钢支撑模板方案.docx

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钢支撑模板方案

第一节编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

《木结构设计规范》GB50005-2003中国建筑工业出版社

《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社；

《建筑结构静力计算手册》（第二版）中国建筑工业出版社；

本工程施工图纸、本省有关文件。

第二节工程概况

本工程为广德县经济技术开发区商贸中心A3#楼工程，层数为四层，框架结构，建筑面积为9621m2。

层高分别为4.2m、4.5m、4.8m、4.8m。

由于本工程层高较高，因此对支撑摸板的要求较高。

尤其是摸板支撑的稳定性和安全性，支撑排架首先要搭设牢固可靠，以保证可靠的承载新浇注的砼的自重与侧压力及施工过程中所产生的荷载能力。

本工程梁板采用商品砼，柱采用自拌砼，均为C25。

地质由化工部马鞍山地质勘探研究院勘测，浙江天和建筑设计有限公司设计，广德县建达监理公司监理。

支撑排架搭设完成后及时组织安全员、质检员进行全面检查，发现问题立即纠正，排除一切安全隐患。

第三节模板方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

1、模板及其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；

5、综合以上几点，模板及模板支架的搭设，还必须符合JGJ59-99检查标准要求，要符合省文明标化工地的有关标准。

6、结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下模板及其支架方案：

    详下一节或模板施工图。

第四节材料选择

1、支撑系统：

采用扣件式钢管架搭设，由扣件、立赶、横赶、支座组成；采用48×3.5的钢管。

2、柱模板：

采用18mm厚的木胶合板，在木工棚制作，施工现场组拼。

背楞采用50×100的木方，柱箍采用钢管围檩加固。

边角采用采用木板条找补，保证楞角方直，美观，斜向支撑采用钢管斜向加固。

3、梁模板：

采用18mm厚的木胶合面板，梁底楞木及梁侧楞木均用50×100的木方，承重架采用扣件式钢管架。

4、板摸板：

采用18mm厚的木胶合面板，板底采用50×100的木方支撑，承重架采用扣件式钢管架

第五节梁模板计算

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.24；梁截面高度D（m）:

0.80；混凝土板厚度（mm）:

0.11；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La（m）:

1.00；脚手架步距（m）:

1.50；

梁支撑架搭设高度H（m）：

4.20、4.80；梁两侧立柱间距（m）:

0.70；

承重架支设:

无承重立杆，木方支撑平行梁截面；

立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.00；采用的钢管类型为Φ48×3.50；

扣件连接方式:

单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

2.荷载参数

模板自重（kN/m2）:

0.35；钢筋自重（kN/m3）:

1.50；施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.5；

倾倒混凝土侧压力（kN/m2）:

4.0；

振捣混凝土荷载标准值（kN/m2）:

对水平模板可采用2.0;对垂直面模板可采用4.0

3.材料参数

木材品种：

松木；（或杉树），强度等级按TC13，

木材弹性模量E（N/mm2）：

8000.0；木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：

1.4；

面板类型：

胶合面板；面板弹性模量E（N/mm2）：

3500.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：

13.0；

4.梁底模板参数

梁底模板主楞的间距（mm）：

300.0；面板厚度（mm）：

18.0；

5.梁侧模板参数

主楞（外楞）间距（mm）：

500；次楞（内楞）间距（mm）：

约330；

主、次楞龙骨材料：

木楞，宽度50mm，高度100mm；

二、梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《建筑施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

F=γ.H

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

    H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.800m；

因采用商品混凝土，一般都会在混凝土初凝前将计算单元的梁墙柱浇灌完成，故只需要按F=γH计算侧压力即可，当计算的F值大60时取60kN/m2。

F＝24×0.80＝19.200kN/m2作为本工程梁的计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

    面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的二跨连续梁计算。

面板计算简图如下（略）

1.抗弯验算

                σ=M/W

其中，σ  --弯曲应力计算值（N/mm2）；    M--最大弯距（N.mm）；

    W--净截面抵抗矩，W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3；

按以下公式计算面板最大弯矩：

                M=1/8（q1+q2）l2

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

          新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.50×19.20=11.52kN/m；

          倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.50×4.00=2.80kN/m；

因模板及其支架中不确定的因素较多,荷载取值难以准确,加上理论上对施工计算研究较少,不考虑荷载设计值的折减,这样偏于安全。

软件计算都按0.9折减了，亦可（下同）。

q=q1+q2=11.520+2.800=14.320kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=330.00mm；

面板的最大弯距M=0.125×14.32×330.002=1.95×105N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=1.95×105/2.70×104=7.222N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=7.222N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=13.00N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

      q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=19.20×0.50=9.60N/mm；

      E--面板材质的弹性模量:

E=3500.00N/mm2；

      I--面板的截面惯性矩:

I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；

最大挠度:

ω=0.521×9.60×330.004/（100×3500.00×2.43×105）=0.798mm；

面板的最大容许挠度值:

[ω]=l/250=330.000/250=1.320mm；

面板的最大挠度计算值  ω=0.698mm小于最大容许挠度值[ω]=1.320mm，满足要求！

四、梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

内楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度40mm，截面高度60mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=40×60×60/6=24.00cm3；

I=40×60×60×60/12=72.00cm4；内楞计算如下（简图略）

（1）.内楞强度验算

作用在内楞的荷载，q=（1.2×19.200+1.4×4.000）×0.330=9.45kN/m；

    内楞的最大弯距:

M=0.1×9.45×500.002=2.36×105N.mm；

内楞的最大受弯应力计算值σ=2.36×105/2.40×104=9.833N/mm2；          

内楞的受弯应力计算值σ=9.833N/mm2，小于抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

E--面板材质的弹性模量：

8000.00N/mm2；

    q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=19.20×0.33=6.34N/mm；

最大挠度:

ω=0.677×6.34×500.004/（100×8000.00×7.20×105）=0.466mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.466mm小于容许挠度值[ω]=500/250=2.000mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞承受内楞传递的荷载，若外楞上下两端支架固定或对拉螺栓，则没有弯等内力，不需计算；现考虑两端没有设支点，按照集中荷载作用下二端悬臂梁计算。

外龙骨采用木楞，截面宽度60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=60×80×80/6=64.00cm3；

I=60×80×80×80/12=256.00cm4；外楞计算简图如下:

（1）.外楞抗弯强度验算

最大弯矩M按下式计算：

            M=Pl

作用在外楞的荷载:

P=（1.2×19.20+1.4×4.00）×0.50×0.33/2=2.36kN；

外楞的最大弯距：

M=2360.000×330.000=7.79×105N.mm

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=7.79×105/6.40×104=12.172N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=12.172N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

E--外楞的弹性模量，其值为8000.00N/mm2；

    p=19.20×0.50×0.33/2=1.584kN；

最大挠度:

ω=1.584×103×330.003/（3×8000.00×2.56×106）=0.927mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.927mm小于容许挠度值[ω]=330/250=1.320mm，满足要求！

五、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

    W=  240.00×18.00×18.00/6=1.30×104  mm3；

    I=  240.00×18.00×18.00×18.00/12=1.17×105  mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

                  f=M/W<[f]

其中，f--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；    M--计算的最大弯矩（kN.m）；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=300.00mm；q--作用在梁底模板的均布荷载设计值（kN/m）；

新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1:

1.2×（24.00+1.50）×0.24×0.80×0.90=5.29kN/m；

模板结构自重荷载：

q2:

1.2×0.35×0.24×0.90=0.09kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

（对水平模板采用2.0kN/㎡;）

q3:

1.4×2.00×0.24×0.90=0.60kN/m；

q=q1+q2+q3=5.29+0.09+0.60=5.98kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×5.983×0.3002=0.054kN.m；

σ=0.054×106/1.30×104=4.155N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=4.155N/mm2小于抗压强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

q--作用在模板上的压力线荷载:

    q=[（24.0+1.50）×0.800+0.35]×0.24=4.98N/mm；

    E--面板的弹性模量:

E=3500.0N/mm2；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.677×4.980×300.04/（100×3500.0×1.17×105）=0.669mm；

面板的最大挠度:

ω=0.669mm  小于允许挠度值:

[ω]=300.0/250=1.200mm，满足要求！

六、梁底支撑木方的计算

本工程梁底支撑主楞采用方木50×100。

（有的也采用钢管）

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN）：

  q1=（24.000+1.500）×0.240×0.800×0.300=1.469kN；

（2）模板的自重荷载（kN）：

q2=0.350×[2×（0.8-0.11板厚）＋0.240]×0.3=0.170kN；

（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）：

  经计算得到，活荷载标准值P1=（2.500+2.000）×0.240×0.300=0.324kN；

2.模板传递给梁底楞的均布荷载计算：

  q=[1.2×（1.469+0.170）+1.4×0.324]/0.240=10.100kN/m；

3.支撑木方的强度验算：

按照均布荷载作用下的简支梁计算

均布荷载，q=10.100kN/m；

W=60×80×80/6=64.00cm3；

I=60×80×80×80/12=256.00cm4；

计算简图如下略（l=700mm）

支撑钢管按照简支梁的计算公式

        M=0.125qcl（2-c/l）

        Q=0.5qc

经过简支梁的计算得到:

最大弯矩Mmax=0.125×10.100×0.240×0.700×（2-0.240/0.700）=0.351kN.m；

当采用木方时最大应力：

f=351000.000/64000.000=5.484N/mm2；

（当采用钢管时最大应力  f=351000.000/5080.000=69.889N/mm2；）

木方的最大应力计算值5.484N/mm2小于方木抗弯强度设计值13.0N/mm2，当采用钢管时，其最大应计算值68.889N/mm2亦小于  [f]=205.0N/mm2；满足要求！

