《模板工程荷载计算》课件

模板工程荷载计算欢迎参加《模板工程荷载计算》课程本课程专为土木工程、施工管理等相关专业人员设计，全面介绍模板荷载的定义、分类、计算方法与实际应用案例模板工程作为建筑施工的关键环节，直接关系到工程质量和施工安全科学准确的荷载计算是确保模板工程顺利进行的基础，对预防施工事故具有重要意义通过本课程，您将掌握模板荷载计算的核心理论和实用技能，提升工程实践能力，为安全高效施工提供有力保障课程导入模板工程的重要性事故数据警示荷载计算的关键作用模板工程是混凝土结构施工的临时据统计，年全国发生起模准确的荷载计算是模板工程设计的201870支撑系统，直接承担混凝土重量和板坍塌事故，造成重大人员伤亡和核心，对确保施工安全具有决定性施工荷载，是确保结构安全的关键经济损失这些事故中，超过意义科学的荷载分析能有效预防65%环节科学合理的模板设计与施是由于荷载计算不准确或支撑系统模板变形、位移和坍塌等安全事工，是保证工程质量和施工安全的设计不合理导致的故基础模板工程基本概念模板的定义在建筑施工中的地位模板是混凝土结构施工中用于支撑和成型的临时结构，能承受新模板工程在建筑施工中占有重要地位，其工程量约占建筑工程总浇筑混凝土的重量和施工荷载，并保证混凝土结构的形状、尺寸量的模板的质量直接影响结构的外观和性能，对20%~25%符合设计要求工程质量和施工安全具有重要影响模板系统通常由面板、支撑和连接件三部分组成，根据使用材料随着建筑技术的发展，模板工程已成为专业化、系统化的工程领可分为木模板、竹胶板模板、钢模板、铝模板等多种类型域，对施工人员的专业素质要求越来越高模板工程施工流程设计阶段根据建筑结构图纸，进行模板工程设计，包括模板类型选择、支撑体系布置、荷载计算等这一阶段需要确保设计方案满足安全要求和施工需求加工阶段按照设计要求，对模板材料进行切割、加工、组装，形成所需的模板部件材料的质量控制和加工精度直接影响最终施工效果安装阶段将加工好的模板按设计位置进行安装、固定，形成完整的模板支撑体系这一阶段需特别注意支撑稳定性和连接牢固度拆除阶段混凝土达到一定强度后，按规范要求进行模板拆除拆除顺序和方法需严格控制，避免对结构造成损伤或引发安全事故模板事故典型分析坍塌事故最常见且危害最严重的模板事故类型位移事故模板支撑系统整体或局部移位变形事故模板面板或支撑系统过度变形连接失效模板系统连接点松动或断裂基础沉降支撑系统地基承载力不足导致整体下沉模板事故的主要原因包括荷载计算不准确、支撑系统设计不合理、施工质量控制不严、材料质量不合格以及操作不当等这些事故不仅造成人员伤亡和经济损失，还会导致工期延误和社会影响荷载定义与分类荷载基本概念按来源分类荷载是指作用于结构上的各种力重力荷载如结构自重、施•或力矩的总称，是结构设计中的工人员重量等基本参数在模板工程中，荷载环境荷载如风荷载、温度•是指作用于模板及其支撑系统上变化引起的荷载等的各种力的总和，是模板设计与施工荷载如设备重量、材•验算的基础料堆放等按作用分类恒载长期作用且大小基本不变的荷载•活载大小或位置可变的荷载•特种荷载特殊情况下的额外荷载•恒载定义恒载的特点常见恒载计算取值恒载是指长期作用且大小基本恒定的荷载，在模板工程中主要包混凝土自重通常取（约吨），这是根据普通混25kN/m³

2.5/m³括模板自重、混凝土自重和钢筋自重等这类荷载的特点是作用凝土的密度确定的标准值不同强度等级和配合比的混凝土，实时间长、变化小，可以相对准确地计算和预测际密度可能有所差异，但在工程计算中通常采用这一统一值恒载在模板工程荷载计算中通常占据主导地位，是模板支撑系统设计的主要依据恒载计算的准确性直接关系到模板工程的安全模板自重根据材质不同而异，木模板约为，竹胶板约为16kg/m²性和经济性，钢模板则更重钢筋的自重通常按照钢筋配筋率10-15kg/m²计入混凝土自重中一并考虑活载定义施工人员荷载工人在模板上行走、操作造成的荷载施工设备荷载振动器、工具等设备产生的荷载材料堆放荷载临时堆放的建筑材料造成的荷载施工动作荷载混凝土浇筑振捣等操作产生的动态荷载活载的特点是大小和位置可变，作用时间相对较短根据《模板规范》，一般楼面模板上的施工活载取值范围为在实际工程中，应

