黄石经济适用房建设工程悬挑梁板支模方案.docx
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黄石经济适用房建设工程悬挑梁板支模方案
莆田市荔城区黄石经济适用房建设工程
1#、2#、3#、4#楼
悬
挑
支
模
架
施
工
方
案
飞阳建设工程有限公司
目录
1、编制依据及说明3
2、工程概况3
3、施工计划3
4、施工工艺4
5、模板支撑系统的拆除5
6、技术细节6
7、安全防护6
8、注意事项7
9、计算书7
1、编制依据及说明
悬挑梁板的计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）等规范编制。
2、工程概况
本工程为荔城区黄石经济适用房建设工程，由1#、2#、3#、4#楼等4栋18层住宅和一栋配电房组成，其中3#、4#楼设一层地下室，工程地点位于荔城区黄石镇七镜村，总建筑面积为26388m2,造价为4880.3043万元，质量要求达到合格标准。
本工程主要参建单位如下：
建设单位：
莆田市荔城区荔隆置业有限公司
设计单位：
泉州市住宅建筑设计院
勘察单位：
泉州泉成勘察有限公司
监理单位：
福建建发工程咨询有限责任公司
施工单位：
飞阳建设工程有限公司
屋面构架造型悬挑长度为1.2m，支模架底用悬挑16号工字钢支模。
3、施工计划
3.1、材料要求及使用计划
方案中选用的各种建筑材料必须有出厂合格证明,应符合国家及主管部门颁发的产品标准,并符合方案要求。
3.1.1钢管
立杆、斜杆、横杆均采用Ф48×3.5普通焊接钢管，钢管必须有出厂合格证，两端切口需平直，不得有斜口、毛口、卷口等现象，更不得使用锈蚀、弯曲、压扁、裂缝的钢管。
扣件在使用前必须进行检查、保养，不得有变形、滑丝裂缝以及其它不允许的缺陷，扣件要有出厂合格证。
3.1.2模板
采用优质18mm厚胶合板，50×100木枋，要求大面尺寸一致，小面不变形、无死节、无断裂。
安全网必须有出厂合格证和深圳市安监站颁发的准用证，不得使用已经腐烂或破损严重的安全网，当对其质量有怀疑时，要做冲切破坏试验。
脚手板采用新竹笆片。
3.1.3型钢
本工程采用普通16号标准工字钢进行悬挑，48x3单钢管进行支撑，材质为Q235钢，f=215N/mm2。
电焊条采用E43型焊条，焊条必须具有出厂质量证明书。
如须改动焊条型号，必须征得编制人的同意。
严禁使用过期、药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
焊接前将焊条进行烘焙处理。
所有焊缝均为二级焊缝。
标准钢扣件，Ф12对拉螺杆。
将胶合板与方木料按施工图设计的构件尺寸制作成型。
3.2、主要机具设备使用计划
塔吊、电焊机、锤子、活动扳手、撬棍、电钻、水平尺、线坠、电锯等。
3.3、施工进度计划
屋面悬挑，屋面层及屋面下层楼面施工时放置预埋件（压环及定位钢筋）；
4、施工工艺
4.1.焊接
4.1.1.型钢加工时应根据工艺要求预放焊接余量以及切割、刨边和铣平的加工余量。
腹杆端部冼平，焊缝区表面的毛刺、锈、油污清除干净,使钢材表面露出银灰色。
施焊前，要复查焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后方可施焊。
构件上螺栓孔必须预先冲或钻好,不允许现场烧孔.
