38米悬挑梁板支模方案.docx

38米悬挑梁板支模方案.docx

《38米悬挑梁板支模方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《38米悬挑梁板支模方案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

38米悬挑梁板支模方案

7#楼3.8米悬挑梁板支模方案

1、编制依据及说明

悬挑梁板的计算依据《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）、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）等规范编制。

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。

2、工程概况

苏州工业园区职业技术学院A标段工程，7#楼为11层框剪结构宿舍楼。

本工程的重点和难点之一为11层顶板外悬挑距离较大。

7#楼东侧在11层位置梁板往外悬挑2.6米，边梁尺寸为200×650，径向悬挑梁为变截面梁截面由200×800渐变为200×650；7#楼南北两侧往外悬挑2.6米，外挂边梁为200×650，径向悬挑梁截面为变截面梁外挑1000后截面由200×800渐变为200×650，边梁尺寸为200×650。

3、施工计划

3.1、材料要求及使用计划

方案中选用的各种建筑材料必须有出厂合格证明,应符合国家及主管部门颁发的产品标准,并符合方案要求。

3.1.1钢管

立杆、斜杆、横杆均采用Ф48×3.0普通焊接钢管，钢管必须有出厂合格证，两端切口需平直，不得有斜口、毛口、卷口等现象，更不得使用锈蚀、弯曲、压扁、裂缝的钢管。

扣件在使用前必须进行检查、保养，不得有变形、滑丝裂缝以及其它不允许的缺陷，扣件要有出厂合格证。

3.1.2模板

采用优质18mm厚胶合板，50×100木枋，要求大面尺寸一致，小面不变形、无死节、无断裂。

安全网必须有出厂合格证和深圳市安监站颁发的准用证，不得使用已经腐烂或破损严重的安全网，当对其质量有怀疑时，要做冲切破坏试验。

脚手板采用新竹笆片。

3.1.3型钢、钢板

本工程采用18号标准工字钢进行悬挑，12号标准槽钢进行支撑，材质为Q235钢，f=215N/mm2。

电焊条采用E43型焊条，焊条必须具有出厂质量证明书。

如须改动焊条型号，必须征得编制人的同意。

严禁使用过期、药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

焊接前将焊条进行烘焙处理。

所有焊缝均为二级焊缝。

标准钢扣件，Ф12对拉螺杆。

将胶合板与方木料按施工图设计的构件尺寸制作成型。

3.2、主要机具设备使用计划

塔吊、电焊机、锤子、活动扳手、撬棍、电钻、水平尺、线坠、电锯等。

3.3、施工进度计划

7号楼西侧11层悬挑，采用在九层开始悬挑，九层施工时放置预埋件（压环及定位钢筋）；7号楼南、北两侧11层悬挑，采用在十层开始悬挑，九层施工时放置预埋件（拉环），十层施工时放置预埋件（压环及定位钢筋）。