0.5~

1.5kN/m²根据具体情况选择合适的取值，高层建筑、大跨度结构或特殊工艺要求的施工，应适当提高活载取值特殊荷载类型冲击荷载振动荷载风荷载混凝土泵送、材料落下等产生混凝土振捣器、周边施工机械风力作用在模板表面产生的压的瞬时冲击力，其特点是作用等产生的振动力，可能引起模力或吸力，在高层建筑或大面时间短但荷载值大，对局部构板支撑系统共振，导致连接松积模板工程中影响显著风荷件产生较大影响在高空作业动或累积变形长时间振动可载的大小与风速、模板面积和或大体量混凝土浇筑时尤其需能导致模板系统疲劳破坏形状有关，具有明显的区域性要注意和季节性特点温度应力由环境温度变化或混凝土水化热引起的热胀冷缩，导致模板变形或附加应力温度应力在大体积混凝土或气温变化剧烈地区尤为明显荷载作用时间分布持续性荷载瞬时性荷载长期稳定作用于模板的力，主要包括模板自重、混凝土自重等恒载，作用时间从短暂作用的冲击力或动载，如混凝土浇筑时的冲击、振捣器工作时的振动等，虽模板安装到拆除的全过程，是模板设计的主要考虑因素然持续时间短，但峰值较大，容易造成局部破坏123周期性荷载按一定规律重复出现的荷载，如昼夜温差引起的温度应力、规律性的施工活动等，可能导致结构疲劳或累积变形在模板工程设计中，需要综合考虑不同时间特性的荷载组合，确保模板系统在各个阶段都能满足安全要求特别是对于大体量混凝土结构的模板工程，瞬时性荷载和持续性荷载的共同作用更需要引起重视常见模板结构类型不同类型的模板结构面临不同的荷载条件和支撑要求梁模板主要承受混凝土重力和侧向压力；柱模板需要抵抗较大的侧向压力；墙模板要考虑混凝土侧压力的均匀分布；楼板模板则面临大面积均布荷载的挑战模板结构类型的选择应根据建筑结构形式、施工工艺和现场条件综合确定，科学的模板体系可以提高施工效率，降低工程成本，保证结构质量梁模板荷载分析混凝土自重梁模板的主要荷载来源，根据梁的截面尺寸和长度计算标准混凝土密度，需考虑不同梁截面形状的体积计算25kN/m³模板自重相对于混凝土自重较小，但不可忽视木模板约，竹胶板16kg/m²10-，钢模板重量更大，需根据实际使用材料计算15kg/m²施工活载主要包括施工人员和设备重量，通常按计算梁模板上活载相对

1.5kN/m²集中，需考虑局部受力情况侧向压力新浇筑混凝土对模板侧面的压力，与浇筑高度、速度、混凝土性质相关梁模板侧压力分布不均，底部压力最大柱模板荷载分析高度集中荷载局部支承问题柱模板的特点是垂直高度大，横截面相对较柱模板通常采用四面包围式支撑，各个面板小，荷载沿高度分布，顶部和底部受力情况通过对拉螺栓或钢带连接支撑点的布置需差异明显底部承受最大侧压力，需要特别要考虑侧压力分布，确保受力均匀，避免局加强部变形拆模冲击荷载混凝土浇筑荷载柱模板拆除时容易产生冲击力，特别是对拉柱模板的混凝土通常是从顶部一次性浇筑完螺栓松动过程中，可能导致模板突然移位或成，浇筑速度较快，会产生较大的动态荷载坍塌拆模顺序和方法需要严格控制，确保和侧压力浇筑方式和速度需要合理控制安全墙模板荷载分析10kPa6kPa2kPa底部最大侧压力中部平均侧压力振捣附加压力标准浇筑速度下混凝土对模板底部的最大压墙体中部位置的混凝土侧压力，是模板设计的混凝土振捣过程中产生的额外局部压力，是导力，随着浇筑高度的增加而增大重要参考值致模板局部变形的主要原因墙模板的主要荷载特点是混凝土侧压力沿高度呈梯形分布，底部压力最大侧压力大小与浇筑速度、混凝土坍落度、温度和振捣方式等因素密切相关墙模板支撑系统需要能够有效抵抗不均匀分布的侧压力，确保墙体平整度和尺寸精度对于高墙模板，通常需要分段浇筑，以控制底部最大侧压力模板间的连接和加固也是确保墙模板安全的关键环节楼板模板荷载分析混凝土侧压力原理德国标准计算式中国规范计算式，其中为侧压力，为混凝土容重，为浇筑高度，，其中为浇筑速度，为初凝时间这一公式P=γ·h·K Pγh KP=γ·h·1-h/v·t vt为侧压力系数这一公式简单实用，在欧洲广泛应用，但未考虑考虑了混凝土凝结过程对侧压力的影响，更符合实际情况浇筑速度的影响关键参数包括浇筑速度（一般不超过）、混凝土温度（影1m/h侧压力系数取决于混凝土流动性和振捣方式，流动性越好，响初凝时间）和坍落度（影响流动性和初始压力）温度升高会K K值越接近对于普通混凝土，值通常在之间缩短初凝时间，降低最大侧压力；坍落度增大则会提高侧压力1K

