土木工程施工课程设计--模板设计文库

1 工程概况

1.1 项目概况

本工程为全现浇钢筋混凝土剪力墙结构，建筑物主体地上26层，塔楼两层，地下室为普通地下室，主体总长度为31.5m，主体总宽度为为24m，主体总高度为78.85m。地下室层高3.6m，标准层高2.9m。

结构使用年限为50年，结构安全等级为二级，属于丙类建筑，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速值为0.2g，设计地震分组为第一组，剪力墙抗震等级为二级，有关的抗震的结构构造措施应按相应的抗震等级采用标准图集。 基础设计等级采用为乙级。 地下室防水等级为一级。

1.2 自然条件

基本风压标准值为0.4KNm2，地面粗糙度为C类，基本雪压为

0.25KNm2。 场地地震效应：根据《建筑抗震设计规范》及本工程的《岩土

工程勘察报告书》，地震分析所采用截面验算设计地震动参数为

0.16,T0.38s，建筑场地类别为二类。

工程地质条件：场地平坦，地貌单元属于唣河一阶阶地，场地内未发现地裂缝或其它不良工程地质条件，本场地属于可进行建设的一般地段，场地可不考虑地震液化问题，本场地属于非自重失陷性黄土场地，地基为非失陷性地基，场地土对混凝土结构和其中的钢筋均无腐蚀作用。场地地下属于潜水类型，稳定水位埋深为5.4-6.0m，地下水对混凝土无腐蚀作用，在干湿交替的条件对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性。

1.3 地基及基础的相关说明

开挖基槽前，施工单位务必查明基槽周围地下市政管网设施和相邻建筑物的距离，根据勘察报告提供的参数进行放坡，如周围环境限制放坡，在基槽开挖前，业主应委托具有相应设计资质的单位做基坑支护专项设计。

开挖基槽前不得扰动原状土，如经扰动，应挖除扰动部分，根据土的压缩性选用级配砂石进行回填处理，回填质量应符合相关规范规定。

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本工程地基处理采用CFG复合地基处理法，桩径400mm，桩长9000mm，CFG桩的具体参数见相应的地基处理说明及桩位布置图。

在进行地基处理前应进行试桩实验，待桩身强度达到设计强度后，应按《建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）》附录A的有关规定进行复合地基检测，并将检测结构说面通知设计人，待设计人同意后方可施工工程桩。

地基基础采用肋梁式筏板基础，筏板基础厚度800mm。

1.4 模板相关说明 1.4.1模板工艺流程

地下室部分工艺流程：

先搭满堂脚手架→立柱模、墙模→拆柱模、墙模→梁模、顶板模 标准层工艺流程：

先搭排架→剪力墙模→立梁、板模

1.4.2 模板质量要求

所有原材料进场需要合格证。对钢管、扣件进场不仅要有合格证，而且还必须送检，达到合格要求才能使用。木方断面须达到设计要求，且不腐烂，木质优良。

1.4.3 模板配置

模板采用P3015钢模板作为模板面板， 根据结构施工图纸按结构尺寸列出模板规格和数量进行配制。对于楼梯、阳台、线条等形状较复杂的结构件可采用放大样方法配制模板。配制模板尺寸时要考虑模板拼装接合需要，适当加长或缩短某一部分长度，还应遵守边模包底模的原则。梁模与柱模连接处应考虑模板吸湿后长向膨胀的影响，下料尺寸一般就略为缩短，使砼浇筑后不致嵌入柱内。模板拼制时，板边要找平刨直，接缝严密，不得漏浆，木方上有疵病的部位，应截去，钉子的长度应为木板厚度的1.5～2.5倍。每块木板与木档相叠处至少钉2个钉子，第二块板的钉子要向第一块模板方向斜钉，使拼缝严密。模板长向拼缝宜采用错开布置，以增加模板整体刚度。

根据模板配制图预留出预埋铁件及预留洞的位置，在大房间边角应留1—2个20×20cm斜洞，以便下层的钢管能快速顺利、安全的传到上层。

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对配制好的模板应在其反面编号并分清规格，使用部位，分别堆放保管，以免错用。

柱、墙模板应弹出其中心线，以便模板安装后校正

1.5 施工条件说明

施工现场已经达到三通一平，临时设施已经基本布置完毕，已经和预制构

件厂家联系好，梁模板，柱模板墙模板等供应量充足。施工设备，机械，人员已经就位，交通运输状况良好。

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2.1 剪力墙模板设计

模板计算

选取标准层18号轴所对应的剪力墙为计算对象，墙体厚250mm，墙高2.9m，墙模板的背部支撑由两层龙骨组成，直接支撑模板的为次龙骨，即内龙骨，用以支撑内龙骨的为主龙骨，即外龙骨。组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。向模板内倾倒混凝土时采用溜槽，串筒或导管，根据规范倾倒时产生的混凝土标准值为2KNm2。

