熔硫间模板支撑方案2.docx
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熔硫间模板支撑方案2
安徽金桐精细化学有限公司7万吨/年多品种新型表面活性剂项目
熔硫间及风机房工程
模
板
支
撑
专
项
施
工
方
案
中建工业设备安装有限公司
二零一零年一月
第一节概况
一、编制依据
1、熔硫间及风机房工程的施工图纸；
2、安徽金桐精细化学表面活性剂项目《施工组织设计》；
3、其它相关规范、法律、法规。
二、常用规范
序号
名称
编号
1
《工程测量规范》
GB50026-93
2
《工程测量基本术语标准》
GB/T50228-1996
3
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
4
《建设工程施工现场供用电安全规范》
GB50194-93
5
《建筑施工场界噪声限值》
GB12523-90
6
《建筑施工场界噪声测量方法》
GB/T12524-90
7
《环境空气质量标准》
GB3095-1996
8
《城市区域环境噪声标准》
GB3096-93
9
《城市建设档案著录规范》
GB/T50323-2001
10
《建筑工程施工质量评价标准》
GB/T50375-2006
11
《建设工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
12
《建设工程文件归档整理规范》
GB/T50328-2001
13
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2001
14
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2002
15
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001
16
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
三、工程概况
1、本工程为一层框架结构，一层层高5.8m，模板支撑体系计算高度为7.85m；本工程的梁板支架均为高支撑架
2、板厚100mm。
3、梁的截面尺寸为300×700、300×600以及250×500。
第二节、模板及其支撑体系施工
一、模板及其支撑体系选材
1）模板采用胶合板，其尺寸为1830×915×18mm；
2）木枋采用的截面尺寸为50×100mm；
3）钢管采用的截面尺寸为ø48×3.5mm；
1、梁侧模板设计
（1）300×700、300×600以及250×500截面梁的梁侧模板设计（取300×700截面梁进行验算，计算过程见后面“计算书”）
a、模板采用18mm厚木胶合板；
b、内龙骨采用50×100mm木枋，间距300mm，方向为竖向；
c、外龙骨采用ø48×3.5mm的双钢管，设于梁中；
2、梁底模及其支架设计
（1）300×700、300×600以及250×500截面梁的梁侧模板设计（取300×700截面梁进行验算，计算过程见后面“计算书”）
1）梁底模
a、模板采用18mm厚木胶合板；
b、次龙骨采用50×100mm木枋，方向为沿梁跨度方向，梁截面处共3根；
c、主龙骨采用ø48×3.5mm的钢管，间距500mm。
2）梁底支架
a、横向两根立杆，间距0.7m；纵向立杆间距1m。
b、扫地杆采用ø48×3.5mm的钢管，距地基200mm，纵横双向设置；
c、水平杆采用ø48×3.5mm的钢管，步距1.5m，纵横双向设置。
3）梁模板支撑方式如下图所示
4、板模板及其支架设计
1）板底模
a、模板采用18mm厚木胶合板；
b、次龙骨采用50×100mm木枋，间距300mm；
c、主龙骨采用ø48×3.5mm的钢管，间距1m。
2）板底支架
a、立杆采用ø48×3.5mm的钢管，横向跨距和纵向跨距均为1m，立杆与板底主龙骨采用双扣件连接；
b、扫地杆采用ø48×3.5mm的钢管，距地基200mm，纵横双向设置；
c、水平杆采用ø48×3.5mm的钢管，步距1.5m，纵横双向设置。
3）板模板及其支撑体系的支设如下图所示
二、计算书
1、梁侧模受力验算（取300×700截面梁为计算范例）
新浇筑砼对模板侧面的压力
第一式：
F=0.22γ·t0·β1·β2·V（1/2）
其中：
γ---砼的重力密度，24KN/m3。
t0---新浇混凝土的初凝时间，3小时。
β1---外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0。
β2---混凝土坍落度影响修正系数，110~150mm时取1.15。
V---混凝土的浇筑速度，0.5m/h。
则：
F=0.22×24×3×1×1.15×0.5（1/2）=12.9KN/m2
第二式：
F=24H
其中：
H---砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度，0.6m。
则：
F=24×0.7=16.8KN/m2
取以上两式中的较小值，即取F=12.9KN/m2。
振捣砼时产生的荷载
对侧模为4KN/m2，作用范围在新浇砼侧压力的有效压头高度之内。
有效压头高度h=F/24=12.9/24=0.5m
倾倒混凝土时产生的水平荷载：
2KN/m2。
侧模所受总荷载为：
F=1.2×12.9+1.4×4+1.4×2=23.9KN/m2。
2）18mm厚的胶合板承载力验算
计算模型：
以二跨简支连续梁的模型进行计算。
剪力验算
最大剪力:
Vmax=0.625ql=0.625×23.9×0.3=4.5KN
则相应的剪应力:
τ=VmaxS/（Ib）=4.5×（0.6×0.0182/4）/（（0.6×0.0183/12）×0.6）
=1250KN/m2=1.25N/mm2<[fv]=1.4N/mm2满足要求。
弯矩验算
最大弯矩：
Mmax=0.125ql2=0.125×23.9×0.32=0.27KN·m
则相应的弯矩应力：
σ=Mmax/W=0.27/（0.6×0.0182/6）=8333KN/m2=8.3N/mm2<[fm]=13N/mm2
满足要求。
3）内龙骨50×100mm的木枋（竖向，间距300mm）承载力验算
每根内龙骨的受荷宽度为0.3m，则内龙骨所受线荷载为:
q=23.9×0.3=7.2KN/m
弯矩验算
最大弯矩：
Mmax=0.1ql=0.1×7.2×0.6=0.43KN·m
则相应的弯矩应力：
σ=Mmax/W=0.43/（0.05×0.12/6）=5160KN/m2=5.16N/mm2<[fm]=13N/mm2
满足要求。
4）外龙骨ø48×3.5mm双钢管承载力验算
内龙骨以集中力的方式将荷载传递至外龙骨，每个集中力的受荷面积为0.3×1.4=0.42m2，则集中力P=23.9×0.42=10.04KN。
剪力验算
最大剪力:
Vmax=0.65P=0.65×10.04=6.5KN
则相应的剪应力:
τ=VmaxS/（Itw）=6.5×103×6099/（121900×3.8）=86N/mm2<2[fv]=2×115=230N/mm2（双钢管）
满足要求。
弯矩验算
最大弯矩：
Mmax=0.175Pl=0.175×10.04×0.6=1.05KN·m
则相应的弯矩应力：
σ=Mmax/W=0.88×106/5080=206N/mm2<2[fm]=2×200=400N/mm2（双钢管）
满足要求。
2、300×700截面梁的梁底模及其支架受力验算
