某项目2#商铺高支模方案.docx
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某项目2#商铺高支模方案
1工程概况
************工程2#商铺为框架结构，地下两层、地上三层。
各层层高为：
-2层3.05m；-1层4.2m；1层4.8m；2层6.3m；三层顶板为斜屋面板，最高点层高为7.87m。
根据施工图纸-2层顶板、-1层顶板、1层顶板以及2层顶板需要预留洞口，洞口位置架体尺寸为：
①：
8.3（长）×8.2（宽）×11.1（高），②：
16.4（长）×8.3（宽）×13.3（高），③：
12.7（长）×8.3（宽）×19.2（高），具体详见下列剖面图所示。
由于该工程高支模部分在楼板预留洞口位置，架体搭设随周边结构施工同步进行，通过连墙件、抱柱等方式可与周边结构可靠连接，以增强高支模架体稳定性。
2#商铺局部剖面图
在考虑模板支撑系统搭设高度较大及现场施工操作情况，现采用满堂扣件式钢管脚手架做为模板支撑。
满堂架搭设采用ф48×3.0mm的Q235焊接钢管及符合标准要求的直角扣件、旋转扣件、对接扣件等。
2编制依据
1、**************工程2#商铺施工图纸；
2、《建筑施工手册》第四版
3、《建筑施工模板安全技术规程》JGJ162-2008
4、《中建三局安全技术规程》（试行）2008年4月
5、《建筑施工脚手架实用手册》（中国建筑工业出版社）
6、《建筑施工安全技术手册》（中国建筑工业出版社）
7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
8、《高大模板扣件式钢管支撑体系施工安全管理规定》
9、《建筑荷载规范》GB50009-2006
10、关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知
3施工准备
3.1技术准备
项目技术负责人组织编制、报审施工方案，经分公司审批、专家论证后方可实施。
项目技术负责人组织相关人员学习相应国家施工及验收规范标准及图集，解决施工中存在的重点难点，组织施工员对施工作业班组进行分部分项工程质量技术交底和安全交底，为现场施工做好准备。
严格执行三级技术交底制度，即技术负责人→施工员→作业班组长→作业人员。
3.2材料准备
各种材料按材料需用计划及启用日期组织进场。
进场的各种材料必须具有出厂合格证及检验报告，进场后由技术、材料、试验员会同监理按规范规定见证抽样进行检验。
所用材料必须经现场取样送检合格并经见证取样试验合格后方可使用，试验员将材料复试合格报告提交技术部门存档。
3.2.1钢管的技术要求
钢管的几何尺寸、质量检验要求分别见表1、2。
插表1钢管几何尺寸要求
钢管几何尺寸
钢管类别
外径
壁厚
最大长度
《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T30923号普通钢管）
48mm
3.0mm
6000mm
插表2钢管质量检验要求
项目
检查项目
质量检验要求
新
管
1
产品质量合格证
必须具备
2
钢材质量检验报告
必须具备
3
表面质量
表面应平直,不应有裂纹、分层、压痕、划道与硬弯
4
外径与壁厚
允许偏差不得超过0.50mm
5
端面
应平整，两端端面切斜偏差不得超过1.70mm
6
防锈处理
必须进行防锈处理：
镀锌或涂防锈漆
旧管
1
钢管锈蚀程度
钢管锈蚀深度小于0.50mm，应每年检查一次
2
其他项目见
新管项次3、4、5
同新管项次3.4.5
3.2.2扣件的技术要求
1、扣件应采用可锻铸铁制作，材质应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
2、铸件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其他影响使用的铸造缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。
3、扣件与钢管结合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好。
4、扣件活动应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。
5、扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不应小于5mm。
6、扣件表面应进行防锈处理。
扣件检查质量检验要求，见表3
插表3扣件质量检验要求
项次
项目
质量要求
新扣件
1
产品质量合格证、生产许可证，专业检测单位测试报告
必须具备
2
表面质量
应符合技术要求第b～f条内容
3
螺栓
不得滑丝
旧扣件
4
同新扣件2、3项次
备注：
扣件螺栓的拧紧扭力矩达到65N·m时，可锻铸铁扣件不得发生破坏。
4设计计算
本工程高支模共有3个区域，所有区域均进行设计计算，第③部分最不利，所以只罗列第③部分计算书如下。
4.1板模板及支撑体系计算
4.1.1参数信息
1.模板支架参数
横向间距或排距（m）:
0.90；纵距（m）:
0.90；步距（m）:
1.80；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.10；模板支架搭设高度（m）:
19.20；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.0；板底支撑连接方式:
方木支撑；
立杆承重连接方式:
可调托座；
2.荷载参数
模板与木板自重（kN/m2）:
0.500；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:
25.500；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.500；
3.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；
面板弹性模量E（N/mm2）:
9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:
13；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.400；木方的间隔距离（mm）:
250.000；
木方弹性模量E（N/mm2）:
9000.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:
13.000；
木方的截面宽度（mm）:
45.00；木方的截面高度（mm）:
95.00；
托梁材料为：
钢管（单钢管）:
Ф48×3.25；
4.楼板参数
楼板的计算厚度（mm）:
120.00；
图2楼板支撑架荷载计算单元
4.1.2模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=90×1.82/6=48.6cm3；
I=90×1.83/12=43.74cm4；
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：
q1=25.5×0.12×0.9+0.5×0.9=3.204kN/m；
（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：
q2=2.5×0.9=2.25kN/m；
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中：
q=1.2×3.204+1.4×2.25=6.995kN/m
最大弯矩M=0.1×6.995×2502=43717.5N·m；
面板最大应力计算值σ=M/W=43717.5/48600=0.9N/mm2；
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
面板的最大应力计算值为0.9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
其中q=q1=3.204kN/m
面板最大挠度计算值ν=0.677×3.204×2504/（100×9500×43.74×104）=0.02mm；
面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；
面板的最大挠度计算值0.02mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
4.1.3模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=4.5×9.5×9.5/6=67.69cm3；
I=b×h3/12=4.5×9.5×9.5×9.5/12=321.52cm4；
方木楞计算简图
1.荷载的计算
（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：
q1=25.5×0.25×0.12+0.5×0.25=0.89kN/m；
（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：
q2=2.5×0.25=0.625kN/m；
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.89+1.4×0.625=1.943kN/m；
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.943×0.92=0.157kN·m；
方木最大应力计算值σ=M/W=0.157×106/67687.5=2.325N/mm2；
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；
方木的最大应力计算值为2.325N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/2bhn<[τ]
其中最大剪力:
V=0.6×1.943×0.9=1.049kN；
方木受剪应力计算值τ=3×1.049×103/（2×45×95）=0.368N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；
方木的受剪应力计算值0.368N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
均布荷载q=q1=0.89kN/m；
最大挠度计算值ν=0.677×0.89×9004/（100×9000×3215156.25）=0.137mm；
最大允许挠度[ν]=900/250=3.6mm；
方木的最大挠度计算值0.137mm小于方木的最大允许挠度3.6mm,满足要求!
4.1.4托梁材料计算
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
托梁采用：
钢管（单钢管）:
Ф48×3.25；
W=4.49cm3；
I=11.5cm4；
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝2.098kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图（kN·m）
托梁计算变形图（mm）
托梁计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.687kN·m；
最大变形Vmax=1.591mm；
最大支座力Qmax=8.327kN；
最大应力σ=687325.456/4490=153.079N/mm2；
托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；
托梁的最大应力计算值153.079N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为1.591mm小于900/150与10mm,满足要求!