0.6-

0.8模板自重计算模板类型单位面积重量适用范围使用寿命次kg/m²木模板16-18小型工程，结构简单3-5竹胶板10-15中型工程，平面构件8-12钢模板25-35大型工程，重复使用100-200铝模板18-22高层建筑，标准化程300以上度高塑料模板8-12装饰构件，特殊形状20-30模板自重在整个荷载计算中虽然占比不大，但仍是不可忽视的一部分不同材质的模板重量差异较大，在进行荷载计算时应根据实际使用的模板类型选择相应的单位重量除了模板面板外，支撑系统的自重也需计入总荷载对于钢管支撑系统，可以根据钢管的规格和数量进行估算常用脚手管单位长度重量为

3.14kg/m，扣件约为

1.2kg/个钢筋与混凝土自重钢筋平均布置量混凝土密度取值一般建筑结构中，钢筋用量约为普通钢筋混凝土的密度约为100kg/m³混凝土，相当于混凝土体积2500kg/m³，即25kN/m³这一数值的4%左右高层建筑和特殊结构的钢筋已考虑了钢筋、砂石、水泥和水的综合布置量可能更高，需根据实际设计图纸密度，是工程计算中的标准取值确定特殊混凝土如轻骨料混凝土、重骨料混钢筋的布置密度与构件类型有关，梁、凝土的密度有所不同，需根据具体情况柱等主要受力构件的钢筋含量高于楼调整取值板、墙体等构件考虑钢筋重量的原因虽然钢筋重量占混凝土总重量比例不大，但在准确计算荷载时仍需考虑特别是对于钢筋密度较大的构件，如梁端部、柱节点等，钢筋重量可能占构件总重量的7%以上在实际工程中，通常将钢筋重量作为混凝土自重的附加值一并考虑，简化计算过程施工荷载估算施工人员荷载根据《建筑施工模板安全技术规范》，普通施工人员荷载按

2.0kN/人计算，每平方米模板上最多可容纳的工人数量根据施工需求确定，一般楼板模板上的人员密度不超过

0.5人/m²施工设备荷载常用混凝土振动器重量约为5-15kg，但其工作时产生的动态荷载可能是静态重量的

1.5-2倍泵送混凝土的管道重量约为15-25kg/m，浇筑过程中管内混凝土重量约为30-50kg/m材料堆放荷载在大体量工程施工中，钢筋、小型模板等材料临时堆放在已安装的模板上是常见现象，这部分荷载往往被低估根据调查，材料堆放荷载平均可达

0.5-

1.0kN/m²，局部区域可能更高动态荷载影响施工过程中的走动、跳跃、振捣等动作会产生额外的动态荷载，其影响可通过增加系数通常为

1.2-

1.5来考虑大体积混凝土浇筑过程中，泵送管道的摆动和混凝土的冲击也会产生显著的动态效应其他影响因素温度差影响模板吸水膨胀昼夜温差和季节变化导致模板材料热胀冷木质模板吸收混凝土中的水分后体积增缩，产生附加应力和变形大，可能导致连接点松动地基不均匀沉降加固系统松动4支撑系统下方的地基承载力不足或不均振动和反复荷载作用下，连接件和支撑系匀，导致整体下沉或倾斜统可能逐渐松动，降低整体稳定性这些因素虽然在常规荷载计算中不一定直接考虑，但在实际工程中可能产生显著影响特别是对于高支模、大跨度模板或复杂结构的模板工程，这些因素可能成为决定性的安全隐患在模板设计和施工中，应通过增加安全系数、加强监测或采取特殊措施来应对这些不确定性因素，确保模板工程的整体安全荷载计算基本步骤明确模板结构类型确定模板的类型（梁、柱、墙、楼板等）、材料特性、支撑系统形式和几何尺寸不同类型的模板面临不同的荷载条件和支撑要求，需要针对性分析列举作用荷载全面收集各类可能作用的荷载，包括恒载（模板自重、混凝土自重等）、活载（施工人员、设备等）和特殊荷载（侧压力、冲击荷载等）确保不遗漏任何潜在荷载计算各项荷载值根据工程实际情况和相关规范，计算各项荷载的具体数值恒载根据材料密度和体积计算，活载根据规范和现场调查确定，特殊荷载需根据具体条件分析确定荷载组合按最不利原则组合各项荷载，考虑同时作用的可能性和安全系数要求不同的设计验算可能需要不同的荷载组合方式，应全面考虑各种可能的工况荷载组合原则最不利组合原则1选择最可能导致结构失效的荷载组合情况同时作用概率原则2考虑各类荷载同时出现的可能性安全系数原则为不确定因素预留足够的安全余量施工阶段考虑原则区分不同施工阶段的特殊荷载要求在模板工程荷载组合中，通常将恒载与活载叠加作为基本组合对于特殊荷载，如风荷载、温度荷载等，需根据其出现概率和影响程度决定是否纳入组合荷载组合系数一般根据规范规定选取，恒载取