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×3.50。
<一>、参数信息:
梁段信息:
L1；
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l（m）:
1.00；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.30；
脚手架步距（m）:
1.50；脚手架搭设高度（m）:
7.85；
梁两侧立柱间距（m）:
0.70；承重架支设:
无承重立杆，木方垂直梁截面；
2.荷载参数
模板与木块自重（kN/m2）:
0.350；梁截面宽度B（m）:
0.300；
混凝土和钢筋自重（kN/m3）:
25.000；梁截面高度D（m）:
0.600；
倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.000；施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.000；
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）:
13.000；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.300；木方的间隔距离（mm）:
300.000；
木方的截面宽度（mm）:
50.00；木方的截面高度（mm）:
100.00；
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；
<二>、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。
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=25.000×0.700×1.000=17.500kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×1.000×（2×0.700+0.300）/0.300=1.980kN/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=（2.000+2.000）×0.300×1.000=1.200kN；
2.木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×17.500+1.2×1.980=23.380kN/m；
集中荷载P=1.4×1.200=1.680kN；
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=4.367kN；
N2=4.367kN；
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；
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=4.367/1.000=4.367kN/m；
最大弯距M=0.1ql2=0.1×4.367×1.000×1.000=0.440kN.m；
截面应力σ=M/W=0.440×106/83333.3=5.280N/mm2；
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
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=0.677×4.079×1000.0004/（100×9000.000×416.667×103）=0.736mm；
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
经过连续梁的计算得到：
支座反力RA=RB=4.4kN；
最大弯矩Mmax=4.4×0.2=0.88kN.m；
截面应力σ=0.88×106/5080.0=173N/mm2；
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
<三>、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，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=4.40kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
<四>、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=4.367kN；脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.129×7.85=1.215kN；楼板的混凝土模板的自重：
N3=0.720kN；N=4.367+1.215+0.720=6.3kN；
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：
1.167；
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=0.300m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.700×1.500=2.976m；
Lo/i=2975.850/15.800=188.000；
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=0.203；
钢管立杆受压强度计算值；σ=6300/（0.203×489.000）=63.465N/mm2；
小于[f]=205.00满足要求！
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.300×2=2.100m；
Lo/i=2100.000/15.800=133.000；
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=0.381；
钢管立杆受压强度计算值；σ=7838.102/（0.381×489.000）=42.070N/mm2；
立杆稳定性计算σ=42.070N/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=1.700按照表2取值1.029；
公式（3）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.167×1.029×（1.500+0.300×2）=2.521m；
Lo/i=2521/15.800=159.5；
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=0.274；
钢管立杆受压强度计算值；σ=7838.102/（0.274×489.000）=58.499N/mm2；
立杆稳定性计算σ=58.499N/mm2小于[f]=205.00满足要求！
模板承重架应尽量利用柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。
3、板模板及其支架受力验算
<一>、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距（m）:
1.00；纵距（m）:
1.00；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）:
7.0
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；
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）:
25.000；
楼板浇筑厚度（m）:
0.100；倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.000；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
1.000；
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）:
13.000；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.300；木方的间隔距离（mm）:
300.000；
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
<二>、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为
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
1.荷载的计算：
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25.000×0.300×0.100=0.75kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.350×0.300=0.105kN/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=（1.000+2.000）×1.000×0.300=0.900kN；
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×（0.75+0.105）=1.026kN/m；
集中荷载p=1.4×0.900=1.260kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.260×1.000/4+1.026×1.0002/8=0.443kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=1.260/2+1.026×1.000/2=1.143kN；
截面应力σ=M/w=0.443×106/83.333×103=5.316N/mm2；
方木的计算强度为5.994小于13.0N/mm2,满足要求!
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=1.000×1.026/2+1.260/2=1.143kN；
截面抗剪强度计算值T=3×1143000/（2×50.000×100.000）=0.343N/mm2；
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
方木的抗剪强度为0.343小于1.300，满足要求!
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=0.75+0.105=0.855kN/m；
集中荷载p=0.900kN；
最大变形V=5×0.855×1000.0004/（384×9000.000×4166666.67）+900.000×1000.0003/（48×9000.000×4166666.67）=0.797mm；
方木的最大挠度0.797小于1000.000/250,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；
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.026×1.000+1.260=2.286kN；
支撑钢管计算简图
最大弯矩Mmax=0.770kN.m；
最大支座力Qmax=8.313kN；
最大变形Vmax=1.966mm；
截面应力σ=0.770×106/5080.000=151.574N/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1000.000/150与10mm,满足要求!
<四>、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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.950kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
<五>、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。
1.静荷载标准值包括以下内容：
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.129×7.85=1.013kN；
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×1.000×1.000=0.350kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.000×0.100×1.000×1.000=2.500kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.863kN；
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=（1.000+2.000）×1.000×1.000=3.000kN；
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=8.835kN；
<六>、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=8.835kN；
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）；
如果完全参照《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=8835/（0.207×489.000）=87.284N/mm2；
立杆稳定性计算σ=112.061N/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=8564.4/（0.530×489.000）=33.045N/mm2；
立杆稳定性计算σ=33.045N/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1.185；
k2--计算长度附加系数，h+2a=1.700按照表2取值1.036；
公式（3）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2
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