模板支撑悬挑脚手架子方案修改.docx
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模板支撑悬挑脚手架子方案修改
1、编制依据
1.1主要规范、规程
序号
规范、规程名称
规范、规程编号
1
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJ130-2001
2
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
3
建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
4
建筑施工模板安全技术规范
JGJ162-2008
5
混凝土结构工程施工质量验收规范
GBJ50204－2002
2、工程概况
工程名称港城国际
建设单位港城（漳州）房地产开发有限公司
设计单位厦门住宅设计院有限公司
监理单位福建宇宏工程项目管理有限公司
施工单位恒晟集团有限公司
建设地点福建省漳州市龙文区
总建筑规模本工程总建筑面积为124073.5平方米，其中地上建筑面积为103006.5平方米，地下建筑面积为21256平方米，建筑占地面积为7701.8平方米，建筑层数2-28层，剪力墙结构体系，抗震设防烈度7度
本工程主体5#楼A、B幢结构标高在40.32M处.有现浇梁板悬挑结构的消防通道，悬挑梁板结构详见结构平面图.
3、方案确定
悬挑板具体部位如下：
位于P轴交于5-8轴~5-16轴,悬挑最大处3米，悬挑区域为（在P轴交于5-8轴~5-13轴，阳台处挑出1.7米，悬挑槽钢长8米，夸度长为13.5米，槽钢总根14根）。
具体详（附图）
（1）由于在14层悬挑结构，给主体结构施工造成很大困难，同时对工期也有一定影响。
为此项目部组织技术、施工管理人员，召开专题讨论会，采取以下技术措施：
悬挑部分视悬挑长度分别采用型钢悬挑、底部架设钢管斜撑，与挑梁焊接构成悬挑三角架，该方案搭拆方便，场地空间利用率高，组装杆件较少，内力分配明确.
具体做法是：
从14层楼面预埋直径16的
型圆钢埋件用来固定悬挑出的型钢,为减少钢挑梁对楼面负荷，于悬挑下部13层、12层楼面分别挑出钢管斜撑与挑梁焊接，构成三角钢架，上搭钢管扣件式脚手架，完成挑檐结构施工承力体系（见图1）。
（2）在楼板面预埋直径16的
型圆钢埋件用来固定悬挑出的型钢。
并采用现场
22短钢筋将埋件与型钢之间焊接牢固以防止型钢沿长度方向滑动，同时用硬木将型钢与埋件间的空隙填塞紧密，防止型钢晃动。
（3）结合本工程结构形式、实际施工特点，搭设满堂红模板支撑架；模板支撑架搭设高度为2.7米，模板支架落在挑出的型钢构件上。
（4）模板支撑架搭设横向间距（排距）为0.8米；纵距为0.9米；步距为1.45米。
支架搭设时，严格按设计说明起拱。
（5）型钢悬挑部分下部依托钢管架支撑，钢管架与外墙面成45º角，以达到卸载的目地。
（6）挑出部分应向上保持一定倾角，型钢锚固端距结构边100mm，下垫20cm宽硬质脚手板，通长设置，与型钢方向垂直。
4、技术准备
1、搭设外围脚手架之前，熟悉圆弧位置。
并进行详细的施工技术和安全技术交底，严格按规范施工。
2、脚手架作业人员经过相应安全、技术培训，操作人员经考试合格持证上岗，严格贯彻执行脚手架支搭工艺标准及操作规程，确保脚手架安全。
5、材料要求
钢管杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管材质使用Q235钢，其材性应符合《碳素结构钢》（GB700-88）的相关规定，每根钢管的最大质量不应大于25kg；脚手板采用5cm厚硬质木板；立网安全网采用2300目/100cm2密目安全网；水平安全网采用锦纶安全网。
6、架子的种类及功能
悬挑部位脚手架为扣件式钢管脚手架，在地上施工期间提供现场施工人员施工作业面。
7、搭设几何尺寸
1、立杆：
横距b=0.8m，纵距a=0.9m；
2、大横杆：
步距h=1.45m,内外排立杆均需设置；
3、剪刀撑：
与地面夹角为45º～60º，不间断设置；
8、施工使用的要求
1、混凝土浇筑过程中，确保模板支架施工过程中均衡受载，由中部向悬挑边扩展的浇筑方式；
2、严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，严禁在悬挑部分堆放钢筋等材料；
3、浇筑过程中，派专人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况，立即停止施工，操作人员撤离作业面，并及时报项目部相关人员处理。
9、模板支撑及悬挑架设计计算书
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）、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》等规范编制。
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距（m）:
1.10；纵距（m）:
1.10；步距（m）:
1.45；
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）:
6.00；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.5；
扣件连接方式:
双扣件，考虑扣件的保养情况，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；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.500；
4.材料参数
面板采用胶合面板，厚度为15mm。
面板弹性模量E（N/mm2）:
9500；面板抗弯强度设计值（N/mm2）:
13；
板底支撑采用方木；
木方弹性模量E（N/mm2）:
9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:
13.000；
木方抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.400；木方的间隔距离（mm）:
250.000；
木方的截面宽度（mm）:
50.00；木方的截面高度（mm）:
100.00；
托梁材料为：
钢管（双钢管）:
Φ48×3.5；
5.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400（20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi）；楼板混凝土强度等级:
C40；
每层标准施工天数:
15；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:
360.000；
楼板的计算宽度（m）:
4.00；楼板的计算厚度（mm）:
150.00；
楼板的计算长度（m）:
4.50；施工平均温度（℃）:
15.000；
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=100×1.52/6=37.5cm3；
I=100×1.53/12=28.125cm4；
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=25×0.15×1+0.35×1=4.1kN/m；
（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：
q2=2.5×1=2.5kN/m；
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:
其中：
q=1.2×4.1+1.4×2.5=8.42kN/m
最大弯矩M=0.1×8.42×0.252=0.053kN·m；
面板最大应力计算值σ=52625/37500=1.403N/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1.403N/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
其中q=4.1kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×4.1×2504/（100×9500×4166666.667）=0.003mm；
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；
面板的最大挠度计算值0.003mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3；
I=5×10×10×10/12=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=25×0.25×0.15=0.938kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.25=0.088kN/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=（2.5+2）×1.2×0.25=1.35kN；
