脚手架和模板支架计算(PPT)[1]概述
模板支架受力分析计算PPT课件
学员心得体会分享
学员A
通过本次学习，我深刻理解了模板支架受力分析的重要性，掌握了相关的计算方法和技巧，对今后的工作有 很大的帮助。
学员B
本次课程内容丰富、实用，让我对模板支架受力分析有了更深入的了解，同时也提高了我的计算能力和解决 问题的能力。
学员C
感谢老师的悉心教导和耐心解答，使我在短时间内掌握了模板支架受力分析的核心要点，对我的职业发展有 很大的促进作用。
优化设计方案探讨
优化支撑体系布局
根据工程实际情况，合理调整支撑体系的布局和间距，提高其整体稳定性和承载能力。
加强节点连接设计
采用更加可靠的节点连接方式，如增加连接板厚度、优化焊缝设计等，提高节点连接的强度和刚 度。
选用新型材料
积极推广使用新型高强度、轻质化材料，如高性能混凝土、碳纤维复合材料等，降低模板支架的 自重，提高其承载能力和安全性。
有限元分析法
01
利用有限元软件对模板支架进行受力分析，模拟实际工况下的
应力、应变和位移等，评估其结构安全性。
规范验算法
02
根据国家和地方相关规范标准，对模板支架的关键受力部位进
行验算，确保其满足安全要求。
现场监测法
03
通过在模板支架上布置传感器，实时监测其受力状态，及时发
现潜在安全隐患。
潜在风险点识别及预防措施
作用
确保模板稳定、承受施工荷载、 保证混凝土浇筑质量。
常见类型及其特点
01
02
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04
扣件式钢管脚手架
搭设灵活、承载能力强、使用 广泛，但耗材较多。
碗扣式脚手架
结构稳定、装拆方便、承载能 力高，适用于多种工程。
盘扣式脚手架
节点连接牢固、整体稳定性好 、承载能力高，但成本较高。
脚手架计算
脚手架计算脚手架计算是建筑施工过程中的重要环节，它涉及到对建筑物脚手架的设计和搭建进行必要的计算和评估。
脚手架是建筑工程中的临时性结构，是为了提供工人在施工过程中操作空间和安全保护而搭建的。
脚手架计算的目的是为了确保脚手架的安全可靠，能够承受预期的荷载并避免发生倒塌等意外事故。
脚手架计算主要涉及脚手架的承载能力和稳定性。
承载能力是指脚手架能够承受的最大荷载，包括人员、工具和材料等。
稳定性是指脚手架能够保持平衡，避免倾斜、倒塌等安全问题。
进行脚手架计算需要考虑各种因素，如建筑物的高度、形状、荷载分布、风荷载等，以及脚手架的搭设方式、材料强度等。
在进行脚手架计算时，首先需要了解建筑物的设计参数，比如设计荷载和安全系数。
设计荷载是指建筑物在使用过程中的预期荷载，包括人员、设备和材料等。
安全系数是指设计荷载与脚手架承载能力之间的比值，用来确保脚手架的安全性。
一般情况下，建筑物的设计荷载和安全系数都是由相关的建筑设计规范或标准规定的。
接下来，需要确定脚手架的材料和结构形式。
脚手架的材料一般包括钢管、钢板、螺栓、脚轮等。
这些材料的强度和承载能力需要符合相关的标准要求。
脚手架的结构形式有多种，比如单排支撑式、悬挂式、门式脚手架等。
不同结构形式的脚手架在计算时需考虑不同的因素。
针对不同的脚手架结构形式和设计参数，可以采用不同的计算方法。
一种常用的计算方法是静力学平衡法，即根据静力学原理进行脚手架的荷载分析和结构稳定性分析。
该方法可以通过建立脚手架的结构模型，选取适当的节点和杆件，运用平衡方程和力的平衡条件等进行计算。
另外，还需要考虑脚手架的施工过程中可能存在的变形和位移。
施工过程中，脚手架的变形和位移可能会超过规定的限值，导致脚手架的不稳定和安全隐患。
因此，在脚手架计算中需要对脚手架的变形和位移进行评估，并进行必要的控制和调整。
总之，脚手架计算是建筑施工中不可或缺的环节。
它能够保证脚手架的安全可靠，保护施工人员的生命财产安全。
脚手架与模板事故、规范、计算讲座
现场不规现场照片
步距1.8m，采用48 × 3.0钢管，立杆的欧拉临界力：
无剪刀撑，无扫地杆时，长细比：340，临界力：7.5kN 无剪刀撑，有扫地杆时，长细比：255，临界力：13.26kN 有剪刀撑，有扫地杆时，长细比：176，临界力：27.84kN 临界力分别是：1.8倍、3.7倍
与建筑物拉结构造要求
JGJ300-2013
5.1.6 当有既有结构时，支撑结构应与既有结构 可靠连接，并宜符合下列规定： 1 竖向连接间隔不宜超过2步，优先布置在水平 剪刀撑或水平斜杆层处； 2 水平方向连接间隔不宜超过8m；
3 附柱（墙）拉结杆件距支撑结构主节点宜不 大于300mm； 4 当遇柱时，宜采用抱柱连接措施。
3、连板措施：
架体与建筑物的拉结构造
