临沂一中高架支摸方案最终.docx

1、临沂一中高架支摸方案最终1 编制依据1.1 工程图纸山东临沂第一中学北校区建设项目第一标段施工图纸。1.2 规范标准现行有关国家、行业、地方规范标准。现行有关国家、行业、地方规范标准序号类 别名 称编 号1国 标混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）2国标建筑结构荷载规范GBJ50009-20013行 标建筑施工模板安全技术规范JGJ16220084行 标建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ1302011J84-20115行 标建筑施工高处作业安全技术规程JGJ80-916企 标中建八局建筑工程施工技术标准2 工程概况与施工部署2.1高架框架梁、板设计概况

2、山东省临沂第一中学北校区建设项目土建施工工程位于临沂市北城新区，北至南昌路，东至柳青河西路，南至长沙路，西至孝河路，总建筑面积57272.14。该工程有2#、3#教学组团、体育馆、国际部组成。根据山东省建筑工程安全专项施工方案编制审查与专家论证暂行办法有关规定，为确保模板支撑体系稳定，保证施工质量及安全特编制本案。表2.1结构工程概况项 目内 容结构设计标准1 建筑结构设计使用年限为50年；2 建筑结构安全等级为二级；3 地基基础设计等级乙级；4 建筑结构所采用的钢构件应按规定进行防腐、防火处理；5 建筑结构耐火等级为一级。基础类型2#、3#教学组团梁板式筏基体育馆柱下独立基础国际部组团柱下独

3、基、条基结构形式2#、3#教学组团框架结构体育馆框架结构国际部组团框架结构主要结构材料混凝土强度等级基础底板垫层C15地下室底板、基础梁、外墙、水箱、水池C30P6框架柱、剪力墙C30梁、板C30楼梯梁、楼梯小立柱、楼梯梯段板C30 钢筋直径d=6-10mmHPB300，fy=270Mpa直径d8mmHRB400，fy=360Mpa钢结构杆件Q235B根据施工图纸，属于大跨度高架支模的梁截面、跨度情况如下： 2#教学组团一层大厅（11轴15轴/J轴M轴）横向梁最大截面尺寸为400X800，最大跨度6.15m；纵向梁最大截面尺寸为400X800，最大跨度16.35m；最大板厚100mm，高度8.

4、4m。3#教学组团一层大厅（2轴6轴/J轴M轴）横向梁最大截面尺寸为400X800，最大跨度6.15m；纵向梁最大截面尺寸为400X800，最大跨度16.35m；最大板厚100mm，高度8.4m。体育馆一层北门厅（3轴8轴/K轴M轴）横向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度4.5m；最大板厚150mm，高度12.4m。体育馆一层南门厅（3轴8轴/A轴B轴）横向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度6.5m；最大板厚150mm，高度12.4m。体育馆一层大厅（4轴7轴交1/A轴C轴）横向梁最

5、大截面尺寸为300X700，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度8.05m；最大板厚150mm，高度14m。国际部1#一层（8轴12轴交G轴K轴）横向梁最大截面尺寸为300X600，最大跨度7.7m；纵向梁最大截面尺寸为300X700，最大跨度6m；最大板厚120mm，高度10.35m。国际部1#一层（13轴20轴交D轴E轴）横向梁最大截面尺寸为300X750，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为300X600，最大跨度14.4m；最大板厚120mm，高度9.3m。国际部1#一层（20轴23轴交C轴E轴）横向梁最大截面尺寸为300X750，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为

6、400X1000，最大跨度14.4m；最大板厚120mm，高度9.3m。国际部2#一层（20轴25轴交T轴AA轴）横向梁最大截面尺寸为300X750，最大跨度8m；纵向梁最大截面尺寸为400X1200，最大跨度7.2m；最大板厚120mm，高度10.4m。2.2 施工部署高架模板支撑搭设时间计划在2013年12月份，劳动力安排300人左右，运输工具主要通过塔吊。3 模板支架设计3.1 方案设计由于本工程架体支设高度较高，局部跨度和结构构件大。经综合考虑，架体应满足施工方便、质量易控、安全可靠、经济合理、可操作性强等因素。本方案选择：满堂脚手架钢管支撑体系的施工工艺。高架支模部分的框架结构分为主

7、次梁，为了保证架子体系的整体连续贯通性和可操作性，立杆间距统一排列。排列原则是基本方格网按900900考虑，但结合工程实际情况，在梁下做适当调整，并绘制立杆布置图，水平步距1500。3.2 框架梁选择设计计算模型在楼板布设架体的基础上再在梁底、梁侧一定范围内立杆间距加密；在主梁及次梁支架顶部配专用U形可调托撑；U形托撑上用双钢管做主龙骨，50*80木方作次龙骨。立杆的强度和稳定性必须满足规范规定。从立杆平面布置图（详见附图）中可以明确看出各梁底立杆间距及沿梁长方向排距，从中选择有代表性及最大立杆受力进行结构架子体系设计验算。根据梁截面尺寸情况，以2#教学组团400800，板厚100，高度8.4

