十〇八众泰汽车高大模板支撑方案

0一、编制依据1、临沂众泰汽车工程施工图纸及其引用的图集2、 临沂众泰汽车工程地质勘探报告3、 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002（2011 年版）4、 建筑施工手册缩印本（第四版）5、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-20116、 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80-917、 建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20088、 混凝土结构设计规范GB50010-2010二、工程概况本工程名称为临沂众泰汽车工程，位于临沂市经济开发区香港路与临工路交汇处东南。由临沂众泰汽车零部件制造有限公司筹建；工程设计单位为机械工业第九设计研究院有限公司；工程监理单位为山东鲁焱项目工程管理有限公司临沂分公司；施工单位天元建设集团有限公司第十建筑工程公司。本工程总建筑面积 100464m2，主要为网架结构/框架。其中总装车间 56784m2，涂装车间 43680m2 本工程建筑结构设计使用年限为 50 年，本工程建筑抗震设防烈度8 度，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为 a 级。本施工方案是针对模板支架设计。特别是层高相对较高，梁板荷载较大，要经过周密的受力计算确定模板支架参数。高支模板施工情况：本工程总装车间生活区层高 8.97 米为高支撑模板体系，现浇板厚 100 mm，梁跨度 9 米，现浇梁最大截面为 3001300mm，采用 C30 商品混凝土。在一层高支模施工之前，采用素土先进行基础分步分层回填，回填至垫层底标高约-0.6米，因此梁支撑高度约为 8.05 米，板底支撑约为 9.35 米。综合最不利因素考虑来计算。高支模处剖面如下图所示，平面图详见后面附图。1三、施工准备：1、模板支撑采用 48,.33.6mm 钢管脚手架。质量应符合现行国家标准碳素结构钢 （GB/T700）中 Q235A 级钢及现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定。支模架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达 65N.m 时，不得发生破坏。2、梁、板采用 15mm 厚覆膜木模板。模板之间允许偏差 1mm。所有模板统一在现场加工成型，现场拼装。3、梁侧面的次楞均采用木方，木方统一刨成 5080mm。4、对拉螺杆采用 14 普通螺杆，加套塑料套管。5、梁板垫块全部选用大理石垫块。6、回填土已经进行分步分层回填完成，并夯实。四、支设方案（1）高大模板支撑体系支撑在夯实回填土上，立杆底部垫 50mm250 mm通长木垫板，木板上加设 1501508mm 厚钢底座。（2）梁模板：、本工程梁底模、梁侧模采用 5080 木方，覆膜板厚为 15，梁底木 1方间距为 200 mm，梁底小横杆的间距为 450mm,梁侧内楞 5080 木方间距 200 mm，外楞采用 5080 木方间距 450mm。、在复核梁底标高轴线位置无误后，拉线找直，底模采用十字形转卡 2固定牢固，梁侧模包住底模，侧模在梁底部位采用镰刀卡进行加固，在梁水平方向间距 450mm、竖向上在距离梁底 300 mm 位置设置 14 对拉螺栓一道。、立杆纵距 900，立杆排距 900 mm，共设三排，支撑立杆下铺设垫板， 3与板支撑系统连成一个整体。（3）板模板：板面拼缝必须严密。 1板下立杆纵横间距均为 900mm，板底模板支撑的间距为 200mm。 2（4）构造要求：2沿支架四周外立面应设由下至上的竖向连续式剪刀撑；中间在纵横向 1每隔 8 米左右设由下到上的竖向连续剪刀撑，其宽度为 6m，确保支撑结构的稳定性。扫地杆距地 200mm，第一步大横杆距地高度为 1.4 米，板底下、梁底下 2分别设置大横杆，板顶端横杆的间距为 1.1 米，其余均为 1.2 米。支撑体系如上图所示：纵横向水平杆必须满设，并与周围满堂架进行拉结。 3立杆必须使用对接连接，对接扣件应交错布置，立杆不得通过横杆传 4递。五、模板计算：5.1 板模板计算：（一）参数1.模板支撑及构造参数 混凝土板厚度(m)：0.100m；板支撑架搭设高度 9.35m， 立杆上端伸出至模板支撑点长度 a(m)：0.10m； 脚手架步距(m)：1.20m； 立杆纵横间距 L (m)：0.900m； 采用的钢管类型为 48.3mm3.6mm； 2.荷载参数 模板自重(kN/m 2)：0.35； 新浇混凝土自重：24.0kN/m 3； 钢筋自重(kN/m3)：1.1；施工均布荷载标准值(kN/m 2)： a.计算模板及直接支撑模板的小楞时取 2.50； b.计算直接支撑小楞的主楞时取 1.5； c 计算支架立柱时取1.0； 振捣混凝土荷载标准值(kN/m 2)：水平模板取 2.0，垂直面板取 4.0； 倾倒混凝土侧压力(kN/m 2)：2.0； 新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值：F、F中较小值；i=1.2 F=0.22ct01 2V 1/2 F=cH 3.