2016高大模板支撑系统专项施工方案.doc

铜川市耀州区锦阳新城小学体育活动室工程高大模板支撑系统专项施工方案铜川市第一建筑工程有限责任公司一、工程概况工程地点：铜川市耀州区锦阳新城工程名称：铜川市耀州区锦阳新城小学体育活动室工程建设单位：铜川市耀州区诚基开发投资有限公司设计单位：陕西省现代建筑设计研究院 监理单位：陕西省鼎新建设监理咨询有限公司施工单位：铜川市第一建筑工程有限责任公司建筑面积：局部一层建筑面积为697.68m2建筑高度：该层10.5m; 建筑安全等级：二级结构类型：框架结构主体结构合理使用年限：50年工程等级：一级屋面防水等级：ii级抗震设防类别：丙类抗震设防烈度：六度建筑耐火等级：二级建筑使用性质：体育活动室。 二、高支撑架模板设计1、设计参数（1）1轴到6轴区域模板支架搭设高度为10.2米，横向间距或排距0.8米；纵距1.2米；步距1.2米；（2） 梁基本尺寸为：截面 500mm1600mm，500 mm*1500 mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) 0.75米，（为了于板横向间距保持一致采用纵距0.5米）,横距0.8米,立杆的步距 1.20米，均采用双扣件，梁底增加2道承重立杆。2、构造措施 （1）立杆采用对接方式，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的布距内，错开距离500，与相近的横杆的距离不宜大于步距的三分之一。（2）横杆采用对接方式，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内，错开距离500且避开跨中，与相近的立杆的距离不宜大于纵距的三分之一。 （3）剪刀撑除了在两端设置外，中间每隔1215米设一道。剪刀撑应联系3-4根立杆，斜杆与地面的夹角为4560。 （4）连墙件可按二步三跨设置，采用单杆适长的横向平杆紧贴结构柱子、用短杆固定于柱侧。（5）支撑设置通长扫地杆用直角扣件与立杆相固定。（6）为了提高安全系数，顶板模板支撑采用横距0.8纵距1.0m，梁立杆纵距采用0.5m。3、验算资料体育活动室梁板模板扣件钢管高支撑架计算书结构布置（1）1轴至6 轴支撑架搭设高度为10.2m。（2）采用的钢管类型为483.5。（3）验算10.2m高支撑架。（4）沿支架四周外立面满设剪刀撑，支架内部中间每隔5-6根，或5-7米应在纵、横向的整体长度和高度分本设置连续剪刀撑。（5）水平剪刀撑，应在底部顶端设置水平剪刀撑外，还应在竖向剪刀撑顶部平面内设置水平剪刀撑。（6）主杆底端应设置底座或通长垫板，垫板的长度应大于2个立杆间距，板厚不应小于50mm，板宽不应小于200mm. 剪刀撑平面布置示意a、板结构计算图1 模板支撑架平面图图2 模板支撑架立面简图一、参数信息1.脚手架参数 横向间距或排距(m):0.8；纵距(m):1.2；步距(m):1.2； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.1；脚手架搭设高度(m):10.2； 采用的钢管(mm):483.5 ； 483.5钢管截面积a=4.89cm2 483.5钢管截面模量w=5.08cm3483.5钢管回转半径i=1.58cmq235钢强度设计值f=205 n/mm2扣件抗滑承载力系数:0.80； 底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数 模板与木板自重:0.35 kn/m2混凝土与钢筋自重:25 kn/m2 楼板浇筑厚度:0.12 m倾倒混凝土荷载标准值:2 kn/m2 施工均布荷载标准值:1 kn/m23.木方参数木方弹性模量e:9500n/mm2；木方抗弯强度设计值:f=13 n/mm2；木方抗剪强度设计值: t=1.3 n/mm2；木方的间隔距离:300 mm木方的截面宽度:80 mm木方的截面高度:100 mm木方的截面惯性矩i：i=8.00010.00010.00010.000/12 = 666.67 cm4木方的截面抵抗矩w：w=8.00010.00010.000/6 = 133.33 cm3二、支撑木方的计算1、荷载计算1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重： q1=250.30.12=0.9 kn/m；(2)模板的自重线荷载: q2=0.350.3=0.105 kn/m ；(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kn)： p=(1+2)1.20.3= 1.08kn2、计算简图图3 木方计算简图3、强度计算最大弯矩考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算如下: 其中：均布荷载设计值 q=1.20.9+1.20.105=1.206kn/m 集中荷载设计值 p=1.41.08=1.512kn 最大弯矩 mmax=1.5121.2/4+1.2061.21.2/8=0.671kn.m 最大支座力 n=1.512/2+1.2061.2/2=1.480kn 截面应力 =m/w=0.671106/133333.3=5.033 n/mm2f=13n/mm2木方的计算强度小于抗弯强度设计值13n/mm2,满足要求。4、抗剪计算最大剪力: q=ql/2 + p/2=1.2061.2/2+1.512/2=1.480kn 截面抗剪强度计算值:t=3q/2bh =31480/(280100)=0.278n/mm2t=1.30n/mm2上式中,b木方的截面宽度； h木方的截面高度。 木方的抗剪强度计算满足要求。5、挠度计算最大挠度考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和。