《橋梁施工》 課件 第50-55講-模板設計、支架設計

第50講模板設計(1)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入

我們在日常生活中所見的各種橋梁結構，其造型千奇百怪，這是因為混凝土具有很強的可塑性，它的形狀尺寸完全是由模板所決定的，因此模板的設計計算非常重要。模板設計教學項目的任務就是分析研究如何進行模板設計，確保模板施工中的安全可靠。掌握模板設計荷載及荷載組合目標3

了解模板的構造目標1

熟悉模板設計原則和設計程序目標2能力目標教學目標模板的構造模板由面板，內外肋，拉桿，圍箍，支架或拱架組成。具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性;1充分保證結構物的設計形狀、尺寸及各部分相對位置的正確性;2構造和制造力求簡單，裝拼方便，以提高裝、拆速度和增加周轉次數(shù)；3模板設計的基本要求接縫嚴實、緊密，保證不漏漿，靠結構外露面的模板應平整、光滑。4模板設計程序

3參考以往的設計資料，擬定本工程結構示圖；確定施工設計荷載，進行強度、剛度和穩(wěn)定性驗算；繪制結構圖；一二三四制定相應的模板工程施工工藝。

1模板、支架自重；2新澆筑混凝土、鋼筋、預應力筋或其他巧工結構物的重力;3施工人員及施工設備、施工材料等荷載；4振搗混凝土時產生的振動荷載；5新澆筑混凝土對模板側面的壓力；6混凝土入模時產生的水平方向的沖擊荷載；7設于水中的支架所承受的水流壓力、波浪力、流冰壓力、船只及其他漂浮物的撞擊力；8其他可能產生的荷載，如風荷載、雪荷載、冬季保溫設施荷載等。模板的設計荷載設計模板時，應根據(jù)模板類型按下表進行荷載組合：序號模板類型荷載組合類型強度計算剛度驗算1梁、板的底模板以及支撐板、支架1+2+3+4+7+81+2+7+82梁、拱、柱、墻的側面模板4+553尺寸較大結構（墩臺）的側面模板5+65模板設計荷載組合1

模板及支架自重：可按圖紙或實物計算確定，或參考下表計算：

模

板

構

件木模板kN/m2定型組合鋼模板kN/m2平板模板及小楞自重0.30.5樓板模板自重（包括梁的模板）0.50.75樓板模板及支架自重（樓層高度4m以下）0.751.1

荷載標準值2新灌筑砼重量，按γH計算，其中H為砼灌筑高度（m），γ為砼容重，素砼可取2.5t/m3，鋼筋砼可取2.6t/m3；

3施工人員及設備荷載標準值：計算模板及小楞時：均布活荷載2.5kN/m2，另以集中荷載2.5kN驗算，取兩者中較大值；計算支承小楞的構件時：均布活荷載1.5kN/m2；計算支架立柱等構件時：均布活荷載1.0kN/m2。對大型澆筑設備(上料平臺等)、砼泵等按實際情況計算。如砼堆積料的高度超過100mm時，則按實際情況計算。堆放材料要均勻，不得集中一處模板上的荷載不能超過設計要求

4振搗砼時產生的荷載標準值：水平面模板2.0kN/m2；垂直面模板4.0kN/m2（作用范圍在有效壓頭高度之內）。

5新澆筑砼對模板側面的壓力標準值：當采用內部振動器時，新澆筑的砼作用于模板的最大側壓力，按下列兩式計算,并取兩式中的較小值：砼的振搗向模板中供料方法水平荷載標準kN/m2用溜槽、串筒或由導管輸出2用容量為<0.2m3的運輸器具傾倒2用容量為0.2~0.8m3的運輸器具傾倒4用容量為>0.8m3的運輸器具傾倒6

6傾倒砼時產生的荷載標準值傾倒砼時對垂直面模板產生的水平荷載標準值，按下表采用。注：作用范圍在有效壓頭高度以內砼吊斗下料項次荷

載

類

別γi1模板及支架自重

1.22新澆筑砼自重3鋼筋自重4施工人員及施工設備荷載1.45振搗砼時產生的荷載6新澆筑砼對模板側面的壓力1.27傾倒砼時產生的荷載1.4

荷載設計值：計算模板及支架時，應將前述的⑴～⑺項荷載標準值乘以相應的荷載分項系數(shù)以求得荷載設計值，荷載分項系數(shù)按下表采用。

荷載組合

模板的設計的穩(wěn)定性:

模板還應檢算在尚未灌筑砼時的抗傾倒穩(wěn)定性。檢算穩(wěn)定性時，模板側面所受風力應根據(jù)具體情況決定，一般為當?shù)禺敃r最大風力，無資料時可取1kN/m2，穩(wěn)定安全系數(shù)不得小于1.3。

模板，支架及拱架剛度的驗算變形限值結構表面外露的模板，撓度為模板構件跨度的1/400；結構表面隱蔽的模板，撓度為模板構件跨度的1/250；拱架，支架受載后撓曲的桿件（蓋梁，縱梁），其彈性撓度為相應跨度的1/400；鋼模板的板面變形為1.5mm；鋼模板的鋼棱和柱箍變形為L/500和B/500（其中：L為計算跨徑，B為柱寬）。本講小結了解認識模板的構造熟悉模板設計原則和設計程序掌握模板設計荷載及荷載組合作業(yè)上網或者到圖書館查找規(guī)范，進一步搞清楚模板設計中的八個方面荷載標準值如何進行計算？謝謝大家！