焊条使用前必须按照质量证明书的规定进行烘焙。
4.1.2焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，须申报技术负责人查清原因，订出修补措施后才可处理。
4.1.3严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，在坡口内起弧的局部面积应熔焊依次，不得留下弧坑。
焊件两端应配置引弧板，其材质和坡口形式应与构件相同。
焊接完毕用气焊割除并修磨平整，不得用锤击落。
4.1.4为了减少焊接变形与应力，采取如下措施：
⑴焊接时尽量使焊缝能自由变形，焊接要从中间向四周对称焊接。
⑵收缩量大的焊缝应先焊接。
4.1.5为减少下料误差及确保桁架的顺利安装就位，在下料前至现场实际测量预埋件之间的距离。
4.1.6预埋件施工
在屋面层绑扎钢筋时，按方案要求预先在结构的相应位置预埋预埋件。
预埋件的制作必须严格按照方案的要求进行，在预埋时要仔细定位并用水准仪进行抄平，在混凝土浇筑过程中由专人负责检查，避免移位。
4.1.7安装就位
待楼地面结构混凝土强度满足一定强度要求，进行工字钢的安装就位。
然后将钢管与工字钢进行连接，以增强悬挑工字钢的整体稳定性。
4.1.8模板及支撑系统施工
采用18厚胶合板模板及钢管排架支撑系统。
排架立杆套在工字钢的焊接钢筋上，在工字钢上的立杆位置焊接50mm高Ф25钢筋内胆,下设水平扫地杆。
5、模板支撑系统的拆除
5.1模板拆除
（1）梁临空面侧模在混凝土浇筑完成，一般24小时后即可拆除，同时确保混凝土表面及棱角不受损坏.
（2）混凝土达到强度时，应先拆梁侧帮模，再拆除楼板模板，楼板模先拆水平杆，然后模板支撑，每根搁栅留1-2根支撑暂不拆。
操作人员站在已拆除的空隙，拆去近旁余下的支撑使其搁栅自由落下。
（3）用钩子将模板钩下，等该段的模板全部脱模后，集中运出，集中堆放。
（4）梁板底模必须待同条件养护试块强度达到100%，接到项目部技术负责人发出的书面通知后才能拆除。
（5）拆下的模板及时清理，拆下的扣件及时集中收集管理。
5.2施工平台的拆除
拆除之前，应由项目部技术负责人发出书面拆除通知，并召开拆前技术安全交底会。
拆除时，周围要设围栏或警告标志，并有专人指挥，主要进出口要张挂醒目的标志，并派专人看守，禁止闲人进入。
拆除顺序：
应先清除平台上的所有杂物，而后由上而下，按“后搭的先拆，先搭的后拆”的原则进行。
拆除前桁架必须按搭设逆序完成捆绑以便向下吊运并逐一检查捆绑点是否牢固。
拆除时至少应有两人同时作业，不得有冒险思想，操作时要集中思想，小心进行。
5.3工字钢的拆除
将工字钢上的脚手架及模板及支撑全部拆除后进行，工字钢拆除前，用塔吊上的钢丝绳系牢工字钢，着力点必须对称。
将工字钢与预埋件之间的联系割除后将工字钢吊至安全地带。
6、技术细节
1）须待屋面层砼达到设计强度时方可穿插工字钢搭设上部外架。
2）悬挑架立杆间距分别为：
纵向间距见悬挑外架布置图，
3）为了保证外架立杆间距均匀，架身美观整齐。
外架起步架子制作成简易桁架，以便调节立杆间距并确保立杆荷载传递到工字钢上。
4）工字钢上每根立杆套在与钢管焊接的钢筋支座上。
5）每层设连墙杆，连墙杆连接方式详见附图，
6）大横杆距工字钢面200mm开始搭设。
7）相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里铡和外侧。
8）立杆和大横杆必须用十字扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。
9）小横杆贴近立杆设置，搭于大横杆下。
在立杆之间可根据需要加设小横杆，但在任何情况下均不得拆除贴近立杆的小横杆。
10）剪刀撑沿架高连续布置，斜杆与地面夹角为45ο~60ο，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与外架相连外，在其中间应增设2～4个扣结点。
搭接长度大于1000mm.
