国瑞城转换层模板支撑方案.docx
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国瑞城转换层模板支撑方案
一、编制依据
1、设计结构施工图；
2、设计交底及会审记录；
3、《建筑施工计算手册》；
4、《建筑施工手册》第四版缩印本；
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
二、工程概况
1、建筑设计概况
国瑞城一期三区工程由C、D、E座塔楼及3F/-2F裙楼组成；总建筑面积99397.79㎡，均为一类高层住宅建筑，耐火等级为一级，屋面防水等级为二级，防水耐久年限为十五年，抗震设防的烈度6度，设计使用年限为50年。
±0.000=265.10绝对海拔高程。
单位工程组成：
如下表所示：
工程名称
建筑面积（㎡）
结构类型
建筑层数
建筑标高
C座
18408.22
剪力墙
29F/-2F
±0.00=265.10
D座
19565.61
剪力墙
30F/-2F
E座
17019.76
剪力墙
29F/-2F
裙楼
20706.82
框剪
3F
地下层
23597.38
框架
-2F
2、国瑞城一期三区工程总平面布置
公路中心线
3、转换层以下结构设计特点
2.1结构形式：
本工程C、D、E座楼主体结构均为现浇框支剪力墙结构。
2F以下为框架结构，柱为矩形柱断面裙房为500×500，600×600主楼为1000×1000、、1000×1100、1000×1200、1000×1300、1200×1200；2-3F以上为剪力墙结构，柱均薄壁柱断面有“L”、“T”、“z”、“]”等形式。
转换层：
裙楼梁代表截面尺寸为主梁350×800、次梁300×700、250×500，等，最大断面为350×800。
楼板厚度为150mm。
转换层：
梁断面尺寸为800×2200、800×2000、800×1800、850×1800、850×1600、600×2000、600×1800、600×1700、600×1500、500×1500，最大梁断面尺寸为800×2200㎜，板厚为180㎜。
2.2现浇梁板：
标准层：
楼盖系统均为现浇梁板。
梁代表截面尺寸为200×400、200×500，最大断面为200×600。
楼板厚度根据楼层部位不同而有100mm及110mm。
4、主体结构混凝土的设计级别：
满足以下要求：
序号
结构部位标高
柱
剪力墙
梁板
构造柱
圈梁
屋面压顶梁
1
基顶-4.750
C45
C45
C30
C20
C25
2
4.750-9.550（10.150）
C45
C45
C45
3
9.550（10.150）-16.150
/
C45
C30
4
16.150-34.150
/
C40
C30
5
34.150-52.150
/
C35
C30
6
52.150-屋顶
/
C30
C30
三、标高为10.150（转换层）以下模板及支撑体系设计及说明
1、支撑系统及采用材料
1.1框架柱、梁墙模板采用18厚漆面九夹板配60×100木枋，梁柱接头采用木定型模板，板模为18厚竹胶板或九层板，下垫50×100木方，
1.2采用塑料双面贴拼缝，设钢管架满堂支撑，梁柱辅以对拉螺栓加固。
1.3钢筋保护层垫块：
剪力墙、框架柱、转换层梁侧采用硬质塑料卡环，梁底、板底采用碎花岗岩垫块，筒体及剪力墙采用短钢筋支撑或砼预制条定位。
1.4柱（墙）模支撑系统：
墙模竖楞采用60×100木枋,柱箍采用φ48×3.5mm钢管，竖楞采用60×100木枋，当柱截面大于700mm时，增设对拉丝杆，丝杆截面积和间距根据力学计算确定。
与柱箍连接的支撑系统采用φ48×3.5mm钢管综合脚手架支撑系统。
1.5梁模：
侧模和底模采用18mm厚木胶合板。
梁模支撑系统：