不妥之處敬請批評指正！第51講模板設計(2)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入

我們在日常生活中所見的各種橋梁結構，其造型千奇百怪，這是因為混凝土具有很強的可塑性，它的形狀尺寸完全是由模板所決定的，因此模板的設計計算非常重要。模板設計教學項目的任務就是分析研究如何進行模板設計，確保模板施工中的安全可靠。

掌握拉桿、外拉箍計算目標3掌握面板計算目標1掌握內、外肋計算目標2能力目標教學目標

模板計算面板計算內、外肋計算拉桿、外拉箍計算

面板計算1.單向板計算為簡化計算，面板取單位寬度，按三跨連續(xù)梁計算，如簡圖

面板的強度計算最大彎矩：或式中：式中：

面板的撓度計算式中：一般模板設計為撓度變形控制設計，設計時先擬定板厚計算出最大容許跨徑。其做法是：當容許撓度f/L=1/400時，模板的允許跨徑為：鋼模板木模板當容許撓度f/L=1/250時，模板的允許跨徑為：鋼模板木模板

雙向板計算

鋼模板比較薄，縱、橫向均設肋，當其間距之比小于2時，則成為雙向板。鋼模板大多屬于此類。計算方法是：將肋間面板作為計算單元，其四邊的支承情況視肋的剛度及焊接牢固程度而定。當縱、橫肋用材剛度較大，焊接牢固時，四邊按固端計；當剛度不大而且不同，并有一個方向焊接較弱時，則弱邊按簡支板，強邊按固端板計算。縱、橫肋使用剛度不同的很少見！固鋼模多數(shù)應為固端板。計算時應分別對面板、肋條，拉桿等進行強度和剛度兩個方面計算。

內外肋計算計算原則：連續(xù)內肋跨數(shù)不同時，按不同跨數(shù)的有關公式進行計算；連續(xù)內肋帶懸臂時，應同時驗算懸臂端的彎矩和撓度，取最大值控制；每根內肋的受荷面積內肋間距的確定，除按計算要求外，還可根據(jù)施工需要減少內肋間距。1.按抗彎強度計算內肋的跨度內肋按單跨及兩跨梁計算時，其計算公式如下：2.按撓度計算內肋的跨度得：得：式中：1.按抗彎強度計算內肋的跨度內肋按三跨以上連續(xù)梁計算時，其計算公式如下：得：2.按撓度計算內肋的跨度得：

模板拉桿、外拉箍計算1.模板的拉桿用于連接內外兩側模板，保持內外模板間距，承受砼的側壓力和其它荷重，確保模板有足夠的剛度和強度。拉桿一般設在內、外肋交叉點上，其計算公式如下：模板所承受的拉力：式中：式中：2.圓形或圓端形橋墩模板，為了解決圓弧面上的水平荷載，采用拉箍來承受拉力，計算式如下：式中：本節(jié)小結掌握面板計算掌握內、外肋計算掌握拉桿、外拉箍計算謝謝大家！

不妥之處敬請批評指正！第52講模板設計(3)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入

本節(jié)課將以大連市甘南路立交橋大模板設計實際工程為教學案例，分析研究如何進行模板設計計算，培養(yǎng)學生的工程臨時結構------模板的設計與檢算能力。

掌握橋梁大塊鋼模板工程計算實例

目標2理解混凝土對模板的側壓力計算概念及公式目標1能力目標教學目標混凝土對模板的側壓力計算在進行混凝土結構模板設計時，常需要知道新澆混凝土對模板側面的最大壓力值，以便據(jù)此計算確定模板厚度和支撐的間距等。混凝土作用于模板的側壓力。根據(jù)測定，隨混凝土的澆筑高度而增加，當澆筑高度達到某一臨界值時，側壓力就不再增加，此時的側壓力即為新澆筑混凝土的最大側壓力。側壓力達到最大值的澆筑高度稱為混凝土的有效壓頭。

采用內部振搗器時，最大側壓力，可按下列二式計算：

F—模板的最大側壓力（kN/m2）；γC—混凝土的重力密度（kN/m3）；tO—新澆混凝土的初凝時間（h），可按實測確定。當缺乏試驗資料時，可采用tO=200/（T+15）計算；T—混凝土的溫度（O）；采用內部振搗器時，最大側壓力，可按下列二式計算：V——混凝土的澆注速度（m/h）；H——混凝土側壓力計算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m）；β1——外加劑影響修正系數(shù)，不摻加外加劑時取1.0；摻加具有緩凝作用的外加劑時取1.2；β2——外加劑影響修正系數(shù)，當坍落度小于30mm時，取0.85；50～90mm時，取1.0；110～150mm時，取1.15。有效壓頭高度h（m）按下式計算：h=F/γC新澆混凝土對模板側面的最大壓力計算表澆筑速度（m/h）混凝土的最大側壓力標準值（KN/m2）在下列溫度條件下5OC10OC15OC20OC25OC30OC35OC0.30.60.91.21.51.82.12.42.73.04.05.06.028.9240.9050.0957.8464.6770.8476.5181.8086.76*91.45*105.60*118.06*129.3323.1432.7240.0746.2751.7356.6761.2165.4459.4173.1674.48*94.45*103.4719.2827.2733.3938.5643.1147.2351.0154.5357.8460.9770.4078.7186.2216.5223.3728.6233.0536.9540.4843.7246.7449.5752.2560.3467.4673.9014.4620.4525.0528.9232.3335.4238.2640.9043.3845.7352.8059.0364.6712.8618.1822.5725.7128.7531.4934.0136.3638.5740.6546.9452.4857.4911.5715.3620.4023.1425.8728.3430.6132.7234.7036.5842.2447.2351.73注：1、普通混凝土坍落度為5~9cm，未摻加外加劑；2、帶*號的數(shù)值應按90KN/m2的限值采用;3、上表數(shù)值表明混凝土側壓力與澆筑溫度成反比。