2.方木抗弯强度验算:
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×（0.938+0.088）=1.23kN/m；
集中荷载p=1.4×1.35=1.89kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.89×1.2/4+1.23×1.22/8=0.788kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=1.89/2+1.23×1.2/2=1.683kN；
方木的最大应力值σ=M/w=0.788×106/83.333×103=9.461N/mm2；
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
方木的最大应力计算值为9.461N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!
3.方木抗剪验算：
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:
V=1.2×1.23/2+1.89/2=1.683kN；
方木受剪应力计算值T=3×1683/（2×50×100）=0.505N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；
方木受剪应力计算值为0.505N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!
4.方木挠度验算:
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=0.938+0.088=1.025kN/m；
集中荷载p=1.35kN；
方木最大挠度计算值V=5×1.025×12004/（384×9500×4166666.67）+1350×12003/（48×9500×4166666.67）=1.927mm；
方木最大允许挠度值[V]=1200/250=4.8mm；
方木的最大挠度计算值1.927mm小于方木的最大允许挠度值4.8mm,满足要求!
四、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（双钢管）:
Φ48×3.5；
W=10.16cm3；
I=24.38cm4；
托梁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=1.23×1.2+1.89=3.366kN；
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=1.982kN.m；
最大变形Vmax=3.859mm；
最大支座力Qmax=17.837kN；
托梁最大应力σ=1.982×106/10160=195.127N/mm2；
托梁抗压强度设计值[f]=205N/mm2；
托梁的计算最大应力计算值195.127N/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3.859mm小于1200/150与10mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值（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=0.138×6=0.83kN；
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=0.35×1.2×1.2=0.504kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25×0.15×1.2×1.2=5.4kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.734kN；
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）×1.2×1.2=6.48kN；
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=17.153kN；
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=17.153kN；
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=1.58cm；
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）；
如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算
l0=h+2a
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=1.73；
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；
上式的计算结果：
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；
L0/i=1700/15.8=108；
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=0.53；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=17153.28/（0.53×489）=66.185N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=66.185N/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，适宜由下式计算
l0=k1k2（h+2a）
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=1.7按照表2取值1.007；
上式的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×1.007×（1.5+0.1×2）=2.029m；
Lo/i=2028.602/15.8=128；
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=0.406；
钢管立杆的最大应力计算值；σ=17153.28/（0.406×489）=86.4N/mm2；
钢管立杆的最大应力计算值σ=86.4N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
七、悬挑梁的受力计算:
1、I28a的受力计算:
悬挑水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
同时考虑一层半荷载作用于挑梁上。
悬臂部分受立杆荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本方案中，立杆横向间距或排距（m）:
1.20；纵距（m）:
1.20；步距（m）:
1.50支拉斜杆的支点距离墙体为3600mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=7114.14cm4，截面抵抗矩W=508.15cm3，截面积A=55.45cm2。
受立杆集中荷载N=17.153×1.5=25.73kN；
水平钢梁自重荷载q=0.5kN/m；
悬挑架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
悬挑脚手架支撑梁轴力图（mm）
悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）
最大弯矩Mmax=69.17kN.m；
最大应力σ=M/1.05W+N/A=69.17×106/（1.05×508150）+
0×103/5545=129.639N/mm2；
水平支撑梁的最大应力计算值129.639N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！
悬挑梁I28a的整体稳定性计算:
水平钢梁采用28a号工字钢,计算公式如下
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb=570×13.7×122×235/（4700×280×235）=0.72
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.68。
经过计算得到最大应力σ=69.17×106/（0.68×508150）=200.178N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算σ=200.178小于[f]=215N/mm2,满足要求!