11）每一悬挑段铺钢筋网板层数不得超过3层，作业层为两层。
12）立杆、大横杆的接头使用直接扣，架设时应注意挑选钢管长度。
13）水平斜拉杆，设置在有连墙杆的步架平面，以加强外架的横向刚度。
14）悬挑架外围满挂安全网。
7、安全防护
应在安全人员和技术人员的监督下由熟练工人负责搭设；脚手架的检查分验收检查、定期检查和特别检查；使用中要严格控制架子上的荷载，尽量使之均匀分布，以免局部超载或整体超载；使用时还特别注意保持架子原有的结构和状态，严禁任意拆卸结构杆件和连墙拉结及防护设施。
挑外架防坠棚：
在每次悬挑架开始层搭设，采用挑檐的形式，用于防止重物直接坠落。
8、注意事项
1）按照规定的构造方案和尺寸进行搭设。
2）及时与结构拉结或采用临时支撑，以确保搭设过程安全。
3）拧紧扣件。
4）有变形的杆件和不合格扣件（有裂纹、尺寸不合适、扣接不稳等）不能使用。
5）搭设工人必须配挂安全带。
随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大。
6）没有完成的外架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。
7）外架的防雷措施，采用常用的镀锌管接地方案。
在雷雨天施工时，一般情况下不允许工人在架子上施工操作。
8）经分析工字钢受力主要经历两个阶段：
一是支模阶段，只有施工荷载和模板、钢筋的重量及脚手架传递的荷载；
二是浇筑砼阶段，工字钢要承受施工荷载和钢筋、砼、模板等的重量及脚手架自身重量（此时脚手架无活载）。
所以第一阶段工字钢单独受力能满足要求，而第二阶段工字钢单独受力不能满足要求时，必要时需采用钢管作斜杆进行底部支撑卸载。
9）本支模架当造型构架混凝土浇筑完成，强度达到100%拆模后可改造成装修脚手架，具体如附图。
10）本支模架需浇筑完成构架内侧顶部梁及屋面构架柱混凝土后开始搭设。
9、计算书
9.1屋面造型板模板（扣件式）计算书
计算依据：
《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
一、参数信息
1.模板构造及支撑参数
（一）构造参数
楼层高度（m）
3
结构表面要求
隐藏
楼板厚度（mm）
150
立杆步距（m）
1.5
立杆纵向间距（m）
0.8
立杆横向间距（m）
1.5
（二）支撑参数
板底支撑钢管（mm）
Φ48×3.5
钢管钢材品种
钢材Q235钢（＞16-40）
钢管弹性模量（N/mm2）
206000
钢管屈服强度（N/mm2）
235
钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值（N/mm2）
205
钢管抗剪强度设计值（N/mm2）
120
钢管端面承压强度设计值（N/mm2）
325
2.荷载参数
新浇筑砼自重标准值（kN/m3）
24
钢筋自重标准值（kN/m3）
1.1
板底模板自重标准值（kN/m2）
0.25
3.板底模板参数
搭设形式为：
1层梁顶托承重；
（一）面板参数
面板材料
克隆（平行方向）18mm厚覆面木胶合板
面板厚度（mm）
18
抗弯设计值（N/mm2）
29
弹性模量（N/mm2）
11500
（二）一层支撑梁参数板底
材料
1根100×100矩形木楞
木材品种
太平洋海岸黄柏
弹性模量（N/mm2）
10000
抗压强度设计值（N/mm2）
13
抗弯强度设计值（N/mm2）
15
抗剪强度设计值（N/mm2）
1.6
板段：
B1。
模板支撑体系剖面图
钢管排列平面示意图
二、模板面板计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。
这里取面板的计算宽度为1.000m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=1000×183/12=4.860×105mm4；
W=1000×182/6=5.400×104mm3；
1.荷载计算及组合
永久荷载标准值Gk=0.25×1.000+24×1.000×0.15+1.1×1.000×0.15=4.015kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×1.000=2.500kN/m；
（1）计算挠度采用标准组合：
q=4.015kN/m；
（2）计算弯矩采用基本组合：
q1=0.9×1.1×1.35×1×4.015=5.366kN/m；
q2=0.9×1.1×1.4×0.9×2.500=3.119kN/m；
2.面板抗弯强度验算
σ＝M/W<[f]
其中：
W--面板的截面抵抗矩，W=5.400×104mm3；
M--面板的最大弯矩（N·mm）；
M=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2=0.100×5.366×0.82+0.117×3.119×0.82=0.577kN·m；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=0.577×106/5.400×104=10.684N/mm2；
实际弯曲应力计算值σ=10.684N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2，满足要求！
2.面板挠度验算
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]
其中：
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=4.015kN/m；