1.2-

1.35，活载取

1.4-

1.5对于高大模板支撑系统，除考虑垂直荷载外，还需验算水平荷载和整体稳定性水平荷载一般取垂直荷载的

1.5%-3%，用于检验支撑系统的抗侧移能力设计规范简介《建筑施工模板安全技术规范》其他相关规范《建筑施工模板安全技术规范》（）是中国模板除主要规范外，模板工程设计还需参考《混凝土结构工程施工质JGJ162-2008工程设计与施工的主要依据，规定了模板工程的基本要求、设计量验收规范》（）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安GB50204荷载、构造要求和施工验收标准该规范明确了各类荷载的计算全技术规范》（）等规范这些规范对模板工程的质量JGJ130方法和取值范围，为模板工程设计提供了基本依据标准、支撑系统设计等方面提供了补充规定规范中对荷载计算的主要条文包括第条规定模板及支架国际上，美国混凝土学会（）的《混凝土模板设计

4.

0.1ACI ACI347应按承受荷载的最不利组合进行设计；第条规定了混凝土指南》、德国《混凝土侧压力设计规范》等也为模板

4.

0.5DIN18218测压力计算方法；第条规定了施工荷载取值设计提供了重要参考不同国家和地区的规范在荷载取值和计算

4.

0.7方法上可能存在差异，应根据项目所在地要求选择适用规范恒载的计算公式活载的计算方法规范查询法直接查阅《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008等相关规范，获取标准推荐值规范规定普通楼面活载一般取

1.5-

2.0kN/m²，特殊工况可能需要更高取值这种方法简单实用，适合常规工程统计取样法通过调查类似工程的实际施工情况，收集施工人员密度、设备重量和材料堆放等数据，进行统计分析确定活载值这种方法更贴近实际，但需要较多历史数据支持，适合大型或特殊工程现场实测法在试验段或类似工程中安装测力装置，直接测量施工过程中的实际荷载变化，获取最真实的活载数据这种方法精确度高，但成本较高，适用于技术要求严格的重要工程工况分析法根据具体施工工艺、作业方式和设备选型，分析各种可能的工况，计算相应的活载值这种方法考虑了工程特点，可以针对性地设计模板支撑系统，适合非常规或创新工艺的工程混凝土侧压力计算特殊荷载分析方法水流冲击荷载振动荷载混凝土泵送过程中，混凝土在管道中的混凝土振捣器工作时产生的振动荷载，流动会产生冲击力，特别是泵管末端的可通过振幅和频率计算得出振捣器功摆动可能造成较大的冲击这种荷载可率越大，产生的振动荷载越大，一般可通过F=ρQv计算，其中ρ为混凝土密按静态荷载的

1.5-2倍考虑度，Q为流量，v为流速变化量振动荷载的危险在于可能引起模板支撑在高层建筑施工中，垂直泵送距离长，系统共振，导致连接松动或累积变形末端冲击力更需重视控制措施包括使应通过合理布置振捣点、控制振捣时间用减震软管、固定泵管和控制泵送速度和加强模板刚度等措施减少影响等风荷载与温度应力风荷载按照F=Cpqβs计算，其中Cp为风压系数，q为风压，β为风荷载增大系数，s为迎风面积高大模板尤其需要考虑风荷载影响温度应力由于温差引起材料热胀冷缩产生，尤其在大体积混凝土中更为明显温度应力可通过控制浇筑温度、分段浇筑和设置伸缩缝等措施减轻支撑系统荷载验算钢管立杆承载力验算水平支撑受力分析钢管立杆的承载力需考虑轴心受压和稳定性按照公式水平支撑包括水平杆、剪刀撑等，主要承受水平推力和防止立杆N≤计算，其中为轴向压力，为稳定系数，为截面积，为失稳水平推力可按垂直荷载的估算，具体计算时需φA·f NφA f

1.5%-3%材料强度设计值稳定系数与杆件长细比相关，，为考虑水平支撑的布置形式和连接方式φλλ=l/i i截面回转半径剪刀撑的设置间距一般不超过个跨度，与立杆的夹角宜为445°-常用钢管规格为，截面积为，当计算长，以提高整体稳定性对于高支模，应特别重视剪刀撑的布Φ48×

