盘扣架计算书样本

盘扣式钢管模板支架工程方案计算书
工 程 名 称： 演示工程
施 工 单 位： 某建设集团
编 制 人： 张##
日 期：
目录
一、编制依据 (1)
二、工程参数 (1)
三、模板面板验算 (2)
四、次楞方木验算 (3)
五、主楞验算 (5)
六、立杆稳定性验算 (6)
七、立杆底地基承载力验算 (8)
八、架体抗倾覆验算 (8)
一、 编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011年版）
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
8、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)
9、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)
11、《木结构设计规范》（GB50005-2003）
12、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008
13、《建筑施工手册》第四版（缩印本）
14、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）
15、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质[2009]254 号）
16、建书脚手架和模板计算软件(建科评［2007］028号)
二、 工程参数
楼板与支架参数
砼楼板厚度0.1m 支架高度20m
立杆纵距 1.5m 立杆横距 1.5m 水平杆最大步距 1.5m 顶步步距 1.5m 伸出长度a 0.5m 钢管类型φ48×3.2
面板竹胶合板厚度：10mm
次楞方木50mm×100mm，间距0.3m
主楞双钢管
荷载参数
新浇砼自重 24kN/m 3钢筋自重 1.1kN/m 3永久荷载 面板次楞自重 0.3kN/m 2
支架自重
0.132kN/m
面板与次楞 主楞 立杆 施工人员及设备荷载
2.5kN/m 2
2.5kN
1.5kN/m 2
1kN/m 2
可变荷载 泵送砼、倾倒砼等未预见因素产生的荷载垂直永久荷载值×2%
三、 模板面板验算
面板采用竹胶合板，厚度为10mm ，取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。

面板的截面抵抗矩W= 1500×10×10/6=25000mm 3； 截面惯性矩I= 1500×10×10×10/12=125000mm 4
； （一）强度验算
1、面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.3m 。

2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：
q 1=[1.2×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×2.5]×1.5=10.308KN/m q 1=[1.35×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×0.7×2.5]×1.5= 9.365KN/m 根据以上两者比较应取q 1= 10.308N/m 作为设计依据。

集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q 2=1.2×1.5×0.3=0.540 KN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500KN 3、强度验算
施工荷载为均布线荷载：
M 1=0.1q 1l 2=0.1× 10.308×0.32=0.093KN·m 施工荷载为集中荷载：
M 2=0.08q 2l 2+0.213Pl=0.08× 0.540×0.32 +0.213× 3.500×0.3=0.228KN·m 取M max =0.228KN·m验算强度。

面板抗弯强度设计值f=25N/mm 2； M max 0.228×106
σ=
W
=
25000
=9.12N/mm 2 < f=25N/mm 2
面板强度满足要求! （二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 1.5×（24×0.1＋1.1×0.1＋0.3）=4.215KN/m； 面板最大容许挠度值: 300/400=0.8mm； 面板弹性模量: E = 8000N/mm 2； 0.677ql
4
0.677×4.215×300
4
ν=
100EI
=
100×8000×125000
=0.23mm < 0.8mm
满足要求!
四、 次楞方木验算
次楞采用方木，宽度50mm，高度100mm，间距0.3m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =50×100×100/6=83333mm 3
； 截面惯性矩 I =50×100×100×100/12=4166667mm 4； （一）抗弯强度验算
1、次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞排矩即立杆横距，L=1.5m 。

2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：
q 1=[1.2×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×2.5]×0.3=2.062KN/m q 1=[1.35×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.3= 1.873KN/m 根据以上两者比较应取q 1= 2.062KN/m 作为设计依据。

集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值q 2=1.2×0.3×0.3=0.108KN/m
跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500KN 3、强度验算
施工荷载为均布线荷载：
M 1= 0.1q 1l 2=0.1×2.062×1.52=0.464KN·m 施工荷载为集中荷载：
M 2= 0.08q 2l 2+0.213Pl=0.08×0.108×1.52+0.213×3.500×1.5=1.138KN·m 取M max =1.138KN·m验算强度。

木材抗弯强度设计值f=17N/mm 2； M max 1.138×106
σ=
W
=
83333
=13.66N/mm 2 < f=17N/mm 2
次楞抗弯强度满足要求! （二）抗剪强度验算
施工荷载为均布线荷载时： V 1=0.6q 1l=0.6×2.062×1.5=1.856KN 施工荷载为集中荷载：
V 2= 0.6q 2l+0.65P=0.6×0.108×1.5+0.65×3.500=2.372KN 取V=2.372KN验算强度。

木材顺纹抗剪强度设计值fv=4.8N/mm 2； 抗剪强度按下式计算:
3V 3×2.372×10
3
τ=
2bh
=
2×50×100
= 0.712N/mm 2 < fv=4.8N/mm 2
次楞抗剪强度满足要求! （三）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 0.3×（24×0.1＋1.1×0.1＋0.3）=0.843KN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm； 次楞弹性模量: E = 10000N/mm 2；
0.677ql 40.677×0.843×1500.04ν=
100EI
=
100×10000×4166667
=0.69mm < 6mm
满足要求!
五、 主楞验算
主楞采用:双钢管 截面抵拒矩W=9.46cm 3截面惯性矩I=22.72cm 4
（一）强度验算
当进行主楞强度验算时，施工人员及设备均布荷载取1.5kN/mm 2。

首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：
q 1= [1.2×(24000×0.1+1100×0.1+300)+1.4×1500]×0.3=1642N/m q 1= [1.35×(24000×0.1+1100×0.1+300)+1.4×0.7×1500]×0.3= 1579N/m 根据以上两者比较应取q 1= 1642N/m 作为设计依据。

