高支架模板设计计算.docx
《高支架模板设计计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高支架模板设计计算.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高支架模板设计计算
施工组织设计（方案）审批表
工程名称
南阳理工学院东南校区图书馆
方案名称（内容）
高支架模板层施工方案
建设单位
南阳理工学院
建筑面积
㎡
结构类型
框架剪力墙结构
工程造价
万元
设计单位
机械工业第六设计研究院
监理单位
层数、高度
12层、51m
建筑物跨度
m
开、竣工日期
方案编制人
项目负责人
项目安全负责人
参加会审人员签字
单位
职务
职称
签名
审批结论
分管技术负责人签字盖章：
年月日
监理单位审批
分管负责人签字盖章：
年月日
建设单位审批
分管负责人签字盖章：
年月日
南阳理工学院东南校区图书馆
高支架模板层施工方案
一、工程概况
南阳理工学院东南校区图馆，位于南阳市，中区主楼钢筋砼框架—剪力墙结构，独立基础，地上十二层；地上一、三、四、五层层高均为4.2米；二层高4.52米。
建筑物高度51米。
五层（标高17.07米）
—
与
—
间最大预应力梁（YWKL）为750×1600，其余为600×1600；最大跨度28.05米，板厚10cm，高度（17.07-4.15=12.92m）12.92米。
二、方案确定
该工程五层预应力梁（YWKL）为梁板结构，框架梁尺寸较大，架体较高，给下部结构构件及模架支撑体系的安全性造成了极大的影响、也直接影响到本层自身结构的安全性，同时又给施工带来了很大的困难。
该层的施工荷载通过架体逐层向下传递至一层顶板，因此除对本层的模板体系进行设计外，还应考虑下部楼层分担荷载的能力。
三、编制依据
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJl30—2011）
建筑施工安全检查标准（JGJ59—99）
钢筋混凝土结构设计规范
建筑施工模板安全技术规范（JGJl62—2008）
建筑工程施工手册——第四版
四、施工准备
1、检查供电线路，保证电力畅通（使用双回路电源）。
2、为确保混凝土浇筑的顺利进行，项目部对进场机具提前进行检查和检修，对精密仪器进行校准。
主要进场机具见下表：
序号
机具名称
型号
台数
序号
机具名称
型号
台数
1
经纬仪
J2
1
5
插入式振动器
Z×75
6
2
水平仪
S3
1
6
电锯
1
3
搅拌站
1
7
电焊机
BSI330
2
4
砼输送泵
HBT75
1
8
对焊机
1
3、材料供应
（1）钢材：
必须有生产合格证及复试报告，对焊接、机械连接接头进行抽样检验。
（2）对构成砼的原材进行控制：
凝土的材料：
①水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，并进行复试；②检验砂、石试验报告，含泥量不能超过规范规定；采用中砂和连续级配的碎石。
③外加剂用多功能系列（具有泵送、减水、缓凝等功效），并掺入一级粉煤灰添加剂。
4、劳力组织
（1）砼浇筑时，人员分三班作业。
振动棒手固定为专人，交接班时，振动部位交接清楚。
（2）现场管理人员跟班作业，及时协调、处理施工中发生的问题。
五、施工方法
（一）施工顺序
支设（下部架体不动从一层顶支设）架体绑扎柱钢筋支设柱、梁、板模板绑扎梁、板钢筋浇筑柱混凝土1/2梁砼浇筑
1/2梁和板混凝土浇筑保温养护。
（二）支模架搭设
五层预应力梁部位支模架平面定位，按照下图在一层顶板上搭设：
（三）模板工程
模架材料的选用：
18厚高强胶合木模板、梁60×100木龙骨（板50×90）、ø48×3.5钢管扣件支拌系统。
1、梁模架支撑体系支设
1）根据计算书确定梁模架支撑平面位置，布设支架。
立杆纵距（沿梁跨度方向）0.5米，梁两侧立杆间距1.20米；梁底增设1道承重立杆、距梁侧立杆间距0.6米，沿梁跨度方向间距0.5米；梁底纵向支撑方木6根、小横杆间距0.50米；立杆的步距最大H=1.62m（见下图）。
2）梁侧模内龙骨木枋7道、外龙骨双钢管间距0.5米，梁截面对拉螺栓采用直径14钢筋，沿梁跨度方向间距0.50米。
3）为保证其荷载均布向下传递，本层梁底所有立杆下面安装垫铁，垫铁厚度3mm左右，尺寸不小于100×100，铺设在5cm厚、宽度不小于20cm、长度不小于2m的垫木上。
4）基础回填土应压实，底层模板、支架不得拆除，底层梁模板支架（立杆）应依据本层立杆位置对应支设、并且在梁底与该层楼地面柱下端搭斜撑，把部分荷载传递至下层柱，柱模龙骨应与满堂架可靠拉结。
当本层预应力大梁强度达到100%、且张拉完毕后，方可进行支架拆除。
2、现浇板模板采用满堂模板支架
1）立杆纵距l米、横距1米，步距最大1.62米，支设5cm厚、宽度不小于20cm、长度不小于2m的垫木。
并设置纵、横向扫地杆。
2）铺板模，在模板下面满堂架上铺板底杆，并用铁丝绑紧，模板接缝要贴白胶带，拼缝严密。