2.1.1 相关参数统计 1.次楞参数

次楞采用木楞，截面类型为矩形，宽度60mm，高度80mm，次楞支数为两个，次楞间距为600mm。方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):130.00N/mm2，方木弹性模量E(N/mm2):9500.00N/mm2，方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50N/mm2

2.主楞参数

主楞采用钢楞，截面类型为圆形钢管703，截面惯性矩IZ55.16cm4，截面抵抗矩W14.59cm3，肢数为一个。主楞间距为500mm。钢楞弹性模量E(N/mm)2:210000N/mm2，钢楞抗弯强度设计值fcN/mm2:205N/mm2

3.对拉螺栓参数

对拉螺栓采用M16，间距为600500mm。

4.面板参数

面板类型：组合钢模板钢模板采用P3015，分两行竖排拼成钢材抗拉强度设计值：Q235钢为215N/mm2钢模板的允许挠度：面板为1.5mm。墙模板正立面图如图2-1。

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图2-1 墙模板正立面图

2.1.2 墙模板荷载值计算

1．混凝土侧压力

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0.22ct12V FH

其中γ--混凝土的重力密度，取24.00kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h；

T --混凝土的入模温度，取20.00℃； V--混凝土的浇筑速度，取2.50m/h； H--模板计算高度，取2.900m； β1--外加剂影响修正系数，取1.20；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F分别为：分别为65.83KNm2和69.6KNm2，取两者中的较小值故取F165.83KNm2，混

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凝土侧压力设计值FF1分项系数折减系数，

F65.831.20.8567.15KNm2。墙模板剖面图如图2-2。

图2-2 墙模板剖面图

2.倾倒混凝土产生的荷载

向模板内倾倒混凝土时采用溜槽，串筒或导管，根据规范倾倒时产生的混凝土标准值为2KNm2荷载设计值为21.40.852.38KNm2.

3.荷载组合

F'67.152.3869.53KNm2

2.1.3 墙模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度，面板计算简图见图2-3。按规范规定，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度

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验算只考虑新浇混凝土的侧压力，化为均布荷载：

q1F'l69.530.641.72KNm2（用于验算承载力） q2Fl67.150.640.29KNm2（用于验算挠度）

图2-3 面板计算简图

1.抗弯强度验算 按四跨连续梁计算

弯矩计算公式M0.078q1l21.17106Nmm2 按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--面板承受的应力(N/mm2)；

M--面板计算最大弯距(N.mm)； 查施工手册W5.94103mm3

M221197.2Nmm215Nmm 满足要求 W2.挠度验算

刚度验算采用标准值，查施工手册和静力计算手册挠度计算如下 I26.9710mm

4q2l4 w0.6320.28mm

100EI 则w[w]1.5mm 挠度满足要求

2.1.4 内楞的计算

近似按四跨连续梁计算，内楞计算简图见图2-4。

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图2-4 内楞计算简图

1.内楞的抗弯强度验算 内楞跨中最大弯矩按下式计算： M0.078q1l21.17106Nmm2 按以下公式进行面板抗弯强度验算：

1.1710622  18.3Nmm[f]130Nmm36410 抗弯强度满足要求

2.内楞的抗剪强度验算 最大剪力按四跨连续梁计算

跨中最大剪力V0.6q1l/2=7509.6KN 截面的最大剪应力 抗剪强度满足

3.内楞的挠度计算 挠度计算时采用标准值 按四跨连续梁计算

3V0.65Nmm2[fv]1.5Nmm2 2bhq2l4 w0.6321.3mm[w]l2502.4mm

100EI 其中，ω--内楞的最大挠度(mm)； l--计算跨度(外楞间距):l=600mm； E--内楞弹性模量(N/mm2)：E=9500N/mm2；

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I--内楞截面惯性矩(cm4)，I=256cm4； 挠度满足要求

2.1.5 外楞的计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算，主楞计算简图见图2-5。

本工程中，外龙骨采用钢楞,截面类型圆形钢管48×3.0,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩W=14.59cm3； 截面惯性矩I=55.16cm4；