计算公式： 其中：均布荷载标准值 q=0.900+0.105=1.005kn/m 集中荷载标准值 p=1.08kn 最大变形 v=108012003/(4895006666666.67) +51.00512004/(38495006666666.67)=1.042mmv=1000/250木方的最大挠度小于1000/250,满足要求。三、木方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。1、荷载计算集中荷载p取纵向板底支撑传递力。p=1.2061.2 + 1.512 =2.959kn2、计算简图图4 木方支撑钢管计算简图3、内力计算根据计算简图求得第一支座反力n1=1.875p，第二支座反力n2=2.625p。然后求得各截面的弯矩如下图：图5 木方支撑钢管弯矩图（kn.m）最大弯矩mmax=0.32.959=0.888kn.m截面应力=m/w=888000/5080=174.803n/mm2f=205 n/mm2支撑钢管的计算强度小于强度设计值205 n/mm2,满足要求!四、扣件抗滑移验算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力可按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第5.2.5条: 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=n2=2.625p=2.6252.959=7.767kn当直角扣件的拧紧力矩达40-65n.m时,试验表明:单扣件在12kn的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kn。单扣件抗滑承载力的设计即可满足要求。五、立杆的稳定性计算1、荷载计算作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载和风荷载。（1）静荷载标准值包括以下内容：脚手架的自重荷载标准值： ng1 = 0.148922.3= 3.32kn钢管的自重计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001附录a 双排架自重标准值。模板的自重荷载标准值： ng2 = 0.350.81.2= 0.336kn钢筋混凝土楼板自重荷载标准值： ng3 = 250.120.81.2=2.88kn经计算得到，恒荷载标准值 ng=ng1+ng2+ng3=3.32+0.336+2.88=6.536kn。（2）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 nq = (1+2)0.81.2=2.88kn。（3）不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 n=1.2ng+1.4nq=1.26.536+1.42.88=11.875kn2、计算单元图6 楼板支撑架荷载计算单元3、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=11.875kn； 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 cm； a 立杆净截面面积(cm2)：a = 4.89 cm2； w 立杆净截面模量(cm3)：w=5.08 cm3； 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 =205n/mm2； lo 计算长度 (m)；如果完全参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001，由公式(1)或(2)计算 lo = k1h (1) lo = (h+2a) (2)式中：k1- 计算长度附加系数，取值为1.155； - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u = 1.70； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m； h - 立杆步距公式(1)的计算结果： 立杆计算长度: lo=k1uh=1.1551.71.2=2.356 m lo/i=2356/ 15.8=149.114 由长细比lo/i的结果查扣件式规范附录c表c得到轴心受压立杆的稳定系数=0.287。钢管立杆抗压强度计算值：=11875/（0.287489） = 84.614 n/mm2f = 205 n/mm2立杆稳定性满足要求。公式(2)的计算结果： 立杆计算长度 lo=h+2a=1.2+0.12=1.4m lo/i=1400/15.8=88.608 由长细比 lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.618 ；钢管立杆受压强度计算值:=11875/（0.618489）=39.295n/mm2f = 205 n/mm2 立杆稳定性满足要求。 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“杜荣军:扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全表1”取值1.185； k2 - 计算长度附加系数，h+2a=1.4按照“杜荣军:扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全表2”取值1.092 ；公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 lo=k1k2(h+2a)=1.1851.092(1.2+0.12)=1.812 m lo/i=1812/15.8=114.684 由长细比 lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.417。