金鼎科技工业园生活配套三期—服务中心高支模施工方案.doc

GD2201003GD2201003 高支模工程施工方案高支模工程施工方案 工程名称： 金鼎科技工业园生活配套三期服务中 心 工程地点： 珠海市金鼎工业园景峰广场 施工单位： 阳东县第二建筑工程公司 编制单位： 阳东县第二建筑工程公司 编 制 人： 编制日期： 2013 年 12 月 1 日 审批负责人： 审核日期： 年 月 日 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 目 录 第一节、 工程概况 1 1 第二节、 高支模模型选定及设计 2 2 （一）高支模支撑架体系选定.2 （二）高支模支撑架体系设计.2 第三节、 模板支撑系统结构计算书 4 4 （一）梁模板(扣件钢管架)计算书.4 （二）板模板(扣件钢管高架)计算书21 （三）柱模板计算书.29 第四节、 梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求 5757 第五节、 高支模施工作业 5858 （一）准备工作 .58 （二）模板的配置及发放.59 （三）高支模钢管架搭设施工.60 （四）支模方法及拆除.64 （五）高支模脚手架质量保证措施69 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 1 页 第一节、 工程概况 1.0.1 工程名称：金鼎科技工业园生活配套三期项目服务中心 1.0.2 工程地点：珠海市金鼎金峰路北侧、一六八医院西侧 1.0.3 工程投资：工程投资额约为 1198 万元人民币 1.0.4 建筑面积：10561.00 1.0.5 工期：施工单位工期为 300 个日历天（从 2013 年 12 月 12 日起算） 1.0.6 质量要求：达到广东省建筑工程合格标准 1.0.7 项目特征：本工程为公共建筑，建筑面积：10561.00，共 10 层，地下 室 1 层，地上 9 层，地下层高 4.2m，首层层高为 4.5m，二层层高为 4.2m，三至四层 层高 3.5 米，五层以上层高 3.15 米，屋顶花架高 9 米，建筑总高度为 39.78 米，地面 粗糙度为 B 类，结构设计使用年限 50 年，工程抗震设防烈度为 7 度；建筑抗震设防分 类为乙级，抗震等级为三级，结构安全等级为二级，耐火等级为二级，地基基础设计等 级为乙级，基础工程为预应力混凝土 400 管桩基础，主体为框架结构，0.00 标高相 当于绝对标高 16.65 米。 1.0.8 有关单位名称： 建设单位：珠海市金鼎园区服务有限公司 勘察单位：陕西工程勘察研究院珠海分院 设计单位：中机国际工程设计研究院 施工单位：阳东县第二建筑工程公司 监理单位：珠海市城市开发监理有限公司 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 2 页 第二节、 高支模模型选定及设计 （一）高支模支撑架体系选定 本工程地下层高 4.2m，首层层高为 4.5m，二层层高为 4.2m，三至四层层高 3.5 米， 五层以上层高 3.15 米，屋顶花架高 9 米，属于高大模板支撑系统，拟采用扣件式钢管 脚手架支撑系统，俗称满堂红。 为方便计算，对净高最大为 9 米的屋顶花架梁板模板支撑体系进行高支模体系的 设计计算，其余部位参照此计算结果进行施工。 （二）高支模支撑架体系设计 屋顶花架梁、板高支模部位属高大跨度结构，最大柱距为 8.0m，最大跨度为 7.2m，主梁截面尺寸为 300*1200、300*800等，次梁截面尺寸为 250*700、 250*600等，板厚为 120。模板采用 18厚胶合板，木枋规格 80*80，钢管规格 为 48*3.5，板底水平步距为 1.5m，板底立杆柱距为 1.0m。梁底水平步距加密为 1.2m，梁底立杆间距为横向 0.4、纵向 0.6 米。梁底横向木枋间距为 250，纵向设置 2 条 48*3.5钢管，板底木枋间距为 300。 高支模支撑架由立杆、水平杆、剪刀撑以及连接它们的扣件组成。水平杆、立杆、 剪刀撑均采用 483.5普通焊接钢管,钢管长度 46m，扣件采用直角扣件、旋转扣 件、对接扣件。 1、立杆 立杆从地面起开始布置，每根立杆底部应设置底座或垫板。立杆接长采用对接扣 件连接，对接接头应交错布置。相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立 杆的两个相隔接头在接头高度方向错开的距离为 500，各接头中心至主节点的距离不 应大于步距的 1/3，具体布置见满堂支撑架平面图。 2、水平杆 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 3 页 首先在满搭架底部距离地面 200mm 处纵横各设一道扫地杆，然后按纵横两个方向 布置水平杆，水平杆步距为 1500mm，水平杆与立杆用扣件连接牢固。水平杆的接长应 优先采用对接连接，对接接头应交错布置两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同 跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离为 1000，各接头中心至 最近主节点的距离不应大于纵距的 1/3。当水平杆采用搭接连接时，搭接长度为 1m， 应等间距设置 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离为 1500。由于主梁截面较大，相应荷载亦较大，为保证主梁底部杆件连接牢固，主梁 底部的水平杆及找平杆与立杆用双扣件连接，增加抗滑移能力。 3、剪刀撑 剪刀撑在垂直于 楼面梁的两个方向布置，剪刀撑与水平面 的夹角为 45，剪 刀撑排距为 6m，剪刀撑跨越立杆的根数为 5 根。剪刀撑底部斜杆的下端应置于垫板上， 严禁悬空，剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度为 0.5m，用 2 个旋转扣件固定在 与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离为 150。 4、扣件 扣件规格必须与 483.5 的钢管外径相同，扣件螺旋拧紧扭力矩不应小于 40Nm，并不大于 65 Nm，扣件的开口应朝上或朝内。 5 5、脚手板 作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙体的距离为 150mm，脚手板对接平铺时，接头 处必须设两根横向水平杆，脚手板的外伸长度为 150mm;两块脚手板外伸长度的和不应 大于 300mm；脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于 200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于 100mm。 5 5、安全围护 满搭支撑架周圈必须要用密目式安全网围护，网间要封闭严密。在脚手板下部满 挂一层兜网，兜网要挂设牢固。 