在布置工字钢前，预先将12号槽钢进行下料和焊接加强筋，一端采用气焊进行开口，以便卡住现浇楼地面。

4、计算书

4.1截面为300×800的径向悬挑梁计算条件：

（1）梁截面取300×800，支架小横档档距按1200考虑，沿梁方向为@800，梁底加设1根立杆（支撑在工字钢上）；

（2）砼塌落度20cm，砼容量ɤ=24KN/m3，入模温度15ﾟC；

（3）振捣砼时产生荷载标准值为4.0KN/m2。

（4）底模自重荷载取0.5KN/m2

1.2.1.2荷载收集：

底模自重：

0.5×0.3=0.15KN/m

砼自重：

24×0.3×0.8=5.76KN/m

钢筋自重：

1.5×0.3×0.8=0.36KN/m

振捣砼荷载标准值：

4.0×0.3=1.2KN/m

组合：

q1=1.2×（0.15+5.76+0.36）+1.4×1.2=9.204KN/m

q2=1.2×（0.15+5.76+0.36）=7.524KN/m

1.2.1.3底模验算

按简支梁计算，梁底铺3块通长50×100木方料。

（1）抗弯验算

M=0.125×9.204×0.82=0.74KN.m

δ=M/W=1.151×106×6/50×1002×3=2.96N/mm2<13N/mm2（满足）

（2）挠度验算

W=5×q2l4/384EI=5×12×7.524×106×0.84/3×384×9.5×103×50×1003=0.138mm

[W]=l/400=800/400=2.0mmW<[W]，满足要求。

1.2.1.4小楞验算：

（梁底加1根立杆）

q=9.204×0.8/0.3=24.544KN/m

计算简图如下：

24.544×0.3（8×1.23-4×0.32×1.2+0.33）/384EI=X1×1.23/48EI

X1=7.146KN>6KN（扣件抗滑移值）不能满足

RA=RB=0.11KN<6KN（满足）

经过计算，为确保安全，在梁底立杆上必须加双扣件来增大立杆的抗滑移系数。

1.2.1.5立杆稳定计算

N=7.146KN<27.2KN（对接立杆允许荷载值）满足要求

i=1/4（482+42.62）1/2=16.04mm

λ=L/i=1800/16.04=112（水平杆步距等于小于1800，下设水平扫地杆，支撑系统与柱作连接）

查表Ψ=0.502

δ=N/ΨA=7.146×103/0.502×4.89×102=29.11N/mm2<215N/mm2

所以立杆稳定可靠。

1.2.1.6侧模验算

F=ɤ×H=24×0.8=19.2KN/m2

组合：

P=4×1.4+19.2×1.2=28.64KN/m2

q=28.64×0.8=22.912KN/m

X1=5×48×22.912×0.8/384=14.32KN

RA=RB=5.728KN>6KN（扣件抗滑移值），满足要求。

因梁为800高，按规范要求加对拉螺杆。

1.2.1.7对拉螺杆计算

（1）采用1根拉螺杆采用Ф12（HPB235），A=76mm2

（2）对拉螺杆间距采用@450

N=22.912×0.45=10.31KN<12.9KN（单根拉力）满足

螺杆间距为@450，为确保安全，两侧均采用双螺帽。

4.2截面为200×800的悬挑跨中梁（垂直于工字钢方向），计算条件：

（1）梁截面取200×800，支架小横档档距按1000考虑，沿梁方向为@1000，梁底加设立杆；

（2）砼塌落度20cm，砼容量ɤ=24KN/m3，入模温度15ﾟC；

（3）振捣砼时产生荷载标准值为4.0KN/m2。

3.5.1荷载收集：

底模自重：

0.5×0.2=0.10KN/m

砼自重：

24×0.2×0.8=3.84KN/m

钢筋自重：

1.5×0.2×0.8=0.24KN/m

振捣砼荷载标准值：

4.0×0.2=0.8KN/m

组合：

q1=1.2×（0.1+3.84+0.24）+1.4×0.8=6.028KN/m

q2=1.2×（0.1+3.12+0.195）=5.016KN/m

3.5.2底模验算

按简支梁计算，梁底铺3根通长50×100木方料。

（1）抗弯验算

M=0.125×6.136×12=0.767KN.m

δ=M/W=0.767×106×6/50×1002×3=3.068N/mm2<13N/mm2（满足）

（2）挠度验算

W=5×q2l4/384EI=5×12×5.016×1012/3×384×9.5×103