钢管立杆抗压强度计算值：=11875/（0.417489）=58.236n/mm2f = 205 n/mm2立杆稳定性满足要求。 b、 梁结构计算 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（jgj130-2011）和施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。模板支架搭设高度为10.2米，基本尺寸为：梁截面 500mm1600mm及500 mm*1500 mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) 0.75米，（为了于板横向间距保持一致采用横距0.6米）,纵距0.8米,立杆的步距 1.20米，均采用双扣件，梁底增加二道承重立杆。图1 梁模板支撑架立面简图计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。集中力大小为 f = 1.225.0000.1203.0000.150=1.620kn。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 = 25.0001.5000.150=5.625kn/m (2)模板的自重线荷载(kn/m)： q2 = 0.3500.150(21.500+0.600)/0.600=0.315kn/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 = (1.000+2.000)0.6000.150=0.270kn 均布荷载 q = 1.25.625+1.20.315=7.128kn/m 集中荷载 p = 1.40.270=0.378kn 面板的截面惯性矩i和截面抵抗矩w分别为: 本算例中，截面惯性矩i和截面抵抗矩w分别为: w = 15.001.801.80/6 = 8.10cm3； i = 15.001.801.801.80/12 = 7.29cm4； 计算简图 弯矩图(kn.m) 剪力图(kn) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 n1=0.542kn n2=1.786kn n3=1.786kn n4=0.542kn 最大弯矩 m = 0.034kn.m 最大变形 v = 0.1mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.03410001000/8100=4.198n/mm2 面板的抗弯强度设计值 f，取15.00n/mm2； 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度计算值 t=3901.0/(2150.00018.000)=0.501n/mm2 截面抗剪强度设计值 t=1.40n/mm2 抗剪强度验算 t t，满足要求! (3)挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.145mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!二、梁底支撑木方的计算 （一）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 = 1.786/0.150=11.903kn/m 最大弯矩 m = 0.1ql2=0.111.900.150.15=0.027kn.m 最大剪力 q=0.60.15011.903=1.071kn 最大支座力 n=1.10.15011.903=1.964kn 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩i和截面抵抗矩w分别为: w = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3； i = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.027106/83333.3=0.32n/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0n/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 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 截面抗剪强度计算值 t=31071/(250100)=0.321n/mm2 截面抗剪强度设计值 t=1.30n/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6779.920150.04/(1009500.004166666.8)=0.001mm 木方的最大挠度小于150.0/250,满足要求! 三、梁底支撑钢管计算 (一) 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 支撑钢管弯矩图(kn.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kn) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 mmax=0.075kn.m 最大变形 vmax=0.020mm 最大支座力 qmax=2.309kn 抗弯计算强度 f=0.075106/5080.0=14.72n/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300.0/150与10mm,满足要求! (二) 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 支撑钢管弯矩图(kn.