3）满堂模板支架沿框架大梁周边与中间每隔四跨支架立杆沿竖向设置一道纵、横向剪刀撑，由底至顶连续设置。
高于8m的模板支架，扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑，且从底层开始向上不大于5米应连续设置一道水平剪刀撑。
剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主接点的距离不宜大于150mm。
满堂脚手架体在下部结构层（1—4层）应与框架柱刚性连接。
4）纵横向水平杆设置在立杆内侧，其长度不应小于3跨。
纵横向水平杆接长采用对接扣件连接，纵横向水平杆的对接扣件交错布置：
两根相邻纵横向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1／3。
3、梁模板高支撑架的构造和施工要求
1）模板支架的构造要求：
a．梁、板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；
b．立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；
c．梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2）立杆步距的设计：
a．当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；
b．当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；
c．大梁下部支撑立杆直接与钢管龙骨扣件相连时，应使用双扣件。
若现浇板下部支撑立杆使用可调托撑（顶丝）与钢管龙骨扣件相连时，托板厚度不得小于5mm，托板与螺杆必须焊接牢固，使用时螺杆伸出长度不得超过150mm，插入立杆内的长度不得少于200mm。
3）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，浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现问题及时处理。
4、模架验收
1）支、拆模板架体前，由项目技术负责人进行详细的安全技术交底。
2）模架搭设完毕，必须由项目技术负责人组织有关人员按照设计方案的要求，进行检查验收，合格后方可浇筑混凝土。
3）验收时分层分段量化逐项验收。
（四）钢筋工程
1、钢筋制作：
钢筋应有出厂质量证明书及复试报告、检验报告单，钢筋表面或捆（盘）钢筋应有标志。
进场时应按批号及直径分批检验。
检查内容包括查对标志、外观检查，并按现行国家有关的标准的规定抽取试样做力学性能试验，合格后方可加工使用。
所有钢筋均在现场加工制作。
2、钢筋绑扎时要保证钢筋的锚固长度、搭接长度、钢筋直径、级别、根数间距及受力钢筋的保护层厚度均应符合设计要求和《规范》规定。
3、钢筋连接：
采用螺纹连接或焊接。
4、梁端支座锚固钢筋及波纹管预埋：
若大梁钢筋锚固较长，在浇筑柱混凝土时把梁向下弯锚的主筋先锚固在端柱内（当下锚长超过梁高时），在绑扎梁筋时锚固段采用螺纹连接或焊接。
（先浇柱砼后绑扎梁、板钢筋时采用）。
当大梁钢筋绑扎完毕，按照设计的预应力孔道曲线预埋波纹管并进行固定。
5、检验及隐蔽：
钢筋绑扎后，应先由班组自检，然后经项目经理组织质量员、技术员检查合格后，方可报监理部门、质检部门、建设单位复验。
6、绑扎框架柱、梁、板节点部位钢筋时，应先研究逐根钢筋的穿插次序，并与有关工种研究支模、绑扎钢筋的配合次序和施工方法，必要时要画出节点大样图。
7、钢筋的焊接工艺和质量验收，应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规范》的有关规定。
8、钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可焊接，焊工必须持证上岗，并在规定的范围内进行焊接操作。
9、现浇板上下排钢筋间增设ø10钢筋马凳支撑，双向间距1米，确保负筋位置正确。
（五）混凝土浇筑
1、混凝土浇筑顺序
柱混凝土浇筑（至梁底下30mm）梁、板钢筋修整1/2梁混凝土浇筑1/2梁、板混凝土浇筑
2、砼浇筑：
柱与地面接槎处砼应凿毛处理并清理干净。
浇筑砼前，在底部接槎处先浇筑50mm厚与墙、柱砼成分相同的水泥砂浆，用铁锹均匀入模。
砼每层浇筑高度控制在50cm左右，分层浇筑、振捣。
墙体、柱等部位砼宜连续浇筑，间隔时间不超过30分钟。
振捣时，插入式振动棒移动间距不大于其作用半径，一般控制在50cm以内，预留洞口及钢筋较密部位应仔细振捣密实。
每一振点的延续时间，以表面呈现浮浆和不再沉落为止。
柱、墙砼浇筑到顶板标高时，严格按设计要求留接槎。
砼浇筑完毕，随即将伸出的搭接钢筋整理到位。
梁及板：
先浇筑梁再浇板，浇筑时由一端开始呈S形循回浇筑，采用“赶浆法”施工。
梁浇筑时采用分层推进，每层厚度控制在400mm左右，以便减少砼内部温差。
