河套大学医学院教学实验综合.docx
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河套大学医学院教学实验综合
河套大学医学院教学实验综合楼
模架施工专项方案
编制说明及依据
本方案为河套大学医学院教学实验综合楼模板施工专项方案，是施工组织设计的组成部分。
本工程板模板支架高度3.8米。
为确保施工安全，计算中支撑架的计算依据：
《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）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ-99）、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）、《建筑施工手册》（第四版）等规范、施工设计图/文件及施工组织设计编制。
本方案在模架计算时，板的支撑系统选最大跨度（L=4000）和最大厚度（δ=140）的板进行计算；梁的支撑系统按最大截面（400×750）楼面梁的支撑系统进行计算。
第一章工程概况
工程名称：
巴彦淖尔市河套大学医学院教学实验综合楼
工程地点：
本工程位于巴彦淖尔市临河区河套大学南校区，北临王贵渠，南邻永安街，东临东兴路。
工程规模及主要功能：
本工程东西长182.9米，南北长77.95米，总建筑面积37，000㎡，建筑基底总面积：
7，500㎡。
本建筑主要分为两大部分，第一部分包括教学实验和办公等，第二部分包括学员宿舍及食堂。
建筑层数:
教学实验办公楼地上五层局部六层，局部有地下室一层；学员宿舍食堂楼地上六层，无地下室。
一层层高3.9米、二至六层层高为3.6米；总高度：
23.75米，室内外高差750㎜。
本工程是集教学实验、办公室、教室、食堂和宿舍等于一体的多功能大型全框架结构建筑，由于建筑物体型复杂，结构设置了八道抗震缝，将整个建筑分为八部分各自独立的结构体系（如图1）。
图1建筑物体型示意图
规划高程：
本工程规划部门给定的室内±0.00标高为1040.80米，室内地坪与自然地坪平均高差为1.3米。
基础类型：
本工程地下室部分采用梁式筏板基础，其他均采用独立基础。
结构类型：
钢筋混凝土框架结构。
设计使用年限：
合理使用年限为50年。
耐火等级：
地上为二级，地下为一级。
抗震烈度：
场地地震基本烈度为7度，抗震设防烈度为7度，建筑结构安全等级二级。
建设单位：
巴彦淖尔市河套大学
施工单位：
内蒙古经纬建设有限公司组织施工，由赵秉荣担任项目经理，刘运德担任技术负责人。
监理单位：
巴彦淖尔市正泰建设监理有限责任公司
设计单位：
中国·城市建设研究院
地质勘测单位：
巴市方大建筑勘察设计院有限公司
第二章、施工部署
1、部署原则
1.1、根据本工程特点，综合考虑施工质量、工程工期、经济效益等因素，优选模板及其支撑体系。
1.2、选择整体素质较高的施工作业队伍，确保模板的支设质量，最大限度地安排模板及其支撑物料的周转使用。
2、各主要部位模板选型
序号
结构
部位
模板材料
1
承台
木模板现场组装，50×100木方龙骨，Φ48钢管满堂架及钢管斜撑加固。
2
基梁
木模板现场组装，50×100木方龙骨，Φ14对拉螺杆间距800mm予以加固，Φ48钢管架体支架。
3
柱子
方柱采用15厚多层板，配以50×100木方龙骨，Φ12对拉螺栓@500～600、Φ48钢管加固。
4
梁、板
梁：
底、侧模板采用15mm厚多层板，配以50×100木方龙骨，Φ14对拉螺栓@600、Φ48钢管加固，Φ48钢管架体支撑；
板：
采用15mm厚多层板，配以70×70钢制主楞，@600、900、1200，60×60钢制副楞，@300，Φ48钢管满堂架。
5
梁柱接头
15mm厚多层板、配木龙骨，做定型模，钢管支撑体系加固。
6
门窗洞口
15mm厚多层板、50×100木方龙骨做定型模板。
7
楼梯与其它部位
15mm厚多层板，50×100木方龙骨，Φ48钢管架体支固。
3、施工准备
3.1、技术准备
3.1.1、所有与结构工程施工有关人员必须认真熟悉施工图纸和设计变更、洽商记录。
3.1.2、施工前由项目部编制可行的模板施工方案，并对施工工长做方案交底；
3.1.3、施工前工长应对分包管理人员和操作人员进行详细的、可操作性强的施工技术交底。
3.1.4、施工前由项目技术负责人组织总包各专业工长、分包各专业工长和水、电、暖通等专业工长的协调会，使总、分包工长详细了解结构施工中安装预留预埋的具体情况，并根据具体的情况作出相应的处理措施。
