模板工程计算

五、模板计算

（一 ） 面板可按简支跨计算，应验算跨中和悬臂端的最 不利抗弯强度和挠度，并应符合下列规定： 1、 抗弯强度计算
Mmax ───最不利弯矩设计值，取均布荷载与集中荷载分别作用时


Wn
f
计算结果的大值； ───净截面抵抗矩; W=bh2/6 ───材料抗弯强度设计值，应按本规范附录B的规定采用。

1.墙体模板计算
本工程剪力墙墙高有4.68m、3.85m、5m、4.5m、3m五种。
F=0.22×24×200/(25+15) ×1.2×1.2×21/2=53.75kN/m2 按5m墙高计算： F=24×5=120kN/m2 取小值得混凝土侧压力为53.75kN/m2 强度验算时的荷载设计值： (1.2×53.75+2×1.4) ×0.9=60.57kN/m2 挠度验算时的荷载设计值： 53.75×0.9=48.37kN/m2
注：① 对大型浇筑设备，如上料平台、混凝土输送泵等按实际情况 计算；若采用布料机上料进行浇筑混凝土时，活荷载标准值 取4 kN/m2。 ② 混凝土堆积高度超过100mm以上者按实际高度计算； ③ 模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布于相邻的两块 板面上。



2. 振捣混凝土时产生的荷载标准值（ Q2K ），对水平面模 板可采用2 kN/m2，对垂直面模板可采用4 kN/m2（作用 范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内）。 3. 倾倒混凝土时，对垂直面模板产生的水平荷载标准值 （ Q3K ）可按表4.1.2采用。





1)模板及支架自重标准值（G1K） ─应根据设计图纸确定。 对肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值，见表4.1.1。
表4.1.1 楼板模板自重标准值（kN/m2）


注：除钢、木外，其它材质模板重量见附录A中的附表A

2)新浇混凝土自重标准值（G2K） ─对普通混凝土，可采 用24kN/m3；对其他混凝土，根据实际重力密度确定。 3)钢筋自重标准值（G3K） ─按设计图纸计算确定。一般 可按每立方米混凝土含量计算： 梁 1.5kN/m3 楼板 1.1kN/m3



式二是按照实际全浇筑高度全部液态砼计算，那么可能会 出现浇筑速度较慢，初凝快，没有浇筑完毕下部砼已经初 凝，该部分砼对模板已经没有侧压力。计算结果也远大于 实际值。 比如在效压头为4米，按计算式一计算结果就为适用于4米 以上的模板侧压力，式二就适用于4米以下的模板侧压力 。 大于4米时，当前浇筑高度4米以下可以认为当前条件下无 侧压。小于4米时，可以认为全部模板承压。故按照两式 取小值。但在代入参数时要考虑最不利状况，即初凝时间 最长、浇筑速度最快代入计算。
表4.2.3
荷载分项系数表
3 荷载折减(调整)系数 钢面板及支架作用荷载设计值可乘以系数0.95 进行折减。当采用冷弯薄壁型钢时，其荷载设计 值不应折减。
4.3.2 参与计算模板及其支架荷载效应组合的各项荷载的标
准值组合应符合表4.3.2的规定。

注：验算挠度应采用荷载标准值；计算承载能力应采用荷载设计值。
小于L/250=450/250=1.8mm，满足要求。 (4)穿墙螺杆及3形扣件验算 N=FL2=51.93×0.45×0.45=10.52kN 小于螺杆［N］=12.9kN，小于3形扣件容许荷载12kN，满 足要求。
2．梁模板计算
根据主要梁的截面尺寸，分两种类型： 一、(梁宽≤300 mm)×(梁高≤1050mm)的，选择±0.000以 下300 mm×1050 mm截面作为计算对象，梁底距地面2.8m； 选择±0.000以上240 mm×900 mm截面作为计算对象， 梁底距地面2.1m。 二、(300 mm≤梁宽≤600 mm)×(梁高≥1050 mm)的。选择 ±0.000以上550 mm×1600 mm截面作为计算对象。梁截面 为550 mm×1600 mm，取梁底模小楞、侧模竖楞间距为 200mm；300 mm×1050 mm,取梁底模小楞、侧模竖楞间距 为300mm；梁截面为240 mm×900 mm，取梁底模小楞、侧 模竖楞间距为350mm。支承梁模架采用双排钢管脚手架， 立杆间距梁高≤700 mm为1000mm，梁高>700 mm为600mm。 纵横水平杆步距为1500mm。
Ⅱ 变形值规定

4.4.1 当验算模板及其支架的刚度时，其最大变形 值不得超过下列容许值：
1. 对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的 1/400； 2. 对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的 1/250； 3. 支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的结构计算 跨度的1/1000。

4.4.2 组合钢模板结构或其构配件的最大变形值不得超过 表4.4.2的规定。
图中h= F / γc ，h为有效压头高度。
其中 ，为有 效压头高度（ ）
图4.1.1 混凝土侧压力计算分布图形