板砼的虚铺厚度应略大于板厚，用插入式振捣器顺浇筑方向拖拉振捣，振捣完毕，用木抹子按标高线抹平。
梁板砼宜连续浇筑，不留施工缝，若间歇时间超过初凝时间，应按施工缝处理。
在已硬化的砼表面上浇筑砼前，应清除油污，剔除松动的砂石和软弱的砼层，并将表面凿毛用水冲净，充分湿润。
砼振捣采用插入式振捣器振捣，应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动、顺序进行，移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍，一般不大于40cm。
振捣上一层时应插入未凝固的下层砼5—10cm，以消除两层砼间的接缝。
3、混凝土养护：
砼振捣完毕，随即用塑料布覆盖密封养护，保持塑料布内有凝结水（必要时充加热水），并在塑料布上覆盖麻袋或棉毡，使砼表面有一定的温度，养护时间不少于14天。
（六）模板拆除
本层混凝土强度达到100％，且张拉完毕后，模板、支架方可拆除。
拆模时应注意以下事项：
（1）模板拆除前应有作业小组提出拆模申请报告，经项目部技术负责人核实达到强度后方可进行。
（2）拆模时要注意，不要用力过猛，拆下的模板及时整理和运走。
（3）拆模程度一般先支后拆，后支先拆，先拆非承重部分，后拆承重部分。
（4）拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中拆向两边。
（6）拆下的模板与配件应分类堆放整齐。
六、安全保证措施
1、加强对作业人员的安全技术教育，提高安全意识。
坚持班前必检制度，专业人员持证上岗。
严格按照安全操作规程作业，先安全后生产。
2、施工层设挡脚板（高30cm），脚手架板铺设严密，不得有空隙和探头板，外悬挑架用密目安全网全封闭施工，密目安全网用高强丝线和架体绑扎牢固。
施工层脚手架内立杆与建筑物之间用架板铺设为全封闭。
3、各洞口悬挂防止坠落的安全标志，如遇施工时要临时拆除防护设施，报请工地负责人批准后方可拆移，当作业结束后立即恢复原状。
附件一：
梁模板扣件钢管支撑架计算书
本层较大的矩形大梁宽0.75m，高1.60m，离楼面高11.32m；现浇板厚为100mm，支杆净高11.2米，梁、平板模板采用18mm厚的木胶大模板拼铺在搁栅上，搁栅梁采用60×100方木，方木底采用φ48×3.5钢管做支撑。
梁支撑立杆的横距l=0.5m，步距h=1.62m，梁底增加1道承重立杆，现进行设计验算。
一、模板面板计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用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=25×1.6×0.5=20.0kN／m
（2）模板的自重线荷载（kN／m）：
q2=0.350×0.5×（2×1.60+0.75）／0.75=0.92kN／m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：
施工人员、设备：
1.0KN/m2
振捣砼产生的荷载：
2.0KN/m2
活荷载标准值P1=（1.0+2.0）×0.5=1.5kN／m
均布荷载q=1.2×20+1.2×0.92+1.4×1.5=27.2kN／m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=50×1.80×1.80／6=27cm3
I=50×1.80×1.80×1.80／12=24.30cm4
模板面板的按照三跨连续梁计算：
①抗弯强度计算
M=kMql2=0.1×27.2×0.152=0.0612kNm
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.0612×1000×1000／27000=2.27N／mm2＜[f]，面板的抗弯强度设计值[f]，取15.0N／mm2满足要求。
②挠度计算
ql427.2×1504
ω=KW=0.677×=0.06mm
100EI100×9500×
面板最大挠度小于容许挠度：
150/250=0.6mm满足要求。
二、梁底支撑木方的计算
按照三跨连续梁计算，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，
最大剪力：
V=Kvql=1.1×27.2×0.15=4.49kN
计算公式如下：
均布荷载q=4.49／0.5=8.98kN／m
最大弯矩M=0.1q12=0.1×8.98×0.5×0.5=0.225kN·m
最大剪力Q=0.6×8.98×0.5=2.69kN
最大支座力N=1.1×0.5×8.98=4.94kN
木枋的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=6×10×10／6=100cm3
I=6×10×10×10／12=500cm4
（1）木枋抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.225×106／=2.25N/mm2