底模底楞采用50×100木枋,侧模竖楞采用φ48×3.5mm钢管，其脚手架采用φ48×3.5mm钢管综合脚手架及梁下设单支顶支撑系统。
1.6板模：
采用18mm厚九层木胶合板或10mm厚双面覆膜竹胶板。
板模支撑系统：
采用60×100木枋，脚手架采用φ48×3.5mm钢管综合脚手架
2、模板安装方法
本工程搭楼转换层采用框架柱与框架梁分两次支模，两次浇灌砼的方法组织施工，由于主次梁钢筋多且复杂，因此，先只能安装梁底模，校正、固定后绑扎梁钢筋，再安装梁侧模，最后安装板模。
本工程最大梁断面800×2200，最大梁轴线跨度8000，砼对模板侧压力大，支模时严格按照支模示意图中的方法和具体尺寸施工。
由于梁内钢筋较密，梁内杂物无法清除，因此每道梁侧应预留200高清渣孔，待梁内冲洗、清除杂物后再封模。
，梁内跨度大于6.0米时，模板应按跨度的2.5‰起拱，悬臂构件均应按跨度的5‰起拱。
3、支撑体系施工计算说明
3.1本工程支撑体系
通过对最大梁板荷载计算，确定其具体模板支撑设计要求（具体计算程序略）。
同时由于转换层最大主梁自重荷载已达到0.8×2.2×2.5=4.4（t/m），下一层楼面显然不能独立承受转换层梁板自重和施工荷载，因此考虑采取由-2F地面和-1F及1F楼面共同支撑转换层传来荷载的方案，即转换层下3层模板和支撑在砼浇筑后不坼除。
（详见附图）。
由于转换层层高达5.65m，模板及其支架在安装过程中必须设置足够的临时固定设施，以防倾覆。
转换层主次梁荷载是通过支撑架传给下层楼面的，所以在搭设转换层大梁钢管支撑时，应将上下层立杆对齐，下层立杆必须顶紧上层板或梁底，使荷载传至地面砼垫层，转换层在浇灌混凝土前对应以下楼层的框架梁应增设单支顶方罗纹活动支撑立杆，已承受转换层传来的荷载。
转换层下层楼面砼浇筑后，应在板面上弹出与下层对齐的大梁钢管支撑中心线，以利于与上层（转换层）梁板支架钢管立杆支撑对中。
3.2支撑搭设注意事项
（1）材料要求
钢管采用ф48×3.5mm规格，使用前应进行挑选。
凡有严重腐蚀、弯曲、压扁、钻孔或裂纹者，均不得使用。
扣件在使用前，清洗打油，必须经过严格检查，
钢管单支顶接头凡有脆裂或滑丝等现象者，严禁使用。
（2）钢管搭设
立杆与大横杆必须用十字卡连接，禁止用旋转卡连接。
当立杆高度不够时，转换层大梁下立杆必须采用对接，楼板下支撑立杆可采用两根搭接，但接长立杆必须与两道横杆用十字卡相连，禁止只连一道横杆。
小横杆必须贴近立杆布置，置于大横杆之上，并用十字卡扣牢，本工程转换层梁底板下钢管横杆须在立杆上设双卡扣，防止荷载过大，大小横杆下滑。
剪刀撑：
分板下剪刀撑和梁下剪刀撑两种，板下剪刀撑主要满足板下满堂支架和每道承重架之间的稳定，梁下剪刀撑主要满足梁下承重架的稳定。
剪刀撑用旋转卡与4根立杆连接。
所有立杆要求落到实处，以利受力良好。
所有卡扣要求紧固适度，松了不行，但拧得过紧会使扣件和螺栓断裂，要求扭矩控制在40-49N.m，可用扭力扳手实测。
砼浇注前，应组织专人对支撑架及卡扣进行认真检查。
四、柱、剪力墙模板支撑系统施工验算
以本工程最不利情况为例，对其模板支撑进行设计计算，其他短肢剪力墙，以此为标准进行施工。
模板采用18厚木胶合板，柱箍采用φ48×3.5mm厚的钢管，竖楞采用60×100mm的木枋，采用M14对拉螺栓加固。
已知：
混凝土自重为24kN/m3,强度等级C45，坍落度为180mm±20mm,采用商品混凝土，浇筑速度柱取6m/h,梁板取2.5m/h,混凝土入模温度为15-25℃，用插入式振捣器振捣。
本工程结构转换层采用柱与梁板混凝土分段浇灌，施工缝设于梁底下50㎜处，转换层梁高最大为2.2m，最小为1.50m,层高为5.65m,为此转换层框架柱混凝土浇筑高度按4.00m进行计算。
1、框架柱、墙侧压力计算
