超高支模设计.docx

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超高支模设计

超高支模架搭设方案专家论证会

工程名称：

中国人民银行嘉兴市中心支行营业办公用房工程

地点：

中元公司人民银行工地

时间：

2008年4月2日

论证意见：

1、经专家组论证，该方案切实可行，同意按照该方案实施。

2、经验算1700×550梁底方木虽能满足要求，为保险起见，专家组建议梁底每隔500加设横向钢管。

3、专家组要求在方案实施过程中严格按照该方案施工，严把质量、技术关。

专家签名：

中国人民银行嘉兴市中心支行

营业办公用房工程

编制人：

审核人：

审批人：

浙江中元建设股份有限公司

2007年10月28日

第一节工程概况

中国人民银行嘉兴市中心支行营业办公用房地处市中环南路与新气象路交叉口，建设单位为中国人民银行嘉兴市中心支行，由杭州美苑都林设计事务所负责设计,浙江中元建设股份有限公司施工。

工程总建筑面积21059.36啊平方米，主要功能为营业办公用房，整个建筑物庭院式布局，立面丰富，庄严大方。

本工程南区门厅高度为8.3米，设计采用劲性混凝土结构，最大梁的截面尺寸为1700×550，板厚120，故本工程支模架属于超高支模架。

第二节超高支模架搭设方案及材料选用

本支模架为一楼门厅支模架，基层是地下室顶板，根据现场实际情况，拟采用扣件钢管式支模架。

板底立杆间距900×900，梁底立杆间距900×450，水平杆步距1800，扫地杆离地面200。

梁底及板底加设保险扣，水平拉杆与柱子进行连接。

1、钢管采用Φ48×3.5无缝钢管，模板采用尺寸为900×1800×18的九夹板；

2、纵向木楞采用60×80松木；

3、立杆、大横杆、水平拉杆、扫地杆、剪刀撑采用φ48×3.5钢管，采用扣件连接。

第三节超高支模架设计计算

一、板支撑体系

（一）结构布置

1、板底纵向木方间距300mm，板底横向。

2、垂直支撑选用φ48×3.5扣件式钢管脚手架，纵横间距均为900mm，搭设时设纵、横水平拉杆（间距1800mm）、双向剪刀撑（间距4000mm）及扫地杆（距地面200mm）。