式一是根据砼浇筑高度有效压头进行计算，即任意高度模 板侧压力的最大值。浇筑速度较慢，将造成下部砼已经初 凝，初凝部分对模板的侧压可以不作为考虑，故在有效压 头以外，不进行考虑。 计算式中根据浇筑速度及初凝时间考虑未初凝部分的混凝 土侧压力，也就是说，在此浇筑速度、砼初凝时间及容重 等的相同参数下，浇筑任意高度模板侧压力的最大值（可 以认为刚好自初凝面至当前浇筑高度液体砼对模板的侧压 力），但一般浇筑高度较小，直至浇筑完毕，第一层砼仍 然未初凝，甚至距离初凝时间还较长。那么该值与现场实 际情况偏差就较大。远远大于实际情况。
现浇混凝土结构模板设计概述



一、模板设计的内容 二、模板设计相关规范 三、模板设计验算的内容 四、模板设计其它一般规定 五、模板计算
一、模板设计的内容
5.1.3 模板设计应包括下列内容： 1. 根据混凝土的施工工艺和季节性施工措施，确定其构 造和所承受的荷载； 2. 绘制配板设计图、支撑设计布置图、细部构造和异型 模板大样图； 3. 按模板承受荷载的最不利组合对模板进行验算； 4. 制定模板安装及拆除的程序和方法； 5. 编制模板及配件的规格、数量汇总表和周转使用计划 ； 6. 编制模板施工安全、防火技术措施及设计、施工说明 书。
二、模板设计相关规范


5.1.4 模板中的钢构件设计应符合现行国家标准《钢结构 设计规范》（GB50017）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范 》（GB50018）的规定，其截面塑性发展系数应取1.0。 组合钢模板、大模板、滑升模板等的设计尚应符合国 家现行标准《组合钢模板技术规范》（GB50214）、《大 模板多层住宅结构设计与施工规程》（JGJ20）和《液压 滑动模板施工技术规范》（GBJ113）的相应规定。 5.1.5 模板中的木构件设计应符合现行国家标准《木结构 设计规范》（GB50005）的规定，其中受压立杆应满足计 算要求，且其梢径不得小于80mm。
表4.4.2 组合钢模板及构配件的容许变形值
注：L为计算跨度，B为柱宽
四、模板设计其它一般规定


1、模板结构构件的长细比应符合下列规定： 1） 受压构件长细比：支架立柱及桁架不应大于150；拉条、 缀条、斜撑等联系构件不应大于200； 2） 受拉构件长细比：钢杆件不应大于350：木杆件不应大于 250。 2、用扣件式钢管脚手架作支架立柱时，应符合下列规定： 1）连接扣件和钢管立杆底座应符合现行国家标准《钢管脚手 架扣件》（GB15831）的规定； 2）承重的支架柱，其荷载应直接作用于立杆的轴线上，严禁 承受偏心荷载，并应按单立杆轴心受压计算；钢管的初始 弯曲率不得大于1/1000，其壁厚应按实际检查结果计算； 3）当露天支架立柱为群柱架时，高宽比不应大于5；当高宽 比大于5时，必须加设抛撑或缆风绳，保证宽度方向的稳 定。

例 模板体系如下： 梁、楼板、柱、墙采用1830mm×915mm×20mm的木胶 合板制作而成，其容许应力［f］=9.68MPa，弹性模量 E=4680MPa。 内楞采用60mm×90mm×2000mm方木，其容许应力［f］ =15MPa，弹性模量E=10000MPa。 外楞、支撑体系、柱箍选用Φ 48mm×3.5mm钢管及配 套扣件,钢管的容许应力［f］=215MPa，弹性模量 E=2.1×105MPa，惯性矩I=1.22*105mm4，截面积A=489mm2， 截面抵抗矩W=5078mm3。 穿墙螺杆用Φ 12圆钢做成，其容许拉力［N］＝ 12.9kN配套3形扣件型号为12，其容许荷载12kN。
β1──外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具 有缓凝作用的外加剂时取1.2； β2──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85； 坍落度50～90mm时，取1.0；坍落度110～150mm时，取1.15。 H──混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m)；
混凝土侧压力的计算分布图形如图4.1.1所示，
表4.1.2 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（kN/m2）

荷载设计值


1 计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和 连接强度时，应采用荷载设计值（荷载标准值乘 以荷载分项系数）。 2 计算正常使用极限状态的变形时，应采用荷载 标准值。
荷载分项系数应按表4.2.3采用。

计算模板及其支架的荷载设计值，应为荷载标准值乘以相 应的荷载分项系数。
活荷载

1. 施工人员及设备荷载标准值（ Q1K ）， 当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布活荷载可 取2.5 kN/m2，再用集中荷载2.5 kN进行验算，比较两者所 得的弯矩值取其大值； 当计算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可 取1.5 kN/m2；当计算支架立柱及其它支承结构构件时，均 布活荷载标准值可取1.0 kN/m2。


其中：h有效压头高度 h=F/γc（m） 泵送混凝土条件下侧压力由两个因素决定——混 凝土初凝时间和混凝土浇筑速度，所以，混凝土 初凝时间和混凝土浇筑速度成为确定混凝土对模 板的侧压力大小的关键。 由于这两个参数波动特别大，混凝土初凝时间根 据温度波动，混凝土浇筑速度可在0.1m/h～40m/h 波动，如此大的差距，对模板的设计至关重要， 这也正是高支模易发生垮塌的重要原因。