由于其采用的振捣器为插入式振捣器（属于内部振捣器），因此新浇混凝土对模板的最大侧压力，按下列二式计算，并取其中较小值作为侧压力的最大值：
F1=0.22rCt○β1β2u1/2；F2=rCH
新浇混凝土对模板侧面的压力计算：
混凝土温度T=25℃，坍落度为18-20cm掺外加剂，混凝土浇筑速度为υ=6.0m／h，即：
β1=1.2;β2=1.15;H=4.0m;t○=200／（25+15）。
（1）、新浇混凝土对模板产生侧压力标准值：
F1=0.22×rc×200/（t+15）×β1×β2×V1/2）
=0.22×24×200/（25+15）×1×1.15×61/2
=75KN/M2
β1不掺加外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用外加剂时取1.2
β2坍落度小于30mm时，取0.85;坍落度50-90取1；
坍落度110-150时，取1.15。
F2=rcH=24×4=96KN/M2>75KN//M2㎡
取二者较小值：
F1=75KN//M2
砼侧压力设计值：
F=F1×分项系数×折减系数
=75×1.2×0.85=76.5KN/M2
则：
砼有效压头高度：
h=F/rc=75/24=3.13m
（2）、倾倒混凝土产生的水平荷载标准值：
F2=4KN/M2
荷载设计值：
F2=4×1.4×0.85=4.76KN/M2
（3）、进行荷载组合后：
F=F1+F2=76.5+4.76=81.23KN/M2
计算结果详下图：
F1=4.76KN/M2
300
600
600
3130
600
600
300
600
870
4.0m柱墙侧压力简图
F1+F2=F=81.23KN/m2
F2==76.5KN/m2
2、确定柱模竖楞木方的间距
在满足模板的强度和刚度的情况下，确定柱模竖楞木方的间距a取1m宽的单元模板按三跨连续梁进行计算:
当计算强度时的线荷载:
q1=81.23KN/M2×1m=81.23KN/M
当计算刚度时的线荷载：
q2=76.5KN/M2×1m=76.5KN/M
模板受力图如下：
柱、墙模板受力图
柱墙模板弯矩图
（1）根据模板抗弯强度验算确定竖楞间距a1fm≥Mmax/W
20×106≥0.1×81.23×103×a12/（1×0.0182/6）
则：
a1≤365mm
（2）根据模板挠度（刚度）确定竖楞间距a2ωmax≤a2/250
（1.677×q2×a24）/100EI≤a2/250
（1.677×76.5×103×a24）/（100×4000×106×1×0.0183/12）≤a2/250
a2≤247mm
根据上述计算得的竖楞木枋的间距和实际墙或柱宽最终确定间距为245mm，详后支模附图所示：
3、确定剪力墙、柱钢管横楞（柱箍）的间距
（1）根据竖楞的抗弯强度确定柱箍间距L
其线荷载为：
q1=81.23KN/m2×0.245m=19.9KN/m
按三跨连续梁计算：
其受力图如下：
墙柱木枋竖楞支点受力图
墙柱木方竖楞受力弯矩图
则：
fm≥Mmax/Wn
11×106≥（0.1×19.9×103×L2）/（0.125×0.0552/6）
L≤0.590m
（2）根据竖楞挠度（刚度）确定竖楞间距L
其线荷载为：
q1=76.5KN/m2×0.245m=18.7KN/m
按三跨连续梁计算，其受力图如下：
竖楞木枋支点受力简图
竖楞木枋支点受力弯矩图
ωmax≤L/250
（0.677×q2×L4）/100EI≤L/250
（0.677×18.7×103×L4）/（100×9000×106×0.125×0.0553/12）≤L/250
L≤0.794m
根据木枋竖楞的抗弯强度和刚度最终确定钢管横楞间距L=590mm。
详后支模附图所示为（600）：
4、确定对拉螺栓间距