大塊鋼模板工程計算實例

實例2：大連市甘南路立交橋，跨越既有哈大鐵路及建設中的哈大鐵路客運專線橋（38＋60＋60＋38）m懸臂澆筑預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁，箱梁截面最高H=3.74m，最大懸澆節(jié)段3.5m，掛藍外側面板制作4m寬。墩頂O號塊梁段355m3混凝土,墩頂O號塊梁段澆筑時間估計7小時，平均澆筑速度V=0.53m／h，腹板較薄、澆筑速度V=2.0m／h。C50泵送混凝土，施工坍落度12~16cm，混凝土重度26KN／m3，摻加減水劑。箱梁施工期間預計在明年3~4月間開始，預計最低澆筑溫度T=15OC。一、計算作用在模板上的最大側壓力和有效壓頭高度【解題】：1.求澆筑混凝土對模板最大側壓力根據(jù)本工程施工條件，懸澆節(jié)段不摻加緩凝劑?。害?=1.0，β2=1.15由公式

=0.22×26×{200÷（15+15）}×1×1.15×20.5

=62.02KN/m2由公式F=rCH=26×3.74=97.24KN/m2按最小值計算，故最大側壓力為62.02KN/m2。2.求新澆筑混凝土的有效壓頭高度由公式h=F/γC

=62.02÷26≈2.39m故有效壓頭高度為2.39m。二、模板計算荷載1、新澆混凝土側壓力：新灌混凝土的最大側壓力q1=F=62.02KN/㎡；2、混凝土灌注沖擊力：混凝土的灌注沖擊力荷載q2=1.0KN∕㎡；{依據(jù)（JGJ166-2008）《澆筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》取值}。3、混凝土振搗振動力：混凝土內部振搗荷載q3=2.0KN∕㎡；{依據(jù)（JGJ166-2008）《澆筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》取值}。4、計算荷載：模板計算荷載q=1.2q1+1.4（q2+q3）=78.62KN∕㎡=0.7862kg/c㎡。三、模板擬定設計結構考慮箱梁外觀質量要求，外側鋼模板不設對拉筋，按整體剛度設計，板面撓曲變形按L∕500控制。模板結構擬采用6mm厚鋼板做面板，[160×63×6.5槽鋼做骨架，∠75×50×5角鋼做加勁肋，75×6板條做筋板，間距均按300mm布置。模板加勁肋以槽鋼[160×63為主骨架，間隔120cm網狀布置。三、模板擬定設計結構三、模板擬定設計結構按[160×63×6.5槽鋼主骨架支撐點截取計算單元，其代表計算單元為：1200mm×1200mm。

四、計算模板組合慣性矩1、截面組合重心組合構件幾何特征：6mm厚面板：A1=0.6×120=72cm2，I1=2.16cm4；槽鋼[160×63×6.5骨架：

A2=21.962cm2，I2=866.2cm4；角鋼∠75×50×5加勁肋：A3=6.125cm2，

I3=34.86cm4，yo=2.4cm；兩條75×6筋板：

A4=9.0cm2，I4=42.2cm4；總橫截面積：A=A1+A2+A3+A4=109.08cm2；設組合重心距離板面為x，則：Ax=0.3A1+8.6A2+3.0A3+4.35A4得到：x=2.46cm。四、計算模板組合慣性矩2、組合慣性矩I組合慣性矩I=（I1+I2+I3+I4）+

（2.162A1+6.142A2+0.542A3+1.892A4）=945.4+1197.36=2143cm4。24.6五、驗算模板抗彎強度和撓度計算寬度：L=120cm；允許彎曲撓度：[ω]=120/500=0.24cm=2.4mm；模板用鋼材材質均為：Q235；其彈性模量：E=2.1×105N/mm2=2.1×106Kg/cm2；允許彎曲拉應力：f=210Mpa；其抗剪切強度：[fV]=120Mpa。1.驗算方法一：按四邊固定板結構計算其受力結構如右圖所示。（1）驗算彎曲拉應力由Lx/Ly=1查表得撓度和彎矩系數(shù)為：Kf=0.00127，KMx=0.0176，KMy=0.0176。L=120cm寬荷載:q=120cm×0.7862kg/cm2=94.34kg/cm；板跨中彎矩：Mx=My=KMxqL2=0.0176×94.34×1202=23910Kg-cm；Mx（V）=My（V）=Mx+νMy=31083kg-cm；ν—泊桑比，鋼材取0.3；最大彎曲拉應力：σmax==205kg/cm2=20.5Mpa；結果﹤f=210Mpa，彎曲抗拉強度滿足要求。1.驗算方法一：按四邊固定板結構計算撓度四、計算模板組合慣性矩24.6141.4（2）最大撓度驗算荷載取1m板寬:q=78.62kN/m2=0.079N/mm2；模板剛度等效厚度：h==59.8mm

