攀枝花高支模支架方案610.docx
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攀枝花高支模支架方案610
攀枝花金海开元名都
大酒店工程
3-4层10.25m高及5层5.7m高转换层高支模专项
施工方案
编制单位：
重庆市渝万建设集团有限公司
编制人：
审核人：
审批人：
日期：
二零一零年四月
已修改
一、工程概况
攀枝花金海开元名都大酒店工程位于攀枝花市炳三区机场路旁，酒店地下三层、地上二十四层组成。
建筑面积69316㎡，结构高度为99.8m。
基础为人工挖孔桩地基，抗震设防烈度7度，耐火等级一级，设计使用年限50年，结构形式为框架剪力墙结构。
规范规定:
层高超过5m的模板支撑属高支模，需编制专项施工方案，且需要经5人以上的专家组论证后才能实施。
本工程施工难点在3-4层部位超大空间大跨度高支模施工，层高为10.25m，板厚130mm，纵向最大梁截面尺寸500mm*1800mm，共计四根，跨度为21.6m，最大截面配筋为，N16φ12、21φ32、φ10@100，和横向最大梁截面尺寸400mm*1000mm，共计两根，跨度为44.299m，最大截面配筋为，N8φ12、9φ25、φ10@100；以及5层转换层大跨度高支模施工，层高5.7m，板厚150mm，最大梁截面尺寸550mm*1800mm。
共计四根，跨度为21.6m，最大截面配筋为：
30φ25、φ12@100；以上梁砼等级为C40，浇筑砼时，按先浇梁后浇板的顺序进行，且在高支模范围内（3-9轴—3-22轴和3-H—3-E轴之间）的砼，全部采用塔吊吊运至板面，并均匀分布进行浇筑。
二、设计计算
为了保证施工安全，必须对其脚手架支撑体系作详细计算。
（一）计算依据
1、浙江工业大学建筑规划设计研究院提供的酒店施工图纸。
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），（以下简称《扣件式规范》）。
3、参考资料：
《现浇混凝土结构施工手册》，（简称《施工手册》）。
《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社（简称《计算手册》）。
《建筑施工扣件或钢管脚手架构造与计算》。
《混凝土及砌体结构》冶金工业出版社。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2002
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《施工现场临时用电安全技术规程》GB50009-2002
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ130-2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ80-91
（二）计算范围
为安全起见，选取层高为10.25m、大梁尺寸500×1800、楼板厚度为130mm以及选取层高为5.7m、大梁尺寸550×1800、楼板厚度为150mm作为计算标准。
说明：
1、梁模板：
采用18mm厚木胶合板（主要技术性能符合《钢框胶合板模板技术规程》JGJ96-95），50×100木枋作为龙骨，沿梁长方向布置，沿梁高间距250mm，沿梁底方向布置四根。
大梁两侧采用φ12@300×300对拉螺杆连接。
2、楼板模板：
采用18mm木胶合板（主要技术性能符合《钢框胶合板模板技术规程》JGJ96-95），50×100木枋作为龙骨，间距≤300mm。
3、满堂架体：
、杆件用Q235φ48×3.5mm钢管（主要技术性能符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》TJ18-75），立杆下部设通长垫木；所有立杆的连接均采用对接扣件错开相连，且所有立杆顶部均采用顶托支撑（详见高支模满堂架搭设图）。