4.1.5模板支架立杆荷载设计值（轴力）
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.125×19.2=2.406kN；
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.5×0.9×0.9=0.405kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.5×0.12×0.9×0.9=2.479kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.289kN；
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=（2.5+2）×0.9×0.9=3.645kN；
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=11.45kN；
4.1.6立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/（φA）≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：
N=11.45kN；
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=1.59cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.24cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=4.49cm3；
σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
L0----计算长度（m）；
按下式计算:
l0=h+2a=1.8+0.1×2=2m；
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；
l0/i=2000/15.9=126；
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；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=11450.232/（0.417×424）=64.761N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=64.761N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算
l0=k1k2（h+2a）=1.163×1.043×（1.8+0.1×2）=2.426m；
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.163；
k2--计算长度附加系数，h+2a=2按照表2取值1.043；
Lo/i=2426.018/15.9=153；
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=0.298；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=11450.232/（0.298×424）=90.622N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=90.622N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
4.2梁模板及支撑体系计算
梁模板支撑示意图
4.2.1参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）：
0.30；梁截面高度D（m）：
0.80；
混凝土板厚度（mm）：
120.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）：
0.90；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：
0.50；
立杆步距h（m）：
1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：
0.90；
梁支撑架搭设高度H（m）：
18.42；梁两侧立杆间距（m）：
0.90；
承重架支撑形式：
梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数：
1；
采用的钢管类型为Φ48×3；
立杆承重连接方式：
可调托座；
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度（kN/m3）：
24.00；模板自重（kN/m2）：
0.50；钢筋自重（kN/m3）:
1.50；
施工均布荷载标准值（kN/m2）：
2.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：
17.8；
振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：
2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：
4.0；
3.材料参数
木材品种：
柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：
9000.0；
木材抗压强度设计值fc（N/mm）：
16.0；
木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
17.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：
1.7；
面板材质：
胶合面板；面板厚度（mm）：
15.00；
面板弹性模量E（N/mm2）：
6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
13.0；
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b（mm）：
45.0；梁底方木截面高度h（mm）：
95.0；
梁底纵向支撑根数：
3；
5.梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
450；次楞根数：
4；
主楞竖向支撑点数量：
2；
固定支撑水平间距（mm）：
500；
竖向支撑点到梁底距离依次是：
300mm，600mm；
主楞材料：
圆钢管；
直径（mm）：
48.00；壁厚（mm）：
3.00；
主楞合并根数：
2；
次楞材料：
木方；
宽度（mm）：
45.00；高度（mm）：
95.00；
4.2.2梁侧模板荷载计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；
T--混凝土的入模温度，取20.000℃；
V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m；
β1--外加剂影响修正系数，取1.200；
β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
4.2.3梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为4根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图（单位：
mm）
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下：
σ＝M/W<[f]
其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=45×1.5×1.5/6=16.88cm3；
M--面板的最大弯矩（N·mm）；
σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）
[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.45×17.85×0.9=8.674kN/m；
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.45×4×0.9=2.268kN/m；
计算跨度:
l=（800-120）/（4-1）=226.67mm；
面板的最大弯矩M=0.1×8.674×[（800-120）/（4-1）]2+0.117×2.268×[（800-120）/（4-1）]2=5.82×104N·mm；
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×8.674×[（800-120）/（4-1）]/1000+1.2×2.268×[（800-120）/（4-1）]/1000=2.780kN；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=5.82×104/1.69×104=3.4N/mm2；
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2；
面板的受弯应力计算值σ=3.4N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
2.挠度验算
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=q1=8.674N/mm；
l--计算跨度:
l=[（800-120）/（4-1）]=226.67mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=45×1.5×1.5×1.5/12=12.66cm4；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×8.674×[（800-120）/（4-1）]4/（100×6000×1.27×105）=0.204mm；
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[（800-120）/（4-1）]/250=0.907mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.204mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.907mm，满足要求！
4.2.4梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：
q=2.780/0.450=6.177kN/m
本工程中，次楞采用木方，宽度45mm，高度95mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×4.5×9.5×9.5/6=67.69cm3；
I=1×4.5×9.5×9.5×9.5/12=321.52cm4；
E=9000.00N/mm2；
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN·m）
变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.125kN·m，最大支座反力R=3.058kN，最大变形ν=0.060mm
（1）次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<[f]
经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.25×105/6.77×104=1.8N/mm2；
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2；
次楞最大受弯应力计算值σ=1.8N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！
（2）次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=450/400=1.125mm；
次楞的最大挠度计算值ν=0.06mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.125mm，满足要求！
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力3.058kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=2×4.493=8.99cm3；
I=2×10.783=21.57cm4；
E=206000.00N/mm2；
主楞计算简图
主楞弯矩图（kN·m）
主楞变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.683kN·m，最大支座反力R=7.950kN，最大变形ν=0.748mm
（1）主楞抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
经计算得到，主楞的受弯应力计算值:
σ=6.83×105/8.99×103=76N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2；
主楞的受弯应力计算值σ=76N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
（2）主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.748mm
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=300/400=0.75mm；
主楞的最大挠度计算值ν=0.748mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm，满足要求！
4.2.5梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=900×15×15/6=3.38×104mm3；
I=900×15×15×15/12=2.53×105mm4；
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
σ=M/W<[f]
钢筋混凝土梁和模板自重设计值（kN/m）：
q1=1.2×[（24.00+1.50）×
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