（L=120cm）

模板剛度：

=4.11×109N-mm（ν—泊桑比，鋼材取0.3）跨中撓度：ω=Kω=0.00127×(0.079×12004)÷（4.11×109）=0.051mm，滿足要求。1.驗算方法一：按四邊固定板結構計算撓度2.驗算方法二：按兩端固定板梁結構計算（1）驗算彎曲拉應力最大彎矩：MA=MB==113213kg-cm。最大彎曲拉應力：σmax==804.8kg/cm2=80.5Mpa﹤f=210Mpa，彎曲抗拉強度滿足要求。其中：計算跨度-L=120cm均布荷載-q=120cm×0.7862kg/cm2=94.344kg/cm（2）最大撓度驗算跨中最大撓度=（94.34×1204）÷（384×2.1×105×2143）=1.1mm，滿足要求。實際為雙向板，實際應力、撓度會小很多。2.驗算方法二：按兩端固定板梁結構計算面板：6mm厚Q235鋼板，板肋最小方格為300mm×300mm。按按四邊固定板結構計算。由Lx/Ly=1查表得撓度和彎矩系數(shù)為：Kf=0.00127。板寬：L=120cm，其均布荷載：q=1.2m×78.62KN∕m2=0.09434N/mm2；h=6mm，L=300mm。模板剛度：=4.15×106N-mm；跨中撓度：ω=Kω=0.00127×(0.0943×3004)÷(4.15×106)=0.23mm，小于L/500=0.6mm，滿足要求。六、驗算模板面板撓度本節(jié)小結理解混凝土對模板的側壓力計算概念及公式。掌握大塊鋼模板工程計算實例

。作業(yè)

混凝土墻高H=4.0m，采用坍落度為30mm的普通混凝土?；炷恋闹囟让芏萺C=25KN/m3，澆筑速度V=2.5m/h，澆筑入模溫度T=20OC。問：作用在模板上的最大側壓力和有效壓頭高度是多少？作業(yè)解答【解題】：1.求澆筑混凝土對模板最大側壓力由題意取β1=1.0，β2=0.85由公式

=0.22×25×{200÷（20+15）}×1.0×0.85×2.50.5=42.2KN/m2由公式F=rCH=25×4.0=100KN/m2按最小值計算，故最大側壓力為42.2KN/m2。2.求新澆筑混凝土的有效壓頭高度由公式h=F/γC

=42.2÷25≈1.7m故有效壓頭高度為1.7m。謝謝觀看！第53講支架設計(1)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入在橋梁設計與施工過程中，由于客觀條件的需要，不可避免的需要在施工現(xiàn)場搭設支架，立模板進行混凝土現(xiàn)場澆筑工作，本教學項目就是研究如何進行支架設計計算，從而確保支架受力合理可靠，使得整個施工過程安全穩(wěn)定。

掌握支架設計要求、荷載、荷載組合及簡明計算方法任務3

理解鋼管支架的專業(yè)術語的涵義任務1

熟悉工程中常用的鋼管支架類型任務2能力目標教學目標立桿——支架垂直于水平面的豎向桿件。立桿縱向間距——立桿沿橋梁縱軸線方向的間距，用符號a表示。立桿橫向間距——立桿沿橋梁橫向的間距，用符號b表示。縱向水平桿——桿軸方向沿橋梁縱軸線方向并垂直于立桿的水平桿件，簡稱“大橫桿”。橫向水平桿——桿軸方向沿橋梁橫向并垂直于立桿的水平桿件，簡稱“小橫桿”。鋼管支架專業(yè)術語立桿

立桿縱向間距立桿橫向間距縱向水平桿

橫向水平桿

鋼管支架專業(yè)術語縱向掃地桿——靠近地面布置的縱向水平桿。橫向掃地桿——靠近地面布置的橫向水平桿。封頂桿——離立桿頂部最近的水平桿件?？v向剪刀撐——在橋梁縱向豎平面內布置的、水平傾角為45°~60°的斜向桿件。橫向剪刀撐——在橋梁橫向豎平面內布置的、水平傾角為45°~60°的斜向桿件。立桿步距——沿立桿軸線方向水平桿件的間距，用符號h表示，簡稱“步距”。鋼管支架專業(yè)術語縱向掃地桿橫向掃地桿縱向剪刀撐橫向剪刀撐立桿步距鋼管支架專業(yè)術語主節(jié)點——立桿、縱向水平桿、橫向水平桿三桿緊靠的扣件連接或碗扣連接的節(jié)點，三向桿件在主節(jié)點處可以相互傳力?？奂捎寐菟ňo固的扣接連接件。直角扣件——用于垂直交叉桿件間連接的扣件。旋轉扣件——用于平行或斜交桿件間連接的扣件。對接扣件——用于桿件對接連接的扣件。對接時相互對接桿件的軸線為同一軸線。鋼管支架專業(yè)術語(a)直角扣件；(b)旋轉扣件；(c)對接扣件

鋼管支架專業(yè)術語防滑扣件——根據(jù)抗滑要求增設的非連接用途扣件。連墻桿——水平桿件與橋梁墩臺直接連接時，稱為連墻桿。底座——設于立桿底部的墊座。固定底座——不能調節(jié)支墊高度的底座?？烧{底座——能夠調節(jié)支墊高度的底座。墊板——設于底座下的支承板。頂托——立桿頂部用以支承水平桿的墊座。鋼管支架專業(yè)術語底座固定底座可調底座墊板頂托支架搭設過程中檢查立桿的垂直度