、板底支撑体系：
搭设纵向、横向和水平剪刀撑。
取纵横立杆间距为la＝lb＝0.8m，步距1.5m。
纵向和横向剪刀撑共设4道，底部和顶部各设一道，中间间隔设两道（详见高支模满堂架搭设图）。
、大梁支撑体系：
在梁底中部设两组立杆，梁的两侧距梁底立杆0.30m处设置立杆，即梁底横向间距0.3m；所有立杆沿梁方向纵距0.4m，横杆步距1.5m。
梁两侧及梁底立杆设置垂直剪刀撑，由底至顶连续设置。
大梁两端设置2φ48的斜撑和大梁两侧的纵横杆相连。
且大梁两侧的立杆与横杆相连的部位必须采用双扣件。
、纵向21.6m跨方向设置三道垂直剪刀撑，分别布置在两端和中部；横向44.299m跨方向设置四道垂直剪刀撑，在两端分别布置一道，中部每隔14.8m设置一道；5层层高5.7m转换层部位，在立杆上下1/3和1/2的部位，分别设置一道水平剪刀撑；其剪刀撑的角度一般为450-600。
、满堂架搭拆顺序：
搭设顺序：
放梁线——铺脚手板——支梁底架——支满堂架——搭剪刀撑——支梁模板——支顶板模板
拆除顺序：
先拆顶板模板，待大梁砼强度100%达到设计强度且上层模板架拆除完后方可拆除大梁模板和支撑架。
、三层、四层10.25m高支模搭设过程中，二层的满堂架不能拆除；五层5.7m转换层高支模搭设过程中，三层、四层10.25m高支模不能拆除，必须根据规范规定的砼龄期要求，方能进行底模的拆除。
（三）荷载计算
1、楼板支撑（取一计算单元）荷载计算
、支撑架自重（恒载）
立杆：
（10.25－0.05－0.13）×0.0384＝0.3866KN
横杆、纵杆：
0.8×7×0.0384×2＝0.4301KN
直角扣件：
7×0.0132＝0.0924KN
对接扣件：
0.0184×4＝0.0736KN
剪刀撑（取45o）：
旋转扣件（双向，取45o）：
所以，支撑架自重为
0.3828KN+0.4301KN+0.0924KN+0.0736KN+0.1738KN+0.0574KN=1.21KN；
、楼板支撑体系恒载：
支撑架自重标准值为：
1.21KN；
楼板木模板自重标准值：
0.3KN/m2；
楼板钢筋自重标准值：
1.1KN/m3；
楼板新浇混凝土自重标准值：
24KN/m3。
、楼板支撑体系可变荷载：
施工人员及设备荷载标准值：
1.0KN/m2；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：
2.0KN/m2（该部位混凝土浇筑方式采用塔吊运输结合人工浇筑，故混凝土倾倒产生的荷载与振捣荷载不会在同一部位产生，故在此不考虑混凝土的倾倒荷载）；
、大横向水平杆验算
底板模板下大横向水平杆按两跨连续梁计算，两跨连续梁计算简图如下：
作用大横向水平杆永久线荷载标准值
qk1＝0.3×0.8＋（1.1＋24）×0.13×0.8＝2.85KN/M
作用大横向水平杆永久线荷载设计值
q1＝1.2×2.85＝3.42KN/M
作用大横向水平杆可变线荷载标准值
qk2＝0.8×1.0＋0.8×2.0＝2.40KN/M
作用大横向水平杆可变线荷载设计值
q2＝1.4×2.4＝3.36KN/M
故：
作用大横向水平杆线荷载设计值为
q＝q1＋q2＝3.42＋3.36＝6.78KN/M
大横向水平杆受最大弯矩
M＝0.125qlb2＝0.125×6.78×0.82＝0.54KN.M
抗弯强度
<
（满足要求）
W---钢管的截面模量（抵抗矩）＝5.08×103mm3
f---Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值＝205N/mm2
按三跨连续梁计算的扰度
<700/250=2.8mm（满足要求）
E---钢管的弹性模量＝2.06×105N/mm2
I---钢管的惯性矩＝12.19×104mm4
、扣件的抗滑承载力计算验算
R＝1.25qlb＝1.25×6.78×0.8＝6.78KNRC---直角扣件抗滑承载力设计值＝8KN