作用在钢管上的侧压力按均布荷载考虑，按三跨连续梁计算。
则：
当计算强度时的线荷载:
q1=（19.9×103N/M×0.59M）/0.245M=47.9×103N/M
当计算刚度时的线荷载：
q2=（18.7×103N/M×0.59M）/0.245M=45×103N/M
其受力图如下：
钢管横楞箍受力简图
钢管横楞箍受力弯矩图
（1）根据钢管外楞的抗弯强度确定对拉螺栓间距Lfm≥Mmax/Wn
215×2≥0.1×47.9×L2/（2×4.73×103）
L≤921mm
（2）根据钢管外楞挠度（刚度）确定竖楞间距L:
ωmax≤L/500
（0.677×q2×L4）/100EI≤L/500
0.677×45×L4/（100×2.06×105×2×11.35×104）≤L/500
L≤675mm
根据双钢管横楞的抗弯强度和刚度最终确定对拉螺栓间距L≤670mm。
详后支模附图所示为（600㎜）
5、确定对拉螺栓规格
每根对拉螺栓受的力N=0.6×47.9×670+0.5×47.9×670=35.3KN
N/A≤fm
35.3×103/（3.14×D2/4）≤215
D≥14.5mm
选用直径φ14的螺栓：
现根据实际情况调整为φ14@600；
或根据实际情况可调整为φ12@450
6、剪力墙（薄壁柱）模板安装方法
600600600600
φ48×3.5
双钢管横楞
150600600600600
φ14对拉螺栓
纵横间距≤600
60×100木枋竖楞
间距≤245
245245245
墙模板竖楞枋立面布置示意图
φ48×3.2
双钢管横楞
墙模板支模断面示意图
7、矩形柱模板安装方法：
（1）框架柱500×500㎜、600×600㎜支模断面示意图如下：
M14对拉螺栓＠600
2ф48钢管箍
＠600一道
500
（600）
18厚九夹板
500（600）
60×100木枋
柱支模断面示意图一
M14对拉螺栓＠600
2ф48钢管箍
＠600一道
1/21/2
1000
（1200）
18厚九夹板
1/21/2
1000
（1200）
四角采用双卡扣紧固
（2）框架柱1000×1000、1000×1100、1200×1200等断面示意图如下：
柱支模断面示意图二
（3）框架柱1000×2000断面示意图如下：
四角采用双卡扣紧固
柱支模断面示意图三
8、墙、柱模板安装图
18厚九夹板
脚手架钢管横楞
至梁下口或框承梁弯锚筋下端50㎜
M14对拉螺栓
纵横间距≤600㎜
60×100木枋竖楞
间距≤245㎜
清扫口
墙柱摸板安装立面示意图
五、转换层梁模板及支架施工计算
1、设定条件：
层高5.650m，主梁梁最大截面0.8×2.20m，次梁截面0.60×2.0-1.5m，板厚180㎜。
采用商品砼；塔机吊布料杆布料（局部垂直运输吊运容器0.2-0.8M3），梁模板采用18厚漆面九层板，木楞采用60×120和100×100木枋，板模选用18厚漆面九层板，下铺100×50木枋。
2、模板及结构支撑架的搭设方法
（1）本工程支撑系统（包括墙、柱、梁、板）各层均采用扣件式钢管脚手架均考虑采用一次性满堂架搭设。
（2）钢管支架楼板立柱部分：
板下采用上下层架的搭设方法，上层立柱必须采用双扣件和下层立柱相联搭接，确保上层荷载能有效地传递到下层立柱上。
①柱支撑的搭设：
立柱钢管离柱断面边小于300mm，横向设置道水平双钢管横楞，间距小于600，第一道离地面150mm处搭设，最后一道在梁下口（柱顶）搭设，并延伸与周围架网联成整体。
②转换层主次梁的支撑搭设：
梁下立杆采用对接或单支顶伸缩节支撑，沿梁纵向每0.5米，横向间隔350×4=1.4米。
设一排五根立柱。
水平杆离地200mm处纵横通长设置，梁底模下口设置一道，中间纵横水平杆按不大于1.50米均匀设置，并与周围架网联成整体。