3.5mm

5.03cm²60°度为时，约为，对应约为，则单根立杆的设计置和强度验算，防止整体失稳2mλ120φ

0.447承载力约为实际工程中应考虑连接件强度和偏心影

10.8kN响节点与连接件荷载螺栓连接强度校核螺栓连接强度按抗剪和抗拉两种工况验算抗剪强度F=n·A·fv，其中n为螺栓数量，A为螺栓截面积，fv为材料抗剪强度抗拉强度F=n·A·ft，其中ft为材料抗拉强度对于普通Q235钢材，fv约为140MPa，ft约为215MPa扣件连接性能验算扣件式脚手架中，扣件的连接性能直接影响整个支撑系统的稳定性直角扣件的抗滑承载力标准值为

2.5kN，旋转扣件为

1.5kN扣件的紧固扭矩要求达到40-50N·m，以确保足够的连接强度对拉螺栓受力分析墙柱模板中的对拉螺栓主要承受混凝土侧压力产生的拉力对拉螺栓的强度验算需考虑螺栓自身强度和支撑点局部承压能力对拉螺栓的间距应根据混凝土侧压力大小和模板刚度确定，一般为300-600mm支撑底座压力分散立杆底部通过底座将荷载传递至地面底座压力分散验算需确保地面承载力满足要求当地面承载力不足时，应采用垫板增大接触面积，按照p=F/A计算底座下地面压应力，确保小于地基允许承载力层间荷载传递结构楼板最终承重层，需满足设计强度要求上层支撑系统传递新浇筑楼板荷载已浇筑楼板3作为中间受力层下层支撑系统4承担多层累积荷载地基5最终荷载承担者多层连续施工时，荷载通过层层支撑系统向下传递上部荷载传递路径应连续、明确，避免出现荷载传递中断或集中的情况上下层支撑应在同一垂直线上，以确保荷载直接传递，减少偏心效应已浇筑但未达到设计强度的楼板作为中间受力层时，需验算其实际承载能力根据规范，混凝土达到设计强度的75%后，可以承担一定的施工荷载，但不应超过设计荷载的50%多层支撑时，下层支撑的设计荷载应为上层累加值地基承载力验算不同类型模板荷载对比模板类型混凝土自重侧压力kPa活载kN/m²动载影响系总荷载特点kN/m²数梁模板

6.0-

15.015-

301.

51.3荷载集中，高度差大柱模板

6.0-

8.030-

601.

01.5侧压力大，连接点多墙模板

5.0-

7.520-

401.

01.4侧压力不均匀，面积大楼板模板

3.0-

5.

002.

01.2均布荷载，面积大不同类型模板的荷载特点有显著差异梁模板承受较大的混凝土自重，且因截面变化导致荷载分布不均；柱模板主要面临较大的侧压力挑战，需要牢固的对拉系统；墙模板侧压力随高度变化，底部压力最大；楼板模板则以均布的重力荷载为主，活载影响更大在模板设计中，应根据不同类型模板的荷载特点，选择适当的支撑形式和强度要求特别是对于复杂结构，可能需要综合考虑多种类型模板的组合效应梁模板实例计算实例数据荷载组合与结果判定某梁截面尺寸为，长度为，采用竹胶板模垂直荷载组合400mm×600mm6m6+

0.24×

1.2+

0.6×

1.4=

8.12kN/m板，混凝土强度等级为，施工人员和设备按计C

301.5kN/m²水平荷载组合12×

1.3=

15.6kPa算根据计算结果，确定支撑系统混凝土自重•

0.4m×

0.6m×25kN/m³=6kN/m•模板自重

0.4m+

0.6m×2×

0.12kN/m²=

0.24kN/m•立杆间距纵向

0.6m，横向

0.8m•侧压力底部25kN/m³×

0.6m×

0.8=12kPa•横杆Φ48×

3.5mm，纵向每跨布置2根•活载影响

1.5kN/m²×

0.4m=

0.6kN/m•侧模对拉螺栓间距350mm安全余量设计承载力计算荷载•/=

1.5墙模板实例计算25kN/m³混凝土容重标准混凝土的密度取值，是侧压力计算的基础参数

1.2m/h浇筑速度实际施工中混凝土的垂直浇筑速率，直接影响最大侧压力3h初凝时间环境温度20℃时C30混凝土的初凝时间，决定侧压力作用高度

35.5kPa计算侧压力按公式计算的墙底部最大侧压力，是模板设计的关键参数某墙体厚度300mm，高度4m，采用组合钢模板，混凝土强度等级C30，环境温度20℃浇筑速度控制在