考虑混凝土振捣时，在立杆和顶层水平杆的连接部位产生集中荷载，扣件螺栓拧紧力矩值应按规范要求5.1.7达到40N.M～65N.M（表5-58）。
、模板支撑架立杆计算
支架立杆的轴向力设计值为大横向水平杆传给立杆最大竖向力与楼板底板支架自重产生的轴向力设计值总和。
即
N＝R＋N×1.2＝6.78＋1.21×1.2＝8.23KN
1、当步距h取1.5m时
模板支架立杆的计算长度
lo＝h＋2a＝1.5＋2×0.148＝1.796m
h---横杆步距，取1.5m
a---顶层横杆到楼板底模的距离＝0.048＋0.10＝0.148m
根据《扣件式规范》，查表5.3.3（取最小立杆间距和最小连墙件设置）得长度系数μ＝1.5（施工手册表5-16）
由规范公式5.3.3得λ＝l/i＝kμlo/i
取k＝1，λ＝1×1.5×179.6/1.58＝170.5<[λ]＝210（满足要求）
λ---本支撑架的长细比
k---计算长细比附加系数
μ---考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数
i---钢管的回转半径＝1.58cm
取k＝1.155，λ＝1.155×1.5×179.6/1.58＝196.93
查规范附录C表C得稳定性系数φ＝0.186
由规范公式5.3.1-1验算支架立杆稳定性即：
＜
（满足要求）
φ---立杆稳定系数
A---Q235φ48×3.5mm钢管的截面积（施工手册表5-17）
f---Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值＝205N/mm2
2、大梁支撑（取一计算单元）荷载计算
、支撑架自重（恒载）
立杆：
（10.25－0.1－0.13）×0.0384＝0.3848KN
横杆：
0.3×7×0.0384＝0.0806KN
纵杆：
0.4×7×0.0384＝0.1075KN
直角扣件：
7×3×0.0132＝0.2772KN
对接扣件：
0.0184×2＝0.0368KN
剪刀撑及旋转扣件（取45o）：
0.1738＋0.0574＝0.2312KN
所以，支撑架自重为
0.3848KN+0.0806KN+0.1075KN+0.2772KN+0.0368KN+0.2312KN=1.1181KN
、大梁支撑体系恒载：
图一
（1）、支撑架自重标准值为：
1.1181KN；
（2）、大梁木模板自重标准值（采用18mm厚木胶合板，50×100木枋作为龙骨，沿梁长方向通长布置，竖向间距250，双钢管背楞间距400，即对拉螺杆延梁长方向间距400）：
以延长米为计算单位
a、模板自重（ρ=580kg/m3=5.8KN/m3）：
（1.67+0.5+1.67）×0.018×5.8＝0.4009KN/m
b、方木自重（ρ=600kg/m3=6KN/m3）：
（6+4+6）×0.1×0.05×6＝0.48KN/m
c、钢管自重：
背楞：
斜撑：
1.07×
=2.675m
横担：
1.1=1.375m
故其自重为：
（18.5+2.675+1.375）×0.0384=0.8659KN/m
所以，大梁模板体系总体自重为
0.4009KN/m+0.48KN/m+0.8659KN/m=1.7468KN/m
（3）、大梁钢筋自重标准值：
1.3KN/m3；
（4）、大梁新浇混凝土自重标准值：
24KN/m3。
、大梁支撑体系可变荷载：
施工人员及设备荷载标准值：
1.0KN/m2；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：
2.0KN/m2；
、小横向水平杆验算
大梁模板下横向水平杆按两跨计算，两跨计算简图如下：
垂直于梁方向水平杆受恒载作用的集中力标准值：
pk1＝［1.7468×0.4＋1.8×0.5×（1.3＋24）×0.4］×0.5＝4.90KN
垂直于梁方向水平杆受活载作用的集中力标准值：
pk2＝（1＋2）×0.4×0.5＝0.6KN
故，传给垂直于梁方向水平杆集中力标准值：