支座反力RA=RB=0.5×10.100×0.240=1.212kN；

木方抗剪计算

        截面抗剪强度必须满足:

                                =3Q/2bh<[fv]

        截面抗剪强度计算值=3×1.212/（2×60×80）=0.379N/mm2

        截面抗剪强度设计值[fv]=1.40N/mm2        

        抗剪强度验算

木方挠度计算

  q=[（1.469+0.170）+0.324）]/0.240=8.179kN/m；

  ω=8.179×240×7003（8-4×2402/7002+2403/7003）/384×8000×2560000=0.648mm,（木方）

  ω=8.179×240×7003（8-4×2402/7002+2403/7003）/384×206000×121900=0.529mm,（钢管）

  木方的最大挠度小于[ω]=700.0/250=2.800mm,满足要求!

七、梁底支撑纵向钢管计算

        纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

        集中荷载P取横向支撑木方或钢管传递力。

                            支撑钢管计算简图略

        经过连续梁的计算得到

        最大弯矩Mmax=0.403kN.m

        最大变形vmax=1.131mm

        抗弯计算强度f=0.403×106/5080.0=79.30N/mm2

        支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

        支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!

八、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（规范5.2.5）:

                                R≤Rc

        其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

        　　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=4.47kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

九、立杆的稳定性计算

N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

                横杆的最大支座反力N1=4.47kN（已经包括组合系数1.4）

                脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×4.850=0.751kN

                N=4.471+0.751=5.222kN

            ——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

            ——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

              l0——计算长度（m），取下二式中的较大值；            

l0=kμh            （《扣规》5.3.3式）

l0=h+2a              （《扣规》5.6.2-3式）

            a——  模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度；非顶托a=0.00,.

k——计算长度附加系数，取值为1.155；

            μ——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ=1.80（建议此值取2）

l0=kμh=1.155×1.8×1.5=3.119m

λ=l0/i=3119/15.8=197,查《扣规》附录C，=0.186

=5222/（0.186×489）=57.414N/mm2              

        计算结果：

=57.414N/mm2，立杆的稳定性计算<[f]=205.00N/mm2,满足要求!

经计算，符合规范的规定，可按此方案施工。

第六节摸板安装

1、模板安装的一般要求

    竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。

安装柱模前，要清除杂物，焊接或修整模板的定位预埋件，做好测量放线工作，抹好模板下的找平砂浆。

    2、±0．000以下模板安装要求，略。

    3、±0.000以上模板安装要求

（1）梁、板模板安装顺序及技术要点

    模板安装顺序

    模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模

（2）梁模板安装顺序及技术要点

    ①模板安装顺序

    搭设和调平模板支架（包括安装水平拉杆和剪力撑）→按标高铺梁底模板→拉线找直→绑扎梁钢筋→安装垫块→梁两侧模板→调整模板

    ②技术要点

按设计要求起拱（跨度大于4m日寸，起拱0.2％），并注意梁的侧模包住底模，下面龙骨包仆侧模。

    （3）楼板模板安装顺序及技术要点

    ①模板安装顺序

    "满堂"脚手架→主龙骨→次龙骨→柱头模板龙骨→柱头模板、顶板模板→拼装→顶板内、外墙柱头模板龙骨→模板调整验收→进行下道工序

    ②技术要点

楼板模板当采用单块就位时，宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙、梁模板连接，然后向中央铺设，按设计要求起拱（跨度大于4m时，起拱0.2％），起拱部位为中间起拱，四周不起拱。

（4）柱模板安装顺序及技术要点

    ①模板安装顺序

    搭设脚手架→柱模就位安装→安装柱模→安没支撑→固定柱模→浇筑混凝土→拆除脚手架、模板→清理模板

    ②技术要点

板块与板块竖向接缝处理，做成企口式拼接，然后加柱箍、支撑体系将柱固定。

    4、模板组拼

    模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体，模板在现场拼装时，要控制好相邻板面之间拼缝，两板接头处要加设卡子，以防漏浆，拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固，以保持模板的整体性。

拼装的精度要求如下：

    1、两块模板之间拼缝≤1

    2、相邻模板之间高低差≤1

    3、模板平整度≤2

    4、模板平面尺寸偏差±3

    5、模板定位

    当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度（≥1.2MPa），即用手按不松软、无痕迹，方可上人开始进行轴线投测。

根据轴线位置放出墙柱截面位置尺寸线、模板500控制线，以便于梁模板的安装和校正。

当混凝土浇筑完毕，模板拆除以后，开始引测楼层500mm标高控制线，并根据该500mm线将板底的控制线直接引测到上。

    首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线，并以该控制线为起点，引出每道轴线，根据轴线与施工图用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线，施工前三线必须到位，以便于模板的安装和校正。

    6、模板的支设