8、米；体育馆300700，板厚150，高度11.8米；国际部4001200，300750板厚120，高度8.6米为计算模型对满堂支撑脚手架体系进行验算，高度按照11.8m进行验算。梁侧模根据不同梁高对1200、700高梁分别进行了验算。具体选择的架体材料、计算模型如下。梁板架体材料、计算模型表序号构配件名称使用材料规格设 计参 数备注1扣件直角、转角、对接杆件连接处设置2立 杆A48*3.0钢管，对接扣件接长梁截面高度 架体宽度纵向（沿梁长方向）横向（沿梁宽方向）300X7508.6米1000450设顶撑一根见图300X70011.8米1000450设顶撑一根见图400X8008.4米10004

9、50设顶撑一根见图400X12008.6米1000450设顶撑两根见图板900X9009009003木方50X80梁截面沿梁高方向间距（木方中心距）设置要求400X1200225在梁底部、上部及对拉螺栓处必须设置一道，中间均分400X8002254木方50X80梁截面沿梁宽方向（木方中心距）设置要求300X700200在梁边各设置一道，中间均分300X750200400X800200400X12002005木方50X80板木方间距2256对拉螺栓A14梁截面沿梁高方向间距沿梁长度方向300X700不设300X750设置一道450400X800设置一道450400X1200设置两道4507纵横向

10、水平杆A48*3.0钢管，旋转扣件接长在距楼面200mm处设一道，在板底250mm处设一道，在梁底部设一道，中间间距不超过1.5m。8水平剪刀撑A48*3.0钢管，旋转扣件接长首部、底层各设置一道，中间每3步设置一道，整个满堂架按45度夹角满布。同一向水平杆间距8.2m 。9竖向剪刀撑A48*3.0钢管，旋转扣件接长纵横向均设置，满堂架四边均设置一道，中间每隔8.2m设一道。10扫地杆A48*3.0钢管，旋转扣件接长距楼面200处纵横设置13模板15厚多层胶合板3.3 架体配件力学性能钢管、扣件：根据现场实际情况，由于现场所进钢管壁厚在3.03.5mm之间，本方案按3.0mm计算，钢管、扣件的

11、有关计算力学性能如下表：序号架 体 力 学 性 能壁厚48.3,3.6mm48,3.0mm1Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值215N/mm2215N/mm22钢管截面面积(A)5.06cm24.239cm23钢管回转半径(i)1.59cm1.595cm4钢管惯性距(I)12.71cm410.78cm45钢管截面模量(W)5.26cm34.5cm36钢管每米长质量3.97Kg/m3.84Kg/m7钢管弹性模量(E)2.061052.061058直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.00KN8.00KN9底座竖向承载力40kN40kN3.4 模板底持力层1、2#、3#教学组团持力层为地下室顶板

12、，待地下室顶板混凝土强度达到1.2KPa时再上人进行模板脚手架施工。2、体育馆高架支模部位持力层为开挖原土，为保证满堂脚手架持力层要求，开挖至-2.5米（建筑持力层：粘土，承载力特征值150KPa）后，施工100厚C20素混凝土垫层，待混凝土强度达到1.2KPa 时再上人进行模板脚手架施工。3、国际部高架支模部位持力层为砂石回填，为保证满堂脚手架持力层要求，砂石回填至-2.4米后，施工100厚C20素混凝土垫层，待混凝土强度达到1.2KPa 时再上人进行模板脚手架施工。4 梁板模板设计计算为减少模板体系类型，同时为保证模板脚手架的纵横向立杆在同一直线上，便于水平杆进行拉结，在同一层施工时，采用

13、统一的模板设计体系，因此验算时仅对大截面梁进行验算。4.1 梁侧支撑系统验算梁侧模板采用多层胶合板（厚15mm），背楞采用50*80木方，平行于梁长布置，间距不超过225mm，主龙骨采用48x3.0双钢管，间距450，A14对拉螺栓沿梁高450。梁高在700mm（含）以下时梁侧不设置对拉螺栓。梁侧模板验算与梁高相关，取4001200验算对拉螺栓体系，取300700梁验算无对拉螺栓体系。具体梁支撑情况详见附图。4.1.1 400X1200梁侧模板荷载新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值：F=0.22Ct012V1/2F=CH 其中：C混凝土的密度，取为24KN/m3 t0 =200/（T+15）

