楼屋面模板及支撑系统设计方案.docx

楼屋面模板及支撑系统设计方案.docx

《楼屋面模板及支撑系统设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《楼屋面模板及支撑系统设计方案.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

楼屋面模板及支撑系统设计方案

世贸服饰物流中心工程

模板及支撑系统施工方案

中国建筑第七工程局

二00七年十月二十三日

世贸服饰物流中心工程模板及支撑系统施工方案

审批表

编制：

日期：

审核：

日期：

批准：

日期：

1、工程概况4

2、编制依据4

3、材料要求4

4、屋面板模板高支撑架计算书5

5、梁模板高支架计算书12

6、模板支架构造要求18

7、梁模板安装19

8、施工注意事项23

9、安全注意事项24

世贸服饰物流中心工程9#楼屋面模板及支撑系统施工方案

1工程概况

本工程9＃楼地下两层，地上三十层，建筑高度99.95m；一层层高为4.8m，二-四层层高为4.5m，五层层高3.85m，六至二十九层为公寓，层高3.1m，三十层为会议室，层高4.8m，全现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。

抗震设防烈度为7度，抗震等级二级。

2编制依据

2.1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；

2.2.《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-99

2.3.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

2.4.《碳素结构钢》GB/T700

2.5.《钢管脚手架扣件》GB15831

2.6.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

2.7.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

2.8.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

3材料要求

3.1钢管及槽钢

3.1.1采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235-A级钢的有关规定；

3.1.2本工程所用钢管均为新购或租赁新购买的钢管，槽钢为新购材料，钢管截面尺寸为

φ48mm×3.5mm，钢管及槽钢的产品质量合格证及质量检验报告齐全；

3.1.3钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、压痕和深的划道，端面应平整，且应进行防锈处理，钢管上无孔洞并且严禁打洞。

钢管的弯曲变形符合下表的规定：

序号

项目

允许偏差（mm）

1

各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m

≤5

2

立杆钢管弯曲3m‹L≤4m

4m‹L≤6.5m

≤12

≤20

3

水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m

≤30

3.2扣件

3.2.1扣件必须符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的有关规定，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换，且新旧扣件均应进行防绣处理；

3.2.2扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏；

3.2.3扣件与钢管的接触面必须严格吻合，应保证与钢管扣紧时接触良好；

3.2.4扣件活动部位能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm；

49#楼屋面板模板高支撑架计算书

4.1参数信息

4.1.1脚手架参数

横向间距或排距（m）:

0.80；纵距（m）:

0.80；步距（m）:

1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.10；脚手架搭设高度（m）:

4.55；采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；扣件连接方式:

双扣件，扣件抗滑承载力系数:

0.80；板底支撑连接方式:

方木支撑；

4.1.2荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.350；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

30.000；楼板浇筑厚度（m）:

0.250；倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:

3.500；施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

4.1.3木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

11.000；木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.200；木方的间隔距离（mm）:

150.000；木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

4.2模板支撑方木的计算:

方木按照简支梁计算，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；

I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；

方木楞计算简图

4.2.1荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q1=30.000×0.150×0.250=1.125kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）:

q2=0.350×0.150=0.053kN/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）：

p1=（2.500+3.500）×0.800×0.150=0.720kN；

4.2.2强度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×（1.125+0.053）=1.413kN/m；

集中荷载p=1.4×0.720=1.008kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.008×0.800/4+1.413×0.8002/8=0.315kN.m；

最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+1.413×0.800/2=1.069kN；

截面应力σ=M/w=0.315×106/83.333×103=3.776N/mm2；

方木的计算强度为3.776小13.0N/mm2,满足要求!

4.2.3抗剪计算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

Q=0.800×1.413/2+1.008/2=1.069kN；

截面抗剪强度计算值T=3×1069.200/（2×50.000×100.000）=0.321N/mm2；

截面抗剪强度设计值[T]=1.200N/mm2；

方木的抗剪强度为0.321小于1.200，满足要求!

4.2.4挠度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=q1+q2=1.125+0.053=1.178kN/m；

集中荷载p=0.720kN；

最大变形V=5×1.178×800.0004/（384×9000.000×4166666.67）+

720.000×800.0003/（48×9000.000×4166666.67）=0.372mm；

方木的最大挠度0.372小于800.000/250,满足要求!

4.3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；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.413×0.800+1.008=2.138kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

支撑钢管计算变形图（kN.m）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.916kN.m；

最大变形Vmax=1.564mm；

最大支座力Qmax=12.506kN；

截面应力σ=0.916×106/5080.000=180.310N/mm2；

支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于800.000/150与10mm,满足要求!