立桿的垂直度

扣件式鋼管支架掃地桿距離地面不應超過20cm掃地桿扣件式鋼管支架立桿相鄰接頭不在同一步高內對接扣件扣件式鋼管支架剪刀撐剪刀撐未從下面貫穿到頂扣件式鋼管支架剪刀撐應搭接不能對接剪刀撐扣件式鋼管支架碗扣式支架的立桿接長用套管及連接銷孔。鋼管采用Φ48×3.5mm，鋼管壁厚度不得小于3.5mm。由上碗扣、可調底座、可調托撐螺母、下碗扣、橫桿接頭以及斜桿接頭組成。碗扣式鋼管支架立桿連接外套限位銷上碗扣下碗扣橫桿接頭碗扣式鋼管支架可調底座可調底座碗扣式鋼管支架可調托撐可調托撐碗扣式鋼管支架輪扣式鋼管支架輪扣立桿插頭橫桿輪扣式鋼管支架輪扣式鋼管支架具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性;1充分保證結構物的設計形狀、尺寸及各部分相對位置的正確性;2構造和制造力求簡單，裝拼方便，以提高裝、拆速度和增加周轉次數(shù)；3模板支架設計的基本要求接縫嚴實、緊密，保證不漏漿，靠結構外露面的模板應平整、光滑。4支架應穩(wěn)定堅固，能抵抗在施工過程中可能發(fā)生的振動和偶然撞擊。5支架的設計應根據(jù)工程結構形式、荷載情況、地基土類別、施工設備和材料性能等條件進行。1支架的地基與基礎設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JτGD63)的規(guī)定，并應對地基承載力進行計算。2采用定型鋼管腳手架作為支架材料時，支架的設計應分別符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范~(JGJ66)、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范~(JGJ130)的規(guī)定。3支架設計要求補充作用于腳手架和模板支架上的荷載，可分為永久荷載（恒荷載）和可變荷載（活荷載）兩類。腳手架的永久荷載：組成腳手架結構的桿系自重；配件重量；腳手架的可變荷載：

腳手架的施工荷載。風荷載。支架的設計荷載模板支架的永久荷載:

作用在模板支架上的結構荷載

組成模板支架結構的桿系自重

配件自重，根據(jù)工程情況定。模板支架的可變荷載：施工人員及施工設備荷載。振搗混凝土時產生的荷載。風荷載。模板支架的設計荷載1.模板腳手架結構桿系自重標準值，可按規(guī)范采用;2.作用腳手架配件重量標準值，可按下列規(guī)定采用:腳手板自重標準值統(tǒng)一按0.35kN/m2取值。操作層的欄桿與擋腳板自重標準值按0.14kN/m2取值。腳手架上滿掛密目安全網自重標準值按0.01kN/m2

取值。荷載標準值3.模板支撐架荷載標準值：

模板支撐架的自重標準值Q1：應根據(jù)模板設計圖紙確定。新澆筑混凝土自重（包括鋼筋）標準值Q2：對普通鋼筋混凝土可采用25kN/m3，對特殊鋼筋混凝土應根據(jù)實際情況確定。

振搗混凝土時產生的荷載標準值Q3：取2kN/m2。荷載標準值4.腳手架的施工荷載標準值：

操作層均布施工荷載的標準值，應根據(jù)腳手架的用途，結構腳手架取3kN/m2；裝修腳手架取2kN/m2。

2腳手架的操作層層數(shù)按實際計算。5模板支撐架的施工荷載標準值

施工人員及設備荷載標準值按均布活荷載取1kN/m2。振搗混凝土時產生的荷載標準值可采用2.0kN/m2

。荷載標準值6作用于腳手架及模板支撐架上的水平風荷載標準值，應按下式計算：

Wk

=0.7μz·μs·Wo

（4.2.6）式中：Wk——風荷載標準值（kN/m2）；μz——風壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）規(guī)定采用；μs——風荷載體型系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）規(guī)定的豎直面取0.8；Wo——基本風壓（kN/m2），按現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）規(guī)定采用。荷載標準值荷載類別分項系數(shù)

模板支架自重標準值（G1K）永久荷載分項系數(shù)：（1）當其效應對結構不利時：由可變荷載效應控制組合取1.2；由永久荷載效應控制組合取1.35。（2）當其效應對結構有利時：一般情況取1；對傾覆、滑移驗算取0.9。新澆硂向自重標準值(G2K)鋼筋硂自重標準值(G3K)新澆硂對模板側壓力標準值(G4K)施工人員及設備荷載標準值(Q1K)可變荷載分項系數(shù)：一般情況下取1.4；對標準值＞4KN/m2的活荷載取1.3

振搗砼產生荷載標準值(Q2K)傾倒砼產生荷載標準值(Q3K)風荷載（Wk）1.4支架設計荷載分項系數(shù)支架設計荷載組合效應序號計算項目荷載組合1立桿穩(wěn)定計算①永久荷載+可變荷載②永久荷載+0.9（可變荷載+風荷載）2連墻件承載力計算風荷載+3.0kN3斜桿強度和連接扣件（抗滑）強度計算風荷載立桿承載力的簡便計算方法鋼筋砼容重γ=26KN/m3單根鋼管承受的荷載計算：G=26KN/m3×1m3×1.3=33.8KN單根鋼管承力計算：[N]=φ×A×[σ]=0.618×489×205=61.9KN其中[N]：單根鋼管承力Φ：鋼管的穩(wěn)定系數(shù)A：鋼管的截面面積[σ]：普通鋼材的拉壓應力本講小結理解支架的專業(yè)術語熟悉工程實踐中常見支架類型掌握模板支架設計要求、荷載、荷載組合及簡明計算方法作業(yè)上網或者到圖書館查找JGJ166-2008建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范，搞清楚支架設計中涉及的荷載標準值如何計算的問題。謝謝觀看！第54講支架設計(2)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入在橋梁設計與施工過程中，由于客觀條件的需要，不可避免的需要在施工現(xiàn)場搭設支架，立模板進行混凝土現(xiàn)場澆筑工作，本教學項目將以碗扣式鋼管支架規(guī)范為例研究如何進行雙排腳手架設計計算，提高學生的支架設計檢算能力。