14、T混凝土的温度取T=25 t0=200/（15+15）=6.71外加剂修正系数，因采用泵送砼故取为1.152砼坍落度影响系数采用泵送砼，坍落度在140180之间，故2取为1.20V浇筑速度 取V=2.5m/h则：F=0.22246.71.21.152.51/2=77.19 KN/m2F=CH=241.2=28.8KN/m2取二者之间的小值则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F=28.8 KN/m2 振捣砼产生的荷载标准值 取F7 =4 KN/m2 承载能力设计荷载：F1=(1.2F/+1.4F7)0.9 =36.15 KN/m2刚度验算荷载：F2= F/=28.8 KN/m2其中0.9为计算

15、折减系数。4.1.2 400X1200梁侧模板体系验算梁侧模板体系验算化为线型均布荷载（取1m宽作为计算单元）：模板验算（15厚胶合板）A、抗弯强度验算=M/W其中：M=0.1qL2 =0.136.152252 =1.83105 N.mm截面抵抗矩 W=bh2/61000152/637500mm3则：=4.88 N/mm2fm=13 N/mm2其中fm-面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：4500 N/mm2I表示惯性矩 Ibh3/121000153/12=2.81105mm4 则：=0.6772

16、8.82254/(10045002.81105)0.4mm= L/250=0.8mm说明该模板符合施工规范要求。模板背楞验算（木方50*80）概况：模板背楞50*80木方沿梁高净间距225mm。计算示意图（按3等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载：q1=36.150.225=8.14N/mm q2=28.80.225=6.48N/mmA、抗弯强度验算：=M/W其中：M=0.1qL2 =0.18.144502 =164835N.mmW=bh2/6=50802/6=53333mm3则：=3.1 N/mm2 fm=13 N/mm2B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：90

17、00 N/mm2 I表示惯性矩 I= bh3/12=50803/12=2133333mm4则：=0.6776.484504/(10090002133333)0.1mm =450/250=1.8mm说明该模板背楞符合施工设计要求。龙骨验算（按48x3.0 450单钢管计算）木方传递到龙骨的集中力为：P1=36.150.450.225=3.66 KN P2=28.80.450.225=2.92 KN计算示意图（近似简化）（按3等跨连续梁计算）：A、抗弯强度验算：查施工手册结构静力计算表：M=0.175PL2 =0.1753.660.452 =0.13KN.m =M/W=0.2103103/（4.5

18、103）28.89N/mm2其中：W=4.5X103mm3则：=28.89N/mm2 fm=215 N/mm2B、挠度验算查施工手册结构静力计算表：=1.146pL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：206000 N/mm2 I表示惯性矩 I= 10.78104mm4则：=0.6772.921034503/(10020600010.78104)0.082mm =L/250=1.8mm说明该模板次龙骨符合施工设计要求。对拉螺栓验算（沿梁高450mm一道） A14对拉螺栓轴向拉力设计值为17.8KN。则N=2P=23.66=7.32 KNN=17.8KN,该对拉螺栓满足要求。4.1.3 300

19、X700梁侧模板荷载新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值：F=0.22Ct012V1/2F=CH 其中：C混凝土的密度，取为24KN/m3 t0 =200/（T+15） T混凝土的温度取T=15 t0=200/（15+15）=6.71外加剂修正系数，因采用泵送砼故取为1.152砼坍落度影响系数采用泵送砼，坍落度在140180之间，故2取为1.20V浇筑速度 取V=2.5m/h则：F=0.222451.21.152.51/2=77.19 KN/m2F=CH=240.7 =16.8 KN/m2取二者之间的小值则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F=16.8 KN/m2 振捣砼产生的荷载标准值 取F

20、7 =4 KN/m2 承载能力设计荷载：F1=(1.2F/+1.4F7)0.9 =23.18 KN/m2挠度验算荷载：F2=16.8 KN/m2其中0.9为计算折减系数。4.1.4 300X700梁侧模板体系验算梁侧模板体系验算计算示意图（按三等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载（取1m宽作为计算单元）：q1=F11=23.18 N/mmq2=F21=16.8 N/mm模板验算（15厚胶合板）A、抗弯强度验算=M/W其中：M=0.1qL2 =0.123.182252 =1.17105 N.mm 截面抵抗矩 W=bh2/61000152/637500mm3则：=3.13 N/mm2fm=13 N/

21、mm2其中fm-面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：4500 N/mm2I表示惯性矩 Ibh3/121000153/12=2.81105mm4 则：=0.67716.82254/(10045002.81105) 0.23mm= L/250=0.8mm 说明该模板符合施工规范要求。模板背楞验算（木方50*80）概况：模板背楞50*80木方沿梁高净间距225mm。计算示意图（按3等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载：q1=F10.225=5.22 N/mmq2=F20.225=3.78 N/mmA、抗弯