为了有效地抵抗施工过程中产生的水平剪力，在纵横向每间隔四排设置一道剪刀撑。
立杆搭设时必须拉线吊直，以保证支撑系统横平竖直。
立柱基础垫好50厚木垫板后再搭设。
③现浇板支撑系统的搭设：
现浇板支撑的立柱按纵横间距按1.00m搭设，立杆上按不大于1.20m设水平杆，并与梁柱支撑联为一个整体网架。
（3）转换层梁板模板安装
标高10.150转换层主梁800×2200
50×100木方
设计梁高
φ14螺栓
梁底侧模18厚木枋
脚手架横管
转换层梁支架与下层梁支架对齐
<1350×n
350×4
脚手架立管
上下层对齐
200
框架梁300×700
10.150层楼面
50×100木方
-2F-1F层支架不拆除
φ14螺栓
梁侧模
脚手架横管
350×4
脚手架立管
-2F、-1F、1F增设
方罗纹单支顶立杆＠500
底层地面为砼垫层或木板
1400
转换层梁板模板及支架安装图
（4）施工计算常用数据：
模板及支架自重标准值为1.1KN／m2：
（0.3KN/m3）
砼自重标准值为24KN／m3；
钢筋自重标准值（按每m3砼含量计算）：
梁柱为1.5KN／m3；
板为1.1KN／m3；
振捣砼对水平模板产生的荷载标准值为2KN／m2；
倾倒砼对梁侧模产生的荷载标准值为4.OKN／m2；
钢管采用φ48×3.5，其截面特性：
A=489mm2，I=12.19cm4
截面模量W=5.08cm3，回转半径I=1.58cm；
3、转换层结构梁模板及支撑杆件设计：
由于主梁截面尺寸最大截面为0.880×2.20m。
现对梁的支撑进行验算。
整个满堂架支撑系统的立杆沿梁横向间距350×4=1400，沿纵向间距500。
梁板支撑搭设构造见图一所示。
最大转换梁模板支撑构造图
主转换梁荷载计算范围：
在横向按主梁支撑宽1.40m，板面按支架两翼各取0.50m；纵向按0.50m设一排，每排由五根立杆支撑，计算如下：
4、荷载计算：
（1）、模板及支架自重：
（1.4+1.0+2.02×2）×0.5×1.1=3.542kN
（2）、新浇砼自重：
[（1.4+1.0）×0.18×0.5+1.0×2.02×0.5]×24=29.424kN
（3）、钢筋自重：
1.1×（1.4+1.0）×0.18×0.5+1.0×2.02×0.5×1.5=1.7526kN
（4）、振捣荷载：
（1.4+1.0）×0.5×2=1.4kN
5、钢管扣件抗滑计算
一根立杆所承受的轴向荷载为：
按：
（架规P16）由五根立杆承担
所以：
[（3.542+29.424+1.7526）×1.2+1.4×1.4]÷5=8.72kN
一个扣件的抗滑承载力设计值RC=8kN，因此考虑每根立杆设置2个扣件，作为抗滑扣件，满足要求。
可采用直罗纹活动单支顶接头作为立杆支撑，不采用钢管扣件。
6、立杆稳定性验算
由上式可知：
一根立杆所承受的轴向力设计值为：
N=8.72KN
N≤fфA（架规P16）
其中f=205N/mm2A=489mm2。
L0=h+2a=1200+2×74=1348mm（架规P20）
取ａ=74mmｈ=1200mm（实际为1000-1200，取大值）
λ=L0/i=1348／15.8=85.3
查表得：
ф=0.692，
则:
fфA=0.692×489×205=69.4KN>8.72kN，满足要求。
7、梁下支撑施工计算：
（梁最大宽度为为800㎜）
7.1荷载计算：
（1）、模板及支架自重：
（0.8+2.02×2）×0.5×1.1=2.662kN
（2）、梁新浇混凝土自重：
2.2×0.8×0.5×24=21.12kN
（3）、钢筋自重：
2.2×0.8×0.5×1.5=1.80kN
（4）振捣荷载：
0.8×0.5×2=0.8kN
7.2梁下钢管横梁计算：
（1）内力计算：
砼梁荷载传给钢管横梁简图。
