消防连廊施工方案概述.docx
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消防连廊施工方案概述
消防连廊施工方案
1、设计图纸概况
本工程20#、21#、22#楼北立面14层的14轴～30轴位置设计了一道消防连廊。
消防连廊为悬挑钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，其中挑梁悬挑长度为2.4m，框架梁的截面尺寸为200mm×400mm，悬挑梁梁截面尺寸为200mm×400mm，连廊板厚120mm，连廊宽1600mm（连梁外侧距离）。
2、编制依据
⑴、根据本工程的全部施工图纸及有关标准图；
⑵、根据国家有关规范、标准和地区的有关规程；
⑶、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；
⑷、《悬挑式脚手架安全技术规程》（DG/TJ08-2002-2006）；
⑸、《钢管脚手架扣件标准》（GB15831-2006）；
⑹、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；
⑺、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
⑻、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
⑼、《建筑施工计算手册》（第3版）；
⑽、《实用建筑施工安全手册》（1999.7）；
⑾、《钢结构设计规范》（GB50017-2012）。
3、消防连廊模板支撑方案设计
⑴、由于本工程消防连廊设计为外部悬挑钢砼结构，连廊模板排架底部无支撑点，因此在连廊模板排架底部架设钢梁，以作为连廊模板排架支撑点之用。
⑵、连廊模板排架底部支撑钢梁设置在连廊层高的下一楼层位置，钢梁上架设48×3.5mm钢管排架，以作为连廊模板的支撑。
⑶、钢梁拟采用18#工字钢，长6m，里端2.5m锚固在已浇筑好的楼板上，外端3m作为排架及施工脚手架的支撑点；钢梁外端设置斜撑，斜撑采用18#槽钢，支撑在钢梁的下一楼层剪力墙上。
⑷、工字钢钢梁水平间距1.5m，里端设置二道（局部三道）锚环（HPB235级16钢筋）。
⑸、在工字钢钢梁上铺设三道通长12.6#槽钢横梁，作为排架立杆的支撑点，槽钢间距1.2m。
⑹、连廊模板支撑排架的立杆横距（垂直连廊方向）1.2m，纵距（沿连廊方向）0.75m；排架底部（距工字钢0.2m处）设置纵、横向扫地杆，排架中部（距工字钢1.5m处）设置纵、横向连杆，排架顶部设置纵、横向承重钢管；排架立杆与剪力墙模板拉结牢固。
⑺、连廊模板支撑排架横向每间隔6m设置一道剪刀撑，纵向靠连廊中部设置一道连续剪刀撑。
⑻、连廊外侧施工脚手架横距0.7m，纵距1.5m，步距1.8m；脚手板采用木板封闭，上部脚手板高出连廊顶面0.2m；脚手架防护栏杆高度为1.2m。
⑼、为了使排架及脚手架立杆与工字钢钢梁和槽钢横梁有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。
故在工字钢和槽钢上焊接长度为150～200mm、直径为20mm的钢筋，将立杆套座其外。
4、消防连廊模板支架力学计算
4.1、梁侧模板计算
4.1.1、工程属性
新浇混凝土梁名称
XL3
新浇混凝土梁计算跨度（m）
2.4
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
200×400
新浇混凝土结构层高（m）
2.9
梁侧楼板厚度（mm）
120
4.1.2、荷载组合
侧压力计算依据规范
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
混凝土重力密度γc（kN/m3）
24
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度H（m）
0.4
混凝土侧压力折减系数ξ
0.8
新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k（kN/m2）
ζγcH＝0.8×24×0.4＝7.68kN/m2
振捣混凝土时对垂直面模板荷载标准值Q2k（kN/m2）
4
新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k＝ζγcH＝0.8×24×0.4＝7.68kN/m2
承载能力极限状态设计值S承＝0.9max[1.2G4k+1.4Q2k，1.35G4k+1.4×0.7Q2k]＝0.9max[1.2×7.68+1.4×4，1.35×7.68+1.4×0.7×4]＝0.9max[14.82，14.29]＝0.9×14.82＝13.33kN/m2
正常使用极限状态设计值S正＝G4k＝7.68kN/m2
4.1.3、支撑体系设计
小梁布置方式
竖直向布置
小梁间距
300
主梁合并根数
2
主梁最大悬挑长度（mm）
300
对拉螺栓水平向间距（mm）
600
支撑距梁底距离依次为
0，200
设计简图如下：
模板设计剖面图
4.1.4、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
梁截面宽度取单位长度，b＝1000mm。
W＝bh2/6=1000×152/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×153/12＝281250mm4。
计算简图如下：
4.1.4.1、抗弯验算
q1＝bS承＝1×13.33＝13.33kN/m
Mmax＝0.125q1l2＝0.125×13.33×0.32＝0.15kN·m
σ＝Mmax/W＝0.15×106/37500＝4N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
4.1.4.2、挠度验算
q＝bS正＝1×7.68＝7.68kN/m
νmax＝5×7.68×3004/（384×10000×281250）=0.29mm≤300/400=0.75mm
满足要求！
4.1.4.3、支座反力验算
承载能力极限状态
R＝0.5×q1l=0.5×13.33×0.3＝2kN
正常使用极限状态
R'＝0.5×ql=0.5×7.68×0.3＝1.15kN