图2-5 主楞计算简图

1.外楞抗弯强度验算 外楞跨中弯矩计算公式：

M0.169pl

其中，作用在外楞的荷载:P=41.72×0.5×0.6=12.5KN 则外楞跨中最大弯矩

M0..16912.51036001.26106Nmm

则M86.36Nmm2205Nmm2

W外楞抗弯强度满足要求。 2.外楞挠度计算

据《建筑施工计算手册》，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑振动荷载作用。

挠度验算公式如下：

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31.079PL W[W]l/400 100EI 其中，ω--外楞最大挠度(mm)；

P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P=12.65KN； l--计算跨度(水平螺栓间距):l=600mm； E--外楞弹性模量(N/mm2)：E=210000N/mm2； I--外楞截面惯性矩(mm4)，I=55.16×104；

31.079PL 外楞的最大挠度值:W0.25mm[W]l/4001.5mm 100EI 外钢楞挠度满足要求

2.1.6 穿墙螺栓的验算

计算公式如下: N[N]fA

其中N--穿墙螺栓所受的拉力；

A--穿墙螺栓有效面积(mm2)；

f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值，取170.000N/mm2； 查表得：

穿墙螺栓的型号:M16； 穿墙螺栓有效直径:14.12mm； 穿墙螺栓有效面积:A=156.7mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×1.56×10-4=26.63kN；

穿墙螺栓所受的最大拉力:N=41.72×0.6×0.5=12.52kN[N]26.63KN 穿墙螺栓满足要求。

2.2 柱模板设计 2.2.1 设计尺寸

柱截面尺寸为400rnm×400mm，柱高2.9m；

混凝土温度20℃，未掺加外加剂，混凝土坍落度150mm，浇筑速度2m/h，倾倒混凝土产生的水平荷载标准值为4kN/m2

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采用25mm厚木胶合板模板；

次龙骨50mm×100mm木方，间距300mm；

选用[ 63×40×3.8槽钢作柱箍，柱箍间距为750mm。

2.2.2 荷载

1.混凝土侧压力 混凝土侧压力标准值： t02002005.71 T15201512 F10.22ct012V

0.22245.7111.1521248.8kN/m2

取两者中小值，即F1＝48.8kN/m2。

2.倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值： 查表为4kN/m2。

3.荷载组合

F0GSGkQkSQk0.91.248.81.4457.74kN/m2

2.2.3 柱模板面板验算

1.强度验算

按单跨连续梁计算，其最大弯矩Mmax按下式计算： 取1m宽的板条作为计算单元，线荷载为： q1 q2F'100057.741000； 57.74N/mm（用于计算承载力）

10001000F100048.81000。 48.8N/mm（用于验算挠度）

10001000 单跨连续梁计算简图见图2-6。

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（a）

（b）

图2-6 单跨连续梁计算简图

（a） 单跨连续梁受力图；（b）单跨连续梁弯矩图

11 Mmaxql257.7430026.50105Nmm

88 其截面强度：

bh210002521.04105mm3 W66Mmax6.50105226.25N/mmf11.5N/mm （满足要求） m4W1.04102.刚度验算

板的挠度按下式验算：

bh3100025313.02105mm4 I12125ql4548.83004l0.988mm1.2mm 384EI3844.010313.021052502.2.4 柱内楞验算

1.强度验算

内楞承受柱模板作用的荷载按三跨连续梁计算，其强度按下式验算：

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线荷载为： q1 q2F'30057.74300； 17.32N/mm（用于计算承载力）

10001000F30048.8300。 14.64N/mm（用于验算挠度）

10001000 内楞计算简图及弯矩图见图2-7。

（a）

（b）

图2-7 内楞计算简图及弯矩图

（a） 內楞受力图；（b）內楞弯矩图

Mmax0.10ql20.1017.3275029.74105Nmm 其截面强度：

bh25010028.3104mm3 W66Mmax9.741052211.73N/mmf13N/mm （满足要求） m4W8.3102.刚度验算

内楞挠度按下式计算：

bh350100341.7105mm4 I121213

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ql448.87504l2.74mm3mm（满足要 150EI1509.010341.7105250求）

2.2.5 柱箍验算

1.强度验算 线荷载为： q1 q2F'75057.74750； 43.31N/mm（用于计算承载力）

10001000F75048.8750。 36.6N/mm（用于验算挠度）

10001000 柱箍计算简图及弯矩图见图2-8。

（a）

（b）

图2-8 柱箍计算简图及弯矩图

（a） 柱箍受力图；（b）柱箍弯矩图

柱箍计算长度为

l1400210025650mm

11 Mmaxq1l1243.3165022.29106Nmm

88Mmax2.2910622 （满足要求） 142.2N/mmf215N/mm3Wnx16.11014

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2.刚度验算

5q2l4536.66504l0.81mm1.28mm（满足要 384EI3842.0610551104500求）

3.2.6 对拉螺栓验算

螺栓所受拉力：

q1l43.314000.87104N 222

Φ14螺栓净截面面积为105mm

NN1.39104 82.86N/mm2ftb170N/mm2（满足要求）

An1052.3 楼板模板设计

2.3.1 设计尺寸

浇筑100mm厚的钢筋混凝土楼板； 采用15mm厚的竹胶合板模板； 次龙骨60×100mm木方，间距 600mm； 主龙骨100×100mm木方，间距1500mm；

