高支架支撑方案.docx

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高支架支撑方案

无锡红湖消声器有限公司车间二工程

现浇钢筋砼梁板高支架支撑方案

一、工程概况

无锡红湖消声器有限公司车间二建筑面积12130.56m2，为二层现浇钢筋砼梁板结构，底层层高8.5m,二层层高5.3m，局部8.4m，现浇梁板主梁跨度18.0m，次梁间距3.0m，跨度6.0m,柱下独立基础，纵向柱间距6.0m，沿全长设有伸缩缝一道。

主梁梁截面尺寸0.45m×1.4m,次梁截面尺寸0.2m×0.5m,现浇板板厚0.1m。

根据相关规定，该支撑系统为高支架支撑。

二、模板支撑系统选用材料及特征

本工程模板采用15mm厚木胶合板，方木采用50mm×90mm（竖向设置），模板支撑体系采用Ø48×3mm扣件式钢管脚手架。

1.支撑用钢管Ø48（直径）×3mm（壁厚）截面特征

A=л/4（482-422）=424mm2

J=л/64（484-424）=107831mm4

W=J/（D/2）=107831/（48/2）=4493mm3

i=√J/A=√107831/424=15.95mm

f=205N/mm2

E=206000N/mm2

2.木模板

木胶合板δ=15mm

抗弯强度设计值fm=15N/mm2

每米宽板带截面惯性矩J=281200mm4/m

弹性模量E=6000N/mm2

截面抵抗矩W=37500mm3/m

抗剪强度设计值fr=1.4N/mm2

3.木楞

抗弯强度设计值fm=13N/mm2

截面惯性矩J=900000mm4

弹性模量E=9000N/mm2

截面抵抗矩W=30000mm3

抗剪强度设计值fr=1.3N/mm2

三、高支架支撑形式

1.高支架支撑立杆底部步距h顶=1.5m

其余五步h=1.70m

h总=4×1.7+1.5+0.2=8.5m

2.高支架主梁区段沿主梁全长立杆纵距l主a=0.5m

立杆横距l主b=0.9m。

3.次梁区段沿次梁全长立杆纵距l次a=（6－0.9）/5=1.02m

立杆横距l次b=2×l主a=1.0m。

四、梁模板计算书

（一）主梁区段计算

1.主梁底模计算

底模板木胶合板σ=15mm，搁置在沿主梁纵向布置的水平模钢管上，间距S=l主a/4=0.25m，如图所示。

q=[1.2×（1.4×25.5）+1.4×3]×0.45=21.17KN/m

M=1/10·ql2=1/10×21.17×0.252=0.132KN·m

δ=M/W=0.132×10002/（37500×0.45）=7.82N/mm2

＜fm=15N/mm2

τ=3Q/2bδ=3×0.5×21.17×0.25×1000/（2×450×15）

=0.59N/mm²

＜fr=1.4N/mm2

2.支撑Rc主梁底模板得水平钢管的抗弯计算

（1）垂直主梁（沿主梁纵向）承载的水平横钢管Ø48×3

支撑跨度l主b=0.9m，支撑间距l主a/3=0.33m

q主=[1.2×（1.4×25.5+底模0.3）+1.4×3]×0.25

=11.85KN/m

P1={1.2×[侧模（1.4-0.1）×0.75+侧楼板0.5×（0.9-0.45）/2.0×0.1×25+侧楼板底模0.5×（0.9-0.45）/2×0.3]+1.4×[0.5×（0.9-0.45）/2×3]}×0.25

=0.51KN

主节点处（三跨）

l1=0.9m=l主b

l2=1.02m=l次a

b=0.45m

a=0.225m

Mmax=P1a（3a+2l2）/（3l1+2l2）+qb2l1/8（3l1+2l2）×[（3l1+4l2）/b

-（2l2-b）/l1-3]

=0.51×0.225×（3×0.9+2×1.02）/（3×0.9+2×1.02）+11.85×0.452×0.9/[8×（3×0.9+2×1.02）]×[（3×0.9+4×1.02）/0.45-（2×1.02-0.45）/0.9-3]

=0.70KN·m

＜[M=1.0KN·m]

支撑木模的单根水平钢管承载抗弯值

M=rxwf=1.087（塑性发展系数）×4493mm3×205KN/mm2

=1.0KN·m/根

Ra=[P1+3P1a/（3l1+2l2）×（l1/l2-a/l2）]

+[qb/2+qb（3l12-b2）/8/（3l1+2l2）l2]

