***************工程超高模板施工方案
附录1：9.6米层高1×1.8m梁模板(扣件钢管架)计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《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:L1。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m)：1.00；梁截面高度 D(m)：1.80；
混凝土板厚度(mm)：200.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：0.40； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.40；
立杆步距h(m)：1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：0.80； 梁支撑架搭设高度H(m)：9.60；梁两侧立杆间距(m)：1.40； 承重架支撑形式：梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数：3；采用的钢管类型为Φ48×3.25； 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/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.30；钢筋自重(kN/m3):1.50；
施工均布荷载标准值(kN/m2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：29.7； 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；
3.材料参数
木材品种：东北落叶松；木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0； 木材抗压强度设计值fc(N/mm)：15.0；
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.6； 面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：12.00；
面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；
4.梁底模板参数
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梁底方木截面宽度b(mm)：60.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0； 梁底纵向支撑根数：8；
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm)：500；次楞根数：10；主楞竖向支撑点数量：5； 固定支撑水平间距(mm)：500；
竖向支撑点到梁底距离依次是：150mm，500mm，800mm，1150mm，1400mm； 主楞材料：圆钢管；直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.25；
主楞合并根数：2；次楞材料：木方；宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00；
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，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t -- 新浇混凝土的初凝时间，取4.000h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.800m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.000；
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
分别计算得 29.747 kN/m2、43.200 kN/m2，取较小值29.747 kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,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10根。面板按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
材料抗弯强度验算公式如下： σ ＝ M/W < [f]
其中，W -- 面板的净截面抵抗矩，W = 50×1.2×1.2/6=12cm3； M -- 面板的最大弯矩(N·mm)； σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算： M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中 ，q -- 作用在模板上的侧压力，包括： 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×29.75=17.848kN/m； 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.5×4=2.8kN/m；
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计算跨度: l = (1800-200)/(10-1)= 177.78mm； 面板的最大弯矩 M= 0.1×17.848×[(1800-200)/(10-1)]2 + 0.117×2.8×[(1800-200)/(10-1)]2= 6.68×104N·mm；
面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×17.848×[(1800-200)/(10-1)]/1000+1.2×2.800×[(1800-200)/(10-1)]/1000=4.088 kN；
经计算得到，面板的受弯应力计算值: σ = 6.68×104 / 1.20×104=5.6N/mm2； 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2；
面板的受弯应力计算值 σ =5.6N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！
2.挠度验算
ν =0.677ql4/(100EI)≤[ν]=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: q = q1= 17.848N/mm；
l--计算跨度: l = [(1800-200)/(10-1)]=177.78mm； E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2； I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.2×1.2×1.2/12=7.2cm4；
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×17.848×[(1800-200)/(10-1)]4/(100×6000×7.20×104) = 0.279 mm；
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(1800-200)/(10-1)]/250 = 0.711mm； 面板的最大挠度计算值 ν=0.279mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.711mm，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递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到： q = 4.088/0.500= 8.175kN/m
本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 1×6×8×8/6 = 64cm3；I = 1×6×8×8×8/12 = 256cm4； E = 10000.00 N/mm2；
计算简图
剪力图(kN)
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弯矩图(kN·m)
变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M = 0.204 kN·m，最大支座反力 R= 4.496 kN，最大变形 ν= 0.137 mm
（1）次楞强度验算
强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]
经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 σ = 2.04×105/6.40×104 = 3.2 N/mm2； 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2；
次楞最大受弯应力计算值 σ = 3.2 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2，满足要求！
（2）次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm；
次楞的最大挠度计算值 ν=0.137mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm，满足要求！
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力4.496kN,按照集中荷载作用下的多跨连续梁计算。
本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.25mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 2×4.791=9.58cm3； I = 2×11.498=23cm4； E = 206000.00 N/mm2；
主楞计算简图
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主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.550 kN·m，最大支座反力 R= 10.069 kN，最大变形 ν= 0.286 mm
（1）主楞抗弯强度验算
σ = M/W<[f]
经计算得到，主楞的受弯应力计算值: σ = 5.50×105/9.58×103 = 57.4 N/mm2；主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2；
主楞的受弯应力计算值 σ =57.4N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求！
（2）主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.286 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 350/400=0.875mm；
主楞的最大挠度计算值 ν=0.286mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=0.875mm，满足要求！
五、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按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结构自重荷载、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结构自重、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 = 9.60×103mm3； I = 400×12×12×12/12 = 5.76×104mm4；
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+0.30]×0.40=22.176kN/m； 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=2.240kN/m；q=22.176+2.240=24.416kN/m； 最大弯矩及支座反力计算公式如下: Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= .1×22.176×142.8572+0.117×2.24×142.8572=5.06×104N·mm； RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×22.176×0.143+0.45×2.24×0.143=1.411kN RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×22.176×0.143+1.2×2.24×0.143=3.869kN
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