支撑系统采用碗扣式脚手架，立杆间距1500×1500mm，横杆间距最大1.8m。正立面图见图2-9，侧立面图见图2-10。

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图2-9 正立面图

图2-10 侧立面图

2.3.2 荷载

１.荷载标准值

（1）模板结构的自重标准值（G1k） 模板及小楞的自重标准值：0.3kN/m2 （2）新浇混凝土自重标准值（G2k）

100mm厚新浇混凝土自重标准值：24×0.1=2.4kN/m2 （3）钢筋自重标准值（G3k）

200mm厚楼板自重标准值：1.1×0.2=0.224.8kN/m2 （4）施工人员及施工设备荷载标准值（Q1k）

计算模板及直接支承模板的小楞时，均布活荷载取2.5kN/m2；再以集中荷载2.5kN进行验算。比较两者所得的弯矩值，取其中大者采用。

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2.荷载组合

施工荷载为均布荷载：

F0GSGkQkSQk20.91.20.32.40.111.42.56.18kN/m

nF0GSGKQiciSQiKi120.91.350.32.40.111.40.72.55.62kN/m

两者取大值，应取6.18kN/m2作为计算依据。 取1m宽板条为计算单元，化为均布线荷载：

q16.1816.18kN/m

施工荷载为集中荷载时：

q20.91.20.32.40.1113.03kN/m

P0.91.42.53.15kN/m

2.3.3 模板面板验算

１.强度验算

施工荷载为均布荷载时，按五跨连续梁计算, 施工荷载为均布荷载时楼板面板计算简图图2-11.

图2-11 施工荷载为均布荷载时楼板面板计算简图

M10.077q1l20.0786.180.620.17kNm

施工荷载为集中荷载时：

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图2-12 施工荷载为集中荷载时楼板面板计算简图

M20.078q2l20.171Pl0.0783.030.620.1713.150.60.41kNm

由于M2>M1，故应按M2验算强度。

bh2100015237500mm3 15mm厚竹胶板 W66M20.4110610.93N/mm2fjm35kN/mm2（可）

W375002.刚度验算

q0.32.40.1112.81kN/m

bh31000153281250mm4 15mm厚竹胶板 I1212KWql40.6442.816004l0.84mm1.5mm（可）

100EI10098982812504002.3.4 次龙骨验算

1.强度验算

按四跨连续梁计算：

施工荷载为均布荷载时，化为线荷载为：

q16.180.63.71kN/m

施工荷载为集中荷载时：

q20.91.20.32.40.110.61.82kN/m

P0.91.42.53.15kN/m

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施工荷载为均布荷载时：

图2-13 施工荷载为均布荷载时计算简图

M10.077q1l20.0773.711.520.64kNm

施工荷载为集中荷载时：

图2-14 施工荷载为集中荷载时计算简图

M20.077q2l20.169Pl0.0771.821.520.1693.151.51.11kNm

由于M2>M1，故应按M2验算强度。

bh26010021.0105mm3 60×100mm木方 W66M21.111062211.1N/mmf13kN/mm（可） m5W1.01019

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2.刚度验算

q20.32.40.110.61.69kN/m

bh36010035.0106mm4 60×100mm木方 I3.3.5 1.

1212KWq2l4100EI0.6321.691500410090005.01061.2mml4003.75mm（可） 主龙骨验算

强度验算

100×100mm木方的自重标准值：5kN/m3； 均布荷载5×0.1×0.1/1.5＝0.03kN/m2， 模板自重标准值应为0.3＋0.03=0.33 kN/m2。

计算直接支承小楞结构的构件时，均布活荷载取1.5kN/m2。

F0GSGkQkSQk0.9

1.20.332.40.111.41.54.96kN/m2FnS0GGKQiciSQiKi1 0.91.350.332.40.111.40.71.54.77kN/m2两者取大值，应取4.96kN/m2作为强度计算依据。 按三跨连续梁计算，化为均布线荷载为：