次楞最大支座力=1.1q 1l=1.1×1642×1.5/1000=2.709kN。

次楞作用集中荷载
P=2.709kN，进行最不利荷载布置如下图：
15001500
1500
2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.71 2.712.71
计算简图(kN)
-1.613-1.605-1.605-1.613
弯矩图(kN.m)
最大弯矩 M
max
=2.072kN.m；
主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2；
M
max 2.072×106
σ=
W =
9.46×103
=219.027N/mm2 > 205N/mm2
主楞抗弯强度不满足要求!建议增大主楞尺寸或缩小立杆纵距la!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值。

首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：
q = 0.3×（24000×0.1＋1100×0.1＋300）=843N/m=0.843N/mm；
次楞最大支座力=1.1q
1
l=1.1×0.843×1.5=1.391kN。

以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P，经计算，主梁最大变形值V=3.512mm。

主梁的最大容许挠度值:1500.0/150=10.0mm，
最大变形 V
max
=3.512mm < 10.0mm
满足要求!
六、 立杆稳定性验算
（一）风荷载计算
基本风压按北京10年一遇风压值采用，ω
=0.45kN/m2。

计算风荷载体形系数µs
将支架视为桁架，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计算。

支架的挡风系数ϕ=1.2×A n /(l a ×h)=1.2×0.179/(1.5×1.5)=0.095
式中A n =(l a +h+0.325l a h)d=0.179m 2
A n ----一步一跨内钢管的总挡风面积。

l a ----立杆间距，1.5m。

h-----步距，1.5m。

d-----钢管外径，0.048m。

系数0.325-----支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。

单排架无遮拦体形系数：µst =1.2ϕ=1.2×0.095=0.11 无遮拦多排模板支架的体形系数： 1-ηn 1-0.97 2µs =µst
1-η
=0.11
1-0.97
=0.22
η----风荷载地形地貌修正系数。

n----支架相连立杆排数。

立杆段距地面计算高度H=20m，按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。

风压高度变化系数µz =0.74。

立杆段风荷载标准值ωk =µz µs ω0=0.74×0.22×0.45=0.073kN/m 2风荷载产生的弯矩标准值： 0.9×1.4ωk l a h 2
0.9×1.4×0.073×1.5×1.52
M w =
10
=
10
= 0.031kN·m
(二)支架立杆轴心力设计值
不组合风荷载时：
N=1.2ΣN GK +1.4ΣN QK =1.2×((0.3+25.10×0.1)×1.5×1.5+20×0.132)+1.4×1×1.5×1.5=13.91KN;
组合风荷载时：
N=1.2ΣN GK +0.9×1.4ΣN QK =1.2×((0.3+25.10×0.1)×1.5×1.5+20×0.132)+0.9×1.4×1×1.5×1.5=13.59KN; (三)立杆计算长度 立杆计算长度按下式计算，并取较大值：
L 0=ηh=1.2×1.5=1.80m
L 0=h'+2ka=1.5+2×0.7×0.5=2.20m
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距（m）。

h'---支架立杆顶层水平杆步距（m） η---支架立杆计算长度修正系数。

K---悬臂端计算长度折减系数 a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离（m） L 0取2.20，立杆长细比λ=L o /i=220.00/1.59=138 按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.269； (四)立杆承载力验算
立杆截面抵抗矩(cm 3)W= 4.73cm 3；立杆Q345钢材抗压强度设计值f= 300N/mm 2； 不组合风荷载立杆稳定性计算： N 13.91×103ϕA
=
0.269×4.5×102
=114.91N/mm 2 <f=300N/mm 2
组合风荷载时立杆稳定性计算： N M w 13.59×1030.031×106ϕA
+
W
=
0.269×4.5×102
+
4.73×103
=112.27+6.55=118.82N/mm 2 <f=300N/mm 2
立杆稳定性满足要求!
七、 立杆底地基承载力验算
1、上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值N=13.91kN
2、垫木底面面积A
垫木作用长度1.2m ，垫木宽度0.3m ，垫木面积A=1.2×0.3=0.36m 2
3、地基土为素填土，其承载力设计值f ak = 120kN/m 2
立杆垫木地基土承载力折减系数m f = 0.4 4、验算地基承载力
立杆底垫木的底面平均压力 N 13.91 P=
A
=
0.36
=38.64kN/m 2 < m f f ak =120×0.4=48kN/m 2
满足要求!。

八、 架体抗倾覆验算
架体整体抗倾覆稳定性应按下式计算：
模板工程施工方案
M
R ≥M
T
M
R
---设计荷载下模板支架抗倾覆力矩
M
T
---设计荷载下模板支架倾覆力矩
计算倾覆力矩时，作用在架顶的水平力指考虑施工中的砼浇筑时泵管振动等各种未预见因素产生的水平荷载，并且以线荷载的形式作用在架体顶部水平方向上，其荷载值取垂直永久荷载的%。

模板支架高度20m，支架宽度4m，取一个立杆纵距l
a
=1.5m作为架体长度计算单元，架体按4列14步，水平荷载标准值计算如下：
ΣN
GK
×2%=((0.3+25.10×0.1)×1.5×4+0.035×（4×20+14×4+1.5×4×14）)×0.02=24.63×0.02=0.49kN
M
T
=1.4×0.49×20=13.72kN·m
计算抗倾覆力矩时，作用在架体的竖向荷载包括架体自重以及钢筋砼自重。

M
R
=0.9×24.63×2.00=44.33kN·m
M
R < M
T
，抗倾覆验算满足要求!
9。