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kn) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 mmax=0.831kn.m 最大变形 vmax=1.300mm 最大支座力 qmax=12.651kn 抗弯计算强度 f=0.831106/5080.0=163.61n/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750.0/150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=12.65kn 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65n.m时,试验表明:单扣件在12kn的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kn； 双扣件在20kn的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kn。 五、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，它包括： 横杆的最大支座反力 n1=12.65kn (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 n2 = 1.20.14915.000=2.680kn n = 12.651+2.680=15.332kn 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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 钢管立杆抗压强度计算值 (n/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00n/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.15m； 公式(1)的计算结果： = 101.80n/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果： = 49.64n/mm2，立杆的稳定性计算 f,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 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.047； 公式(3)的计算结果： = 64.81n/mm2，立杆的稳定性计算 2，8758100梁8758100悬臂构件100混凝土结构在模板和支架拆除后，需待混凝土强度达到设计混凝土强度等级后，方可承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，必须经过核算，加设临时支撑。拆模流程示意图如下:拆模流程示意图模板专项方案已审批试块强度符合拆模强度要求下发拆模任务书 拆模申请上道工序完成 作业环境符 合安全要求拆模后及时清理、堆放设置作业警戒区按拆模操作要求及顺序拆模注：梁、柱侧模拆模，不需强度报告，但砼强度应满足拆模时构件不掉楞。2、拆模顺序拆模应遵循：分段分区块拆除、平面上先拆临边跨后拆内部跨、垂直方向分层分皮自上而下拆除、先拆非承重模板再拆除承重模板；拆梁底模应从梁跨的中间向两边拆除，拆悬臂梁梁底的模板时应从悬臂端向支座端拆除；同时拆除模板时应随拆随清理并堆放整齐，拆模操作顺序如下：1）柱模板：搭设作业平台拆除斜撑支撑水平杆自上而下拆除柱箍或横楞拆除模板间连接螺栓或回形销拆除模板清理模板并分类堆放。2）墙板模板：搭设作业平台拆除斜撑支撑水平杆拆除墙板拉结螺栓拆除模板表面楞杆及模板间连结杆件拆除墙面模板清理模板并分类堆放整齐。3）梁、顶板模板：搭设作业平台拆梁侧支模水平杆斜撑拆除梁侧模板底承重水平横杆对搭接立杆可拆除上立杆或适当下放上立杆拆顶板底模板拆梁底承重水平横杆拆梁底模板拆支模架剪刀撑拆支模架横杆拆支模架立杆。六、安全注意事项1、进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须佩带安全带。2、经医生检查认为不适宜高空作业的人员，不得进行高空作业。3、工作前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳链系挂在身上，钉子必须放在工具袋内，以免掉落伤人。工作时要思想集中，防止钉子所脚和空中滑落。4、安装与拆除5m以上的模板，应搭脚手架，并设防护栏杆，防止上下在同一垂直面操作。5、高空、复杂结构模板的安装与拆除，事先应有确保安全的措施。6、遇六级以上的大风时，应暂停室外的高空作业，雨后应先清扫施工现场，略干不滑时再进行工作。7、二人抬运模板时要互相配合，协同工作。传递模板，工具应用运输工具或绳子系牢后升降，不得乱抛。组合钢模板装拆时，上下应有人接应。钢模板及配件应随装拆随运送。8、不得在脚手架上堆放大批模板等材料。9、支撑、牵杠等不得搭在门窗框和脚手架上。通道中间的斜撑、拉杆等应设在1.8m高以上。10、支模过程中，如需中途停歇，应将支撑、搭头、柱头等钉牢。拆模间歇时，应将已活动的模板、牵杠、支撑等运走或妥善堆放，防止因踏空、扶空而坠落。11、模板上有预留洞者，应在安装后将洞口盖好，混凝土板上的预留洞，应在模板拆除后即将洞口盖好。12、拆除模板一般用长撬棒，人不许站在正在拆除的模板上，在拆除楼板模板时，要注意整块模板掉下，尤其是用定型模板做平台模板时更要注意，拆模人员要站在门窗洞口外拉支撑，防止模板突然全部掉落伤人。13、在组合钢模板上架设的电线和使用电动工具，应用36v低压电源或采取其它有效的