图2-15 均布线荷载计算简图

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q14.961.57.44kN/m

M0.077q1l20.0777.441.521.29kNm

bh210010021.67105mm3 100×100mm木方 W66M1.29106227.72N/mmf13kN/mm（可） m5W1.6710 2.刚度验算

q20.332.40.111.54.26kN/m

bh310010038.3106mm4 100×100mm木方 I1212KWq2l40.6324.2615004l1.82mm3.75mm（可） 6100EI10090008.310400 3.立柱验算

应按两端铰接轴心受压构件计算， L0应取支柱上多层纵横向水平拉杆的最大间距1.8m。

模板及其支架的自重标准值应为0.75 kN/m2。

计算支撑结构立架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载取1.0kN/m2；

F0GSGkQkSQk0.91.20.752.40.111.41.04.78kN/m2

nF0GSGKQiciSQiK i120.91.350.752.40.111.40.71.04.78kN/m两者取大值，应取4.84kN/m2作为强度计算依据。

N4.841.51.510.89kN

L01800114 i15.8根据杆件长细比λ查表：0.489

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N10.8910345.54N/mm2f205N/mm2（可）

A0.4894892.4 标准层梁模板

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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。无承重立杆，木方支撑垂直于梁截面图见图2-16。

（a） （b）

图4-1 无承重立杆，木方支撑垂直于梁截面图

（a）断面图；（b）侧面图

2.4.1 参数信息

1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度B(m):0.35m； 梁截面高度D(m):0.6m； 混凝土板厚度(mm):180mm；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La(m):0.8m； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.1m； 脚手架步距(m):1.5m；

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梁支撑架搭设高度H(m)：2.9m； 梁两侧立柱间距(m):0.8m；

承重架支设:无承重立杆，木方支撑垂直梁截面； 立杆横向间距或排距Lb(m):1m； 采用的钢管类型为Φ48×3.0；

扣件连接方式:单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折数:0.8；

2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35kN/m2； 钢筋自重(kN/m3):1.5kN/m3；

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5kN/m2； 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):7.2kN/m2； 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2kN/m2； 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2kN/m2 3.材料参数 木材品种：杉木；

木材弹性模量E(N/mm2)：10000N/mm2； 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：16N/mm2； 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.7N/mm2； 面板类型：胶合面板；

钢材弹性模量E(N/mm2)：210000N/mm2； 钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：205N/mm2； 面板弹性模量E(N/mm2)：9500N/mm2； 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13N/mm2； 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数：2； 面板厚度(mm)：18mm； 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm)：600mm；

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次楞间距(mm)：600mm； 穿梁螺栓水平间距(mm)：600mm； 穿梁螺栓竖向间距(mm)：600mm； 穿梁螺栓直径(mm)：M12mm； 主楞龙骨材料：木楞,截面类型：矩形 宽度60mm，高度80mm； 主楞根数：2

次楞龙骨材料：木楞,截面类型：矩形 宽度：60mm，高度：80mm； 次楞根数：2

2.4.2 梁模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。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:

其中γ--混凝土的重力密度，取24.00kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.00℃； V--混凝土的浇筑速度，取1.50m/h； H--模板计算高度，取0.30m； β1--外加剂影响修正系数，取1.20； β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别为7.20kN/m2、50.99kN/m2，取较小值7.20kN/m2作为本工程计算荷载

2.4.3 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倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原

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则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。 面板计算简图见图2-17。

图2-17 面板计算简图

1.抗弯验算

其中，σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)； M--面板的最大弯距(N.mm)；

W--面板的净截面抵抗矩，W=60×1.8×1.8/6=32.40cm；[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； 按以下公式计算面板跨中弯矩：

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=1.2×0.6×7.2×0.90=4.67kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.6×2×0.90=1.51kN/m；q=q1+q2=4.67+1.51=6.18kN/m； 计算跨度(内楞间距):l=600mm；

面板的最大弯距M=0.1×6.18×600.002=22.24×104N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=22.24×104/3.24×104=6.86N/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=6.86N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求。

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3

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2．挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=7.2×0.6=4.32N/mm；l--计算跨度(内楞间距):l=600mm； E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4；

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×4.32×6004/(100×9500×2.92×105)=1.37mm；

面板的最大容许挠度值:[ω]=600/250=2.40mm；

面板的最大挠度计算值ω=1.37mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=2.40mm，满足要求。

2.4.4 梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞(木或钢)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。内楞计算简图见图2-18。

本工程中，内龙骨采用木楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为矩形，宽度：60mm，高度：80mm； 内钢楞截面抵抗矩W=64.00cm3； 内钢楞截面惯性矩I=256.00cm4；