pk＝pk1＋pk2＝4.90+0.6＝5.50KN
传给垂直于梁方向水平杆集中力设计值：
P＝1.2pk1＋1.4pk2＝1.2×4.90＋1.4×0.6＝6.72KN
作用垂直于梁方向水平杆受最大弯矩
M＝0.25Fl＝0.25×6.72×0.5＝0.84KN.M
（KM＝0.25，查《计算手册》所得）
抗弯强度：
<
（满足要求）
W---钢管的截面模量（抵抗矩）＝5.08×103mm3
f---Q235钢材抗拉、抗压和抗完强度设计值＝205N/mm2
扰度计算：
<300/250=1.2mm（满足要求）
KW---挠度系数，查《计算手册》附录表2-12得＝1.497
E---钢管的弹性模量＝2.06×105N/mm2
I---钢管的惯性矩＝12.19×104mm4
、扣件的抗滑承载力计算验算
立杆承受最大荷载值（计算支座最大剪力值）即为扣件最大抗滑设计值
R＝V=KVF
=0.688×6.72＝4.62KNKV---剪力系数，查《计算手册》附录表2.2.4得＝0.688
RC---直角扣件抗滑承载力设计值＝8KN
考虑混凝土振捣时，在立杆和顶层水平杆的连接部位产生集中荷载，扣件螺栓拧紧力矩值应按规范要求5.1.7达到40N.M～65N.M。
、大梁模板支撑架立杆计算
计算单元内所包含楼板范围内的模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重标准值产生的轴向力总和
N总＝RC＋N×1.2＝6.72＋1.1181×1.2＝8.062KN
模板支架立杆的计算长度
lo＝h＋2a＝1.5＋2×0.15＝1.80m
h---横杆步距，取1.5m
a---顶层横杆到楼板底模的距离＝0.10＋0.05＝0.15m
根据《扣件式规范》，查表5.3.3（取最小立杆间距和最小连墙件设置）得长度系数μ＝1.5
由规范公式5.3.3得λ＝l/i＝kμlo/i
取k＝1，λ＝1×1.5×180/1.58＝171<[λ]＝210（满足要求）
λ---本支撑架的长细比
k---计算长细比附加系数
μ---考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数
i---钢管的回转半径＝1.58cm
取k＝1.155，λ＝1.155×1.5×180/1.58＝197
查规范附录C表C得φ＝0.186
由规范公式5.3.1-1验算支架立杆稳定性即：
＜
（满足要求）
φ---支撑架稳定系数
A---Q235φ48×3.5mm钢管的截面积
f---Q235钢材抗拉、抗压和抗完强度设计值＝205N/mm2
、大梁模板体系验算
a、侧模强度及钢度计算
侧模采用18mm厚木胶合板，50×100木枋作为龙骨，沿梁长方向通长布置，竖向间距250，双钢管背楞间距300（即对拉螺杆延梁长方向间距300）。
新浇砼对模板产生的荷载
或
（取较小值）
F――新浇筑砼对模板的最大侧压力（KN/M2）；
――砼的表观密度（24KN/M3）；
tｏ――新浇砼的初凝时间＝200/（T+15）=200/（30+15）=4.44h,T为砼的入模温度300C（结合大气温度和现场实测温度）；
v――砼的浇筑速度。
预计浇筑大梁浇筑时间为1.5小时，则砼浇筑速度按1.2m/h计；
H――砼侧压力计算位置至砼顶面的高度为1.8M;
――外加剂影响系数，取1.2；
――砼的塌落度的影响修正系数，取1.15。
或
以上两者取小值：
取侧模底部（荷载最大区域）进行验算，计算范围按最大荷载计算。
砼浇筑对模板的线荷载标准值为：
q1=F×0.3＝35.44×0.3=10.632KN/M（0.3为钢管背楞间距）
梁承受倾倒砼对模板产生的水平线荷载标准值为：
q2=4×0.3＝1.2KN/M
故：
作用梁侧模板的线荷载设计值为：
q=1.2×q1+1.4×q2
=1.2×10.632+1.4×1.2=14.44KN/M
模板所受最大弯矩（按两跨连续梁计算）
M＝0.125qlb2＝0.125×14.44×0.252＝0.11KN.M