熟悉支架結構計算理論與要求任務1

掌握雙排腳手架的結構計算任務2能力目標教學目標采用概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法，以分項系數(shù)的設計表達式進行設計。腳手架的結構設計應保證整體結構形成幾何不變體系，以“結構計算簡圖”為依據(jù)進行結構計算。腳手架立、橫、斜桿組成的節(jié)點視為“鉸接”。腳手架立、橫桿構成網格體系幾何不變條件應保證（滿足）網格的每層有一根斜桿。支架結構設計計算雙排腳手架無風荷載時，立桿一般按承受垂直荷載計算，當有風荷載時按壓彎構件計算。當橫桿承受非節(jié)點荷載時，應進行抗彎強度計算，當風荷載較大時應驗算連接斜桿兩端扣件的承載力。所有桿件長細比不得大于250。當桿件變形有控制要求時，應按照正常使用極限狀態(tài)驗算其變形。支架結構設計計算一.無風荷載時，單肢立桿承載力計算1.立桿軸向力按下式計算：式中：——腳手架結構自重標準值產生的軸向力（kN/m2）；——腳手板及構配件自重標準值產生的軸向力（kN/m2）；——施工荷載產生的軸向力總和，分雙排腳手架與模板支撐架兩種情況（kN/m2）。

雙排腳手架的結構計算一.無風荷載時，單肢立桿承載力計算2.單肢立桿穩(wěn)定性按下式計算：≤式中：A——立桿橫截面積；

——軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，按細長比查規(guī)范；f——鋼材強度設計值。

雙排腳手架的結構計算二.組合風荷載時單肢立桿承載力計算：1.風荷載對立桿產生彎矩按下式計算：

式中：Mw——單肢立桿彎矩（KN·m）；a——立桿縱矩（m）；Wk——風荷載標準值（kN/m2）；

l0——立桿計算長度（m）。

雙排腳手架的結構計算二.組合風荷載時單肢立桿承載力計算：2單肢立桿軸向力按下式計算：

3立桿壓彎強度按下式計算：

≤f

雙排腳手架的結構計算二.組合風荷載時單肢立桿承載力計算：立桿壓彎強度按下式計算：≤f

雙排腳手架的結構計算式中：

β——有效彎矩系數(shù)，采用1.0；

γ——截面塑性發(fā)展系數(shù)，鋼管截面為1.15；

W——立桿截面模量；

NE——歐拉臨界力，（E為材料彈性模量，λ為壓桿長細比）。三.連墻件計算1在風荷載作用下連墻件的軸向力應按下式計算：

雙排腳手架的結構計算式中：

Nc——風荷載作用下連墻件軸向力設計值（kN）；

L1、H1——連墻件豎向及水平間距（m）。三.連墻件計算2連墻件強度及穩(wěn)定應按下式計算：≤

雙排腳手架的結構計算式中：N0——連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力，取3kN；

Ac——連墻件的毛截面積（mm2）。

3當采用鋼管扣件連接時應驗算其抗滑承載力。

四雙排外腳手架的搭設高度

1雙排外腳手架的搭設高度主要受以下因素影響：

最不利立桿的單肢承載力（應為立桿最下段）；

施工荷載及層數(shù)及腳手板鋪設層數(shù)；

立桿的縱向和橫向間距及橫桿的步距；

拉墻件間距；

風荷載等的影響。

雙排腳手架的結構計算

2最不利立桿的單肢承載力的計算，應根據(jù)兩種情況確定最不利單肢立桿的計算長度；

確定單肢立桿承載能力：N≤φAf。3計算立桿的軸向力，根據(jù)施工條件確定荷載等級和層數(shù)以及腳手板的層數(shù)，計算立桿的軸向力。

四雙排外腳手架的搭設高度

雙排腳手架的結構計算

1）腳手板荷載對立桿產生的軸向力：

式中：層數(shù)M；腳手板自重載荷G2。

雙排腳手架的結構計算2）施工荷載：

式中：層數(shù)N；施工荷載Q3

。4計算每步腳手架自重

式中：H——步距（m）；t1——立桿每m重量（kN）；t2——廊道橫桿單件重量（kN）；t3——縱向橫桿單件重量（kN）；t4——內外立桿間斜桿或十字撐重量（kN）。

雙排腳手架的結構計算

四雙排外腳手架的搭設高度5搭設高度計算不組合風荷載時按下式計算：

式中：Nｓ——單肢立桿承載力；

組合風荷載時的H值應按立桿壓彎公式驗算。

雙排腳手架的結構計算

四雙排外腳手架的搭設高度

地基承載力計算

1立桿最小底面積的計算

式中：Ag——支撐單肢立桿底座面積（m2）；fg——地基承載力設計值（kPa）按地勘報告選用，當?shù)鼗鶠榛靥钔習r乘以地基承載系數(shù)。

地基承載力計算2當?shù)鼗鶠閹r石或混凝土時，可不進行計算，但應保證立桿底座與基底均勻傳遞荷載。3當?shù)鼗鶠榛靥钔習r，必須分層夯實，并應考慮雨水滲透的影響。地基承載系數(shù)：對碎石土、砂土、回填土應取0.4；對粘土應取0.5。4當腳手架搭設在結構的樓板、挑臺上時，立桿底座應鋪設墊板，并應對樓板或挑臺等的承載力進行驗算。