×50×1003=0.5498mm

[W]=l/400=1000/400=2.5mmW<[W]，满足要求

3.5.3小楞验算：

（梁底加1根立杆）

q=6.136×0.6/0.2=18.408KN/m

计算简图如下：

18.084×0.2（8×1.03-4×0.22×1+0.23）/384EI=X1×13/48EI

X1=3.67KN＜8KN（扣件抗滑移值）满足

RA=RB=0.0058KN＜8KN（满足）

3.5.4立杆稳定计算

N=3.670KN＜27.2KN（对接立杆允许荷载值）满足要求

i=1/4（482+42.62）1/2=16.04mm

λ=L/i=1800/16.04=112（水平杆步距等于小于1800，下设水平扫地杆，支撑系统与柱作连接）

查表Ψ=0.502

δ=N/ΨA=3.67×103/0.502×3.974×102=18.40N/mm2

＜205N/mm2

所以立杆稳定可靠。

3.5.5侧模验算

F=ɤ×H=24×0.8=19.2KN/m2

组合：

P=4×1.4+19.2×1.2=28.64KN/m2

q=28.64×0.6=17.184KN/m

X1=5×48×14.592×0.6/384=6.44KN

RA=RB=6.38KN＜8KN（扣件抗滑移值），满足要求。

为确保安全，小横杆两端加双扣件来增大抗滑移值

为符合模数，和从安全角度考虑，立杆间距取值为1.3/2=0.65m

4.3截面为200×650的边梁，计算条件：

（1）梁截面取200×650，支架小横档档距按1000考虑，沿梁方向为@1000，梁底加设立杆；

（2）砼塌落度20cm，砼容量ɤ=24KN/m3，入模温度15ﾟC；

（3）振捣砼时产生荷载标准值为4.0KN/m2。

3.5.1荷载收集：

底模自重：

0.5×0.2=0.10KN/m

砼自重：

24×0.2×0.65=3.12KN/m

钢筋自重：

1.5×0.2×0.65=0.195KN/m

振捣砼荷载标准值：

4.0×0.2=0.8KN/m

组合：

q1=1.2×（0.1+3.12+0.195）+1.4×0.8=6.028KN/m

q2=1.2×（0.1+3.12+0.195）=4.908KN/m

3.5.2底模验算

按简支梁计算，梁底铺3根通长50×100木方料。

（1）抗弯验算

M=0.125×6.028×12=0.7535KN.m

δ=M/W=0.7535×106×6/50×1002×3=3.014N/mm2<13N/mm2（满足）

（2）挠度验算

W=5×q2l4/384EI=5×12×4.908×1012/3×384×9.5×103

×50×1003=0.538mm

[W]=l/400=1000/400=2.5mmW<[W]，满足要求

3.5.3小楞验算：

（梁底加1根立杆）

q=6.028×0.6/0.2=18.084KN/m

计算简图如下：

18.084×0.2（8×1.03-4×0.22×1+0.23）/384EI=X1×13/48EI

X1=3.547KN＜8KN（扣件抗滑移值）满足

RA=RB=0.035KN＜8KN（满足）

3.5.4立杆稳定计算

N=3.547KN＜27.2KN（对接立杆允许荷载值）满足要求

i=1/4（482+42.62）1/2=16.04mm

λ=L/i=1800/16.04=112（水平杆步距等于小于1800，下设水平扫地杆，支撑系统与柱作连接）

查表Ψ=0.502

δ=N/ΨA=3.547×103/0.502×3.974×102=17.17N/mm2

＜205N/mm2

所以立杆稳定可靠。

3.5.5侧模验算

F=ɤ×H=24×0.65=15.6KN/m2

组合：

P=4×1.4+15.6×1.2=24.32KN/m2

q=24.32×0.6=14.592KN/m

X1=5×48×14.592×0.6/384=5.472KN

RA=RB=5.064KN＜8KN（扣件抗滑移值），满足要求。

为确保安全，小横杆两端加双扣件来增大抗滑移值

为符合模数，和从安全角度考虑，立杆间距取为1.3/2=0.65m

4.4板100mm厚计算书

板下立杆间距分别按800考虑，木方间距@200；砼容重取ɤ=24KN/m3；钢筋自重标准值1.3KN/m3；模板自重取0.3KN/m2；施工人员及设备荷载标准值为2.5KN/m2，另集中荷载以2.5KN验算。