4.4扣件抗滑移的计算:

双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=12.506kN；R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

4.5模板支架荷载标准值（轴力）:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

4.5.1静荷载标准值：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×4.550=0.587kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.350×0.800×0.800=0.224kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=30.000×0.250×0.800×0.800=4.800kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.611kN；

4.5.2活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（2.500+3.500）×0.800×0.800=3.840kN；

4.5.3不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=12.110kN；

4.6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=12.110kN；

σ----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（抵抗矩）（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]=205.000N/mm2；

Lo----计算长度（m）；

参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1uh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m；

Lo/i=2945.250/15.800=186.000；

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=0.207；

钢管立杆受压强度计算值；σ=12109.686/（0.207×489.000）=119.634N/mm2；

立杆稳定性计算σ=119.634N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

公式

（2）的计算结果：

立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m；

Lo/i=1700.000/15.800=108.000；

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=0.530；

钢管立杆受压强度计算值；σ=12109.686/（0.530×489.000）=46.725N/mm2；

立杆稳定性计算σ=46.725N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

如果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表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.700按照表2取值1.002；

公式（3）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.002×（1.500+0.100×2）=2.117m；

Lo/i=2117.326/15.800=134.000；

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=0.376；

钢管立杆受压强度计算值；σ=12109.686/（0.376×489.000）=65.862N/mm2；

立杆稳定性计算σ=65.862N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

5梁模板高支撑架的计算书

梁模板支撑架立面简图

5.1参数信息

5.1.1脚手架参数

立柱梁跨度方向间距l（m）:

0.80；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.50；

脚手架步距（m）:

0.80；脚手架搭设高度（m）:

4.55；

梁两侧立柱间距（m）:

1.50；承重架支设:

2根承重立杆，木方垂直梁截面；

5.1.2荷载参数

模板与木块自重（kN/m2）:

0.350；梁截面宽度B（m）:

0.400；

混凝土和钢筋自重（kN/m3）:

30.000；梁截面高度D（m）:

0.800；

倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:

3.500；施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.500；

5.1.3木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

11.000；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.200；木方的间隔距离（mm）:

100.000；

木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

5.1.4其他

采用的钢管类型（mm）:

Φ48×3.5。

扣件连接方式:

双扣件，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

5.2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。

5.2.1荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=30.000×0.800×0.800=19.200kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×0.800×（2×0.800+0.400）/0.400=1.400kN/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=（2.500+3.500）×0.400×0.800=1.920kN；

5.2.2木方楞的支撑力计算

均布荷载q=1.2×19.200+1.2×1.400=24.720kN/m；

集中荷载P=1.4×1.920=2.688kN；

木方计算简图

经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为：

N1=1.105kN；N2=4.916kN；

N3=5.418kN；N4=1.105kN；

木方按照简支梁计算。

木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；

I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；

5.2.3木方强度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=5.418/0.800=6.772kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×6.772×0.800×0.800=0.433kN.m；

截面应力σ=M/W=0.433×106/83333.3=5.201N/mm2；

木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

5.2.4木方抗剪计算：

最大剪力的计算公式:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

Q=0.6×6.772×0.800=3.251kN；

截面抗剪强度计算值T=3×3250.518/（2×50.000×100.000）=0.975N/mm2；

截面抗剪强度设计值[T]=1.200N/mm2；

木方的抗剪强度计算满足要求!

5.2.5木方挠度计算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

最大变形V=0.677×5.643×800.0004/（100×9000.000×416.667×103）=0.417mm；

木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!

5.3支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照连续梁的计算如下

计算简图（kN）支撑钢管变形图（kN.m）

支撑钢管弯矩图（kN.m）

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=0.087kN中间支座最大反力Rmax=8.495；

最大弯矩Mmax=0.221kN.m；

最大变形Vmax=0.095mm；

截面应力σ=0.221×106/5080.0=43.493N/mm2；

支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

5.4梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

5.5扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取

16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

　　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=8.50kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5.6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，它包括：

横杆的最大支座反力：

N1=8.495kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.161×4.550=0.880kN；

N=8.495+0.880=9.375kN；

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=1.58；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=5.08；

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]=205.00N/mm2；

lo--计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1uh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

k1--计算长度附加系数，按照表1取值为：

1.243；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.700；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：

a=0.500m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.243×1.700×0.800=1.690m；

Lo/i=1690.480/15.800=107.000；

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=0.537；

钢管立杆受压强度计算值；σ=9374.622/（0.537×489.000）=35.700N/mm2；

立杆稳定性计算σ=35.700N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

立杆计算长度Lo=h+2a=0.800+0.500×2=1.800m；

Lo/i=1800.000/15.800=114.000；

公式

（2）的计算结果：

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=0.489；

钢管立杆受压强度计算值；σ=9374.622/（0.489×489.000）=39.205N/mm2；

立杆稳定性计算σ=39.205N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

如果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）

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.800按照表2取值1.002；

公式（3）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.002×（0.800+0.500×2）=2.242m；

Lo/i=2241.875/15.800=142.000；

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=0.340；

钢管立杆受压强度计算值；σ=9374.622/（0.340×489.000）=56.385N/mm2；

立杆稳定性计算σ=56.385N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

6模板支架的构造要求

6.1模板支架的构造注意事项

a.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

b.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

6.2立杆步距

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；

b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；

c.高支撑架步距以0.9--1.2m为宜。

d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

6.3剪刀撑

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

6.4顶部支撑点

a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算。

6.5支撑架搭设的要求

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

6.6施工使用的要求

a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时