=[0.5+3×0.5×0.225/（3×0.9+2×1.02）

×（0.9/1.02-0.225/1.02）]+[11.85×0.45/2+11.85×0.45×（3×0.92-0.452）/8/（3×0.9+2×1.02）×1.02]

=3.53KN

主节点之间次节点处（按单跨计算）

水平横钢管支撑在水平纵向钢管上

支撑跨度l=（0.9-2×0.05）=0.8m

b=0.45m

a1=（0.8-0.45）/2=0.175m

Mmax=P1a1+qbl/8×（2-b/l）

=0.51×0.175+11.85×0.45×0.8/8×（2-0.45/0.8）

=0.86KN·m

＜[M=1.0KN·m]

ωmax=P1主a1l2/24EJ×（3-4a12/l2）+q主bl3/384EJ（8-4b2/l2+b3/l3）

=0.51/1.25×0.175×0.82×10004/（24×206000×107831）

×（3-4×0.1752/0.82）+11.85/1.25×0.45×0.83×10004

/（384×206000×107831）×（8-4×0.452/0.82+0.453/0.83）

=2.01mm

＜[800mm/250=3.2mm]

Ra1=0.51+0.5×11.85×0.45=3.18KN

施工说明：

根据以上计算及简图需要注意以下施工操作要求，符合计算假定。

立杆主节点处的承载水平横钢管需直接与立杆扣接，而不是搁置于水平纵钢管再传力至立杆，以减少水平钢管与立杆扣接的滑移力。

立杆主节点间的横钢管是搁置在水平纵钢管上，无论从计算假定还是实际操作看（由于连接扣件原因）将比直接连接于立杆上的横钢管将低20mm～30mm左右，故所有搁置于纵向水平钢管的横钢管所支撑的主梁梁底模板处需加垫木板条，使梁底水平等高。

小横杆采用旋转扣件与纵杆扣牢，以使其同大横杆在同一标高，并通过纵杆扣件传力给主立杆。

（2）平行于主梁承载的水平纵钢管Ø48×3，以三跨连续梁l主a=1.0m

S主=l主a/4=0.25m

P主=Ra1=3.18KN

M主纵=0.267P主l主a=0.267×3.18×0.5=0.42KN·m

＜[M=1.0KN·m]

ω主纵=1.883P主Kl主a3/100EJ

=1.883×3.18/1.25×0.53×10004/（100×206000×107831）

=2.70mm

＜[l主a/250=1000mm/250=4mm]

R主纵=2.267P主=2.267×3.18=7.21KN

＜[Rc=8KN]

直接承载水平钢管与立杆钢管连接的直角扣件抗滑移承载力设计值Rc=8KN。

3.主梁段两侧的高支架立杆（Ø48×3）轴向承载力整体稳定性计算

（1）计算立杆承压稳定性轴向力设计值

计算长度l0=k（计算长度附加系数，取1.155）×μ（计算长度系数，取1.5）×h（步距）=1.155×1.5×1.7=2.945m

长细比λ=l0/i=2945/15.95=184.7

查《钢轴心受压构件稳定系数》ψ=0.265

立杆承压稳定承载力：

N=ψAf=0.265×424×205=23.03KN

（2）主梁底水平纵横杆传至立杆的轴向力，平均值：

N1=4P主=4×3.15=12.6KN

主梁外侧楼板传立杆顶得轴向力：

N2=[0.5×（0.9-0.45）/2×1+1.02/2×1]

×[1.2×（0.1×25.5+0.3）+1.4×3]

=4.71KN

立杆自重N0=1.2×0.13×8.5=1.326KN

N主梁、板、杆=N1+N2+N0

=12.6+4.71+1.326=18.64KN

＜[N=23.03KN]

（3）主、次梁交接处的立杆承载

N次梁端=1.2×{（0.5-0.1）×[（0.9-0.45）/2+1.02/2]×（0.2/2×25.5+0.75）}

=1.164KN

N主、次梁、板、杆=18.64+1.164=19.80KN

＜[N=23.03KN]

（二）高支架次梁区段计算

垂直于次梁段的立杆横距l次b=l主a=1.0m，平行次梁段的立杆纵距l次a=（6-0.9）/5=1.02m

1.次梁模计算

底模板木胶合板σ=15mm，直接搁置于垂直次梁的水平钢管上，间距S=l次a/2=0.51m

q=[1.2×（0.5×25.5）+1.4×3]×0.2=3.9KN/m

M=0.1ql2=0.1×3.9×0.512=0.101KN·m

δ=M/W=0.101×10002/（37500×0.2）=13.5N/mm2

＜fm=15N/mm2

τ=3V/2A=3×3.9×0.51/（2×200×15）=0.99N/mm²

＜[fr=1.4N/mm2]

