模板扣件钢管高支撑架施工方案.docx

1、模板扣件钢管高支撑架施工方案一、工程概况河南省大厦工程位于郑州市路3号，总建筑面积17406.3平方米，结构类型为：框架结构，总层数为14层，地上13层, 地下1层。本工程1-3层2-6/A-B和4-6/A-C轴梁板高度为10.4米，3-5层4-6/A-D轴梁板高度为8.4米，6-9层4-6/B-C轴梁板高度为12.6米，属于高架支模施工，且梁跨度为16米，为预应力梁。楼面设计活荷载：室外 10.0 KN/m网络机房、新风机房、绿化中庭、档案室 5.0 KN/m走廊 3.5KN/m 大会议室、多媒体视频会议室 3.0KN/m普通会议室、办公室、洗手间 2.0KN/m 二、计算依据1、根据中国建

2、筑科学研究院设计的安全设施计算及专项施工方案系统软件2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 3、施工手册第四版。4、施工图：结施19-结施41。5、工程力学第一分册。6、钢管483.5的截面积4.89cm2，重量3.84kg/kg，截面惯性矩I12.19cm4，截面最小抵抗矩W5.08cm3（施工手册 P457表8-6）。 三、楼面模板计算书基本信息：1-3层模板支架搭设高度为10.3米，3-5层模板支架搭设高度为7.7米，6-9层模板支架搭设高度为12.6米，板厚0.1米。计算高度按12.6米计算。搭设尺寸为：立杆的纵距b=1.0米，立杆的横距l=1.0米，立杆

3、的步距h=1.8米。采用的钢管类型为483.5。方木间距为100/4250mm。模板采用18mm厚胶合板，模板自重0.35KN/m2，钢筋砼自重24KN/m，倾倒砼时荷载按3KN/m2（按溜槽加1KN/ m2，施工手册P514表8-66），施工活荷载1KN/m2。荷载分项系数取值见施工手册P514表8-67。取1跨为计算单元。楼板支撑架立面简图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元简图（一）模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值 q1 =240.11.00.351.0=2.750kN/m活荷载标准值 q2 =(3+1.0)1.0=4.000k

4、N/m面板按矩形截面计算的截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:W =1/6bh21001.81.8/6=54.00cm3；（施工手册79页）I =1/12bh31001.81.81.8/12=48.60cm4；（施工手册79页）（1）抗弯强度计算f = M / W f （建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范第5.2.1条）其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取15N/mm2；（施工手册第4版P510） M = 0.100ql2 （施工手册第4版P516表8-74）其中 q 荷载设计值(kN/m)；经

5、计算得到经计算得到 M =0.1(1.22.750 1.44.000)0.250.25=0.056kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f =0.05610001000/(100054.00)=1.04N/mm2由于面板的抗弯强度 f f,所以满足要求!(2)挠度计算v = 0.677ql4/100EIv= l/250 （施工手册第4版P516表8-74和P79表2-102）E4000（施工手册第4版P509）面板最大挠度计算v =0.6772.750250.00250.00250.00250.00/(1004000486000.00)=0.037 mm面板的最大挠度小于250.00/250,

6、满足要求。（二）支撑木方的计算木方按照均布荷载下连续梁计算。1、荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q11 =240.10.25=0.600kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q12 = 0.350.25=0.088kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN/m)：经计算得：活荷载标准值 q2 =(31.0)0.25=1.000kN/m静荷载 q1 =1.20.600 + 1.20.088=0.826kN/m活荷载 q2 =1.41.000=1.400kN/m2、木方的计算按照三跨连续梁计算，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

7、公式如下:均布荷载 q = 2.226kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.2261.01.0=0.223kN.m（施工手册第4版P516表8-74）最大剪力 Q=0.6251.02.226=1.391kN（施工手册第4版P516表8-74）最大支座力 N=1.11.02.226=2.449kN（左右支座相加为最大）截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =1/6bh21055/6=41.67cm3；I =1/12bh3 =10555/12=104.17cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f = M / W f （建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范第5.2.1条）弯计算强度

8、f=0.2231000000/(41.671000)=5.35N/mm2木方的抗弯计算强度小于17N/mm2,满足要求。（施工手册第4版P79表2-98）(2)木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql（施工手册第4版P516表8-74）截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T（工程力学教材P84）截面抗剪强度计算值T=31391/(210050)=0.417N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.6N/mm2（施工手册第4版P79表2-98）由于木方的抗剪强度计算值TT，所以满足要求。其余同此计算。(3)木方挠度计算最大变形v = 0.677ql4/100EIv= l/250

9、 （施工手册第4版P516）E10000qq11q120.725 kN/mv =0.6770.6881000.01000.01000.01000.0/(10010000104.1710000)=0.447mm由于木方的最大挠度小于1000.0/250,所以满足要求。（三）横向支撑钢管计算横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取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.918kN.m最大变形 vmax=2.536mm最大支座力 Qmax=8.001kN抗弯计算强度 f=0.9181000000/5080=180.71N/mm2支撑钢管的抗弯计算强