22、强度验算：=M/W其中：M=0.1qL2 =0.15.224502 =105705N.mm W=bh2/6=50802/6=53333mm3则：=1.98 N/mm2 fm=13 N/mm2B、挠度验算=0.677qL4/(100EI)其中：E表示弹性模量：9000 N/mm2 I表示惯性矩 I= bh3/12=50803/12=2133333mm4则：=0.6773.784504/(10090002133333)0.05mm =450/250=1.8mm说明该模板背楞符合施工设计要求。龙骨验算木方传递到龙骨的集中力为：P1=23.180.450.225=2.35 KN P2=16.80.45

23、0.225=1.7 KN计算示意图（近似简化）（按简支梁计算）：A、抗弯强度验算：查施工手册结构静力计算表： =0.53KN.m =M/W=0.53103103/（4.5103）117.78其中：W=4.5X103mm3则：=117.78N/mm2 fm=215 N/mm2B、挠度验算查静力计算表： =1.26mm =L/250=2.2mm 其中：E表示弹性模量：206000 N/mm2 I表示惯性矩 I= 10.78104mm4说明该模板龙骨符合施工设计要求。扣件验算梁两侧主龙骨下方在梁底采用钢管拉结，拉结处采用直角扣件；上方采用钢管斜撑。做法见附图。N=2P=2.352=4.7 KN单扣件

24、抗滑力为8KN，考虑折减系数0.8，则N=4.7 80.8=6.4 KN说明采用单扣件连接符合要求。4.2 梁板底模板体系验算2#、3#教学组团400800梁，8.4m层高进行计算，其他梁底的设置情况同设置，不再进行计算。体育馆300700梁，按照11.8m层高进行计算，其他梁底的设置情况同设置，不再进行计算。国际部4001200、300750梁，小于4001200且大于300750的梁按照4001200设置，小于300750梁按照300750梁设置，按照8.6m层高进行计算。取层高11.8m,150mm厚的板型计算，为保证立杆的连续型，其他板厚板底支撑设置情况同150mm厚板，不再进行计算。

25、立杆间距为900mm900mm，步距为1500mm。梁板模板采用多层胶合板（厚15mm），木方50*80、A48*3.0钢管。具体梁支撑情况详见附图。4.2.1 400X1200梁底模板体系验算（国际部）荷载标准值A 恒荷载钢筋、砼自重 25.50.41.2=12.24 KN/m模板自重 0.5(0.4+21.05) =1.25 KN/m合计 13.49 KN/mB 活荷载振捣荷载 20.4=0.8 KN/m荷载设计值（1.3513.49+1.40.70.8）0.9=17.1 KN/m荷载设计值：q1=17.1 KN/m验算挠度荷载标准值：q2=13.49 KN/m4.2.1.1梁底模板（15

26、mm厚木胶板）验算计算示意图（近似简化）（按2等跨连续梁计算）：化为线型均布荷载（取1m宽作为计算单元）：A、抗弯强度验算(按3跨连续梁计算)=M/W其中：M=0.125qL2 =0.12517.12002 =8.55104N.mm截面抵抗矩 W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3则：=2.28 N/mm2fm=13N/mm2B、挠度验算弹性模量 E=4500N/mm2 惯性矩 I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4=0.677qL4/(100EI) =0.67713.492004/(10045002.81105)则：=0.116mm=L/250=200

27、/250=0.8mm说明该模板符合施工设计要求。4.2.1.2模板底5080mm木方验算计算示意图（按三等跨连续梁验算）：化为线型均布荷载：q1=17.1/0.40.2=8.55 N/mm（强度验算）q2=13.49/0.40.2=6.75 N/mm（挠度验算）A、抗弯强度验算=M/W其中：M=0.1qL2 =0.18.554502 =173137.5N.mm截面抵抗矩 W=bh2/6=50802/6=53333mm3则：=3.25N/mm2fm=13N/mm2B、挠度验算弹性模量 E=9000N/mm2 惯性矩 I=bh3/12=50803/12=2133333mm4=0.677qL4/(1

28、00EI) =0.6776.754504/(10090002133333)则：=0.1mm=L/250=450/250=1.8 mm说明该次龙骨符合施工设计要求。4.2.1.3梁底龙骨（与梁纵截面垂直横杆）验算梁底设一根立杆，计算简图如图所示。N1=N3=8.550.45/2=1.92 KNN2=3.85 KNA、抗弯强度验算M=0.156FL=0.1561.92103500=149760 N.mm=M/W 149760/（4.5103）33.28N/mm2则：=33.28N/mm2fm=215 N/mm2满足要求。B、挠度验算0.11mm =L/250=2mm梁底龙骨挠度满足设计要求。4.2.1.4立杆强度、稳定性验算400宽的梁，搭设1000宽的支撑系统，梁底龙骨直接将力传给立杆。根据等跨连续梁公式可得：两侧立杆受