4、保险装置 在无法采用抱柱装置、连墙装置、连板装置与建筑物连结之 处，为防止架顶侧移所设置的装置，如图7、图8所示。钢丝绳 适度收紧，但不可对立杆施力过大，以免立杆向架内侧移。
在一处设置保险装置（平面图）
在多处设置保险装置（平面图）
水平杆构造要求
扫地杆构造要求
2 对碗扣式支撑结构，扫地杆高度h1不宜超过 350mm。 3 对承插式支撑结构，扫地杆高度h1不宜超过 550mm。
扫地杆构造要求
碗扣架规范JGJ166-2011:底层纵、横向水平杆作为扫 地杆，距地面高度应小于或等于350mm，立杆底部应 设置可调底座或固定底座。
盘扣架规范JGJ231-2011：模板支架可调底座调节丝 杠外露长度不应大于300mm，作为扫地杆的最底层水 平杆离地高度不应大于550mm。
坍塌机理
坍塌机理
坍塌机理
坍塌机理
西安建筑大学模板支架的整架试验
脚手架盖梁支架计算方法
脚手架盖梁支架计算方法一）立杆支撑稳定性验算计算原则：考虑到脚手架钢管的使用磨损情况，钢管材料按照中48X3.5mm 进行验算。
脚手架钢管截面积A = 4.89cπι2,回转半径i=15. 78mm,钢材抗压强度设计值为205MPa;1、不含大跨盖梁支架立杆支撑布置按照0.6X0. 6m （纵向X横向）进行设计，横杆设计按照步距 1. 2m进行计算。
取单位面积重量最大的PHN05号盖梁4. 514t∕m2盖梁混凝土：⑴荷载计算：（不考虑风荷载）：①永久荷载（ENGk）A、混凝土重：66. 2m3*25∕ （19.295*1. 9）=45. 144kN∕m2B、模板及支架重：0. 75 kN∕m2C、ΣNGK= （45. 144+0. 75）×0. 6×0, 6 = 16. 522kN②活荷载（ENQK）A、施工人员及设备荷载：LO kN∕m2B、振捣混凝土荷载：2. 0 kN∕m2C、ΣNQK= （1. 0 + 2.0） X0. 6X0. 6 = 1. 08 kN⑶计算荷载（N）N=l. 2NGK+1. 4NQK=1. 2×16. 522 + 1. 4×1. 08 = 21. 338kN2、立杆稳定性计算：N∕ΦA≤f式中：N 一立杆轴向力，取N=2L 338kN;6—稳定系数，根据长细比入=76,查得稳定系数6=0.744A一立杆截面积，A=4. 89cm2;f一钢材抗压强度设计值，取f = 205MPa.N∕ΦA = 21338∕ （0. 744X489） =58. 65MPa<f = 205 MPa故立杆稳定二）立杆地基承载力计算荷载计算：（不考虑风荷载）单根立杆的轴向力N=2L 338 kN整个支架的总竖向力 No 为 21. 338X36. 66/ （0.6X0.6） =2172. 92kN基础底面积为19. 295*1. 9=36. 66m2则基础底面平均压力：P=N∕A = 2172. 92/36. 66 = 59. 27KPa<80 Kpa （上海市地基平均承载能力）2、大跨箱梁桥大盖梁支架立杆支撑布置按照0.6X0. 3m （纵向X横向）进行设计，横杆设计按照步距 1. 2m进行计算。
地基承载力计算方案(脚手架)
脚手架稳定性计算方案一、对脚手架以上的模板、支架、钢筋及砼的重量进行计算砼自重：384.18×24=9220.32KN钢筋重：Ⅰ级＋Ⅱ级=2.55+75.79=78.34t=78.34×9.8=767.732KN模板重：①. 一侧钢模长0.33+0.5+0.711+0.803+0.65+0.35=3.344m（可参见“角钢支撑图”）两侧钢模面积 3.344×75×2=501.6m2钢模重70.4×9.8×501.6=346KN (钢模重量取70.4㎏/m2)②. 竹胶板自重标准值取9.8KN/m3竹胶板长度：3.748+4.6+(0.21＋0.47＋0.8)×2=11.3米（木枋结构图）竹胶板厚度为0.015m，其自重为9.8×11.3×75×0.015=124.6KN③. 竹胶板芯模内为5×7木枋，其重量为木枋重力密度取为5KN/m3芯模木枋结构图如下：0.8)×2=10.44m五根纵向木枋长：5×1.05=5.25m两根斜向木枋长：2×1.4=2.8m芯模内木枋总长：10.44+5.25+2.8=18.49m一榀木架重量：5×18.49×0.05×0.07=0.32KN木架间距为0.4m，75m内共有木架75/0.4+1=188榀由此可知，芯模内木架总重为。
图中为2.1m模板的角钢支撑架。
由图中尺寸可得：角钢总长为：1.24+1.14+1.29+0.86+0.49+0.70+0.64+0.89+0.46=7 .71m角钢为7.5号等肢角钢，重量为7.976㎏/m。
槽钢为8#槽钢，长为1.95m，其单重为8.04kg/m。
