/ mm M002)/(6x3.88)=1671 m按刚度要求 L=15.3