3.二层板厚120mm，木方规格60×80mm。

（二）板底模板计算

1. 荷载

（1）恒荷标准值

140mm厚砼板：

25KN/m3×0.12m×1m=3KN/m

钢筋：

  1.5KN/m3×0.12×1m=0.18KN/m模  板：

 0.3KN/m2×1m=0.30KN/m

所以，恒荷标准值      gk=3.48KN/m

（2）活荷标准值

人员及设备均布荷载：

2.5KN/m2

所以，活荷标准值  qk=2.5KN/m2×1m=2.5KN/m

（3）荷载承载力设计值p承=1.2gk+1.4qk=7.68KN/m

荷载（刚度）设计值p刚=1.2gk=4.18KN/m

取每米板宽计算：

p承=7.68KN/m

p刚=4.18KN/m

2.抗弯验算：

因为在实际砼浇筑中，采用斜面分层施工工艺，在跨距较小时，可以近似认为活荷载为均布且同时作用于各跨，即不必考虑最不利荷载分布。

查《建筑施工手册》，得：

km=-0.105；kv=-0.606；kw=0.644

查《建筑施工手册》，得胶合板设计强度及弹性模量

fv=1.2N/mm2；fm=20N/mm2；E=6500×0.9=5850N/mm2；

所以：

M=km•p承•L=-0.105×7.68×0.32=0.073KN•M

σ=M/W=78000/（bh2/6）=78000×6/1000×18

=1.44

可知符合抗弯要求。

3.抗剪验算：

V=kv•p承•L=-0.606×7.68×0.3=1.4KN

τ=3V/2bh=3×1.4×1000/（2×1000×18）

=0.11N/mm2

可知符合抗剪要求。

4.挠度验算：

ω=kw•P•L4/100EI

=0.644×4.18×3004/（100×5850×1000×183/12）

=0.08mm<[ω]=min{l/250,1}=1mm

可知挠度符合要求。

（三）板底横向木方（立放）验算：

1.荷载计算：

p=qL=7.680.3=2.304KN/m

2.抗弯验算：

查表得，

km=-0.105；kv=-0.606；kw=0.644

M=km•p•L2

=-0.105×2.304×0.92

=0.196KN•M

σ=M/W=196000/（bh2/6）=196000×6/60×802

=3.06

可知抗弯符合要求。

3．抗剪验算：

V=kv•p=-0.606×2.304=1.43KN

τ=3V/2bh=3×1.43×1000/（2×60×80）

=0.447N/mm2

可知抗剪符合要求。

4．挠度验算：

ω=kwpL4/100EI=0.644×2.304×9004/（100×7650×60×803/12）

=0.497mm＜[ω]=min{l/250,1}=1mm

可知挠度符合要求。

（四）板底横向钢管验算：

1.荷载计算：

p=qL=7.680.3=2.304KN/m

2.抗弯验算：

查表得，

km=-0.105；kv=-0.606；kw=0.644

M=km•p•L2

=-0.105×2.304×0.92

=-0.196KN•M

σ=M/W=196000/5080=196000/5000

=38.58N/mm2

可知抗弯符合要求。

3．挠度验算：

ω=kw•P•L4/100EI

=0.644×2.304×0.94/（100×2.06×105×12.19×104）

=0.388mm<[ω]=min{l/250,1.5}=1.5mm

可知挠度符合要求。

（五）立杆稳定计算：

1.立杆相关参数：

（采用φ48×3.5扣件式钢管）

A=4.89×102mm2；g=3.84kg/m；i=15.8mm；f=205Mpa；

支柱高8.3–0.12=8.18m。

2.长细比验算：

设5道水平拉杆（包括扫地杆，扫地杆距地面200mm），顶部横杆距板底100。

即L01=1800mm（最大步距）

L02=1800+200+100=2100mm

λ=L02/i=133<[λ]=210

可知符合长细比要求。

3.承载力验算：

查表得Ψ=0.381

[N]=ΨAf=0.381*4.89*205=38.2KN

立杆承受荷载：

N=S×P承=0.9×0.9×7.68=6.22KN

立杆及相关横杆重量：

G={8.18+0.9×6+0.9×6}×g×3.84/1000=0.35KN

R=N+G=6.57KN＜[N]

可知承载力符合要求。

（六）扣件抗滑验算：

竖向荷载设计值p竖=7.68KN/m2

每个扣件竖向承载力=7.68×0.9×0.9=6.22KN＜8KN

一个扣件满足要求,为确保安全,板底中间部位加设保险扣件.

二、梁支撑体系

（一）梁底模板计算

主控梁为：

550×1700，选用18mm厚九夹板

1.抗弯强度验算

a、荷载组合（每平方米）

底模自重    0.3×（0.55+2×1.7）=1.185（kN/m）

混凝土自重        25×1.7×0.55=23.375（kN/m）

钢筋荷重      1.5×1.7×0.55=1.403（kN/m）

所以，恒荷标准值        gk=25.96（kN/m）

活荷标准值为

人员及设备均布荷载：

qk=2.5×0.55=1.375KN/m

荷载承载力设计值p承=0.9（1.2gk+1.4qk）=33.08KN/m

b、抗弯承载力验算：

底模下的楞木间距为0.25m，是一个等跨多跨连续梁，考虑模板长度有限，故按四等跨计算。

按最不利荷载布置，查结构静力计算表得：

弯矩系数：

KM=-0.121，剪力系数：

KV=-0.620，挠度系数：

Kω=0.967。

则  M=KM•ql2=-0.121×33.08×0.252

    =-0.255（kN•m）

    =-0.255×106（N•mm）

  δ=M/W=（0.255×106）/（bh2/6）

    =（0.255×106）/（550×182/6）

  =8.59（N/mm2）

2.抗剪强度验算

查结构静力计算表得:

则  V=KV•ql=-0.620×33.08×0.25=-5.13（kN）

    τ=（3×V）/（2×b×h）

      =（3×5.13×103）/（2×550×18）

      =0.78（N/mm2）

3.挠度验算

荷载不包括振捣混凝土荷载

查结构静力计算表得：

ω=Kω•ql4/（100×E×I）

  =0.967×33.08×2504/[100×9000×（450×183/12）]

  =0.60（mm）<[ω]=min[l/250,1]=1（mm）；满足要求；

（二）侧模验算

采用18mm厚九夹板，立档间距250mm，拉杆竖向间距400mm、水平间距600mm。

1、梁侧模板的荷载计算

新浇筑砼对模板产生的侧压力按以下两个最小值。

min[0.22γct。

β1β2Ｖ１／２　　；γcＨ]

取Ｔ＝３５，Ｖ＝２m/s

Ｆ＝0.22γct。

β1β2Ｖ１／２

＝0.22×25×200/T+15×1.0×1.0×2１／２

＝31.12KN/m2

Ｆ＝γcＨ=25×1.7=42.5KN/m2

取Ｆ=31.12KN/m2

1.2Ｆ=31.12KN/m2×1.2=37.34KN/m2（乘以分项系数1.2）

振捣砼产生荷载：

1.4×4=5.6KN/m2KN/m2（乘以分项系数4）

以上两项荷载合计：

37.34+5.6=42.94KN/m2，侧模沿梁高按最大荷载验算。

2、抗弯强度验算

仍按四等跨计算，弯矩系数：

KM=-0.121、剪力系数：

KV=-0.620、挠度系数：

Kω=0.967与前述相同，侧模用18mm厚，选用模板宽为600计算。

则q=42.94×0.6=25.77KN/m

M=KM•ql2=-0.121×25.77×0.252

    =-0.195（kN•m）

    =-0.195×106（N•mm）

W=M/fm=0.195×106/13=14989mm3<600×182/6=32400mm3

满足要求；

3、抗剪强度验算

查结构静力计算表得:

则  V=KV•ql=-0.620×25.77×0.25

    =-3.99（kN）

   τ=（3×V）/（2×b×h）

     =（3×3.99×103）/（2×600×18）

      =0.55（N/mm2）

4、挠度验算

荷载不包括振捣混凝土荷载

q=31.12×0.6=18.67KN/m

查结构静力计算表得：

ω=Kω•ql4/（100×E×I）

  =0.967×18.67×2504/[100×9000×（600×183/12）]

  =0.27（mm）<[ω]=min[l/250,1]=1（mm）；

（三）小楞验算

选用60×80木枋，支撑两立杆间距为900

1、抗弯强度验算

小楞间距为200，按简支梁进行计算。

由于木方间距200，木方跨度为900

则木方线荷载为q=42.94×0.2=8.588kN/m

则弯距为M=10.74×0.92/10=0.696KN•m,

  Wn=8.33×104fm=13×10-6

[M]=fm×Wn=13×10-6×8.33×104=1.08>0.696,安全;

2、抗剪强度验算

剪力V=10.74×0.9/2=3.865KN=3685N

τ=3V/（2bh）=3×3685/（2×60×80）=1.208N/mm2

已知：

木材[τ]=fv=1.4＞τ=1.208,故安全。

（四）大楞验算

选用φ48×3.5钢管，按连续梁计算，承受小楞传来的集中荷载，简化成均布荷载计算。

q=42.94×0.45/3=6.44kN/m

1、抗弯强度验算

   查静力结构计算表得：

M=（q×l2）/10

=（6.44×0.452）/10=0.13（kN•m）

σ=M/W=0.13×106/5080=25.67N/mm2

2、挠度验算

查静力结构计算表得：

ω=Kωq’l4/（100×E×I）

  =0.664×6.44×4504/[100×2.06×105×1.22×105]

  =0.07（mm）<[ω]=min[l/250,1]=1（mm）；

（五）立杆稳定计算：

1、立杆相关参数：

（采用φ48×3.5扣件式钢管）

A=4.89×102mm2；g=3.84kg/m；i=15.8mm；f=205Mpa；

支柱高8.3-1.7=6.6m。

2、长细比验算：

设5道水平拉杆（包括扫地杆，扫地杆距地面200mm），顶部横杆距梁底100mm，间距L01=1800mm（最大步距），L02=1800+100+200=2100mm

λ=L02/i=133<[λ]=210

可知符合长细比要求。

3、承载力验算：

查表得[N]=ΨAf=0.381*4.89*205=38.2KN

立杆承受荷载：

N=S•P承=（0.9×0.45）×33.08=13.40KN

立杆及相关横杆重量：

G={6.6+（0.9×5）+（0.45×5）}×g/100=1.335KN

R=N+G=14.735KN＜[N]=38.2KN   可知符合要求。

4、稳定性验算

支梁钢管立杆纵横支撑间距900×450，在中间竖向每间距1800纵横设一道水平拉杆。

Ψ=0.381

则σ=q/（A•ψ）=1000×33.08/（489×0.381）

=177.55N/mm2<[σ]=205N/mm2  ，满足要求。

（六）扣件抗滑验算：

竖向荷载设计值p竖=33.08KN/m2

每个扣件竖向承载力=33.08×0.9×0.45=13.40KN＞8KN

一个扣件不能满足要求,为确保安全,梁底部位全部加设保险扣件。

第四节支模架搭设的安全措施

1、搭设顺序：

基层垫块→下部立杆设立→第一步水平拉杆→扫地杆→下部立杆的水平拉杆搭设完成→连接上部立杆→上部立杆的水平拉杆搭设完成→剪刀撑搭设完成→铺设横向钢管（大横杆）→铺设纵向木楞→安装梁底模→安装梁侧模→安装板模→清理模板表面→支模架验收。

2、控制措施

（1）审核支模架方案及审批的程序；

（2）对施工现场的材料进行验收，是否符合支模架方案的要求和规范要求，不合格材料不得使用；

（3）立杆底部应该采取防滑措施（垫木板）；

（4）严格按照支模架搭设顺序进行搭设；

（5）在搭设过程中由专人负责对每一个搭设过程进行验收；

（6）搭设完成后组织专业人员进行验收，合格后才能使用。

3、控制要点：

（1）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；

（2）立杆底部的木板强度必须符合要求；

（3）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；

（4）上下立杆的搭接必须采用双扣连接，并加设保险扣，连接位置错开；

（5）剪刀撑设置必须按方案要求和规范搭接；

（6）扣件螺丝必须拧紧，并用力矩搬手测试，最大不超过65N。

第五节施工使用的要求

1、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；

2、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；

3、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。