4.4.1荷载收集

底模自重：

0.3×1.2=0.36KN/m2

砼容重：

24×0.10×1.2=2.88KN/m2

钢筋自重：

1.1×0.10×1.2=0.1584KN/m2

施工荷载：

2.5×1.4=3.5KN/m2

合计：

6.8984KN/m2

4.4.2底模验算

（1、）强度验算

M1=0.125×6.8984×0.2×0.82=0.1104KN.m

施工荷载用2.5KN集中荷载验算

M2=0.125×3.398×0.2×0.82+0.25×2.5×1.4×0.8=0.754KN.m

选M2进行强度验算

δ=M/W=0.754×106×6/50×1002=9.05N/mm2<13N/mm2（满足）

（2、）挠度验算

W=5×q2l4/384EI=5×12×3.398×0.2×0.84×1012/384×9.5×103×50×1003=0.094mm

[W]=l/400=800/400=2.0mm

W<[W]，满足要求。

4.4.3钢管小楞验算

（1、）强度验算

M=0.125×6.898×1×0.82=0.552KN.m

W=3.14D3（1-a4）/32=4.13

δ=M/W=0.598×106/4.13×103=133.7N/mm2＞f=215N/mm2（满足）

（2、）挠度验算

W=5×q2l4/384EI=5×3.974×1×0.84×1012/384×2.1×105×

12.19×104=0.71mm

[W]=l/400=800/400=2.0mmW<[W]，满足要求。

4.4.4立杆稳定性计算

每根立杆承受荷载为：

6.898×0.8×0.8=4.415KN<27.2KN（对接立杆允许荷载值）

i=1/4（482+42.62）1/2=16.04mm

λ=L/i=2100/16.04=131

查表Ψ=0.391

δ=N/ΨA=4.8×103/0.391×3.84×102=32.0N/mm2

所以立杆稳定，符合要求

所以本工程120mm的板板模立管间距取值≤800，水平杆步距≤2100，下设水平扫地杆。

5、支撑系统承载力验算

取悬挑长度最长的7号楼西侧悬挑系统承载力进行验算

5.1.1外脚手架立杆传给工字钢的竖向压力

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为9m，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的横距为0.8m，立杆的纵距为1.3m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.30m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.0；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距2.6m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

1.000kN/m2；脚手架用途:

其它用途；

同时施工层数:

1层；

3.风荷载参数

本工程地处江苏苏州，基本风压0.45kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为1.13；

脚手架计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1190；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.033；

脚手板铺设总层数:

1；

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.033kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×0.8/（2+1）=0.08kN/m；

活荷载标准值:

Q=1×0.8/（2+1）=0.267kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m；

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：

p1=0.033×1.3=0.043kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×0.8×1.3/（2+1）=0.104kN；

活荷载标准值：

Q=1×0.8×1.3/（2+1）=0.347kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.043+0.104）+1.4×0.347=0.662kN；

四、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.119kN/m

NG1=[0.1190+（1.30×2/2）×0.033/1.80]×9.00=1.287kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×1×1.3×（0.8+0.3）/2=0.215kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×1×1.3/2=0.098kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2

NG4=0.005×1.3×9=0.058kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=1.658kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=1×0.8×1.3×1/2=0.52kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.45kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=1；

Us--风荷载体型系数：

取值为1.13；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.45×1×1.13=0.356kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.658+1.4×0.52=2.718kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×1.658+0.85×1.4×0.52=2.608kN；

所以，脚手架立杆传递给工字钢的力F1取值为：

脚手架上有活载时：

F1=2.718kN

脚手架上无活载时：

F1=1.2×1.658=1.99kN

5.1.2悬挑板传给工字钢的垂直压力

底模自重：

0.5KN/㎡

砼自重：

24KN/m3

钢筋自重：

1KN/m3

振捣砼荷载标准值：

4.0KN/㎡

F2=（25×2.4×0.1+0.5×2.4）×1.3=9.36kN

F2’=（1×2.4×0.1+0.5×2.4）×1.3=1.872kN

5.1.3200×650边梁传给工字钢的垂直压力

F3=25×0.2×0.65×1.3=4.225kN

F3’=1×0.2×0.65×1.3=0.169kN

5.1.4工字钢及槽钢自重

工字钢P4=24.1×9.8/1000=0.236kN/m

槽钢P5=12.06×9.8/1000=0.118kN/m

5.1.4施工活载

P6=1.5×1.4×1.3=2.73kN

5.2工字钢整体稳定性验算

为简化计算将工字钢视为一段固定悬挑梁，选择最不利组合。

经分析工字钢受力主要经历两个阶段：

一是支模阶段，只有施工荷载和模板、钢筋的重量及脚手架传递的荷载；二是浇筑砼阶段，工字钢要承受施工荷载和钢筋、砼、模板等的重量及脚手架自身重量（此时脚手架无活载）。