于木枋抗弯强度标准值13.0N／mm2，满足要求。
（2）木枋抗剪计算
最大剪力的计算公式如下：
Q=0.6ql截面抗剪强度必须满足：
T=3Q／2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2.69／（2×60×100）=0.67N／mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N／mm2，木枋的抗剪强度满足要求。
（3）木枋挠度计算
ql48.98×5004
ω=KW=0.677×=0.08mm
100EI100×9500×
木枋的最大挠度小于容许挠度：
500/250=2mm满足要求。
三、梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续粱计算。
集中荷载P取木枋支撑传递力。
V左、右=Kvql=0.4×27.2×0.15=1.63kN
Vmax=Kvql=1.1×27.2×0.15=4.49kN
按二跨连续梁计算近似得到：
最大弯矩M=KMF1=0.333×4.49×0.5=0.75kN·m
抗弯计算强度f=0.75×106／5080=147.6N／mm2
支撑钢管的抗弯设计强度小于205N/mm2，满足要求。
最大支座力：
Vmax=KvF=2.666×4.49=12.0kN
四、扣件抗滑移的计算
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：
R≤RC
其中RC—扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN
计算中R取最大支座反力，R=Vmax=12.0kN，大于单扣件的抗滑力，因此应采用双扣件。
五、立杆的稳定性计算
N
σ=≤[ƒ]
ΦA
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=12.0kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.14×12.92=2.17kN
N=12+2.17=14.17kN
Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0／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）
[ƒ]——钢管立杆抗压强度设计值，[ƒ]=205N／mm2
l0——计算长度（m）：
10=k1uh
k1——计算长度附加系数，查表为1.217
u——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C,u=1.3
计算结果：
l0=1.217×1.3×1.62=2.56mλ=2560／15.8=162
查表得：
Φ=0.268
N14170
σ===108.1N／mm2＜[ƒ]
ΦA0.268×489
立杆的稳定性满足要求。
附件二：
扣件钢管楼板模板支架计算书
计算依据：
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJl30—2011）。
搭设尺寸为：
立杆的纵距b=1.0米，立杆的横距l=1.0，最大步距h=1.62米。
采用的钢管类型Φ48×3.5。
模板支架搭设高度为12.8米，木龙骨采用50×90方木，间距20cm。
一、模板面板计算
面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算（计算1米宽板带）。
静荷载标准值ql=25×0.10×1.0+0.350×1.0=2.85kN／m
活荷载标准值q2=（2.0+1.0）×1.0=3.0kN／m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩w分别为：
W=100×1.8×1.8／6=54.0cm3
I=100×1.80×1.80×1.80/12=48.6cm4
（1）抗弯强度计算
f=M／W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值（N／mm2）；
M——面板的最大弯距（N．mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.0N／mm2
M=0.1ql2其中q——荷载设计值（kN／m）；
经计算得到M=0.1×（1.2×2.85+1.4×3.0）×0.22=0.03kN·m
面板抗弯强度计算值f=0.03×106／54000=0.56N／mm2满足要求。
（2）挠度计算
v=0.677q14／100EI<[v]=l／250
面板最大挠度计算值v=0.677×2.85×2004／（100×6000×）=0.01mm
面板的最大挠度小于200／250，满足要求!