支杆的强度计算:
支杆的轴力RDi
RD1=39.68kN。
RD2=42.57kN。
支杆的内力计算：
斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为
RD=42.57kN
下面压杆以12.6号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：
其中N--受压斜杆的轴心压力设计值，N=42.57kN；
φ--轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到φ=0.502；
i--计算受压斜杆的截面回转半径，i=4.953cm；
l--受最大压力斜杆计算长度，l=6.5m；
A--受压斜杆净截面面积，A=15.69cm2；
σ--受压斜杆受压应力计算值，经计算得到结果是54.05N/mm2；
[f]--受压斜杆抗压强度设计值，f=215N/mm2；
受压斜杆的稳定性计算σ<[f]，满足要求!
斜撑支杆的焊缝计算：
斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑支杆的轴向力，N=42.57kN；
lw为斜撑支杆件的周长，取453mm；
t为斜撑支杆焊缝的厚度，t=5.5mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mm2；
经过计算得到焊缝最大应力=42570/（453×5.5）=17.086N/mm2。
对接焊缝的最大应力17.086N/mm2小于185N/mm2，满足要求!
2、[28b的受力计算:
悬挑水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
同时考虑一层半荷载作用于挑梁上。
悬臂部分受立杆荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本方案中，立杆横向间距或排距（m）:
1.20；纵距（m）:
1.20；步距（m）:
1.50支拉斜杆的支点距离墙体为1800mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=5130.45cm4，截面抵抗矩W=366.46cm3，截面积A=45.62cm2。
受立杆集中荷载N=17.153×1.5=25.73kN；
水平钢梁自重荷载q=0.32kN/m；
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
悬挑脚手架支撑梁轴力图（mm）
悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）
最大弯矩Mmax=51.95kN.m；
最大应力σ=M/1.05W+N/A=51.95×106/（1.05×366460）+
0×103/4562=135.011N/mm2；
水平支撑梁的最大应力计算值135.011N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！
悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用28b号槽钢,计算公式如下
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb=570×12.5×84×235/（2900×280×235）=0.74
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.687。
经过计算得到最大应力σ=51.95×106/（0.687×366460）=209.088N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算σ=209.088小于[f]=215N/mm2,满足要求!
支杆的强度计算:
支杆的轴力RDi
RD1=21.90kN。
RD2=28.63kN。
支杆的内力计算：
斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为
RD=28.63kN
下面压杆以12.6号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：
其中N--受压斜杆的轴心压力设计值，N=28.63kN；
φ--轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到φ=0.698；
i--计算受压斜杆的截面回转半径，i=4.953cm；
l--受最大压力斜杆计算长度，l=4.173m；
A--受压斜杆净截面面积，A=15.69cm2；
σ--受压斜杆受压应力计算值，经计算得到结果是26.142N/mm2；
[f]--受压斜杆抗压强度设计值，f=215N/mm2；
受压斜杆的稳定性计算σ<[f]，满足要求!
斜撑支杆的焊缝计算：
斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑支杆的轴向力，N=28.63kN；
lw为斜撑支杆件的周长，取453mm；
t为斜撑支杆焊缝的厚度，t=5.5mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mm2；
经过计算得到焊缝最大应力=28630/（453×5.5）=11.491N/mm2。
对接焊缝的最大应力8.303N/mm2小于185N/mm2，满足要求!
10、挑架搭设平面图及节点图
（具体见下图示）:
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