图2-18 内楞计算简图

（1） 内楞强度验算

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强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2)； M--内楞的最大弯距(N.mm)； W--内楞的净截面抵抗矩； [f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=(1.2×7.2×0.90+1.4×2×0.90)×600/1000/2.00=3.09kN/m；

内楞计算跨度(外楞间距):l=600mm；

内楞的最大弯距:M=0.1×3.09×6002=11.12×104N.mm； 经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=11.12×104/6.40×104=1.74N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:[f]=16.00N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=1.74N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=16.00N/mm2，满足要求！ （2） 内楞的挠度验算

其中E--面板材质的弹性模量：10000.00N/mm2；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=7.2×600/1000/2=2.16N/mm； l--计算跨度(外楞间距)：l=600mm； I--木楞的截面惯性矩：I=2.56×106N/mm2；

内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×2.16×6004/(100×10000.00×2.56×106)=0.074mm；

内楞的最大容许挠度值:[ω]=600/250=2.40mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.074mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.40mm，满足要求！

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2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。外楞计算简图见图2-19。

本工程中，外龙骨采用木楞，截面类型为： 矩形，宽度：60mm，高度：80mm； 外钢楞截面抵抗矩W=64.00cm3； 外钢楞截面惯性矩I=256.00cm4。

图2-19 外楞计算简图

（1）外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2) M--外楞的最大弯距(N.mm)； W--外楞的净截面抵抗矩； [f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。 最大弯矩M按下式计算：

其中，作用在外楞的荷载:P=(1.2×7.2×0.90+1.4×2×0.90)×600/1000×600/1000/2.00=1.85kN；

外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):l=600mm；

外楞的最大弯距：M=0.175×1.85×600=19.46×104N.mm

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:σ=19.46×104/6.40×104=3.04N/mm2；

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外楞的抗弯强度设计值:[f]=16.00N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=3.04N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=16.00N/mm2，满足要求！ （2）外楞的挠度验算

其中E--外楞的弹性模量，其值为10000.00N/mm2；

p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：p=7.2×600/1000×600/1000/2=1.30KN；

l--计算跨度(拉螺栓间距)：l=600mm； I--木楞的截面惯性矩：I=2.56×106mm4；

外楞的最大挠度计算值:ω=1.146×1.30×10×600/(100×10000.00×2.56×106)=0.125mm；

3

3

外楞的最大容许挠度值:[ω]=1.50mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.125mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.40mm，满足要求！

2.4.5 穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中N--穿梁螺栓所受的拉力； A--穿梁螺栓有效面积(mm2)；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170.000N/mm2； 查表得：

穿梁螺栓的直径:M12mm； 穿梁螺栓有效直径:9.85mm； 穿梁螺栓有效面积:A=76.00mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:N=7.2×600/1000×600/1000×2=5.18kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170.000×76.00/1000=12.92kN； 穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.18kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值

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[N]=12.92kN，满足要求。

2.4.6 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,按支撑在底撑上的单跨连续梁计算。

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=4.32×104mm3； I=3.89×105mm4； 1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)； M--计算的最大弯矩(kN.m)；

l--计算跨度(梁底支撑间距):l=350.00mm； q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)； 新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:1.2×（24+1.5）×0.8×0.3×0.90=6.61kN/m；模板结构自重荷载：

q2:1.2×0.35×0.8×0.90=0.30kN/m； 振捣混凝土时产生的荷载设计值： q3:1.4×2×0.8×0.90=2.02kN/m； q=q1+q2+q3=6.61+0.30+2.02=8.93kN/m； 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×8.93×0.352=0.11kN.m； σ=0.11×106/4.32×104=2.53N/mm2；

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梁底模面板计算应力σ=2.53N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求。

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载: q=（(24+1.5)×0.3+0.35）×0.8=6.40KN/m；l=350.00/(2-1)=350.00mm； E--面板的弹性模量:E=9500N/mm；

面板的最大允许挠度值:[ω]=350.00/250=1.40mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×6.40×350.004/(100×9500×3.89×105)=0.1760mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.1760mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=1.40mm，满足要求！

2

2.4.7 梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。方木计算简图见图2-20。

强度及抗剪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。

1.荷载的计算：

钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1=(24+1.5)×0.3×(0.35/(2.00-1))=2.68kN/m；模板的自重线荷载(kN/m)：

q2=0.35×(0.35/(2.00-1))×(2×0.6+0.35)/0.35=0.54kN/m；活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经计算得到，活荷载标准值P1=(2.5+2)×(0.35/(2.00-1))=1.58kN/m； 2.方木的支撑力验算

