支撑系统承重架专项施工方案.docx

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支撑系统承重架专项施工方案

西南民航职业学院工程-教学楼

模板支撑系统

承重架

专

项

施

工

方

案

编制人：

刘宾龙

审核人：

陈万强

审批人：

编制单位：

湖南金石建设有限公司

西南民航职业学院工程项目部

编制日期：

二〇一七年二月

第一节、编制依据……………………………………………………………………………1

第二节、规范标准性文件及法律、法规性文件……………………………………………1

第三节、工程概况……………………………………………………………………………1

1、建筑、结构设计……………………………………………………………………1

2、编制范围……………………………………………………………………………2

3、材料选用……………………………………………………………………………2

第四节、搭设现浇板支撑系统（高度5.80米）承重架设计计算书………………………3

一、参数信息:

…………………………………………………………………………3

二、纵向支撑钢管的计算:

……………………………………………………………4

三、横向支撑钢管计算:

………………………………………………………………5

四、扣件抗滑移的计算:

………………………………………………………………6

五、模板支架荷载标准值（轴力）:

……………………………………………………6

六、立杆的稳定性计算:

………………………………………………………………7

七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求:

……………………………………9

八、结论:

……………………………………………………………………………10

第五节、搭设高度4.80米、现浇梁“500×1200”支撑系统承重架设计计算书………10

一、参数信息:

………………………………………………………………………11

二、梁底支撑的计算：

………………………………………………………………11

三、梁底纵向钢管计算………………………………………………………………14

四、扣件抗滑移的计算:

……………………………………………………………14

五、立杆的稳定性计算:

……………………………………………………………14

六、梁模板高支撑架的构造和施工要求:

…………………………………………16

七、结论:

……………………………………………………………………………17

第六节、搭设高度4.50米、现浇梁“500×1500”支撑系统承重架设计计算书………17

一、参数信息:

………………………………………………………………………18

二、梁底支撑的计算：

………………………………………………………………19

三、梁底纵向钢管计算：

……………………………………………………………21

四、扣件抗滑移的计算:

……………………………………………………………21

五、立杆的稳定性计算:

……………………………………………………………21

六、梁模板高支撑架的构造和施工要求:

…………………………………………23

八、结论:

……………………………………………………………………………25

第七节、扣件式钢管支撑系统架拆除要求………………………………………………25

1、拆除安全要求:

……………………………………………………………………25

2、拆除安全措施:

……………………………………………………………………25

模板支撑系统承重架专项施工方案

第一节、编制依据

1、重庆中迪创远建筑设计有限公司设计的西南民航职业学院工程-教学楼工程施工图纸设计文件资料及修改设计图纸。

2、西南民航职业学院-教学楼工程施工合同及相关技术资料；

3、西南民航职业学院-教学楼工程施工组织总设计；

第二节、规范标准性文件及法律、法规性文件

1、规范标准性文件

1）、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2013

2）、建筑桩基技术规范JGJ94-2008

3）、地基与基础工程施工质量验收规范GB50202-2016

4）、钢筋工程施工技术规程Q/WYG002-2006

5）、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008

6）、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015

7）、混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-2011

8）、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2011

9）、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011

10）、建筑施工高处作业安全技术规程JGJ80-2011

2、法律、法规性文件

1）、中华人民共和国建筑法2011修改版

2）、建设工程质量管理条例2016最新版

3）、建设工程安全生产管理条例2015现行版

4）、中华人民共和国环境保护法2014修定版

第三节、工程概况

1、建筑、结构设计

1）、本工程建筑性质为多层教学楼。

建设总建筑面积34626.43m2，其中由A单元、B单元3层，建筑高度15.10m,C单元、D单元1层,建筑高度6.10m、E单元、F单元6层，建筑高度23.80整个建筑由吊一层和地上六层组成。