材料参数 木材弹性模量 E(N/mm2)：9500； 木材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)：13； 木材抗剪强度设计值 fv(N/mm2)：1.4； 面板弹性模量 E(N/mm2)：9500； 面板抗弯强度设计值 fm(N/mm2)：13； 钢材弹性模量 E(N/mm2)：2.0610 5； 钢材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)：205；钢管截面抵抗距 W：5.08cm 3；截面惯性矩I：12.19cm 4, 4.板底模板参数 面板厚度(mm)：15；板底模板支撑的间距(mm)：200。 3（二） 、模板支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算，方木的截面力学参数为（ 截面惯性矩 I 矩 形 ：b*h*h*h/12 其 中 ： b宽 ； h高 ; 矩形截面抵抗矩 W=bh*h/6）方木：5*8cm本算例中，面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 5.008.008.00/6 = 53.333cm3；I = 5.008.008.008.00/12 = 213.333cm4；1、荷载的计算（1）钢筋混凝土板自重(kN/m)：标准值：q1 = (24+1.1)0.1200.200=0.602kN/m设计值：q1 / =1.20.602=0.72kN/m（2）模板的自重线荷载(kN/m)：标准值：q2 = 0.350.2=0.07kN/m设计值：q2 /= 1.20.07=0.084kN/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/m)：标准值：q3 = (2.5+2.0)0.200=0.9kN/m设计值：q3 / = 1.40.9=1.26kN/m2、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:4Mmax=0.080(q1/+ q2/)l2+0.101 q3/l2=0.080(0.72+0.084) 0.92 +0.1011.260.92=0.155kN.m截面应力 =0.155106/53333.0=2.92N/mm2方木的计算强度小于 13.0N/mm2，满足要求。3、抗剪计算.最大支座力 V = -0.600（q1 /+ q2/）l-0.617 q3 /l= -0.600(0.72+0.084)0.9-0.6171.26 0.9=-1.134 kN 截面抗剪强度: T = 3V/2bh =31478/(25080)=0.420N/mm2 小于截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2 ，满足要求。4、挠度计算计算挠度采用标准值，计算公式如下: Wmax=0.677(q1+q2)l4/100EI =0.677(0.602+0.07) 9004/10095002133333=0.314mm小于方木的最大允许挠度 900/400=2.25 mm，满足要求!（三）板底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，计算简图如下：1、荷载计算：（1）恒载传递给钢管的集中力 P：标准值：P1=（0.602+0.07）0.9=0.605kN设计值：P1 /=1.20.605=0.723kN（2）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载( kN/m)：计算直接支撑小楞的主楞时取 1.5；标准值：P2 = (1.5+2.0)0.200=0.7kN/m设计值：P2 / = 1.40.7=0.98kN/m2、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:跨中 M1max=0.244P1/l+0.289 P2/l=0.2440.7230.9 +0.2890.980.9=0.414kN.m截面应力 1=0.414106/5080=82N/mm25小于钢材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)205，满足要求。支座 M2max=-0.267P1/l-0.311 P2/l=-0.2670.7230.9-0.3110.980.9= -0.100kN.m截面应力 1=0.100106/5080=19N/mm2小于钢材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)205，满足要求。3、挠度计算计算挠度采用标准值，计算公式如下: Wmax=1.883P1l3/100EI =1.8830.6051039003/1002.0610512.19104=0.33mm小于钢管的最大允许挠度 900/400=2.25 mm，满足要求!（四）立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。1、静荷载标准值包括以下内容：（1）模板的自重(kN)： NG1 = 0.3500.90.9=0.284kN（2）钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG2= （24+1.1）0.1200.900.90=2.44kN（3）钢管脚手架自重(kN)： NG3= 0.1297.32=0.94 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+ NG3 =3.664kN。2、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载，计算支架立柱时，施工均布荷载标准值取 1.0 (kN/m2)。