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静荷载设计值q=1.2×2.68+1.2×0.54=3.86kN/m； 活荷载设计值P=1.4×1.58=2.21kN/m；

图2-20 方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=64.00cm3； I=256.00cm4； 方木强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

线荷载设计值q=3.86+2.21=6.07kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×3.86×0.8×0.8=0.25kN.m； 最大应力σ=M/W=0.25×106/64000.00=3.86N/mm2； 抗弯强度设计值[f]=16N/mm2；

方木的最大应力计算值3.86N/mm2小于方木抗弯强度设计值16N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6×3.86×0.8=1.85kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1854.72/(2×60×80)=0.58N/mm2；方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2；

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方木的受剪应力计算值0.58N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.70N/mm2,满足要求!

方木挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

q=2.68+0.54=3.22kN/m；

方木最大挠度计算值ω=0.677×3.22×800.004/(100×10000×256.00×104)=0.35mm；

方木的最大允许挠度[ω]=0.8×1000/250=3.20mm；

方木的最大挠度计算值ω=0.35mm小于方木的最大允许挠度[ω]=3.20mm，满足要求。

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下。支撑钢管的计算简图及支撑钢管变形图和弯矩图见图2-21。

荷载计算公式如下： 钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q1=(24+1.5)×0.3=7.65kN/m； 模板的自重(kN/m)： q2=0.35kN/m；

活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)： q3=(2.5+2)=4.50kN/m；

q=1.2×(7.65+0.35)+1.4×4.50=15.90kN/m；

梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

当n=2时：

33

2

2

2

2

2

2

2

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当n＞2时：

（a）

（b）

（c）

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河北大学2011届本科生土木工程施工课程设计 图2-21 支撑钢管的计算简图及支撑钢管变形图和弯矩图

（a）计算简图(kN)；（b） 支撑钢管变形图(m.m)；（c）支撑钢管弯矩图(kN.m)

经过连续梁的计算得到： 支座反力RA=RB=1.214kN； 最大弯矩Mmax=0.546kN.m； 最大挠度计算值Vmax=1.726mm；

支撑钢管的最大应力σ=0.546×10/4493.0=121.523N/mm支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm；

支撑钢管的最大应力计算值121.523N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

2

6

2

2.4.8 梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

2.4.9 扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=1.21kN； R小于6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

2.4.10 立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

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其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括： 横杆的最大支座反力：N1=1.21kN；

脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.129×2.9=0.45kN；

楼板的混凝土模板的自重：N3=1.2×(1/2+(0.8-0.35)/2)×0.8×0.35=0.24kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(1/2+(0.8-0.35)/2)×0.8×0.18×(1.5+24)=3.20kN；N=1.21+0.45+0.24+3.20=5.10kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到； i--计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.59； A--立杆净截面面积(cm2)：A=4.24； W--立杆净截面抵抗矩(cm3)：W=4.49； σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2)； [f]--钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.00N/mm2； lo--计算长度(m)；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算 lo=k1uh(1)

k1--计算长度附加系数，取值为：1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.70； 上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.16×1.70×1.5=2.95m； Lo/i=2945.25/15.95=184.71；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.21； 钢管立杆受压应力计算值；σ=5101.70/(0.21×424.12)=57.56N/mm； 钢管立杆稳定性计算σ=57.56N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求。

2

2.5 主体模板的施工

本工程均采用钢木组合式模板施工，墙、梁、柱、板模板选用18厚胶合板

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和60×80木方制作，采用φ48钢管、扣件、φ12螺杆作为支撑和固定系统。

2.5.1 柱模板

柱模板用18厚胶合板作为模板面板，60×80木方作立枋，根据截面尺寸配制而成的的定尺模板，立枋间距200㎜，柱箍用φ48钢管和φ12螺杆组合而成。柱模板安装设“＃”形抱箍和螺栓拉紧紧固，柱内设一道对拉穿心螺杆，螺杆外套φ20塑料管，螺杆可重复周转使用，柱箍间距500㎜，为保证柱模的侧向刚度，柱四周用活动钢顶撑顶牢。在模板砼初凝前预埋φ6钢筋作为钢管斜撑的支撑点。柱模板安装图见图2-22。