横杆荷载组合（为简化计算，按横杆全跨承受均布荷载计算）
∵N=1.2ΣΜGK+1.4ΣΜQK（扣架规P15）
q=N/L
q=[（2.662+21.12+1.80）×1.2+0.8×1.4]÷1.0=31.8184KN/m
q=31.82KN/M
350
350
350
350
横杆全跨受力简图
按四跨连续梁计算：
横梁跨中的最大弯矩M=0.107qL2Ｗ=5.08cm3
σ=
=
=82.102N/mm2（满足要求）。
（2）横杆挠度计算：
进行组合时仅组合恒载，受力图如下：
175
横杆桡度计算简图
[ω]=L/500
F=1.2ΣΜGK
F=（2.662+21.12+1.80）×1.2÷4=7.6746kN
ωmaX=FL3/（48EI）=7.675×3503×103÷（48×2.06×105×12.19×104）
=0.26mm8、地基承载力验算：
（扣架规P19-20）
钢管下铺100×200×50木枋，A=100×200
P=N/P=
N/mm2
P＜ｆg现场跟据实际情况地基为C10砼，地基承载力ｆg=10N/mm2
满足P=0.436N/mm2＜ｆg=RC·KC=10N/mm2的要求，
9、转换层梁侧模板及对拉螺栓计算
9.1梁模侧压力计算
计算选用框架梁最大截面：
0.80×2.20m轴线跨度8.00m。
混凝土侧压力：
（1）F=0.22γt0β1β2V1/2
（2）F=γcH
F-混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）
γ-混凝土的重力密度（KN/m3）24KN/m3
t0-新浇混凝土初凝时间（h）t○=200／（25+15）=5.0
V-混凝土的浇筑速度V=2.5m/h
β1-外加剂影响修正系数。
取1.2
β2-混凝土塌落速度影响修正系数。
取1.15
γ0-混凝土的重力密度（KN/m3）24
H-混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面总高度（m）2.40
（1）F=0.22γt0β1β2V1/2=0.22×24×5×1.2×1.15×2.51/2=57.60KN/m2
（2）F=YCH=24×2.2=52.8KN/m2,
取其小值：
F=52.8KN/m2
9.2转换层梁侧模：
按墙模板配制及安装，详前。
9.3对拉螺栓验算：
梁混凝土侧压力52.80KN/m2
采用M14对拉螺栓，容许拉力：
17.8KN/根
梁设置对拉螺栓为4根/m2
4×17.8=71.2KN>52.80KN（满足要求）
结论：
转换层主梁对拉螺栓或加固点每平方米不少于四处，可按下图所示支撑加固：
转换层主次梁荷载是通过支撑架传给下层楼面的，所以在搭设转换层大梁钢管支撑时，应将上下层立杆对齐，下层立杆必须顶紧上层板或梁底，使荷载传至地面砼垫层，转换层对应以下梁应增设单支顶杆排间距为500mm，以承受转换层传来的荷载。
主梁1000×2400板厚180
300
M14螺栓＠600双向
600
2200
600
500
200
各2个卡扣紧固
各2个卡扣紧固或中间3根单支顶撑
五根立杆＠500一排
350×4
400
1400
转换层框支梁钢模板加固示意图
六、楼板模及支撑系统施工计算
1、荷载计算：
（模板按三跨连续梁计算，取1m宽为计算单元，板厚180）
板模板自重：
0.3×0.18=0.054KN/m2
板混凝土自重：
24×0.18=4.32KN/m2
楼板钢筋自重：
1.1×0.18=1.98KN/m2
施工人员及设备产生荷载（均布）：
1.5KN/m2
振捣砼时产生的荷载标准值：
2.0KN/m
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