吊一层地面-4.50m,屋面最高点距最低地面37.50m。

2）、结构形式为旋挖灌注桩、承台基础及独立柱承台基础，建筑结构形式为框架结构,结构安全等级为二级,抗震设防烈度为6度,抗震等级为三级,耐火等级为二级,设计使用年限为50年。

3）、结构类型：

柱、梁、板：

钢筋砼现浇框架结构，砼等级：

除旋挖桩C25外，其余结构混凝土均为C45、C35、C30，±0.00标高相当于黄海绝对标高1857.50m,室内外高差为0.10m。

2、编制范围

主体结构模板支撑系统承重钢管脚手架

搭设高度A区最大跨梁A1-WKL5（2B）400x1200=13.00m,搭设高度4.80m

A2-WKL10（2B）400x1200=13.00m,搭设高度4.80m

搭设高度B区最大跨梁B1-WKL5（2B）400x1200=13.00m,搭设高度4.80m

B2-WKL10（2B）400x1200=13.00m,搭设高度4.80m

搭设高度C区最大跨梁C1-WKL6（2B）500x1500=18.00m,搭设高度4.50m

C2-WKL4a（2B）500x1500=18.00m,搭设高度4.50m

搭设高度D区最大跨梁D1-WKL6（2B）500x1500=18.00m,搭设高度4.50m

D2-WKL4a（2B）500x1500=18.00m搭设高度4.50m

A区、B区现浇板最大面积7.50*13.00=97.50㎡,搭设高度5.80m

A区、B区现浇板最大面积9.00*13.00=108.00㎡,搭设高度5.80m

C区、D区现浇板最大面积7.50*18.00=135.00㎡,搭设高度5.80m

C区、D区现浇板最大面积9.00*16.50=148.50㎡,搭设高度5.80m

3、材料选用

1）、支撑架材料选用Φ48×3.5mm电焊钢管、铸铁扣件与具备生产厂家的出厂底座连接件配套使用。

2）、模板龙骨材料：

选用85×50的ⅡⅢ级云杉木。

3）、模板采用木模板组合拼装，模板材料选用厚度为15mm酚醛树脂涂膜防水胶合板1830×915。

4）、支撑架搭设以满足结构中施工层的施工荷载承载能力，纵横设置扫地杆距为200mm，模板底龙骨水平杆距板底115mm，抄平控制在同一水平面，对双向及单向板结构的部位起拱3‰，立杆以上设置纵横交错连接杆。

5）、模板支撑架：

用脚手架杆配件搭设模板支撑架的其它重载架时，模板支撑架作用于跨中的集中荷载应不大于规定值。

6）、支撑架的构架必须按确保整体稳定的要求设置整体性接结杆件和其它撑拉，连墙措施，并根据不同的构架，荷载情况和控制变形的要求，给横杆件以适当的起拱量。

7）、支撑架高度的调节采用可调底座解决，当采用搭接立杆时，其旋转扣件应按总承载力不小于2倍设计荷载设置，且不得少于2道。

第四节、搭设现浇板支撑系统（高度5.80米）承重架设计计算书

1、支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书还参照《施工技术》2002.3.高支撑架设计和使用安全》。

2、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。

一、参数信息:

1.脚手架参数

横向间距或排距（m）:

0.75；纵距（m）:

0.79；步距（m）:

1.40；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）:

5.80；采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；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:

钢管支撑；板底钢管的间隔距离（mm）:

150.00；

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）:

0.130；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）:

1.000；

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

二、纵向支撑钢管的计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩w=5.08cm3

截面惯性矩I=12.19cm4

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

11=25.000×0.300×0.130=0.975kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）:

q12=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）：

q2=（1.000+2.000）×0.300=0.900kN/m；

2.强度计算:

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

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:

最大弯矩计算公式如下:

静荷载：

q1=1.2×（q1+q2）=1.2×0.975+1.2×0.105=1.296kN/m；

活荷载：

q2=1.4×0.900=1.260kN/m；

最大弯距Mmax=（0.100×1.296+0.117×1.260）×0.7902=0.173kN.M；

最大支座力计算公式如下:

最大支座力N=（1.1×1.296+1.2×1.260）×0.790=2.321kN；

截面应力σ=M/W=0.173×106/5080.0=34.033N/mm2；

纵向钢管的计算强度为34.033小于205.0N/mm2,满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载q1=q11+q12=0.975+0.105=1.080kN/m；

活荷载q2=0.900kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×1.080+0.990×0.900）×790.04/（100×2.060×105×121900.0）=2.516mm；

支撑钢管的最大挠度小于790.0/150与10mm,满足要求!

三、横向支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P取最大支座反力2.321kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

支撑钢管计算变形图（kN.m）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.836kN.m；

最大变形Vmax=1.305mm；

最大支座力Qmax=12.718kN；

截面应力σ=0.836×106/5080.000=164.487N/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750.000/150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。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=12.718kN；

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=0.135×5.800=0.783kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.350×0.750×0.790=0.207kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.000×0.130×0.750×0.790=1.926kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.916kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.000+2.000）×0.750×0.790=1.778kN；

3.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=5.988kN；

六、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（kN）：

N=5.988kN；

σ----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=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

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]=205.000N/mm2；

Lo----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1uh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

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=0.100m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.400=2.749m；

Lo/i=2748.900/15.800=174.000；

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=0.235；

钢管立杆受压强度计算值；σ=5987.700/（0.235×489.000）=52.105N/mm2；

立杆稳定性计算σ=52.105N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

公式

（2）的计算结果：

立杆计算长度Lo=h+2a=1.400+0.100×2=1.600m；

Lo/i=1600.000/15.800=101.000；

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=0.580；

钢管立杆受压强度计算值；σ=5987.700/（0.580×489.000）=21.112N/mm2；

立杆稳定性计算σ=21.112N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

lo=k1k2（h+2a）（3）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.600按照表2取值1.006

公式（3）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.006×（1.400+0.100×2）=2.001m；

Lo/i=2000.733/15.800=127.000；

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=0.412；

钢管立杆受压强度计算值；σ=5987.700/（0.412×489.000）=29.720N/mm2；

立杆稳定性计算σ=29.720N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求:

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；

b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。

3.整体性构造层的设计：

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

4.剪刀撑的设计：

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

5.顶部支撑点的设计：

a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

7.施工使用的要求：

a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

八、结论:

搭设现浇板支撑系统（高度5.80米）承重架，设计各项参数满足要求!

第五节、搭设高度4.80米、现浇梁“500×1200”支撑系统承重架设计计算书

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

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Φ48×3.50。

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）:

0.90；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.50；脚手架步距（m）:

1.40；脚手架搭设高度（m）:

4.50；梁两侧立柱间距（m）:

1.20；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）:

0.500；混凝土和钢筋自重（kN/m3）:

25.000；梁截面高度D（m）:

1.200；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）:

150.000；木方的截面宽度（mm）:

100.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

4.其他

采用的钢管类型（mm）:

Φ48×3.5。

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=25.000×1.200×0.900=27.000kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×0.900×（2×1.200+0.500）/0.500=1.827kN/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）×0.500×0.900=1.800kN；

2.木方楞的支撑力计算

均布荷载q=1.2×27.000+1.2×1.827=34.592kN/m；

集中荷载P=1.4×1.800=2.520kN；

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=2.107kN；

N2=7.600kN；

N3=7.977kN；

N4=2.107kN；

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=10.000×10.000×10.000/6=166.67cm3；

I=10.000×10.000×10.000×10.000/12=833.33cm4；

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=7.977/0.900=8.863kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×8.863×0.900×0.900=0.718kN.m；

截面应力σ=M/W=0.718×106/166666.7=4.307N/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=0.6×8.863×0.900=4.786kN；

截面抗剪强