抗弯强度
<
（满足要求）
W---计算单元模板的截面模量（抵抗矩）
＝13.5×103mm3
f---模板强度设计值＝15N/mm2（查《施工手册》表8-56）
刚度验算（按两跨连续梁计算）
KW---挠度系数，查《计算手册》附录表2-12得＝0.521或施工手册表8-74
E---模板的弹性模量＝5.2×103N/mm2（查《施工手册》表8-56）
I---模板的惯性矩
＝12.15×104mm4
b、底模强度及刚度计算
底模采用18mm厚木胶合板，50×100木枋作为龙骨，沿梁底长方向通长布置4根，间距167mm，梁底小横杆间距400mm。
模板自重及砼自重对模板的线荷载标准值为：
q1={0.3+（24+1.3）×1.8}×0.40＝18.336KN/M（0.40为小横杆间距）
振捣砼对模板产生的水平线荷载标准值为：
q2=2×0.4＝0.8KN/M
故：
作用梁侧模板的线荷载设计值为：
q=1.2×q1+1.4×q2
=1.2×18.336+1.4×0.8=23.12KN/M
模板所受最大弯矩（按三跨连续梁计算）
M＝KMqlb2＝0.121×23.12×0.1672＝0.078KN.M
KM---挠度系数，查《计算手册》附录表2-14得＝-0.121
抗弯强度：
<
（满足要求）
W---计算单元模板的截面模量（抵抗矩）
＝9.01×103mm3
f---模板强度设计值＝15N/mm2（查《施工手册》表8-56）
刚度验算（按三跨连续梁计算）
<167/250=0.668mm（满足要求）
KW---挠度系数，查《计算手册》附录表2-14得＝0.660
E---模板的弹性模量＝5.2×103N/mm2（查《施工手册》表8-56）
I---模板的惯性矩
＝8.12×104mm4
c、对拉螺栓验算：
梁板间用Φ12对拉螺栓，设置间距为300mm×300mm（沿梁高为300mm,沿梁长为300mm）
则每根对拉螺栓的受力面积为：
（沿梁高配置3根Φ12螺栓）
（满足要求）
---对拉螺杆强度值，查《计算手册》表8-11得。
四、综上所述，11.25m高支模支撑体系应按下列要求搭设：
1、立杆、横杆间距如下
ａ．板底支撑立杆间距：
纵、横立杆间距为la＝lb＝0.8m，步距1.5m；
ｂ．大梁梁底支撑立杆间距：
立杆垂直于大梁方向横距0.3m，立杆沿梁长方向纵距0.40m；
2、立杆、纵横向水平杆构造要求
ａ．每根立杆底部应设置50mm×300mm通长垫板，立杆双向满设扫地杆，扫地杆距底座上边缘距离为200mm；
ｂ．立杆的接长部位接头必需全部采用对接扣件连接；
ｃ．立杆的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，隔跨的两个相邻接头在高度方向上应错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；
ｄ.纵横水平杆的对接扣件均应交错布置，两根相邻的水平杆接头不宜设置在同步（跨）内；隔步（跨）相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,杆端至接点的位置大于100mm。
3、剪刀撑、连墙件设置
ａ．支撑架顶端和低端分别各设置一道纵横剪刀撑，中部隔跨设置两道纵横剪刀撑,竖向剪刀撑应纵横双向设置，每道剪刀撑跨立杆的根数不大于6根，每道剪刀撑的宽度不应小于四跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角控制在450—600,由底至顶连续设置，支撑主梁的立杆必需沿梁长满设剪刀撑。
剪刀撑的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，杆端至接点的位置大于100mm;
ｂ．剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心至主接点的距离不宜大于150mm;