活荷载标准值：NQ = (1.0+2.0)0.90.9=2.43kN3、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=1.23.664+1.42.43=7.802kN- 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 = 1.58；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； - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm 2)；f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm 2；lo - 计算长度 (m)；根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 ，立杆计算长度 lo 有两个计算公式 lo=kh 和 lo=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即：lo = Max1.1551.541.5,1.5+20.1= 2.668 m；k - 计算长度附加系数，取值为：1.155； - 计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录 C-2，=1.54；a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m;6得到计算结果: 立杆的计算长度lo/i = 2668 / 15.8 = 169 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.248 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=9.26310 3/(0.248489) = 64.3N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 64.3N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！5.2.梁模板计算：（一）参数1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m)：0.3； 梁截面高度 D(m)：0.8 ；混凝土板厚度(m)：0.100；梁支撑架搭设高度 H(m)：8.05m； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10； 脚手架步距 (m)：1.50； 梁底立杆纵向间距 (m)：0.45，排距(m)：0.6，共设三排；梁底木楞间距 0.20 m；梁底小横杆间距 0.45 m ，采用的钢管类型为 48.33.6。2、荷载参数模板自重(kN/m 2)：0.35； 新浇混凝土自重：24.0N/m 3； 钢筋自重(kN/m3)：1.5；施工均布荷载标准值(kN/m 2)： a.计算模板及直接支撑模板的小楞时取 2.50； b.计算直接支撑小楞的主楞时取 1.5； c 计算支架立柱时取1.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m 2)：水平模板取 2.0，垂直面板取 4.0； 倾倒混凝土侧压力(kN/m 2)：2.0； 新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值：F、F中较小值；c=1.2 F=0.22ct01 2V 1/2 ，F=cH3、材料参数木材弹性模量 E(N/mm2)：9500.0； 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； 面板弹性模量 E(N/mm2)：9500.0； 面板抗弯强设计值 fm(N/mm2)： 13.0； 钢材弹性模量 E(N/mm2)：2.06105； 钢材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)：205；4、.梁底模板参数梁底模板支撑的间距(mm)：200.0； 面板厚度(mm)：15.0；梁底小横杆间距(mm)：450。5、梁侧模板参数梁侧面板厚度（mm）：15；梁侧次楞间距(mm)：200；主楞间距(mm)：450。（二） 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。本算例中，面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为（截面惯性矩 I矩形：b*h*h*h/12 其中：b宽；h高; 矩形截面抵抗矩 W=bh*h/6） ，计算面7板时取 1m 的计算单元：W=1000.015.02/6= 3.75104mm3； I = 1000.015.03/12 = 2.81106mm4；1.抗弯强度验算,按以下公式进行面板抗弯强度验算：其中， 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 =200.00mm；Q 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；（1）新浇混凝土及钢筋荷载：标准值：q1=（24+1.5）1.00.8=20.4kN/m；设计值：q1/ =1.2（24+1.5）1.00.8=24.48kN/m；（2）模板结构自重荷载：标准值：q2=0.351.0=0.35kN/m；设计值：q2/ =1.20.35=0.42kN/m；（3）振捣混凝土时产生的荷载：标准值：q3=2.01.0=2.0kN/m；设计值：q3/ =1.42.01.0=2.8kN/m；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:Mmax=0.080(q1/+ q2/)l2+0.101 q3/l2=0.080(24.48+0.42) 0.22 +0.1012.80.22=0.120 kN.m截面应力 =0.120106/3.75104=3.2N/mm2方木的计算强度小于 13.0N/mm2，满足要求。