模板支撑工程安全专项方案.docx

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模板支撑工程安全专项方案

模板支撑工程安全专项方案

一、工程简介、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2

二、顶板模板计算书、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

22、1、参数信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

22、2、模板面板计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

42、3、纵向支撑钢管的计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

52、4、托梁材料计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

62、5、模板支架立杆荷载设计值（轴力）、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

82、6、立杆的稳定性计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

82、7、立杆的地基承载力计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10

三、顶板模板支撑架的构造和施工要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、103、1、支撑架搭设的要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、103、2、施工使用的要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10

四、顶板模板计算书、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

14、1、参数信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

24、2、梁侧模板荷载计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

34、3、梁侧模板面板的计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

44、4、梁侧模板支撑的计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

54、5、梁底模板计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1

94、6、梁底支撑的计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2

14、7、立杆的稳定性计算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、25

五、顶板模板支撑架的构造和施工要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、27模板支撑工程安全专项方案

一、工程简介：

工程名称：

北京工业大学第四教学楼工程；工程建设地点：

北京市朝阳区平乐园100号；属于结构：

框剪结构；地上9层；地下2层；檐口高度：

43、50m；标准层层高：

4、50m；首层

6、0m；地下二层

5、1m；总建筑面积：

25910平方米；总工期：

590天。

建设单位：

北京工业大学设计单位：

中国建筑研究设计院地质勘察单位：

北京工业大学地质勘察研究院监理：

中国远达国际工程管理咨询有限公司施工单位：

北京市第二建筑工程有限责任公司高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》等规范编制。

二、顶板模板计算书附注：

本工程均按最不利因素计算。

顶板厚300mm、高度

6、0m；梁尺寸按400*2500mm、高度按

6、0m。

如计算满足均按同一做法。

2、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、20；立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0、20；模板支架搭设高度（m）:

6、00；采用的钢管（mm）:

Φ4

83、0；板底支撑连接方式:

钢管支撑；立杆承重连接方式:

可调托座；板底钢管的间隔距离（mm）:

300、00；

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）:

4、000；

3、材料参数面板采用木面板，厚度为12mm；板底支撑采用钢管；面板弹性模量E（N/mm2）:

9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:

13；托梁材料为：

方钢管:

40504mm；

4、楼板参数楼板的计算厚度（mm）:

300、00；图2楼板支撑架荷载计算单元

2、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=901、22/6=

21、6cm3；I=901、23/12=

12、96cm4；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、

50、

30、9+0、

50、9=

7、335kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=

40、9=

3、6kN/m；

2、强度计算计算公式如下:

M=0、1ql2其中：

q=

1、

27、335+

1、

43、6=

13、842kN/m最大弯矩M=0、1

13、8423002=Nm；面板最大应力计算值σ=M/W=/21600=

5、768N/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

5、768N/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=

7、335kN/m面板最大挠度计算值ν=0、67

77、3353004/（1009500

12、96104）=0、327mm；面板最大允许挠度

[ν]=300/250=

1、2mm；面板的最大挠度计算值0、327mm小于面板的最大允许挠度

1、2mm,满足要求!

2、3、纵向支撑钢管的计算纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩w=

4、49cm3截面惯性矩I=

10、78cm

41、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、

50、

30、3+0、

50、3=

2、445kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：

q2=（4+2）0、3=

1、8kN/m；

2、钢管强度验算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

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:

最大弯矩计算公式如下:

Mmax=-0、10q1l2-0、117q2l2静荷载：

q1=

1、2q1=

1、

22、445=

2、934kN/m；活荷载：

q2=

1、

41、8=

2、52kN/m；最大弯矩Mmax=（0、

12、934+0、11

72、52）

0、92=0、476kN、M；最大支座力计算公式如下:

N=

1、1q1l+

1、2q2l最大支座力N=（

1、1

2、934+

1、

22、52）0、9=

5、626kN；钢管的最大应力计算值σ=M/W=0、476106/4490=106、119N/mm2；钢管的抗压强度设计值

[f]=205、0N/mm2；纵向钢最大应力计算值为106、119N/mm2小于纵向钢管的抗压强度设计值205、0N/mm2,满足要求！

3、挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:

νmax=0、677q1l4/（100EI）静荷载q1=

2、445kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度ν=0、67

72、4459004/（100

10、78104）

=0、489mm；支撑钢管的最大挠度小于900/150与10mm,满足要求!