一榀角钢支架重量：7.71×7.796＋1.95×8.04=75.8kg75.8×9.8=742.8N=0.74KN由箱梁平面布置图可知，在75米长度内共有31道2.1m 模板，则角钢支架有31×4=124榀。
脚手架计算资料
1、基本参数车行地通道施工分段长度按9m，模板支架搭设高度为4.9m；人行地通道施工分段长度为17m,模板支架搭设高度为3.6m。
模板：底板采用组合钢模板，墙体及顶模采用标准P6015定型钢模板,横向安装,模板尺寸600×1500×55mm，钢板厚度5mm。
横向水平杆：采用φ48mm×3.5mm钢管，间距800mm，步距800mm。
纵向水平杆：采用φ48mm×3.5mm钢管，间距800mm，步距1200mm。
立杆：采用φ48mm×3.5mm钢管,横向及纵向间距800mm。
扣件：采用可锻铸铁制作，符合国标GB 15831标准。
立杆、水平杆和斜撑接长方式：采用对接扣件连接。
2、荷载计算根据荷载组合，侧墙模板荷载包括新浇筑混凝土对模板侧面的压力和倾倒混凝土时产生的荷载。
（1）新浇筑混凝土对模板侧面的压力：侧模受到新浇砼的最大侧压力按公式（1）和公式（2）计算，取较小值:F1=0.22γctβ1β2V1/2（1）F 1=γcH （2）其中γc——混凝土的重力密度，取25.0kN/m3；t ——新浇混凝土的初凝时间（h），按200/(T+15)，T为砼入模温度，取25℃,t=5h；V ——混凝土的浇筑速度，取2.0m/h；H ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取施工段高度5.0m；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.00，掺外加剂时取1.20，按不掺外加剂；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，按坍落度120mm取1.15。
按公式（1），Fy=0.22×25.00×5.00×1.00×1.15×2.01/2=44.72kN/m2按公式（2），Fy=25.0×5=125.0kN/m2取Fy=44.72kN/m2（2）倾倒混凝土时产生的荷载：考虑采用泵车泵送砼入模，泵送砼产生的荷载标准值按下式计算：Fb=10Q(Q/D2+2h1/2)。
脚手架计算书
扣件钢管楼板模板支架计算书模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
模板支架搭设高度为8.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.90米，立杆的步距 h=1.50米。
梁顶托采用100×100mm方木。
图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为48×3.5。
一、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 25.000×0.200×0.900+0.350×0.900=4.815kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.900=2.700kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 90.00×1.80×1.80/6 = 48.60cm3；I = 90.00×1.80×1.80×1.80/12 = 43.74cm4；(1)抗弯强度计算f = M / W < [f]其中 f ——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M ——面板的最大弯距(N.mm)；W ——面板的净截面抵抗矩；[f] ——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；M = 0.100ql2其中 q ——荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100×(1.2×4.815+1.4×2.700)×0.250×0.250=0.060kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.060×1000×1000/48600=1.229N/mm2面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!(2)抗剪计算T = 3Q/2bh < [T]其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×4.815+1.4×2.700)×0.250=1.434kN截面抗剪强度计算值 T=3×1434.0/(2×900.000×18.000)=0.133N/mm2截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.677×7.515×2504/(100×6000×437400)=0.076mm面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!二、模板支撑方木的计算方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