2.挠度计算计算挠度采用标准值，计算公式如下: Wmax=0.677(q1+q2)l4/100EI =0.677(20.4+0.42) 2004/10095002.81106=0.02mm小于胶合板的最大允许挠度 200/400=0.5 mm，满足要求!（三）梁底支撑木方的计算方木按照三跨连续梁计算，方木的截面力学参数为（截面惯性矩 I 矩形：b*h*h*h/12 其中：b宽；h高; 矩形截面抵抗矩 W=bh*h/6）方木：5*8cm本算例中，面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = 5.008.008.00/6 = 53.333cm3；I = 5.008.008.008.00/12 = 213.333cm4；81、荷载的计算（1）钢筋混凝土板自重(kN/m)：标准值：q1 = (24+1.5)0.80.200=4.08kN/m设计值：q1/ =1.24.08=4.9N/m（2）模板的自重线荷载(kN/m)：标准值：q2 = 0.350.2=0.07kN/m设计值：q2/= 1.20.07=0.084kN/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/m)：标准值：q3 = (2.5+2.0)0.200=0.9kN/m设计值：q3/ = 1.40.9=1.26kN/m2、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:Mmax=0.080(q1/+ q2/)l2+0.101 q3/l2=0.080(4.9+0.084) 0.452 +0.1011.260.452=0.167 kN.m截面应力 =0.167106/53333.0=3.129N/mm2方木的计算强度小于 13.0N/mm2，满足要求。3、抗剪计算.最大支座力 V = -0.600（q1/+ q2/）l-0.617 q3/l= -0.600(4.9+0.084)0.45-0.6171.26 0.45=-1.696 kN 截面抗剪强度: T = 3V/2bh =31696/(25080)=0.636N/mm2 小于截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 ，满足要求。4、挠度计算计算挠度采用标准值，计算公式如下: Wmax=0.677(q1+q2)l4/100EI =0.677(4.08+0.07)4504/10095002133333=0.1mm小于方木的最大允许挠度 450/400=1.12 mm，满足要求!（四）梁底支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下的二跨连续梁计算，计算简图如下：91、荷载计算：（1）恒载传递给钢管的集中力 P：标准值：P1=（4.08+0.07）0.45=1.868kN设计值：P1/=1.21.868=2.242kN（2）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载( kN/m)：计算直接支撑小楞的主楞时取 1.5；标准值：P2 = (1.5+2.0)0.2000.45=0.315kN/m设计值：P2/ = 1.40.315=0.441kN/m2、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:跨中 Mmax=0.222P1/l+0.278 P2/l=0.2222.2420.6 +0.2780.4410.6=0.373kN.m截面应力 1=0.373106/5080=73N/mm2小于钢材抗弯强度设计值 fm(N/mm2)205，满足要求。3、挠度计算计算挠度采用标准值，计算公式如下: Wmax=1.466P1l3/100EI =1.4661.8681036003/1002.0610512.19104=0.6mm小于钢管的最大允许挠度 600/400=1.5 mm，满足要求!（五）立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。1、静荷载标准值包括以下内容：（1）模板的自重(kN)： NG1 = 0.3500.60.45=0.09kN（2）钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG2= （24+1.5）0.80.600.45=5.508kN（3）钢管脚手架自重(kN)： NG3= 0.1296.2=0.8kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+ NG3 =6.498kN。2、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载，计算支架立柱时，施工均布荷载标准值取 1.0 (kN/m2)。