1.2m/h，估计初凝时间为3h根据侧压力计算公式P=γ·h·1-h/v·t，计算得底部最大侧压力为P=25×

1.2×3×[1-

1.2×3/v·t]=25×

3.6×1-

3.6/

3.6=25×

3.6×

0.394=

35.5kPa常见失误分析一是忽视浇筑速度影响，简单按照静水压力计算；二是未考虑温度对初凝时间的影响，夏季高温时初凝时间缩短，冬季低温时初凝时间延长；三是未考虑振捣对局部侧压力的影响，振捣可使局部侧压力增加30%-50%楼板模板实例计算混凝土自重计算模板自重计算活载计算荷载组合某楼板厚度，按混凝采用竹胶板模板，单位面积重施工人员和设备荷载取设计荷载组合为180mm土容重计算，楼板自量为，折合为，考虑材料临时堆25kN/m³12kg/m²

2.0kN/m²

4.7+

0.22×

1.2+

2.5×

1.4=

5.重为支撑系统采用钢放荷载，总活载为按此荷载

0.12kN/m²

0.5kN/m²9+

3.5=

9.4kN/m²管脚手架，按每平方米楼板配混凝土浇筑过程确定立杆间距为

0.18m×25kN/m³=

4.5kN/m

2.5kN/m²考虑钢筋重量约占，总置钢管材料，折合为中的动态效应通过乘以系数，横杆间距²4%10kg

1.2900mm×900mm恒载为模板系统总自重考虑为立杆采用

0.1kN/m²900mm为钢管，单根承载

4.5×

1.04≈

4.7kN/m²

0.22kN/m²Φ48×

3.5mm力约为，满足荷载要

10.8kN求高支模结构荷载高支模体系定义根据《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80，立杆高度超过5m或跨度超过8m的模板支撑系统称为高大模板支撑系统，简称高支模高支模因其高度和跨度大，荷载传递路径长，稳定性要求高，是模板工程中的重点和难点高支模荷载特点高支模除承受常规垂直荷载外，还需特别关注水平荷载和稳定性问题水平荷载包括风荷载、偏心荷载和施工扰动等，一般按垂直荷载的2%-3%考虑高支模的自重在总荷载中占比增大，立杆自重可达总荷载的10%-15%事故案例分析2019年某体育馆工程高支模坍塌事故，主要原因是设计中未充分考虑水平稳定性，剪刀撑布置不合理，且在浇筑过程中人员操作不当，导致支撑系统失稳该事故造成3人死亡，经济损失上千万元，教训极为深刻规范要求4规范要求高支模必须进行专项设计，并经过审批设计中要求立杆轴压比不超过

0.8，水平杆间距不超过标准跨度的

0.9倍，必须设置剪刀撑和水平支撑，且剪刀撑与地面夹角在45°-60°之间高支模施工前必须进行预压实验，验证支撑系统的可靠性临边高差与特殊区域异形梁荷载分布异形柱支撑布置不规则支撑的控制异形梁如变截面梁、曲线梁等，其荷载分非矩形截面柱如圆柱、多边形柱等，侧压建筑空间限制或结构复杂时，可能无法按布复杂，不同部位荷载强度差异大设计力分布不均匀，难以采用常规对拉螺栓常规布置支撑系统此时需根据实际条件中需按最大截面计算荷载，并考虑侧压力设计中常采用整体式钢模板或分块拼装并设计特殊支撑方案，通过增加支撑密度、的方向变化，适当加强转角和曲线部位的用钢带箍紧的方式，确保足够的刚度和整改变传力路径或增设附加支撑等方式确保支撑体性安全温度与湿度影响温度变化影响湿度变化作用昼夜温差和季节变化导致模板材料热胀冷木质模板吸水膨胀，干燥收缩，导致模板尺缩，产生温度应力和变形寸不稳定累积变形效应混凝土水化热温湿度反复变化导致连接松动，模板系统整混凝土浇筑后释放水化热，导致模板温度升3体刚度降低高，产生额外热应力温湿度变化产生的附加荷载虽然不直接计入常规荷载计算，但在实际工程中可能产生显著影响木质模板在吸水后可膨胀，导致尺寸变化和5%-8%连接松动混凝土水化热在大体积浇筑中更为明显，温度可能升高，引起模板热胀应力30-50℃控制措施包括选用稳定性好的模板材料；对木模板进行预处理减少吸水膨胀；预留适当的变形余量；增加检查频次及时调整；在极端温度条件下调整施工时间等对大体积混凝土，还可采用管道冷却等措施控制水化热影响施工组织对荷载影响多工序同时作业1不同专业工种同时在模板上作业的情况材料堆放不当建筑材料在模板上临时堆放造成局部超载设备移动路径施工设备在模板上移动形成的动态荷载路径分区浇筑安排混凝土分区浇筑顺序对荷载分布的影响施工组织方式对模板荷载分布有重要影响多工序流水作业时，不同工种的施工人员和设备可能在模板上集中，形成荷载叠加根据统计，不合理的施工组织可能导致局部荷载超过设计值的50%以上，是事故的主要诱因之一合理分段浇筑是控制荷载的有效手段对于大面积楼板，采用隔跨浇筑或梅花型浇筑顺序，避免荷载集中；对于高墙和高柱，控制浇筑速度在1-