l-面板计算跨度:
l=800mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=11500N/mm2；
I--截面惯性矩:
I=4.860×105mm4；
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=3.200mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×4.015×8004/（100×11500×4.860×105）=1.992mm；
实际最大挠度计算值:
ν=1.992mm小于最大允许挠度值:
[ν]=3.200mm，满足要求！
三、板底支撑梁的计算
支撑梁采用1根100×100矩形木楞，间距800mm。
支撑梁的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：
I=1×833.33×104=8.333×106mm4；
W=1×166.67×103=1.667×105mm3；
E=10000N/mm2；
（一）荷载计算及组合：
永久荷载标准值Gk=0.25×0.8+24×0.8×0.15+1.1×0.8×0.15=3.212kN/m；
施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.8=2.000kN/m；
（1）计算挠度采用标准组合：
q=3.212+0.06=3.272kN/m；
（2）计算弯矩采用基本组合：
q1=0.9×1.1×1.35×1×（3.212+0.06）=4.373kN/m；
q2=0.9×1.1×1.4×0.9×2.000=2.495kN/m；
（二）荷载效应计算
支撑梁直接承受模板传递的荷载，按照三跨连续梁计算。
为了精确计算受力，把永久荷载和活荷载分开计算效应值，查《模板规范（JGJ162-2008）》附录C表C.1-2确定内力系数。
（1）最大弯矩M计算
M=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2=0.100×4.373×1.52+0.117×2.495×1.52=1.641kN·m；
（2）最大剪力V计算
Va=0.600×q1×l+0.617×q2×l=0.600×4.373×1.5+0.617×2.495×1.5=6.245kN；
（3）最大变形ν计算
ν=0.677ql4/（100EI）=0.677×3.272×15004/（100×10000×8.333×106）=1.346mm；
（三）支撑梁验算
（1）支撑梁抗弯强度计算
σ=M/W=1.641×106/1.667×105=9.844N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=9.844N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！
（2）支撑梁抗剪计算
τ=VS0/Ib=6.245×1000×125000/（8.333×106×100）=0.937N/mm2；
实际剪应力计算值0.937N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2，满足要求！
（3）支撑梁挠度计算
最大挠度：
ν=1.346mm；
[ν]-容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250=6.000mm；
实际最大挠度计算值:
ν=1.346mm小于最大允许挠度值:
[ν]=6.000mm，满足要求！
四、立杆的稳定性计算
1.基础数据计算
（一）立杆的轴向力设计值N
（1）上部结构传递到立杆的轴向力设计值N1
永久荷载标准值Gk=0.25×0.8×1.5+24×0.8×1.5×0.15+1.1×0.8×1.5×0.15+1.5×0.06=4.908kN；
施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.8×1.5=3.000kN/m；
上部结构传递到立杆的轴向力设计值N1=0.9×1.1×（1.35×1×4.908+1.4×0.9×3.000）=10.302kN；
（2）脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.179×（3-0.15）=0.612kN；
（3）立杆的轴向力设计值N
计算顶部立杆时：
N=N1=10.302kN；
计算底部立杆时：
N=N1+N2=10.302+0.612=10.913kN；
（二）验算立杆长细比λ，确定稳定系数φ
依据《JGJ130-2011规范》第5.4.6条：
顶部立杆段：
λ=kμ1（h+2a）/i
非顶部立杆段：
λ=kμ2h/i
其中:
λ--立杆长细比；
k--立杆计算长度附加系数，验算长细比时，取k=1；
i--立杆的截面回转半径，i=1.580×10-2m；
（1）顶部立杆段计算λ
验算长细比时取k=1计算λ：
λ=1×1.817×（1+2×82×10-3）/（1.580×10-2）=133.860；
计算稳定系数φ时，查《JGJ130-2011规范》表5.4.6，k=1.155
λ=1.155×133.860=154.608，查《JGJ130-2011规范》A.0.6表得到φ=0.292；
（2）底部立杆段计算λ
验算长细比时取k=1计算λ：
λ=1×1.755×1.5/（1.580×10-2）=166.614；
计算稳定系数φ时，查《JGJ130-2011规范》表5.4.6，k=1.155