4.1.5、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
60×80
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.78
小梁截面抵抗矩W（cm3）
64
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.44
小梁截面惯性矩I（cm4）
256
计算简图如下：
4.1.5.1、抗弯验算
小梁弯矩图（kN·m）
q=2kN/m
σ＝Mmax/W＝0.01×106/64000＝0.11N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足要求！
4.1.5.2、抗剪验算
小梁剪力图（kN）
τmax＝3Vmax/（2bh）＝3×0.23×1000/（2×80×60）＝0.07N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2
满足要求！
4.1.5.3、挠度验算
小梁变形图（mm）
q=1.15kN/m
νmax＝0mm≤200/400=0.5mm
满足要求！
4.1.5.4、主梁所受支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax＝0.39kN
正常使用极限状态
R'max=0.23kN
4.1.6、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3
主梁合并根数
2
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
120
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
因主梁2根合并，则抗弯、抗剪、挠度验算荷载值取半。
计算简图如下：
4.1.6.1、抗弯验算
主梁连续梁部分弯矩图（kN·m）
主梁悬挑梁部分弯矩图（kN·m）
q=0.2kN/m
σ＝Mmax/W＝0.03×106/4490＝6.68N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
4.1.6.2、抗剪验算
主梁连续梁部分剪力图（kN）
主梁悬挑梁部分剪力图（kN）
τmax＝2Vmax/A=2×0.24×1000/424＝1.16N/mm2≤[τ]＝120N/mm2
满足要求！
4.1.6.3、挠度验算
主梁连续梁部分变形图（mm）
主梁悬挑梁部分变形图（mm）
q=0.23kN/m
ν1max＝0.03mm≤600/400=1.5mm
ν2max＝0.03mm≤300/400=0.75mm
满足要求！
4.1.6.4、最大支座反力计算
Rmax＝0.89kN
4.1.7、对拉螺栓验算
对拉螺栓类型
M14
轴向拉力设计值Ntb（kN）
17.8
可知对拉螺栓受力N＝0.95×0.89＝0.85kN≤Ntb＝17.8kN
满足要求！
4.2、梁底模板计算
4.2.1、工程属性
新浇混凝土梁名称
XL3
新浇混凝土梁计算跨度（m）
2.4
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
200×400
新浇混凝土结构层高（m）
2.9
梁侧楼板厚度（mm）
120
4.2.2、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时（kN/m2）
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k（kN/m2）
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.65
非自定义:
0.99
风压高度变化系数μz
1.9
风荷载体型系数μs
0.8
4.2.3、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板，梁板立柱共用（A）
梁跨度方向立柱间距la（mm）
1200
梁两侧立柱间距lb（mm）
750
步距h（mm）
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）
1200、750
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）
375
梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）
300
设计简图如下：
平面图
立面图
4.2.4、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
取单位宽度1000mm，按简支梁计算，计算简图如下：
W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q2k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.4）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.4）+1.4×0.7×2]×1＝14.28kN/m
q2＝（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=[0.1+（24+1.5）×0.4]×1＝10.3kN/m
4.2.4.1、强度验算
Mmax＝q1l2/8＝14.28×0.22/8＝0.07kN·m
σ＝Mmax/W＝0.07×106/37500＝1.9N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
4.2.4.2、挠度验算
νmax＝5qL4/（384EI）=5×10.3×2004/（384×10000×281250）＝0.076mm≤[ν]＝l/400＝200/400＝0.5mm
满足要求！
4.2.4.3、支座反力计算
设计值（承载能力极限状态）
R1=R2=0.5q1l=0.5×14.28×0.2＝1.43kN
标准值（正常使用极限状态）
R1'=R2'=0.5q2l=0.5×10.3×0.2＝1.03kN
4.2.5、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