1.5m/h，分层振捣，避免过大侧压力浇筑前应清理模板上的杂物，严格控制人员数量和设备重量，确保不超过设计荷载荷载监测与报警物联网监测技术现代模板工程已开始应用物联网技术进行荷载监测在支撑系统的关键点安装应变传感器、位移传感器和倾角传感器，实时采集模板受力和变形数据，及时发现潜在风险这些传感器与无线传输模块连接，可将数据实时传送到监控中心实时预警系统基于监测数据建立的预警系统可根据预设阈值自动判断安全状态当检测到荷载接近设计值的80%或变形超过允许值时，系统会发出预警；达到90%时发出报警并通知管理人员；超过100%时发出紧急避险信号，要求人员立即撤离危险区域云平台数据分析监测数据上传至云平台后，可进行深度分析和模式识别通过分析荷载变化趋势、变形累积速率和环境因素相关性，预测可能出现的问题云平台还支持多项目数据对比和经验积累，不断优化预警模型和判断标准移动端监控应用项目管理人员可通过手机应用随时查看模板系统的受力状态，接收预警信息应用程序支持异常点定位、历史数据查询和视频监控联动等功能，方便管理人员远程监控和决策部分系统还实现了与BIM模型的集成，直观显示荷载分布典型工程案例一大跨度楼板工程背景实测与理论比对某商业综合体项目，大堂层设计为无柱大空间，楼板跨度达施工过程中在支撑系统关键位置安装了组荷载监测装置监10，厚度为，混凝土用量约为采用钢管扣测结果显示，实际最大荷载为，约为理论计算值的18m500mm1800m³

17.8kN/m²件支撑体系，支撑高度平均为，最大高度荷载分布呈中间大、四周小的碗状分布，中心区域荷载

6.5m

8.2m87%约为边缘区域的倍

1.35设计荷载为混凝土自重、模板及支撑自重

12.5kN/m²、施工活载考虑动力系数和安全系数成功经验包括采用满堂红支撑加重型贝雷梁的组合支撑体系；

0.8kN/m²

2.0kN/m²

1.2，设计总荷载为设置临时轻型桁架保证支撑系统刚度；采用激光扫描技术控

1.

320.5kN/m²3D制支撑安装精度；实施分区浇筑，控制浇筑速度；全过程监测变形和应力典型工程案例二超高层核心筒爬模系统受力特点高空风载挑战关键技术难点某米超高层项目，核心筒采用液压爬超高层施工中，风荷载是特殊挑战项目项目面临的主要技术难点包括高强混凝450模系统，标准层高，墙厚位于台风多发区，米以上高度风速可土侧压力大，达到；上百次爬

4.2m600-30060-80kPa爬模系统包括工作平台、模板达，产生的风压约升过程中预埋件的可靠性保证；工作平台900mm15-20m/s

1.5-系统、液压系统和悬挂系统四部分关键风荷载对爬模系统的横向稳定性振动控制；高空气象条件复杂等采用的

2.0kPa受力点为嵌固在已浇筑混凝土中的预埋提出了严峻考验，需要特别加强预埋件的解决方案包括模板刚度增强设计、预埋件件，每个预埋件设计承载力为抗拔设计双重保险措施、气象监测预警系统等150kN典型工程案例三桥梁墩柱模板工程特点侧压力确认方法某跨海大桥主墩高度达米，直径由底部的米逐渐变为顶部由于海洋环境特殊，混凝土配比中加入了防腐剂和减水剂，改变21022的米，采用液压爬模系统每次浇筑高度米，混凝土总用了混凝土的流变特性为确定准确的侧压力分布，项目团队采用

124.5量约万立方米模板采用定制钢模板，内置冷却水管控制水了以下方法

8.5化热在模型墩上进行全尺寸实验，布置压力传感器测量实际侧压

1.墩柱施工采用流水作业方式，一个墩柱完成后，模板系统拆除转力场至下一个墩柱这种施工方式下，模板系统需要适应不同直径根据测试数据修正计算公式，建立适合项目特点的侧压力模