二、模板支撑木枋的计算
木枋按照均布荷载下连续梁计算。
1．荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN／m）：
q11=25×0.1×0.2=0.5kN／m
（2）模板的自重线荷载（kN／m）：
q12=0.35×0.2=0.07kN／m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生（kN／m）：
活荷载标准值q2=（1+2）×0.2=0.60kN／m
静荷载q1=1.2×0.5+1.2×0.07=0.68kN／m
活荷载q2=1.4×0.6=0.84kN／m
2、木枋的计算
按照三跨连续梁计算，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：
均布荷载q=0.68+0.84=1.52kN／m
最大弯矩M=0.1q12=0.1×1.52×12=0.15kN·m
最大剪力Q=0.6×1.52×1=0.91kN
最大支座力N=1.1×1×1.52=1.67kN
木枋的截面力学参数，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=5×9×9／6=67.5cm3
I=5×9×9×9／12=303.75cm4
（1）木枋抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.15×106／67500=2.22N／mm2
木枋的抗弯计算强度小于13N/mm2，满足要求.
（2）木枋抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下：
Q=0.6q1
截面抗剪强度必须满足：
T=3Q／2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×910／（2×50×90）=0.3N／mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N／mm2木枋的抗剪强度满足要求!
（3）木枋挠度计算
V=0.677×1.52×10004／（100×9500×303.75×104）=0.36mm
木枋的最大挠度小于1000/250，满足要求!
三、板底支撑钢管计算
1、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载N取木方支撑传递力。
最大弯矩M=KMF1=0.267×1.67×1=0.45kN·m
抗弯计算强度f=0.45×106／5080=88.6N／mm2
支撑钢管的抗弯设计强度小于205N/mm2，满足要求。
最大支座力：
Vmax=KvF=2.267×1.67=3.8kN
四、扣件抗滑移的计算
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：
R≤RC
其中RC—扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN
计算中R取最大支座反力，R=Vmax=3.8kN，用单扣件满足要求。
五、立杆的稳定性计算
模板支架荷载标准值：
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）脚手架的白重（kN）：
NG1=0.1534×12.8=1.964kN
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×1×1=0.35kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25×0.10×1×1=2.5kN
静载标准值：
NG=NG1+NG2+NG3=4.81kN
2、活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生：
NQ=（1+2）×1×1=3kN
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=5.77+4.2=9.97kN
N
σ=≤[ƒ]
ΦA
其中N——立杆的轴心压力设计值：
9.97kN
Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0／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）
[ƒ]——钢管立杆抗压强度设计值，[ƒ]=205N／mm2
l0——计算长度（m）：
10=k1uh
k1——计算长度附加系数，查表为1.217
u——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C,u=1.3计算结果：
l0=1.217×1.3×1.62=2.563mλ=2563／15.8=162Φ=0.268
N9970
σ===76.1N／mm2＜[ƒ]
ΦA0.268×489
立杆的稳定性满足要求。
附件三：
梁侧模板计算书
一、基本参数
矩形大梁宽0.75m，高1.60m，离楼面高11.32m；现浇板厚为100mm，支杆净高11.2米，梁、平板模板采用18mm厚的木
升级会员 