10、度小于205.0N/mm2,满足要求。支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求。（四）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=8.001kN单扣件抗滑承载力满足要求。（五）立杆的稳定性计算荷载标准值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)脚手架钢管的自重(kN)：查建筑施工手册P194页，标准值取0.0996； NG1 = 0.099612.6

11、1.255kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.351.01.0=0.350kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 24.000.11.01.0=2.400kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.005kN。2、活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.0+3)1.01.0=4.000kN 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=1.24.005+1.44.000=10.406KN 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.6.2-1（六）立杆的稳定性计

12、算 立杆的稳定性计算公式 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.3.1-1 =10.406*1000/0.353*4.89*100= 60.2N/mm2。 f,满足要求!N =10.406kN；由长细比 l0/i=139 查表得：0.353；施工手册P197表5-18i =1.58(cm) 施工手册P197表5-17A =4.89(cm2) 施工手册P197表5-17W =5.08 (cm3) 施工手册P197表5-17f = 205.00N/mm2；施工手册P197表5-19l0 计算长度 (m)；由公式计算 l0 =h +2a=1800+2*200=2200mm模板承重架应尽量利用剪力墙

13、或柱作为连接连墙件。四、梁模板计算书1-3层梁模板支架搭设高度为10.3-0.9米，预应力梁截面尺寸为500900，3-5层模板支架搭设高度为7.7-1.4米，预应力梁截面尺寸为500950和5001400，6-9层模板支架搭设高度为12.6-0.9米，预应力梁截面尺寸为500900。其余梁断面为500700、400700、350700、300600、250500等，板厚为10cm，跨度为16米，采用主次梁结构，模板采用18厚胶合板，50*100木方，48*3.5钢管组成满堂脚手架。只要11.7米高度500900和6.3米高度5001400预应力梁模板架子满足要求即可。4.1 12.6米高度预

14、应力梁模板计算书（一）基本信息(1)梁参数梁底木方宽度为100mm，梁底木方高度为50mm，梁底木方根数4根，承重立杆横向间距为0.9m，纵向间距为1米。梁底支撑小横杆间距0.5米。模板采用18mm胶合板。(2)脚手架参数脚手架搭设高度按11.7m计算（减去梁高），脚手架步距为1.8m。采用的钢管类型为483.5。(3)荷载参数模板与木块自重为0.35KN/m2，混凝土和钢筋自重为24KN/m2，梁截面宽度B为0.5mm，梁截面高度D为0.9mm，倾倒混凝土的荷载标准值为3KN/m2，均布荷载标准值为1KN/m2。（二）模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照3跨连

15、续梁计算。 作用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 = 240.90.5=10.800kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.350.5(20.9+0.5)/0.5=0.805kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值 P1 = (3+1)0.50.5=1.0kN均布荷载 q =1.210.800+1.20.805=13.926 kN/m集中荷载 P =1.41.00=1.4 kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =50.001.801.80/6=2

16、7.00cm3；I =50.001.801.801.80/12=24.30cm4；计算简图根据施工手册P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数，经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.825KN N2=3.363KN N3=3.363KN N4=0.825KN 最大弯矩 M = 0.056kN.m 2、抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f =0.05610001000/(100027.00)=2.07N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取30N/mm2；由于面板的抗弯强度 f f,所以满足要求!3、挠度计算最大变形v = 0.677ql4/100EIv= l/250 （施工手册第4版

17、P516）E4000qq1+q210.8+0.08510.885N/mmV=0.67710.885167.0167.0167.0167.0/(100400024.310000)=0.06mm面板的最大挠度小于167/250,满足要求!（三）梁底支撑木方的计算1梁底木方计算按照三跨连续梁计算，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 =3.363/0.5=6.726kN/m 最大弯矩 M =0.16.7260.50.5=0.168kN.m 最大剪力 Q=0.60.56.726=2.018kN 最大支座力 N=1.10.56.726=3.699kN木方的截

18、面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 10.005.005.00/6=41.67cm3；I = 10.005.005.005.00/12=104.17cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.1681000000/(41.671000)=4.03N/mm2木方的抗弯计算强度小于17N/mm2,满足要求。(2)木方挠度计算最大变形 v =0.6776.726500.0500.0500.0500.0/(10010000104.1710000)=0.273mm由于木方的最大挠度小于500.0/250,所以满足要求。（四）梁底支撑钢管计算1.梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用

19、下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=-1.398kN.m最大变形 vmax=4.493mm最大支座力 Qmax=4.188kN抗弯计算强度 f=-1.3981000000/5080=-275.20N/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1000/150与10mm,满足要求。2.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取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图根据施工手册P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数，经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0

20、.733kN.m最大变形 vmax=1.918mm 最大支座力 Qmax=9.004kN 抗弯计算强度 f=0.7331000000/5080=144.29N/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1000/150与10mm,满足要求。（五）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=9.004kN单扣件抗滑承载力不满足要求，采用双扣件！（六）立杆的稳定性计算立杆的稳