2.的墩柱，荷载条件变化大型在正式施工中设置监测点，实时监控侧压力变化

3.根据监测结果动态调整浇筑速度和振捣方式

4.规范新旧对比对比项目旧版规范2020年新规范变化影响立杆轴压比限值不超过

0.85不超过

0.8安全系数提高混凝土侧压力计算简化公式引入温度影响因子计算更准确高支模定义立杆高度5m立杆高度8m或跨范围更明确度18m模板安装偏差较为宽松明显收紧质量要求提高特殊模板要求规定较少增加大跨度、异形适用性增强等内容2020年新版《建筑施工模板安全技术规范》在多方面进行了修订和完善荷载取值方面，新规范增加了施工电动工具的集中荷载考虑；混凝土侧压力计算中引入温度修正系数，更符合实际情况；高支模验算增加了水平稳定性和节点受力要求工程实例表明，按新规范设计的模板工程安全系数普遍提高了10%-15%，但成本也相应增加了5%-8%从长远看，新规范的实施将有效减少模板工程事故，提高施工质量，总体效益是正面的常见计算误区及纠正忽视活载影响轻视施工活载对总荷载的贡献1侧压力高估2简单按静水压力计算，忽视凝结影响支撑弱点忽略只关注立杆强度，忽视连接件和节点动态效应漏算4未考虑振动、冲击等动态荷载影响整体稳定性不足5水平支撑不足，抵抗侧向力能力弱对规范条文的错误理解也是常见问题例如，许多设计人员将规范中混凝土侧压力不应小于5kPa理解为统一取5kPa，而忽视了具体计算要求正确的做法是根据浇筑高度、速度和温度条件计算实际侧压力，然后与5kPa比较取大值另一误区是认为按规范最低要求设计就足够安全实际上，规范提供的是最低安全标准，在特殊条件下应适当提高安全系数比如，在振动源附近、软弱地基上或气候条件恶劣地区，应增加15%-30%的安全余量荷载计算软件介绍主流模板计算软件各有特点提供强大的有限元分析能力，适合复杂模板系统；专注于中国规范，操作简便，MIDAS CivilPKPM-MF广泛应用于国内工程；提供高精度的非线性分析，适合研究关键节点；则具有良好的界面和通用性，适合中小型项ANSYS SAP2000目技术在模板设计中应用日益广泛，如可以实现模板三维建模与施工模拟，与计算软件结合形成完整的设计流程利用这些软BIM Revit件，设计人员可以更高效、准确地进行模板荷载计算，并通过可视化的方式发现潜在问题，优化设计方案质量验收与荷载复核支撑系统检查验收立杆垂直度、横杆水平度、连接牢固性模板几何尺寸测量核实模板位置、轴线和标高是否符合设计要求承载能力试验对高支模进行预压实验，验证实际承载能力资料审核与签批复核计算书、图纸和施工方案的一致性模板工程质量验收是保证施工安全的最后防线现场抽检项目包括立杆垂直偏差不超过模板高度的1/500且不大于10mm；水平杆水平偏差不超过跨度的1/400；连接扣件扭矩达到40-50N·m；地基承载力符合设计要求等对于关键节点，如高支模、大跨度结构和转换层，应进行专项复核复核方法包括设计重算、第三方验证和现场实测比对混凝土浇筑前24小时是最后检查的关键时间点，此时应对变形监测点进行一次全面检查，确认系统处于安全状态近年事故教训与警示未来研究与技术展望智能模板技术未来模板系统将融入更多智能元素，如内置传感器实时监测荷载和变形，自适应调节支撑强度，甚至具备自动补偿变形的能力这些技术将大幅提高模板工程的安全性和精确度，减少人工干预数字孪生应用基于BIM和物联网技术的数字孪生模型将在模板工程中广泛应用通过实时数据反馈，在虚拟环境中模拟和预测模板系统的受力状态和变形趋势，提前发现潜在风险，优化施工方案新型模板材料轻质高强复合材料和可降解环保材料将逐步应用于模板工程这些材料具有重量轻、强度高、耐久性好的特点，可降低模板自重，提高施工效率，同时减少环境影响规范预期修订未来规范修订将更加注重科学性和实用性，预计将增加特殊工况下的荷载计算方法，完善高大复杂模板的设计要求，并纳入新技术、新材料的相关规定，为创新应用提供依据总结与思考安全决定性作用精确计算的艺术科学准确的模板荷载计算是确保施工安全的模板荷载计算需要理论与实践相结合，既遵基础，直接关系到工程质量和人员生命安全循规范要求，又考虑工程实际特点持续学习提升技术创新空间工程人员应保持学习态度，掌握最新技术和新材料、新工艺和智能技术为模板工程带来规范要求，不断提高专业能力更多可能性，需要不断探索和应用模板工程荷载计算不仅是一项技术工作，更是一项责任工作本课程全面介绍了模板荷载的定义、分类、计算方法和实际应用，旨在帮助工程技术人员提高模板设计和施工的专业水平，保障工程安全希望各位学员能够将所学知识应用到实际工作中，在实践中不断总结经验，提高技术水平模板工程的安全与质量需要我们每一位工程技术人员的共同努力，让我们携手创造更安全、更高效的建筑工程。