2、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：

方钢管:

40504mm；W=

8、764cm3；I=

21、91cm4；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝

4、153kN;托梁计算简图托梁计算弯矩图（kNm）

托梁计算变形图（mm）

托梁计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0、997kNm；最大变形Vmax=

1、283mm；最大支座力Qmax=

13、565kN；最大应力σ=、128/87

63、947=1

13、747N/mm2；托梁的抗压强度设计值

[f]=205N/mm2；托梁的最大应力计算值1

13、747N/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、283mm小于900/150与10mm,满足要求!

2、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、1586=0、949kN；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、

50、

90、9=0、405kN；（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=

25、

50、

30、

90、9=

6、196kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=

7、55kN；

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=（4+2）

0、

90、9=

4、86kN；

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=

15、864kN；

2、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）

XXXXX：

N=

15、864kN；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）

XXXXX：

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、2+0、22=

1、6m；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、2m；l0/i=1600/

15、9=101；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、58；钢管立杆的最大应力计算值；σ=158

64、12/（0、58424）=

64、509N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=

64、509N/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、18

51、007（

1、2+0、22）

=

1、909m；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、6按照表2取值

1、007；Lo/i=1909、272/

15、9=120；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、452；钢管立杆的最大应力计算值；σ=158

64、12/（0、452424）=

82、777N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=

82、777N/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》。

2、7、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg地基承载力设计值:

fg=fgkkc=1201=120kpa；其中，地基承载力标准值：

fgk=120kpa；脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=

15、864/0、25=

63、456kpa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=

15、864kN；基础底面面积：

A=0、25m2。

p=

63、456≤fg=120kpa。

地基承载力满足要求！

三、顶板模板支撑架的构造和施工要求除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

3、1、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。

3、2、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解决。

四、顶板模板计算书附注：

本工程梁计算均按最不利因素考虑，梁截面选取尺寸400*2500mm；顶板厚度300mm；支撑高度

6、0m；

4、1、参数信息

1、模板支撑及构造参数梁截面宽度B（m）：

0、40；梁截面高度D（m）：

2、50；混凝土板厚度（mm）：

300、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、20；立杆步距h（m）：

1、20；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：

1、20；梁支撑架搭设高度H（m）：

6、00；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：

2；采用的钢管类型为Φ483；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）：

25、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）：

53、1；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）：

10000、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：

木面板；面板厚度（mm）：

12、00；面板弹性模量E（N/mm2）：

9500、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）：

50、0；梁底方木截面高度h（mm）：

100、0；梁底纵向支撑根数：

5；

5、梁侧模板参数主楞间距（mm）：

450；次楞根数：

11；主楞竖向支撑点数量：

4；固定支撑水平间距（mm）：

450；竖向支撑点到梁底距离依次是：

200mm，800mm，1400mm，2000mm；主楞材料：

木方；宽度（mm）：

50、00；高度（mm）：

100、00；次楞材料：

木方；宽度（mm）：

50、00；高度（mm）：

100、00；

4、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、22γtβ1β2V1/2F=γH其中γ混凝土的重力密度，取

25、000kN/m3；t新浇混凝土的初凝时间，按200/（T+15）计算，得

5、714h；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

2、500m；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

53、119kN/m

2、

62、500kN/m2，取较小值

53、119kN/m2作为本工程计算荷载。

4、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11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=4

51、

21、2/6=

10、8cm3；M面板的最大弯矩（Nmm）；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、

20、45

53、1

20、9=

25、816kN/m；振捣混凝土荷载设计值:

q2=

1、

40、45

40、9=

2、268kN/m；计算跨度:

l=（2500-300）/（11-1）=220mm；面板的最大弯矩M=0、1

25、816[（2500-300）/（11-1）]2+0、11

72、268[（2500-300）/（11-1）]2=

1、38105Nmm；面板的最大支座反力为:

N=

1、1q1l+

1、2q2l=

1、1

25、816[（2500-300）/（11-1）]/1000+

1、

22、268[（2500-300）/（11-1）]/1000=

6、846kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=

1、38105/

1、08104=

12、8N/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=

12、8N/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/250q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:

q=q1=

25、816N/mm；l--计算跨度:

l=

[（2500-300）/（11-1）]=220mm；E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:

I=4

51、

21、

21、2/12=

6、48cm4；面板的最大挠度计算值:

ν=0、677

25、816[（2500-300）/（11-1）]4/（10095006、48104）

=0、665mm；面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=[（2500-300）/（11-1）]/250=0、88mm；面板的最大挠度计算值ν=0、665mm小于面板的最大容许挠度值

[ν]=0、88mm，满足要求！

4、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