18厚木模板

φ48钢管箍，@500

φ12对拉螺

φ12螺杆

`

φ48钢管箍，@500 80×60杉枋

杆、蝴蝶扣、螺帽紧固

1

80×60杉枋

1

1-1

图2-22 柱模板安装图

立面图

待柱头内杂物清理干净，钢筋验收合格并做好隐蔽手续后，方可安装柱模，柱脚采用木方定位方法：即砼初凝前在柱边大约5㎝处埋设钢筋，待终凝后安装60×80木方，木方的内边与柱边线平齐，并根据钢筋上所提供的水平进行拉线找平，若木方与混凝土有空隙，先用小木块垫好，待钉牢后，由泥工用同柱混凝土配合比相同的砂浆批灰，嵌缝严密（防止部分板面不平导致混凝土浇筑时柱脚漏浆）。但应注意勿使座灰砂浆进入柱内，用30×30角铁离柱模下脚四周钉牢，

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模板就位后正好与柱边平齐。

2.5.2 墙模板

墙主要为筒体和剪墙，墙模用18厚胶合板制作，背枋为60×80，间距200，围檩用φ48钢管和φ12螺栓组成。围檩间距上、下道离楼面250，中间400所有螺栓外穿φ20塑料套管，螺栓可重复周转使用，（地下室采用止水螺栓）螺栓纵向间距为400，横向间距为600。为保证墙模的侧向刚度，墙四周采用活动支撑顶牢，钢管顶撑下脚采用砼初凝前预埋钢筋加以固定。

待墙筋验收合格并办好隐签手续后，即进行墙模的安装，对墙脚的施工同柱采用木方定位方法，外侧模板及核心筒部位下脚的施工同柱外边模板的施工，采用预埋螺杆的方法。

对楼梯间核心筒部位模板的安装轴线，垂直度应加强复核控制，防止造成筒体墙

体错台。地下室剪力墙支模图图2-23。电梯井支模图见图2-23。

图2-23 地下室剪力墙支模图

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图2-23 电梯井支模图

2.5.3 梁、板模板

1．梁板模的施工：

梁板模使用的材料同上，地车库和标准层均采用排架搭设。 2． 排架搭设：

所有梁部位梁宽500㎜处纵向（梁方向为纵向）间距为800㎜，横向间距500㎜，梁下加承重杆一道；梁宽350㎜及以下排架纵向 800㎜，横向800㎜，所有主梁下部排架均应加扫地杆，排架与柱墙用钢管顶牢，并加剪刀撑，板部位排架间距一律为1000×1000㎜。

3．当梁板跨度超过4M时，梁应按2‰起拱，板按1‰起拱。

2.5.4 楼梯模板

本工程主要采用板式楼梯，位于剪力墙内筒中。由于剪力墙采用定型大模板施工，故筒内楼梯采用预埋梯口梁盒（或预留钢筋）、预留板钢筋、滞后结构一层的方式施工。斜板下设两排立杆，纵向间距1000，每2根立杆设置一道斜撑，

楼梯支模示意图及剖面图如图2-24。

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待浇捣梯级杉枋间距不大于200水平杆步高15001118厚胶合板斜板下双排立杆，纵向间距1000每2根立杆设置一道斜撑

木插级板（20厚杉木板）斜置定型木扶梯基（20厚杉木板）60×80杉枋间距不大于200待浇捣梯段剪力墙纵向斜置4根钢管斜置定型木反扶梯基（40厚杉木板）斜置定型木反扶梯基（40厚杉木板）扫脚杆离地150mm高斜置定型木扶梯基（20厚杉木板）下层楼梯踏步

1-1剖面图

图2-24 楼梯支模示意图

水平杆步高1500,离地面150高设置纵横向交圈扫地杆。梯段斜板搁置在4根纵向斜置的钢管上，梯级模板采用斜置的定型木扶梯基和反扶梯基固定，其中沿梯井位置纵向设扶梯基，用20㎜厚杉木板制成；沿梯段中部及靠剪力墙位置设反扶梯基，用40㎜厚杉木板制成。

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参考文献

1. 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 2. 《建筑地基处理技术技术规范》（JGJ79-2002） 3. 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 4. 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 5. 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

6. 《建筑施工模板技术安全技术规范》（JGJ162-2008） 7. 《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008 8. 《建筑结构静力计算手册》 9. 本工程施工图 10. 本工程施工组织设计 11. 本工程施工合同

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致 谢

土木工程施工课程设计是对土木工程施工课程的总结，因而投入了极大的热情和很高的积极性。在本文的写作过程中，我们的老师张文江给了我们极大的帮助，从选题开始，到一遍又一遍地校正，严格把关，耐心指导，在此表示衷心的感谢。老师严谨的学风、对学生的关爱以及对待学术研究的态度都深深地感染了我们，使我们终生受益。也衷心的感谢课程设计过程中给予我们帮助的同学们。 再次感谢我的老师张文江，衷心的希望您和您的家人身体健康，生活美满。

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