21、定性计算公式 = 10.82 *1000/0.353*4.89*100= 62.68N/mm2。 f,满足要求!横杆的最大支座反力 N1=9.004kN (已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.12911.7=1.81kN，N = 9.004+1.81=10.82kN由长细比 l0/i=139 查表得：0.353；施工手册P197表5-18i =1.58(cm) 施工手册P197表5-17A =4.89(cm2) 施工手册P197表5-17W =5.08 (cm3) 施工手册P197表5-17f = 205.00N/mm2；施工手册P197表5-19l0 计算长度 (m

22、)；由公式计算 l0 =h +2a=1800+2*200=2200mm模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。4.2 7.7米高度预应力梁模板计算书模板支架层度为7.7米，计算高度6.3米，基本尺寸为：梁截面 BD=500.0mm1400.0mm，承重立杆横向间距为0.6m，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.5米，立杆的步距 h=1.8米。其余同上。采用的钢管类型为483.5。（一）模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用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 = 241.40

23、.5=16.800kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.350.25(21.4+0.5)/0.5=0.578kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值 P1 = (3+1)0.50.25=0.500kN均布荷载 q =1.216.800+1.20.578=20.854 kN/m集中荷载 P =1.40.500=0.700 kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =25.001.801.80/6=13.50cm3；I =25.001.801.801.80/12=12.15cm4；计算简图根据施工手册P51页表2-1

24、2三等跨梁内力和挠度系数，经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=1.341KN N2=4.233KN N3=4.233KN N4=1.341KN 最大弯矩 M = 0.067kN.m最大变形 V = 0.1mm2、抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f =0.06710001000/(100013.50)=4.96N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取30N/mm2；由于面板的抗弯强度 f f,所以满足要求!3、挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.1mm面板的最大挠度小于167/250,满足要求!（二）梁底支撑木方的计算1.梁底木方计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷

25、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 =4.233/0.25=16.932kN/m 最大弯矩 M =0.116.9320.250.25=0.106kN.m 最大剪力 Q=0.60.2516.932=2.540kN 最大支座力 N=1.10.2516.932=4.656kN木方的面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 10.005.005.00/6=41.67cm3；I = 10.005.005.005.00/12=104.17cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.1061000000/(41.671000)=2.54N/mm2木方的抗弯计算强度小于17N/mm

26、2,满足要求。(2)木方挠度计算最大变形 v 0.67716.932250.00250.00250.00250.00/(10010000104.1710000)=0.043mm由于木方的最大挠度小于250.00/250,所以满足要求。（三）梁底支撑钢管计算1. 梁底支撑横向钢管计算横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取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=-0.984kN.m 最大变形 vmax=1.477mm 最大支座力 Qmax=5.574kN抗弯计算强度 f=-0.9841000000/5080=-193.70N/mm2支撑钢管的抗弯计

27、算强度小于205.0N/mm2,满足要求。支撑钢管的最大挠度小于600/150与10mm,满足要求2.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取横向支撑钢管传递力。支撑钢管计算简图根据施工手册P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数，经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.488kN.m最大变形 vmax=0.319mm最大支座力 Qmax=11.984kN抗弯计算强度 f=0.4881000000/5080=96.06N/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500/150与10mm,满足要求。（四）扣件抗

28、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=11.984kN单扣件抗滑承载力不满足要求，采用双扣件！（五）立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 =12.96*1000/0.353*4.89*100=75.1N/mm2。 f205N/mm2,满足要求!横杆的最大支座反力 N1=11.984kN (已经包括组合系数1.4)，脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.1296.3=0.975kN，N = 11.984+0.975

29、=12.96kN由长细比 l0/i=139 查表得：0.353；施工手册P197表5-18i =1.58(cm) 施工手册P197表5-17A =4.89(cm2) 施工手册P197表5-17W =5.08 (cm3) 施工手册P197表5-17f = 205.00；施工手册P197表5-19由公式计算 l0 =h +2a=1800+2*200=2200mm模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。五、模板支撑体系搭设本工程1-3层2-6/A-B和4-6/A-C轴梁板高度为10.4米，3-5层4-6/A-D轴梁板高度为8.4米，6-9层4-6/B-C轴梁板高度为12.6米，属于高架支模施工，且梁跨度为16米，为预应力梁。砼布料机布置在2-6/A-B和4-6/A-D轴范围以外梁板上，板底支撑杆加密1倍。模板搭设：模板采用18厚胶合板，支撑体系采用50*100木方，48*3.5钢管组成满堂脚手架，承重立杆横向间距为1米，纵向间距为1米。500900和500950预应力梁底加设一道立杆，间距1米；5001400预应力梁底加设一道立杆，间距0.5米；架高1.8m。木方间距按25cm施工。1、满搭支撑架体系布置满搭支撑架由立杆、水平杆、剪刀撑以及连接它们的扣件组