3.2、材料准备
施工工长根据施工方案中各工序的具体施工方法、施工期间的工程量和施工进度安排，来确定材料的数量及进场时间，并形成材料需用计划，报项目经理审批，最后汇总给材料员，材料员根据需用计划表做出合理安排，确保材料按时、按计划进场，并妥善保管。
4、施工方法
4.1、模板设计
4.1.1、基础模板
基础承台模板用δ=15mm木模板，50×100mm木方间距200mm，Φ48钢管箍做成整体筒模。
外侧沿承台高每500mm设一道斜撑，间距1m；并且斜撑间用钢管拉结，间距1.5m。
5.1.3框架柱模板
方柱模板采用15mm厚木模板，背楞为50×100木方。
按柱子截面尺寸加工为定型木模板。
模板采用普通钢管抱箍@500mm，柱双向均设一道Φ12对拉螺杆，螺杆长度为柱宽+500mm，竖向间距为抱箍间距，对拉螺杆外
套Φ16PVC套管，砼浇注完后拆出螺杆。
柱模支设详见下图。
图1柱模板支设图
5.1.4梁、顶板模板
根据本工程的结构特点，本着使用、满足工期和质量要求的原则，配置本工程的水平向支撑体系。
梁模板采用面板为15mm厚木模板，梁底模铺在50×100mm的木方上,木方间距根据梁宽尺寸定为200～300mm之间，木方表面刨平以保证与模板接合面平整。
梁侧模采用50×70mm的木方做主楞。
当梁高小于700mm时，沿梁高方向水平设置，间距250～300，Φ48钢管做背楞，间距取
≤750mm；当梁高≥1300mm时，沿梁长度方向垂直设置，Φ48钢管做水平背楞，间距≤600mm，梁中设Φ14@600对拉螺栓，呈梅花状布置。
梁侧向加Φ48钢管斜撑以确保梁模稳定，间距为600mm。
本工程各层板模板选用满堂红普通钢管脚手架支撑，钢管立杆间距600～1000mm，次龙骨采用60×70钢楞、间距300㎜，主龙骨采用钢楞，间距600～1000mm到流水施工和砼养护期，顶板模板配足两层用量，支撑配二层半。
跨度大于4米的梁、板，其底模跨中必须起拱，梁跨度4.0ｍ≤L＜9.0m时，模板按跨度的0.2%起拱；梁跨度L≥9.0m时，模板按跨度的0.3%起拱；悬臂梁按悬臂长度的0.4%起拱，起拱高度均不小于20mm。
梁、顶板模板具体设计参数参见下表：
面板
次龙骨
主龙骨
支撑
备注
材料
多层板
木方/钢楞
钢管/钢楞
普通钢管
规格mm
δ=15nn
50×100
φ48×3.5
φ48×3.5
间距
mm
梁高750mm
@300
钢管背楞
700mm
700mm
沿梁长方向
布置
板厚100～140mm
钢制@300
钢制@600、
900、1200
φ48×3.5
钢管满堂架
根据房间净尺寸和所采购的木多层板的规格，制作顶板模板，按设计预留出晚拆模板的位置，并按所使用的位置一一编号。
具体支撑、支设方法详见下图。
图2梁板模板支设图
5.1.5楼梯模板
图3楼梯模板支设详图
楼梯底板采用15mm厚多层板，楼梯踢步采用15mm厚多层板，底模超出侧模2-3cm。
采用普通钢管脚手架支撑，立杆间距1000mm，步距1000mm，楼梯模板支设详见下图。
5.1.6梁柱接头模板
梁柱接头模板采用四块木模板配制的带梁豁的柱模板组合制成定型模板。
面板采用15mm厚多层板，背楞采用50×100mm木方，木方与木模板接触面必须过刨。
根据梁的尺寸在模板上留出梁豁，豁口周边加50×100mm木方。
梁豁以下的柱模长度应不小于100mm长。
详见下图。
梁柱接头模板由专人进行制作，以确保梁柱接头模板的尺寸准确性。
图4梁柱接头模板
5.1.8门窗洞口模板
门窗洞口模板采用δ=15mm厚木模板，50×100木方制作成定型模板，较大的洞口还需在底模板上开透气孔。
洞口内横撑沿竖向间距小于600mm。
图5门窗洞口支模图
5.1.9满堂架的搭设，主要考虑如下措施：
Ａ.钢管使用前要调直，保证支模的平整度。
B.钢管支模架的搭设应根据轴线统一规划，为保证现场施工过程中的观感，本工程要求钢管立杆纵横应通线，水平杆应高低一致。
立杆在梁两侧的间距可适当缩小。
C.必须设水平支撑和剪刀撑。
ａ.剪刀撑应纵横两个方向设置。
ｂ.剪刀撑顺主、次梁方向搭设，每个4步，两个剪刀撑中留一个空挡。
ｃ.每组剪刀撑跨越立杆根数为5根，斜杆与地面夹角在45º~60º之间。
ｄ.剪刀撑斜杆应尽量与立杆进行连接，底部斜杆的下端应置于混凝土上，严禁悬空。
ｅ.剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度不小于0.5M，设置2个旋转扣件。