JGJ130-2011脚手架规范标准 ppt课件
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规范修订的背景
• 和本规范配套的相关规范在内容作了修 订，使本规范在内容上应作出修改，和相 关规范协调。
• 施工现场高大支架和模板工程数量增多， 事故频发。在技术上亟待给予指导和规范。
• 9.0.13 在脚手架使用期间，严禁拆除下列 杆件：
1 主节点处的纵、横向水平杆，纵、横 向扫地杆；
2 连墙件。
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• 6.3.3 脚手架立杆基础不在同一高度上时， 必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨 与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡 上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于 500mm（图6.3.3）。
• 新规范1.0.1 为在扣件式钢管脚手架设计与施 工中贯彻执行国家安全生产的方针政策，确 保施工人员安全，做到技术先进、经济合理、 安全适用，制定本规范。
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总则
• 1.0.2 本规范适用于房屋建筑工程和市政工程 等施工用落地式单、双排扣件式钢管脚手架、 满堂扣件式钢管脚手架、型钢悬挑扣件式钢 管脚手架、满堂扣件式钢管支撑架的设计、 施工及验收 。
• 1.0.4 扣件式钢管脚手架的设计、施工及验收， 除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现 行有关标准的规定。
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总则
• 旧规范1.0.4 扣件式钢管脚手架施工前，应根 据本规范的规定编制施工组织设计。
• 新规范1.0.3 扣件式钢管脚手架施工前，应按 本规范的规定对其结构构件与立杆地基承载 力进行设计计算，并应编制专项施工方案。
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• 9.0.14 当在脚手架使用过程中开挖脚手架 基础下的设备基础或管沟时，必须对脚手 架采取加固措施。
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2005年7月8日，内蒙古自治区****1号汽轮机房的球型网架 屋面结构发生垮塌，导致6名施工人员死亡、8人受伤 的重大事 故；处罚监理企业资质等级由甲级降为乙级；总监给予吊销监理 工程师执业资格证书，终身不予注册的处罚。对项目监理张某未 经注册，以监理工程师名义从事监理业务，给予通报批评，并责 成内蒙古自治区建设厅对其处以5000元的罚款。
对较大的深基坑、地下暗挖工程、高大模板工程的专项施工方案，施 工单位还应组织专家进行论证、审查。
一、国家有关建筑安全法律 2.建筑工程安全条例
第五十七条 违反本条例的规定，工程监理单位有下列行为之一的， 责令限期改正；逾期未改正的，责令停业整顿，并处10万元以上30万 元以下的罚款；情节严重的，降低资质等级，直至吊销资质证书；造 成重大安全事故，构成犯罪的，对直接责任人员，依照刑法有关规定 追究刑事责任；造成损失的，依法承担赔偿责任： 一、未对施工组织设计中的安全技术措施或专项施工方案进行审查的 二、发现安全事故隐患未及时要求施工单位整改或暂时停止施工的 三、施工单位拒不整改或不停止施工，未及时向有关主管部门报告的
分析： 这是一起较为典型的脚手架整体
失稳坍塌事故。引起事故的原因是多方面
的，而直接原因则是附墙拉接点不够和违
反操作规程，剪断了一部分拉结铅丝。在整