第一阶段：

M1=2.718×（2.9+3.7）+1.872×1.2+0.169×2.5+0.236×3.8×1.9+

0.118×6×0.572+2.73×1.3=26.267KN.M＜[M]满足要求

第二阶段：

M2=1.99×（2.9+3.7）+9.36×1.2+4.225×2.5+0.236×3.8×1.9+0.118×6×0.572=40.586KN.M＞[M]不满足要求

18号工字钢抗弯荷载

[M]=[f]×Wz=0.215×185=39.775KN.M

所以第一阶段工字钢单独受力能满足要求，而第二阶段工字钢单独受力不能满足要求，必须采取措施进行卸载。

因本工程悬挑部位在顶层，采用钢丝绳斜拉无拉结点，所以本方案采用12号槽钢作斜杆进行底部支撑。

因10层工字钢悬挑长度比9层短1米，弯矩荷载将大大缩小，但考虑到边梁里边1.6米处比9层多根200*800的梁上因此也采用12号槽钢作斜杆进行底部支撑。

槽钢与工字钢连接采用焊接（单边焊满焊）。

5.3工字钢抗倾覆

本工程工字钢在9层和10层分别进行悬挑，9层9米长工字钢悬挑3.8米内，采用3道直径为18的圆钢进行锚固，并将内部脚手架扫地杆压在工字钢上，这样室内5.2米的工字钢受力远大于悬挑部件的荷载，根据经验可不进行抗倾覆验算。

10层工字钢外悬挑长度为2.8米，工字钢长6/9米进行间隔布置，间距为1.3米，在10层楼面也使用3道直径为18的圆钢进行锚固，在9层楼地面预埋18圆钢对工字钢进行隔层相拉，并将内部脚手架扫地杆压在工字钢上，这样室内5.2/3.2米的工字钢受力远大于悬挑部件的荷载，根据经验可不进行抗倾覆验算。

具体布置如下图：

6、施工工艺

6.1焊接施工

6.1.1焊接

6.1.1.1型钢加工时应根据工艺要求预放焊接余量以及切割、刨边和铣平的加工余量。

腹杆端部冼平，焊缝区表面的毛刺、锈、油污清除干净,使钢材表面露出银灰色。

施焊前，要复查焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后方可施焊。

构件上螺栓孔必须预先冲或钻好,不允许现场烧孔.

焊条使用前必须按照质量证明书的规定进行烘焙。

6.1.1.2焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，须申报技术负责人查清原因，订出修补措施后才可处理。

6.1.1.3严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，在坡口内起弧的局部面积应熔焊依次，不得留下弧坑。

焊件两端应配置引弧板，其材质和坡口形式应与构件相同。

焊接完毕用气焊割除并修磨平整，不得用锤击落。

6.1.1.4为了减少焊接变形与应力，采取如下措施：

⑴焊接时尽量使焊缝能自由变形，焊接要从中间向四周对称焊接。

⑵收缩量大的焊缝应先焊接。

6.1.1.5为减少下料误差及确保桁架的顺利安装就位，在下料前至现场实际测量预埋件之间的距离。

6.1.2预埋件施工

在9层、10层地面绑扎钢筋时，按方案要求预先在结构的相应位置预埋预埋件。

预埋件的制作必须严格按照方案的要求进行，在预埋时要仔细定位并用水准仪进行抄平，在混凝土浇筑过程中由专人负责检查，避免移位。

6.