第三章：
梁模板支架计算书
高支撑架的计算参照《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）等规范。
梁底增加2道承重立杆。
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×3.5。
一、参数信息:
梁段信息:
L1；
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l（m）:
0.70；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.40；
脚手架步距（m）:
1.50；脚手架搭设高度（m）:
3.00；
梁两侧立柱间距（m）:
0.90；承重架支设:
2根承重立杆，木方垂直梁截面；
2.荷载参数
模板与木块自重（kN/m2）:
0.350；梁截面宽度B（m）:
0.400；
混凝土和钢筋自重（kN/m3）:
25.000；梁截面高度D（m）:
0.750；
倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.000；施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.000；
3.木方参数
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）:
1.300；木方的间隔距离（mm）:
200.000；
木方的截面宽度（mm）:
40.00；木方的截面高度（mm）:
70.00；
4.其他
采用的钢管类型（mm）:
Φ48×3.0。
扣件连接方式:
双扣件，扣件抗滑承载力系数:
0.80；
二、梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的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=25.000×0.750×0.700=13.125kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×0.700×（2×0.750+0.400）/0.400=1.164kN/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）：
经计算得到，活荷载标准值：
P1=（2.000+2.000）×0.400×0.700=1.120kN；
2.木方楞的支撑力计算
均布荷载：
q=1.2×13.125+1.2×1.164=17.147kN/m；
集中荷载：
P=1.4×1.120=1.568kN；
图2木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为：
N1=0.790kN；N2=3.267kN；
N3=3.560kN；N4=0.790kN；
木方按照简支梁计算。
本算例中，木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×7.000×7.000/6=32.67cm3；
I=4.000×7.000×7.000×7.000/12=114.33cm4；
木方强度计算:
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:
均布荷载：
q=3.560/0.700=5.086kN/m；
最大弯距：
M=0.1ql2=0.1×5.086×0.700×0.700=0.249kN.m；
截面应力：
σ=M/W=0.249×106/32666.7=7.629N/mm2；
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
木方抗剪计算：
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]
其中最大剪力:
Q=0.6×5.086×0.700=2.136kN；
截面抗剪强度计算值：
T=3×2136.068/（2×40.000×70.000）=1.144N/mm2；
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
木方的抗剪强度计算满足要求!