个南侧墙面30×27m外脚手架上，仅有5个刚性的附墙拉 结支撑点，而用10号铅丝设置的拉结松紧不一，不能有效 地起到拉结作用。在施工作业中，工人又随意剪断原已偏 少的拉结铅丝，事后查出，南墙面第3排和第4排原设的8 根拉结铅丝只剩了2根，而底部两排则没有设置拉结，再 加上拉结构股数、方向、材质以及垂直偏差较大等其它原 因，就使脚手架的主要受力部位在自重和施工荷载作用下 产生整体失稳破坏。
3. 处罚情况
2003年2月18日，***杭州研发生产中心工程发生一起模板支 架坍塌，造成13人死亡，16人受伤的重大事故 。项目的监理工 程师，对工程项目监理不力，对支模架搭设的质量问题未及时审 查、监督，监理失职。依据规定决定给予停止执业一年的处罚 ， 作为工程监理部总监，给予吊销监理工程师注册证书、五年内不 予注册的处罚
施工现场当时沿高度共有15排纵向水平杆、 30m长的南面脚手架的中部第4～5排向南拱出并 下沉了20～30cm，听到断裂响声，脚手架随之向 下垂直坍塌，而距建筑物南侧仅7 m的居民住房 未受影响。坍塌的脚手架为南墙面全部和东西墙
面的一部分，东、西墙面脚手架的其余部分因受
北墙面的牵引而被拉成斜梯状。当时在这段架子 上作业的有17人，5人听到响声后跳入窗内，1人 抱住就近的铸铁落水管，其余11人随坍塌的脚手 架坠落到地面。
一、国家有关建筑安全法律
2.建筑工程安全条例
第十四条 工程监理单位应当审查施工组织设计中的安全技术措施或者 专项施工方案是否符合工程建设强制性标准。
工程监理单位在实施监理过程中，发现存在安全事故隐患的，应当要 求施工单位整改；情况严重的，应当要求施工单位暂时停止施工，并及时 报告建设单位。施工单位拒不整改或者不停止施工的，工程监理单位应当 及时向有关主管部门报告。
第四十五条 施工现场安全由建筑施工企业负责。 第三十五条 工程监理单位与承包单位串通,为承包 单位谋取非法利益,给建设单位造成损失的,应当与承包单 位承担连带赔偿责任 。 第六十九条 工程监理单位与建设单位或者建筑施工 企业串通,弄虚作假，降低工程质量的,责令改正,处以罚 款,降低资质等级或者吊销资质证书;有违法所得的,予以 没收;造成损失的,承担连带赔偿责任;构成犯罪的,依法追 究刑事责任
工程监理单位和监理工程师应当按照法律、法规和工程建设强制性标 准实施监理，并对建设工程安全生产承担监理责任。
第二十六条 施工单位应当在施工组织设计中编制安全技术措施和施工 现场临时用电方案，对下列达到一定规模的危险性较大的分部分项工程编 制专项的施工方案，并附有安全验算结果，经施工单位技术负责人、总监 理工程师签字后实施，由专职安全生产管理人员进行现场监督:一、基坑支 护与降水工程；二、土方开挖工程，三、模板工程、四、起重吊装工程、 五、脚手架工程、六、拆除、爆破工程等。
二、分析当前脚手架发生事故的原因
二、分析当前脚手架发生事故的原因
2、连墙措施不可靠，11层脚手架瞬间坍塌
脚手架倒塌状况
脚手架整体侧移、弯曲，架管严重变形
3、连墙件随意提前拆除，造成脚手架坍塌，导 致1人死亡，25人受伤的重大安全事故、
脚手架倒塌状况
脚手架倒塌另一面状况
脚手架整体弯曲
上海某办公综合楼工地上的27m高钢管脚手架 整片垂直坍塌，造成2人死亡、2人重伤和10人轻 伤的重大事故（脚手架整体失稳坍塌事故）。
二、分析当前脚手架发生事故的原因
1.技术原因（施工前的主要原因）
脚手架和模架倒塌的主要原因是支撑失稳，连接强度不够，由于许 多施工企业在模板工程施工前，没有进行模板设计和刚度验算，只靠经 验来进行支撑系统布置，使支撑系统的刚度和 稳定性考虑不足。甚至 有些单位就没有编制施工安全技术措施和专项方案或者没有对可能出现 的问题进行原因分析并制定相应的预备方案。这些因素造成事故的发生。 （主要就是连墙件的强度不够和地基承载力不足）
脚手架和模板支架计算讲座
一、国家有关建筑安全法律
1.建筑法
第三十二条 建筑工程监理应当依照法律、行政法规 及有关的技术标准、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计文件和建筑工程承包合同，对承 包单位在施工质量、建设工期和建设资金使用等方面，代 表建设单位实施监督。
工程监理人员认为工程施工不符合工程设计要求，施 工技术标准和合同约定的,有权要求建筑施工企业改正
四、未依照法律、法规和工程建设强制性标准实施监理的。 第五十八条 注册执业人员未执行法律、法规和工程建设强制性标
准的，责令停止执业3个月以上1年以下；情节严重的，吊销执业资格 证书，5年内不予注册；造成重大安全事故的，终身不予注册；构成犯 罪的，依照刑法有关规定追究刑事责任。
一、国家有关建筑安全法律