2.支撑Rc次梁底模板得水平钢管的抗弯计算

（1）垂直次梁承载的水平横钢管Ø48×3

支撑跨度l次b=1.0m

支撑间距=l次a/2=0.51m

q次=[1.2×（0.5×25.5+底模0.3）+1.4×3]×0.51

=10.16KN/m

P1={1.2×[底模（0.5-0.1）×0.75+侧模板底模0.5（1-0.2）/2

×（0.1×25.5+0.3]+1.4×[0.5×（1-0.2）/2×3]}×0.51

=0.955KN

M次横=P1a次+qb次l/8×（2-b次/l）

=0.955×0.325+10.16×0.25×0.9/8×（2-0.25/0.9）

=0.74KN·m

＜[M=1.0KN·m]

ω次横=P1Ka次l2/24EJ×（3-4a次2/l2）+q次kbl3/384EJ（8-4b次2/l2+b次3/l3）

=0.955/1.25×0.325×0.92/（24×20600×107831）

×（3-4×0.2252/0.92）+0.955/1.25×0.25×0.93/（384×20600×107831）（8-4×0.252/0.9+0.253/0.93）

=2.06mm

＜[900/250=3.6mm]

R次横=0.955+10.16×0.2/2=1.97KN

（2）平行次梁承载的水平纵钢管Ø48×3

按三跨连续梁l次a=1.02m

P次=P次横=1.97KN

M次纵=0.175P次l次a=0.175×1.97×1=0.352KN·m

＜[M=1KN·m]

ω次纵=1.146P次Kl次a3/100EJ

=1.146×1.97/1.25×1.023×10004/（100×206000×107831）

=0.86mm

＜[l次a/250=1020/250=4.08mm]

R次纵=2.15P次=2.15×1.97=4.24KN

＜[Rc=8KN]

3.次梁段两侧的高支架立杆Ø48×3轴向承载力整体稳定性计算

（1）立杆承压稳定性轴向力设计值：

N=23.03KN

（2）N次梁、板、杆=2P次+[0.5×（1-0.2）/2+0.5]×1.02

×[1.2×（0.1×25.5+0.35）+1.4×3]

=10.71KN

＜[N=23.03KN]

（三）高支架楼板区计算

混凝土板厚σ=100mm

楼板区立杆间距1.0m×1.02m（l主a×l次a）

1.楼板底模计算

（1）Rc楼板底模板采用木胶合板σ=15mm，搁置于木楞@1/3m上

q板=1.2×（0.1×25+0.2）+1.4×3=7.44KN·m

M=0.1q板l2=0.1×7.44×（1/3）2=0.083KN·m

δ=0.083×10002/37500=2.21N/mm2

＜[fm=15N/mm2]

（2）楼板底模木楞50mm×50mm@1/3m

q楞=7.44×1/3=2.48KN/m

M=1/10×2.48×1.022=0.258KN·m

δ=0.258×10002/20833=12.4N/mm2

＜[fm=13N/mm2]

τ=3V/2A=3×0.6×2.48×1.02×1000/（2×50×50）

=0.91N/mm2

＜[fr=1.3N/mm2]

2.支撑Rc楼板的水平钢管的抗弯计算，按三跨连续梁l=1.02m，间距1m。

q=[1.2×（0.1×25.5+0.3）+1.4×3]×1.0=7.56KN/m

M=1/10×7.56×1.022=0.787KN·m

＜[M=1.0KN·m]

ω=0.677×qkl4/100EJ

=0.677×7.56/1.25×1.024×10004/（100×206000×107831）

=2.0mm

＜[l/250=1020/250=4.0mm]

R=7.56×1×1.02=7.71KN

＜[Rc=8.0KN]

3.楼板区高支架立杆轴向承载力整体稳定性计算

（1）立杆承压稳定性轴向力设计值：

N=23.03KN

（2）N板、杆=7.55×1×1.02+自重1.2×0.13×8.5=9.03KN

＜[N=23.03KN]

按本方案，对主梁直接承载的水平横钢管弯矩值，水平纵钢管与立杆连接的扣件滑移力；直接搁置于水平横钢管上的次梁底模板的弯矩应力；楼板区承载的水平钢管与立杆连接的扣件滑移力，均已基本接近或相等承载力设计值。