60×80
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.78
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面抵抗矩W（cm3）
64
小梁截面惯性矩I（cm4）
256
为简化计算，按简支梁和悬臂梁分别计算，如下图：
q1＝max{1.43+0.9×1.35×[（0.3-0.1）×0.2/2+0.5×（0.4-0.12）]+0.9max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.7×2]×max[0.38-0.2/2，（0.75-0.38）-0.2/2]/2×1，1.43+0.9×1.35×（0.3-0.1）×0.2/2}=2.49kN/m
q2＝max[1.03+（0.3-0.1）×0.2/2+0.5×（0.4-0.12）+（0.5+（24+1.1）×0.12）×max[0.38-0.2/2，（0.75-0.38）-0.2/2]/2×1，1.03+（0.3-0.1）×0.2/2]＝1.67kN/m
4.2.5.1、抗弯验算
Mmax＝max[0.125q1l12，0.5q1l22]＝max[0.125×2.49×1.22，0.5×2.49×0.32]＝0.45kN·m
σ＝Mmax/W＝0.45×106/64000＝7N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足要求！
4.2.5.2、抗剪验算
Vmax＝max[0.5q1l1，q1l2]＝max[0.5×2.49×1.2，2.49×0.3]＝1.494kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×1.494×1000/（2×60×80）＝0.47N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2
满足要求！
4.2.5.3、挠度验算
ν1＝5ql14/（384EI）＝5×2.49×12004/（384×9350×2560000）＝2.81mm≤[ν]＝l/400＝1200/400＝3mm
ν2＝q2l24/（8EI）＝1.67×3004/（8×9350×2560000）＝0.07mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm
满足要求！
4.2.5.4、支座反力计算
梁头处（即梁底支撑小梁悬挑段根部）
承载能力极限状态
Rmax＝max[0.5q1l1，0.5q1l1+q1l2]＝max[0.5×2.49×1.2，0.5×2.49×1.2+2.49×0.3]＝2.24kN
同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1＝R2＝2.24kN
正常使用极限状态
R'max＝max[0.5q2l1，0.5q2l1+q2l2]＝max[0.5×1.67×1.2，0.5×1.67×1.2+1.67×0.3]＝1.51kN
同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1＝R'2＝1.51kN
4.2.6、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3.5
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面惯性矩I（cm4）
12.19
主梁截面抵抗矩W（cm3）
5.08
主梁自重忽略不计，计算简图如下：
4.2.6.1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.622×106/5080＝122.36N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
4.2.6.2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝2.24kN
τmax＝2Vmax/A=2×2.24×1000/489＝9.16N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
4.2.6.3、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝0.96mm≤[ν]＝l/400＝750/400＝1.88mm
满足要求！
4.2.6.4、扣件抗滑计算
R＝max[R1,R2]＝2.24kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
同理可知，右侧立柱扣件受力R＝2.24kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
4.2.7、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A（mm2）
424
回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.49
抗压强度设计值f（N/mm2）
205
λ=h/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=150
长细比满足要求！
查表得，φ＝0.63
4.2.7.1、风荷载计算
Mw＝0.92×1.4×ωk×la×h2/10＝0.92×1.4×0.99×1.2×1.52/10＝0.3kN·m
4.2.7.2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14，荷载设计值q1有所不同：
1）面板验算
q1＝0.9×[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.4）+0.9×1.4×2]×1＝13.39kN/m
2）小梁验算
q1＝max{1.34+（0.3-0.1）×0.2/2+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+0.9×1.4×1]×max[0.38-0.2/2，（0.75-0.38）-0.2/2]/2×1，1.34+（0.3-0.1）×0.2/2}=2.04kN/m
