高大支撑系统专项施工方案.docx

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高大支撑系统专项施工方案

铜川市耀州区锦阳新城小学体育活动室

工程

高大模板支撑系统专项施工方案

铜川市第一建筑工程有限责任公司

一、工程概况

工程地点：

铜川市耀州区锦阳新城

工程名称：

铜川市耀州区锦阳新城小学体育活动室工程

建设单位：

铜川市耀州区诚基开发投资有限公司

设计单位：

陕西省现代建筑设计研究院

监理单位：

陕西省鼎新建设监理咨询有限公司

施工单位：

铜川市第一建筑工程有限责任公司

建筑面积：

局部一层建筑面积为697.68m2

建筑高度：

该层10.5M;

建筑安全等级：

二级

结构类型：

框架结构

主体结构合理使用年限：

50年

工程等级：

一级

屋面防水等级：

II级

抗震设防类别：

丙类

抗震设防烈度：

六度

建筑耐火等级：

二级

建筑使用性质：

体育活动室。

二、高支撑架模板设计

1、设计参数

（1）1轴到6轴区域模板支架搭设高度为10.2米，横向间距或排距0.8米；纵距1.2米；步距1.2米；

（2）梁基本尺寸为：

截面500mm×1600mm，500mm*1500mm，梁支撑立杆的纵距（跨度方向）0.75米，（为了于板横向间距保持一致采用纵距0.5米）,横距0.8米,立杆的步距1.20米，均采用双扣件，梁底增加2道承重立杆。

2、构造措施

（1）立杆采用对接方式，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的布距内，错开距离≥500㎜，与相近的横杆的距离不宜大于步距的三分之一。

（2）横杆采用对接方式，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内，错开距离≥500㎜且避开跨中，与相近的立杆的距离不宜大于纵距的三分之一。

（3）剪刀撑除了在两端设置外，中间每隔12～15米设一道。

剪刀撑应联系3-4根立杆，斜杆与地面的夹角为45°～60°。

（4）连墙件可按二步三跨设置，采用单杆适长的横向平杆紧贴结构柱子、用短杆固定于柱侧。

（5）支撑设置通长扫地杆用直角扣件与立杆相固定。

（6）为了提高安全系数，顶板模板支撑采用横距0.8纵距1.0m，梁立杆纵距采用0.5m。

3、验算资料

体育活动室梁板模板扣件钢管高支撑架计算书

结构布置

（1）1轴至6轴支撑架搭设高度为10.2m。

（2）采用的钢管类型为ф48×3.5。

（3）验算10.2m高支撑架。

（4）沿支架四周外立面满设剪刀撑，支架内部中间每隔5-6根，或5-7米应在纵、横向的整体长度和高度分本设置连续剪刀撑。

（5）水平剪刀撑，应在底部顶端设置水平剪刀撑外，还应在竖向剪刀撑顶部平面内设置水平剪刀撑。

（6）主杆底端应设置底座或通长垫板，垫板的长度应大于2个立杆间距，板厚不应小于50mm，板宽不应小于200mm.

剪刀撑平面布置示意

A、板结构计算

图1模板支撑架平面图

图2模板支撑架立面简图

一、参数信息

1.脚手架参数

横向间距或排距（m）:

0.8；纵距（m）:

1.2；步距（m）:

1.2；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.1；脚手架搭设高度（m）:

10.2；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；

Φ48×3.5钢管截面积A=4.89cm2

Φ48×3.5钢管截面模量W=5.08cm3

Φ48×3.5钢管回转半径i=1.58cm

Q235钢强度设计值f=205N/mm2

扣件抗滑承载力系数:

0.80；

底支撑连接方式:

方木支撑；

2.荷载参数

模板与木板自重:

0.35kN/m2

混凝土与钢筋自重:

25kN/m2

楼板浇筑厚度:

0.12m

倾倒混凝土荷载标准值:

2kN/m2

施工均布荷载标准值:

1kN/m2

3.木方参数

木方弹性模量E:

9500N/mm2；

木方抗弯强度设计值:

f=13N/mm2；

木方抗剪强度设计值:

[T]=1.3N/mm2；

木方的间隔距离:

300mm

木方的截面宽度:

80mm

木方的截面高度:

100mm

木方的截面惯性矩I：

I=8.000×10.000×10.000×10.000/12=666.67cm4

木方的截面抵抗矩W：

W=8.000×10.000×10.000/6=133.33cm3

二、支撑木方的计算

1、荷载计算

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重：

q1=25×0.3×0.12=0.9kN/m；

（2）模板的自重线荷载:

q2=0.35×0.3=0.105kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：

P=（1+2）×1.2×0.3=1.08kN

2、计算简图

图3木方计算简图

3、强度计算

最大弯矩考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算如下:

其中：

均布荷载设计值q=1.2×0.9+1.2×0.105=1.206kN/m

集中荷载设计值P=1.4×1.08=1.512kN

最大弯矩Mmax=1.512×1.2/4+1.206×1.2×1.2/8=0.671kN.m

最大支座力N=1.512/2+1.206×1.2/2=1.480kN

截面应力=M/W=0.671×106/133333.3=5.033N/mm2

木方的计算强度小于抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求。

4、抗剪计算

最大剪力:

Q=ql/2+P/2=1.206×1.2/2+1.512/2=1.480kN

截面抗剪强度计算值:

T=3Q/2bh=3×1480/（2×80×100）=0.278N/mm2<[T]=1.30N/mm2

上式中,b—木方的截面宽度；

h—木方的截面高度。

木方的抗剪强度计算满足要求。

5、挠度计算

最大挠度考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和。

计算公式：

其中：

均布荷载标准值q=0.900+0.105=1.005kN/m

集中荷载标准值P=1.08kN

最大变形v=1080×12003/（48×9500×6666666.67）+5×1.005×12004/（384×9500×6666666.67）

=1.042mm<[v]=1000/250

木方的最大挠度小于1000/250,满足要求。

三、木方支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

1、荷载计算

集中荷载P取纵向板底支撑传递力。

P=1.206×1.2+1.512=2.959kN

2、计算简图

图4木方支撑钢管计算简图

3、内力计算

根据计算简图求得第一支座反力N1=1.875P，第二支座反力N2=2.625P。

然后求得各截面的弯矩如下图：

图5木方支撑钢管弯矩图（KN.m）

最大弯矩Mmax=0.3×2.959=0.888KN.m

截面应力=M/W=888000/5080=174.803N/mm2

支撑钢管的计算强度小于强度设计值205N/mm2,满足要求!

四、扣件抗滑移验算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力可按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第5.2.5条:

R≤Rc

其中Rc—扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

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，R=N2=2.625P=2.625×2.959=7.767kN

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN。

单扣件抗滑承载力的设计即可满足要求。

五、立杆的稳定性计算

1、荷载计算

作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载和风荷载。

（1）静荷载标准值包括以下内容：

①脚手架的自重荷载标准值：

NG1=0.1489×22.3=3.32kN

钢管的自重计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001附录A双排架自重标准值。

②模板的自重荷载标准值：

NG2=0.35×0.8×1.2=0.336kN

③钢筋混凝土楼板自重荷载标准值：

NG3=25×0.12×0.8×1.2=2.88kN

经计算得到，恒荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.32+0.336+2.88=6.536kN。

（2）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1+2）×0.8×1.2=2.88kN。

（3）不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.536+1.4×2.88=11.875kN

2、计算单元

图6楼板支撑架荷载计算单元

3、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

其中N—立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=11.875kN；

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=1.58cm；

A—立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W—立杆净截面模量（cm3）：

W=5.08cm3；

σ—钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]—钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo—计算长度（m）；

如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1μh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

式中：

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.70；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；

h----立杆步距

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度:

Lo=k1uh=1.155×1.7×1.2=2.356m

Lo/i=2356/15.8=149.114

由长细比Lo/i的结果查《扣件式规范》附录C表C得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.287。

钢管立杆抗压强度计算值：

σ=11875/（0.287×489）=84.614N/mm2<[f]=205N/mm2

立杆稳定性满足要求。

公式

（2）的计算结果：

立杆计算长度Lo=h+2a=1.2+0.1×2=1.4m

Lo/i=1400/15.8=88.608

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=0.618；

钢管立杆受压强度计算值:

σ=11875/（0.618×489）=39.295N/mm2<[f]=205N/mm2

立杆稳定性满足要求。

考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

lo=k1k2（h+2a）（3）

k1--计算长度附加系数按照“杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》表1”取值1.185；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.4按照“杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》表2”取值1.092；

公式（3）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×1.092×（1.2+0.1×2）=1.812m

Lo/i=1812/15.8=114.684

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=0.417。

钢管立杆抗压强度计算值：

σ=11875/（0.417×489）=58.236N/mm2<[f]=205N/mm2

立杆稳定性满足要求。

B、梁结构