木方挠度计算:
最大挠度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:
最大变形：
V=0.677×4.238×700.0004/（100×9500.000×114.333×103）
=0.634mm；
木方的最大挠度小于700.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照连续梁的计算如下：
图3计算简图（kN）
图4支撑钢管变形图（kN.m）
图5支撑钢管弯矩图（kN.m）
经过连续梁的计算得到：
支座反力：
RA=RB=0.159kN中间支座最大反力Rmax=5.399；
最大弯矩：
Mmax=0.119kN.m；
最大变形Vmax=0.031mm；
截面应力σ=0.119×106/4490.0=26.411N/mm2；
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
三、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，
按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中：
Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=5.40kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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，它包括：
横杆的最大支座反力：
N1=5.399kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.129×3.000=0.465kN；
N=5.399+0.465=5.864kN；
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）：
i=1.59；
A--立杆净截面面积（cm2）：
A=4.24；
W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=4.49；
σ--钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]--钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.00N/mm2；
lo--计算长度（m）；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式
（1）或
（2）计算
lo=k1uh
（1）
lo=（h+2a）
（2）
k1--计算长度附加系数，按照表1取值为：
1.167；
u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.700；
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：
a=0.400m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度：
Lo=k1uh=1.167×1.700×1.500=2.976m；
Lo/i=2975.850/15.900=187.000；
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=0.205；
钢管立杆受压强度计算值：
σ=5863.886/（0.205×424.000）
=67.463N/mm2；
立杆稳定性计算σ=67.463N/mm2小于[f]=205.00满足要求！
立杆计算长度：
Lo=h+2a=1.500+0.400×2=2.300m；
Lo/i=2300.000/15.900=145.000；
公式
（2）的计算结果：
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=0.328；
钢管立杆受压强度计算值：
σ=5863.886/（0.328×424.000）
=42.164N/mm2；
立杆稳定性计算σ=42.164N/mm2小于[f]=205.00满足要求！
第四章：
板模板支架计算书
模板支架的计算参照《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）等规范。
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距（m）:
1.00；纵距（m）:
1.00；步距（m）:
1.50；
立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:
0.10；脚手架搭设高度（m）:
3.70；
采用的钢管（mm）:
Φ48×3.0；
扣件连接方式:
双扣件，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；
楼板浇筑厚度（m）:
0.14；倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
1.000；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
1.000；
3.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB-400（20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi）；楼板混凝土标号:
C30；每层标准施工天数:
8；每平米楼板截面的钢筋面积（mm2）:
1440.000；
计算楼板的宽度（m）:
4.00；计算楼板的厚度（m）:
0.12；计算楼板的长度（m）:
4.50；施工平均温度（℃）:
15.000；
4.木方参数
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）:
1.300；木方的间隔距离（mm）:
300.000；木方的截面宽度（mm）:
40.00；木方的截面高度（mm）:
70.00；
图1模板支架立面图
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×7.000×7.000/6=32.67cm3；
I=4.000×7.000×7.000×7.000/12=114.33cm4；
图3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=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.350×0.300=0.105kN/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=（1.000+1.000）×1.000×0.300=0.600kN；
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:
均布荷载：
q=1.2×（q1+q2）=1.2×（0.900+0.105）=1.206kN/m；
集中荷载：
p=1.4×0.600=0.840kN；
最大弯距：
M=Pl/4+ql2/8=0.840×1.000/4+1.206×1.0002/8=0.361kN；
最大支座力：
N=P/2+ql/2=0.840/2+1.206×1.000/2=1.023kN；
截面应力：
σ=M/W=0.361×106/32666.67=11.043N/mm2；
方木的计算强度为11.043小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算：
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:
Q=1.206×1.000/2+0.840/2=1.023kN；
截面抗剪强度计算值：
T=3×1.023×103/（2×40.000×70.000
=0.548N/mm2；
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；
方木的抗剪强度为0.548小于1.300满足要求!
4.挠度计算:
最大挠度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=1.005kN/m；
集中荷载：
p=0.600kN；
最大变形：
V=5×1.005×1000.04/（384×9500.000×1143333.333）+
600.000×1000.03/（48×9500.000×1143333.3）=2.356mm；
方木的最大挠度2.356小于1000.000/250,满足要求!
三、板底支撑钢管计算:
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.206×1.000+0.840=2.046kN；
图4支撑钢管计算简图
图5支撑钢管计算弯矩图（kN.m）
图6支撑钢管计算变形图（kN.m）
图7支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩:
Mmax=0.689kN.m；
最大变形:
Vmax=1.991mm；
最大支座力:
Qmax=7.441kN；
截面应力:
σ=153.394N/mm2；
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，
按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中:
Rc---扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；
R----纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力,R=7.441kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值（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=0.129×3.700=0.478kN；
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×1.000×1.000=0.350kN；
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.000×0.120×1.000×1.000
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