ｃ．为了增加满樘架稳定性；架体水平杆可应与其它同楼层的满樘架连接，架体应与三层框架柱采取抱柱连接。
ｄ．扣件螺栓拧紧力矩值应按规范要求5.1.7达到40N.M～65N.M。
五、转换层梁支撑设置
①、杆件用Q235φ48×3.5mm钢管（主要技术性能符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》TJ18-75），立杆下部设木方垫通；且所有立杆顶部均采用顶托支撑（详见高支模满堂架搭设图）。
、板底支撑体系：
搭设纵向、横向和水平剪刀撑。
取纵横立杆间距为la＝lb＝0.8m，步距1.5m。
纵向和横向剪刀撑各设1道。
、梁底支撑体系：
在梁底中部设两组立杆，梁的两侧距梁边立杆0.3m处设置立杆，即梁底横向间距0.3m；所有立杆沿梁方向纵距0.4m，横杆步距1.5m。
梁两侧及梁底立杆设置剪刀撑，由底至顶连续设置。
图二
（三）荷载计算
1、楼板支撑（取一计算单元）荷载计算
、支撑架自重（恒载）
立杆：
（5.7－0.05－0.15）×0.0384＝0.2112KN
横杆、纵杆：
0.8×4×0.0384×2＝0.123KN
直角扣件：
4×0.0132＝0.0528KN
剪刀撑（取45o）：
旋转扣件（双向，取45o）：
所以，支撑架自重为
0.2112KN+0.123KN+0.0528KN+0.1738KN+0.0287KN=0.5895KN；
、楼板支撑体系恒载：
支撑架自重标准值为：
0.5895KN；
楼板木模板自重标准值：
0.3KN/m2；
楼板钢筋自重标准值：
1.1KN/m3；
楼板新浇混凝土自重标准值：
24KN/m3。
、楼板支撑体系可变荷载：
施工人员及设备荷载标准值：
1.0KN/m2；
振捣混凝土时产生的荷载标准值：
2.0KN/m2（该部位混凝土浇筑方式采用塔吊运输结合人工浇筑，故混凝土倾倒产生的荷载与振捣荷载不会在同一部位产生，故在此不考虑混凝土的倾倒荷载）；
、大横向水平杆验算
底板模板下大横向水平杆按两跨连续梁计算，两跨连续梁计算简图如下：
作用大横向水平杆永久线荷载标准值
qk1＝0.3×0.8＋（1.1＋24）×0.15×0.8＝3.252KN/M
作用大横向水平杆永久线荷载设计值
q1＝1.2×3.252＝3.90KN/M
作用大横向水平杆可变线荷载标准值
qk2＝0.8×1.0＋0.8×2.0＝2.40KN/M
作用大横向水平杆可变线荷载设计值
q2＝1.4×2.4＝3.36KN/M
故：
作用大横向水平杆线荷载设计值为
q＝q1＋q2＝3.90＋3.36＝7.26KN/M
大横向水平杆受最大弯矩
M＝0.125qlb2＝0.125×7.26×0.82＝0.58KN.M
抗弯强度
<
（满足要求）
W---钢管的截面模量（抵抗矩）＝5.08×103mm3
f---Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值＝205N/mm2
按三跨连续梁计算的扰度
<700/250=2.8mm（满足要求）
E---钢管的弹性模量＝2.06×105N/mm2
I---钢管的惯性矩＝12.19×104mm4
、扣件的抗滑承载力计算验算
R＝1.25qlb＝1.25×7.26×0.8＝7.26KNRC---直角扣件抗滑承载力设计值＝8KN
考虑混凝土振捣时，在立杆和顶层水平杆的连接部位产生集中荷载，扣件螺栓拧紧力矩值应按规范要求5.1.7达到40N.M～65N.M（表5-58）。
、模板支撑架立杆计算
支架立杆的轴向力设计值为大横向水平杆传给立杆最大竖向力与楼板底板支架自重产生的轴向力设计值总和。
即
N＝R＋N×1.2＝7.26＋0.5895×1.2＝7.9674KN
1、当步距h取1.5m时
模板支架立杆的计算长度
lo＝h＋2a＝1.5＋2×0.148＝1.796m
h---横杆
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