模板支撐架計算1單肢立桿承載力的計算

單肢立桿軸向力計算公式：式中：Lx、Ly——單肢立桿縱向及橫向間距（m）；V——Lx、Ly段的混凝土體積（m3）。單肢立桿承載力計算公式同前。

模板支撐架計算2橫桿承載力及撓度計算當橫桿支撐梁時，橫桿彎矩按下式計算：應對橫桿進行抗彎強度計算，可將作用在橫桿上的均布荷載轉化為兩集中荷載P。橫桿彎矩按下式計算式中：M——橫桿彎矩（KN·m）；Pc——梁砼重量及模板重量的1／2；C——梁邊至立桿之間距離。

模板支撐架計算2橫桿承載力及撓度計算橫桿抗彎強度按下式計算：≤f

式中：W——鋼管的截面模量。橫桿的撓度應符合下式規(guī)定：≤式中：——橫桿的最大撓度；——容許撓度，應按設計要求確定。

模板支撐架計算

3碗扣節(jié)點承載力按下式驗算：

橫桿抗彎強度按下式計算：

Pc≤Qb

式中：Qb——下碗扣抗剪強度設計值，取60kN。

4當模板支撐架高度大于8m并有風荷載作用時，應對斜桿內力進行計算，并驗算連接扣件的抗滑能力。

模板支撐架計算當對架體內力計算時將風荷載化解為每一結點的集中荷載W；W在立桿及斜桿中產生的內力、按下式計算：自上而下疊加斜桿最大內力為，驗算斜桿兩端連接扣件抗滑強度：

≤式中：——扣件抗滑強度，取8kN。當下部無密目安全網時，只需計算頂端模板的風荷載。

模板支撐架計算5高度大于8m的模板支撐架并有風荷載作用時，應驗算迎風立桿所產生的拉力，不得超過立桿軸向力荷載，即≥0，否則應采取措施保證架體整體穩(wěn)定。相應風荷載在另一側立桿中產生的壓力，應疊加到立桿軸向力中并驗算其強度。6當采用纜風繩維持架體整體穩(wěn)定時，纜風繩的初始拉力在立桿中的數(shù)值應疊加到立桿軸力中；纜風繩的拉設與拆除應對稱，否則應計算其偏心作用。作業(yè)上網或者到圖書館查找JGJ166-2008建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范，進一步搞清楚支架設計中涉及的計算公式及原理。謝謝觀看！第55講支架設計(3)《橋梁施工》精品資源共享課任務導入在橋梁設計與施工過程中，由于客觀條件的需要，不可避免的需要在施工現(xiàn)場搭設支架，立模板進行混凝土現(xiàn)場澆筑工作，本教學項目以石閘立交橋的模板支架設計計算工程實例為授課內容，分析研究如何進行模板支架設計計算。

掌握案例中支架驗算的內容及方法任務3

熟悉本案例工程概況及支架設計概況任務1

理解箱梁支撐體系驗算理論及荷載分析任務2能力目標教學目標石閘立交處于昆明市主城東二環(huán)路中北，南接大樹營立交，北接小壩立交，在二環(huán)路與白龍路相交路口。石閘立交段新建主線2條、匝道7條，累計總長4327.987m，主線主要有：箱梁32聯(lián)114孔；匝道橋主要有：箱梁15聯(lián)47孔。預應力混凝土連續(xù)箱梁梁高1.8m，主線箱梁頂寬13m～23.015m，翼板寬度3m。一、工程概況

