模板支架计算方法研究
摘要]本文将结合工程案例，例举了当前广泛采用的模板支架计算软件，通过对其计算模型的分析，对计算结果和实际施工情况进行比较，探讨如何正确合理的编制模板支架专项施工方案。 [关键词]模板 支架 计算 方法 一、模板支架的分类
模板支架大致可分为钢管组合式、成型框式两大类。钢管组合式是我国应用最广泛的类型之一。根据其连接方式的不同，又可分为扣件式、承插式等多种。成型框式又可分为门型、梯形、三角形等多种形式，其中门型在我国应用较多，俗称门架。在上海地区使用最多的是扣件式组合钢管，本文也将重点围绕扣件式钢模板支架进行讨论。 二、模板支架计算方式
目前对于模板支撑架计算的依据是按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 来计算，此规范适用于工业与民用建筑施工用落地式(底撑式)单、双排扣件式钢管脚手架的设计与施工，以及水平混凝土结构工程施工中模板支架的设计与施工。该计算方式是将模板支撑体系中的各个构件按荷载传递方式逐个分离计算，然后叠加得出结果，即从混凝土自重荷载加上施工活荷载传递到模板，计算模板内力，然后模板传递给支撑木方，计算木方内力，然后再传递给水平小横杆以此类推直至传递到立杆。目前常用的计算软件都是按这个方式计算的，例如《PKPM 施工现场安全计算》、《品茗施工安全计算》。 三、模板计算方式存在的问题
但是对于模板支撑架尤其是高支撑架（模板支撑架高度大于4 米）的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。这一点已在《施工技术2002 年第三期第31 篇》有所阐述，其中提到了立杆稳定系数的取值问题偏于不安全，并提出了修正公式。
除此之外规范对纵横杆计算假定，即规范将纵向水平杆的内力与挠度计算按三跨连续梁计算，横向水平杆按简支梁计算，这一点在模板支架施工中与实际情况存在偏差，施工中横向水平杆与立杆用直角扣件连接时，直角扣件能够抵抗转动，承受弯矩，形成一个刚性或半刚性节点（取决于扣件拧紧程度），而按简支梁计算时忽略了支座弯矩，这样会使横向水平杆跨中弯矩放大，支座弯矩变为零，这样得出的横杆计算是偏于安全的，但是支座弯矩为零，使得立杆本该承担的弯矩忽略了，对立杆计算偏于不安全，而模板支架的稳定性很大程度上取决于立杆，这样对整个支架体系安全存在隐患。
举个梁模板支撑架例子：以下是嵊泗海洋文化中心工程的梁模板支撑方案，该梁高600mm ，宽250mm， 模板支撑架高8 m，按我们常用软件《PKPM 施工现场安全计算》、《品茗施工安全计算》分别计算，其两者计算结果基本相同，均把梁底支撑钢管按简支梁计算。 1.计算参数： ⑴ 脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):1.00；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30；脚手架步距(m):1.60；脚手架搭设高度(m):8.00；梁两侧立柱间距(m):1.20；梁底木方垂直梁截面； ⑵ 荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):0.350；梁截面宽度B(m):0.250；混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；梁截面高度D(m):0.600；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000； ⑶ 其他
采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。扣件连接方式:双扣件，考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:0.80； 2.梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。⑴荷载的计算：
① 钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = 25.000×0.600×1.000=15.000 kN/m；
② 模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.350×1.000×(2×0.600+0.250)/ 0.250=2.030 kN/m；
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到， 活荷载标准值 P1= (2.000+2.000) × 0.250 ×1.000=1.000 kN；
3.木方楞的支撑力验算均布荷载 q = 1.2×15.000+1.2×2.030=20.436 kN/m；集中荷载 P = 1.4×1.000=1.400 kN；按上述方式求得的结果为横向钢管不满足要求，这是在把横向钢管假定为简支梁得出的结果，横杆跨中弯矩很大，立杆不承担弯矩，而这与实际情况不符，而如果把实际横向支撑钢管与立杆连接的十字扣件的抗弯能力考虑进来整体计算的话，计算简图应按如下所示：
四、结论
通过比较不同的计算方式可以得出这样一个结论，按规范推荐的计算方式，对于横向支撑钢管的应力验算偏于保守，往往得出不满足安全要求的结果。而立杆计算只考虑了轴向压力，忽略了由横向支撑钢管传递而来的弯矩，因而计算公式缺少了弯矩影响，在某些计算场合中可能存在安全隐患。而通过对计算方式分析后，采用钢架模型计算，得出的计算结果，更加符合施工实际情况，得出的横向钢管受力也更加合理，立杆稳定计算公式考虑得也较全面。
由于篇幅限制，论述过程较为简略，以上论点仅供施工技术人员编制模板支架方案时参考。
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