同上四～六计算过程，可得：
R1＝1.22kN，R2＝1.22kN
立柱最大受力Nw＝max[R1+N边1，R2+N边2]+Mw/lb＝max[1.22+0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.12）+0.9×1.4×1]×（0.75+0.38-0.2/2）/2×1.2，1.22+0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.12）+0.9×1.4×1]×（0.75+0.75-0.38-0.2/2）/2×1.2]+0.3/0.75＝5.22kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝5224.45/（0.63×424）+0.3×106/4490＝86.94N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
4.2.8、立柱地基基础计算
地基土类型
粘性土
地基承载力设计值fak（kPa）
140
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A（m2）
0.15
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝5.22/（1×0.15）＝34.83kPa≤fak＝140kPa
满足要求！
4.3、板模板计算
4.3.1、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2，标高9.00m
新浇混凝土楼板板厚（mm）
120
新浇混凝土楼板边长L（m）
3.7
新浇混凝土楼板边宽B（m）
2.4
4.3.2、荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载（kN/m2）
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载（kN）
2.5
当计算主梁时的均布活荷载（kN/m2）
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载（kN/m2）
1
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.65
0.99
风压高度变化系数μz
1.9
风荷载体型系数μs
0.8
4.3.3、模板体系设计
模板支架高度（m）
2.9
立柱纵向间距la（mm）
1200
立柱横向间距lb（mm）
750
水平拉杆步距h（mm）
1500
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离（mm）
50
立柱距混凝土板长边的距离（mm）
75
主梁布置方向
垂直楼板长边
小梁间距（mm）
300
小梁两端各悬挑长度（mm）
50，50
主梁两端各悬挑长度（mm）
50，50
设计简图如下：
模板设计平面图
模板设计剖面图（楼板长向）
模板设计剖面图（楼板宽向）
4.3.4、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定，另据现实，楼板面板应搁置在梁侧模板上，因此本例以简支梁，取1m单位宽度计算。
计算简图如下：
W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
4.3.4.1、强度验算
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（1.1+24）×0.12）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（1.1+24）×0.12）+1.4×0.7×2.5]×1=6.51kN/m
q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p＝0.9×1.4×Q1K=0.9×1.4×2.5＝3.15kN
Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[6.51×0.32/8，0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]=0.24kN·m
σ＝Mmax/W＝0.24×106/37500＝6.33N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
4.3.4.2、挠度验算
q＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.1+（1.1+24）×0.12）×1=3.11kN/m
ν＝5ql4/（384EI）＝5×3.11×3004/（384×10000×281250）＝0.12mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm
满足要求！
4.3.5、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
60×80
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.78
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面抵抗矩W（cm3）
64
小梁截面惯性矩I（cm4）
256
因[L/la]取整＝[3700/1200]取整＝3，按三等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为50mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：
4.3.5.1、强度验算
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.
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