λ=1.155×166.614=192.439，查《JGJ130-2011规范》A.0.6表得到φ=0.194；
（3）验算立杆长细比
钢管立杆长细比λ=166.614小于钢管立杆允许长细比210.000，满足要求！
（三）风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
计算风荷载标准值Wk=μz•μs•ω0
其中μz--风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：
脚手架顶部μz=0.650，脚手架底部μz=0.650；
μs--风荷载体型系数：
μs=1.3φ=1.3×0.096=0.124；φ为挡风系数。
ω0--基本风压（kN/m2），按照荷载规范规定采用：
ω0=0.3kN/m2；
经计算得到，风荷载标准值为:
脚手架顶部Wk=0.650×0.124×0.3=0.024kN/m2；
脚手架底部Wk=0.650×0.124×0.3=0.024kN/m2；
计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩：
Mw=0.9×1.4WkLh2/10
脚手架顶部Mw=0.9×1.4×0.024×0.8×1.52/10=0.005kN•m；
脚手架底部Mw=0.9×1.4×0.024×0.8×1.52/10=0.005kN•m；
2.立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）+Mw/W≤[f]
其中:
σ--钢管立杆应力计算值（N/mm2）；
A--立杆净截面面积：
A=4.89×102mm2；
Mw--风荷载设计值产生的弯矩；
W--立杆截面模量：
W=5.08×103mm3；
[f]--钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
顶部立杆应力计算值：
σ1=10.302×103/（0.292×4.89×102）+0.005×106/（5.08×103）=73.185N/mm2；
底部立杆应力计算值：
σ=10.913×103/（0.194×4.89×102）+0.005×106/（5.08×103）=116.049N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=116.049N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
五、立杆的承载力计算
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=43.654kPa；
立杆的轴心压力设计值：
N=10.913kN。
9.2工字型钢验算
9.2.1基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1000~1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1200
主梁外锚固点到建筑物边缘的距a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2000
梁/楼板混凝土强度等级
C25
9.2.2主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.246
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
9.2.3连墙件的稳定性计算
风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：
Nlw=1.4×Wk×Aw=9.177kN；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=9.000m2；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=12.177kN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；
由长细比l/i=700/15.9的结果查表得到φ=0.872；
A=5.06cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.872×5.06×102×205×10-3=90.442kN；
Nl=12.177kN连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=12.177kN≤双扣件的抗滑力16.000kN，满足要求！
9.2.4悬挑梁受力计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本方案算例中，m=1.3m，l=2.1m，m1=1.2m，m2=0.2m；
k=1.3/2.1=0.619
k1=1.2/2.1=0.571
k2=0.2/2.1=0.10
悬挑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2，线密度G=20.5kg/m。
立杆平均轴向力设计值N=10.913kN；
悬挑梁自重荷载q=1.2×24.1×9.8×10-3=0.246kN/m
把以上数据代入公式，经过计算得到：
支座反力RA=29.505kN
支座反力RB=-4.981kN
最大弯矩MA=15.4
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