活荷载标准值：NQ = (1.0+2.0)0.60.45=0.81kN3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式10N = 1.2NG + 1.4NQ=1.26.498+1.40.81=8.834kN- 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 = 1.58；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； - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2)；f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm2；lo - 计算长度 (m)；根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 ，立杆计算长度 lo 有两个计算公式 lo=kh 和 lo=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即：lo = Max1.1551.541.5,1.5+20.1= 2.668 m；k - 计算长度附加系数，取值为：1.155； - 计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录 C-2，=1.54；a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m;得到计算结果: 立杆的计算长度lo/i = 2668 / 15.8 = 169 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.248 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=12.936103/(0.248489) = 74N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 107N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！5.3.梁侧对拉螺栓受力支撑计算：1、参数及梁侧模板荷载面板厚度（mm）：15；主楞间距(mm)：450； 次楞间距(mm)：200； 穿梁螺栓水平间距(mm)：450； 穿梁螺栓竖向受力距离(mm)：680； 穿梁螺栓直径(mm)：14；（1）荷载计算混凝土侧压力：F1=0.22Ct012V1/2=0.222451.21.1531/2=63.10 KN/m2F2=CH=240.8=19.2 KN/m2F1、F2新浇混凝土对模板产生的最大侧压力；C混凝土中立密度，取材 24KN/m3；t0新浇混凝土初凝时间，取 t0=5h；V混凝土浇筑速度，取 V=3m/h；H混凝土侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度，取 H=0.8m；1外加剂影响修正系数，1=1.22混凝土坍落度修正系数。取 2=1.15。混凝土侧压力标准值取两者中小值，即 F2=19.2KN/m2混凝土侧压力设计值F=F1分项系数11=19.21.2=23.04 KN/m2倾倒混凝土时产生的水平荷载：4KN/m2设计值为 1.44=5.6KN/m2荷载组合值F=23.04+5.6=28.64 KN/m2查施工手册表 8-4，M14 对拉螺栓截面容许拉力为：17.80KN。M14 对拉螺栓截面拉力为：N=F0.450.68=28.640.450.68=8.764 KN17.80KN （可）六、安全施工保证措施（一）支撑体系搭设施工作业前，必须由专业技术安全管理人员对班组进行安全技术交底，搭设的过程中安全技术人员应监督班组按施工方案进行搭设，班组搭设作业完毕后上报，项目部组织人员对模板支撑体系进行验收，浇筑混凝土前组织相关人员对支撑体系进行全面检查，主要检查立杆顶调节丝的长度和扣件扭矩力。并形成文字记录。1)构件进场后，要认真检查构件和材料是否符合设计要求，特别是承重构件其检查验收手续要齐全。2) 保证运输道路畅通，现场有安全防护措施。3) 检查木工施工机具运转是否正常，电源线的漏电保护装置要齐全。4)施工作业前，现场施工人员（负责人）要认真向有关人员作安全技术交底，特别是新的模板工艺，必须通过试验，编制详细的作业指导书，并组织人员进行操作培训。5）立杆顶调节丝其螺杆伸出钢管顶部不得大于 200mm，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于 3mm，安装时必须保证上下同心。（二）模板施工的安全要求a.模板施工安全的基本要求1) 模板工程作业高度在 2m 以上时,严格按“高处作业安全技术规范”的要求进行操作和防护。2) 采用全封闭施工，模板施工作业区，周围应设安全网、防护栏杆。3) 操作人员上下通行走楼梯，不许攀登模板或支架上下。4) 不许在框架梁及其他狭窄而无防护栏的模板上行走。5) 不得在作业架子上，平台上堆放模板料。6) 高处支模工人所用工具不用时，要放在工具袋内，不能随意将工具、模板零件放在脚手架上，以免坠落伤人。7) 模板支撑不能固定在防护脚手架，避免发生倒塌或模板位移。8）遇六级以上大风时，暂停室外的高空作业。9）模板支撑必须通过验收，验收合格后方可投入使用，并在浇捣混凝土过程中进行位移和变形监测。b.模板安装的安全技术要求1) 采用塔机吊运模板等材料，要有专人指挥，被吊的模板构件和材料要捆牢，避免散落伤人，重物下的操作人员要避开起重臂的下方。2) 梁或现浇板支模，搭设牢固的操作平台，要避免上下同时作业。123) 楼层支模架采用整体