石閘立交效果圖橋跨布置1線路序號段落孔數(shù)×跨徑長度平均高度結構形式（m）（m）Ea線1Ea5-1～Ea5-65×3015012.55預應力箱梁2Ea5-6～Ea5-93×23.2569.7512.44普通鋼筋砼箱梁3Ea5-9～Ea5-123×23.2569.7512.39普通鋼筋砼箱梁4Ea5-12～Ea5-153×309012.7預應力箱梁5Ea5-15～Ea5-183×309012.85預應力箱梁6Ea5-18～Ea5-224×2510013.82普通鋼筋砼箱梁7Ea5-22～Ea5-264×2510015.9普通鋼筋砼箱梁8Ea5-26～Ea5-304×2510018.17普通鋼筋砼箱梁9Ea5-30～Ea5-3335+52+3512220.12預應力箱梁10Ea5-33～Ea5-362×21.45+2567.921.66普通鋼筋砼箱梁11Ea5-36～Ea5-393×257520.38普通鋼筋砼箱梁12Ea5-39～Ea5-423×309018.2預應力箱梁13Ea5-42～Ea5-453×309015.8預應力箱梁14Ea5-45～Ea5-505×23.25116.2512.66普通鋼筋砼箱梁15Ea5-50～Ea5-544×23.25939.94普通鋼筋砼箱梁16Ea5-54～Ea5-5823.25+3×24.797.359.44普通鋼筋砼箱梁Eb線1Eb5-1～Eb5-65×3015011.05預應力箱梁2Eb5-6～Eb5-93×23.2569.7511.23普通鋼筋砼箱梁3Eb5-9～Eb5-123×23.2569.7511.49普通鋼筋砼箱梁4Eb5-12～Eb5-153×309011.8預應力箱梁5Eb5-15～Eb5-183×309012.5預應力箱梁6Eb5-18～Eb5-223×25+24.899.814.24普通鋼筋砼箱梁7Eb5-22～Eb5-264×24.899.216.36普通鋼筋砼箱梁8Eb5-26～Eb5-304×21.5+2185.518.22普通鋼筋砼箱梁9Eb5-30～Eb5-3335+52+3512220.44預應力箱梁10Eb5-33～Eb5-363×257521.14普通鋼筋砼箱梁11Eb5-36～Eb5-393×257519.47普通鋼筋砼箱梁12Eb5-39～Eb5-423×309017.47預應力箱梁13Eb5-42～Eb5-453×309015.27預應力箱梁14Eb5-45～Eb5-505×23.5117.512.41普通鋼筋砼箱梁15Eb5-50～Eb5-544×23.5949.65普通鋼筋砼箱梁16Eb5-54～Eb5-5823.25+3×2598.58.94普通鋼筋砼箱梁橋跨布置2線路序號段落孔數(shù)×跨徑長度平均高度結構形式（m）（m）SZ1線1SZ1-1～SZ1-521.262+21.259+25+24.84692.36717.5普通鋼筋砼箱梁2SZ1-5～SZ1-830.5+46+26102.514.62連續(xù)鋼箱梁3SZ1-8～SZ1-102×357012.57預應力箱梁4SZ1-10～SZ1-1338+46+321168.02連續(xù)鋼箱梁5SZ1-13～SZ1-163×23682.78普通鋼筋砼箱梁SZ2線1SZ2-2～SZ2-53×30907.64預應力箱梁2SZ2-5～SZ2-83×30903.17預應力箱梁SZ3線1SZ3-1～SZ3-43×309012.2預應力箱梁2SZ3-4～SZ3-73×30908.58預應力箱梁3SZ3-7～SZ3-114×251004.07普通鋼筋砼箱梁SZ4線2SZ4-1～SZ4-54×301205預應力箱梁3SZ4-5～SZ4-102×23.25+2×23+22.785115.28510.53普通鋼筋砼箱梁SZ5線2SZ5-1～SZ5-43×24723.12普通鋼筋砼箱梁3SZ5-4～SZ5-84×24967.27普通鋼筋砼箱梁4SZ5-8～SZ5-923.83523.8358.67普通鋼筋砼箱梁橋跨布置3全橋采用Φ48×3.5mm碗扣式鋼管滿堂支架。一般部位立桿步距0.9m（橫橋向）×0.9m（順橋向）；橫梁處排架采用套搭0.9m（橫橋向）×0.9m（順橋向）加密，尺寸為0.45m（橫橋向）×0.45m（順橋向）；全橋橫桿步距1.2m。全橋設置剪刀撐。13m標準橋寬段橫橋向排架共17排，排架外側立面及中間搭設3排縱向剪刀撐，順橋向間距為5排；橫向剪刀撐每5排支架搭設4道；以保證排架結構靜定及排架的整體穩(wěn)定性。箱梁底支架設計概況梁底模板采用122cm×244cm×12mm優(yōu)質竹膠板，側面進行細刨，以保證結合嚴密；箱梁側模采用鋼模板。模板底順橋向鋪設10cm寬×10cm高方木，間距30cm，模板與方木間用釘子釘牢，板頂高程均掛線調整，復測核實，以確保模板高程準確。方木下為橫橋向10cm寬×15cm高方木支撐，間距同支架立桿排距。滿堂碗扣支架立桿底鋪設15cm×15cm方木，立桿高程依靠可調頂托與可調底托進行調整。

箱梁底支架設計概況箱梁支架示意圖

立桿步距0.9m×0.9m橫桿步距1.2m。全橋設置剪刀撐梁底模板采用竹膠板模板底順橋向鋪10cm×10cm方木，間距30cm方木下為橫橋向10cm寬×15cm高方木支撐滿堂碗扣支架立桿底鋪設15cm×15cm方木1．基本假定⑴立桿兩端視為鉸接，自由長度取大橫桿的間距。⑵只計作用在支架體系上的豎直荷載，不考慮水平力和風力。⑶按設計的立桿橫向（垂直橋向）間距均為0.9m，縱向（順橋向）間距均為0.9m，橫梁處套搭6排0.9m×0.9m支架，橫桿豎向步距為1.2m進行驗算。二箱梁支撐體系驗算理論

鋼管形心主慣性矩—（取121900mm4）鋼管橫截面的面積—（取489mm2）鋼管橫截面的慣性半徑—（取15.8mm）鋼材的屈服極限—（取205Mpa）鋼材的彈性模量—（取205Gpa）鋼管鉸接后的自由長度—柔度或長細比—細長桿件的柔度限界值—容許應力折減系數(shù)—鋼材的強度容許應力—（取166.7Mpa）細長桿的臨界應力—2.基本參數(shù)

因為，屬于非細長壓桿；根據(jù)鋼管的長細比，查有關資料可知：容許應力折減系數(shù)Ψ取0.744。3.鋼管的長細比三、荷載分析

1．永久荷載（分項系數(shù)取1.2）⑴新灌鋼筋砼的容重鋼筋砼容重—（取26KN/m3）體積—箱梁底寬—⑵模板、墊木及支撐體系重量：⑶支架自重，詳見下表取最大支架高度21.66m進行計算：序號立桿橫橋向間距立桿橫橋向間距橫桿步距支架自重（kg/m3）1909012015.22906012019.63606012024.0二、荷載分