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 4 页 6、材料要求 1）、高支模架体采用型号为 483.5、Q235A（3 号）的钢管，其力学性能应 符合国家现行标准碳素结构钢GB700-89 中 Q235A 钢的规定；不得使用严重锈蚀、 变形的钢管，钢管使用前应进行调直及防锈处理。 2）、扣件应采用机械性能不低于 KTH330-08 的可锻铸铁制作，不得有裂纹、气 孔，不应有缩松、砂眼或其他影响使用的铸造缺陷；扣件与钢管的贴合面必须严格整 形，应保证与钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转 面间隙应小于 1mm；当扣件加紧钢管时，开口处的最小距离应不小于 5mm。 3）、安全网必须使用符合安全部门规定的防火安全网，应有材料合格证。 第三节、 模板支撑系统结构计算书 （一）梁模板( (扣件钢管架) )计算书 高支撑架的计算依据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(GB 50009- 2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。 因本工程梁支架高度大于 4 米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安 全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002（3）：扣件式钢 管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 5 页 计算梁段：L1示意图如下。 图1 梁底支撑系统立面截面图 图2 梁底支撑系统水平截面图 一、参数信息一、参数信息 1.模板支撑及构造参数模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m)：0.30；梁截面高度 D(m)：1.20； 混凝土板厚度(mm)：120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：0.60； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.10； 立杆步距h(m)：1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：1.50； 梁支撑架搭设高度H(m)：9.00；梁两侧立杆间距(m)：0.80； 承重架支撑形式：梁底支撑小楞垂直梁截面方向； 梁底增加承重立杆根数：1； 采用的钢管类型为483.5； 立杆承重连接方式：双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减 系数：1.00； 2.荷载参数荷载参数 新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；模板自重(kN/m2)：0.30；钢筋自重(kN/m3): 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 6 页 1.50； 施工均布荷载标准值(kN/m2)：2.0；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：17.8； 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)： 4.0； 3.材料参数材料参数 木材品种：马尾松；木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0； 木材抗压强度设计值fc(N/mm)：12.0； 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)：1.5； 面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：20.00； 面板弹性模量E(N/mm2)：6000.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0； 4.梁底模板参数梁底模板参数 梁底纵向支撑根数：2； 5.梁侧模板参数梁侧模板参数 次楞间距(mm)：250；主楞竖向根数：4； 穿梁螺栓直径(mm)：M12；穿梁螺栓水平间距(mm)：500； 主楞到梁底距离依次是：30mm，300mm，600mm，900mm； 主楞材料：圆钢管； 直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50； 主楞合并根数：2； 次楞材料：木方； 宽度(mm)：60.00；高度(mm)：80.00； 次楞合并根数：2； 二、梁侧模板荷载计算二、梁侧模板荷载计算 按施工手册，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取 其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 7 页 t - 新浇混凝土的初凝时间，取2.000h； T - 混凝土的入模温度，取20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h； H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值17.848 kN/m2作为本工程计 算荷载。 三、梁侧模板面板的计算三、梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力 和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 面板计算简图(单位：mm) 1.强度计算强度计算 材料抗弯强度验算公式如下: M/W f 其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 10822/6=72cm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)； f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算： Mmax = 0.1q1l2+0.117q2l2 其中 ，q - 作用在模板上的侧压力，包括： 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.21.0817.85=23.131kN/m； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 8 页 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.41.084=6.048kN/m； 计算跨度: l = 250mm； 面板的最大弯矩 M = 0.123.1312502 + 0.117 6.0482502 = 1.89105Nmm； 面板的最大支座反力为： N=1.1q1l+1.2q2l=1.123.1310.25+1.26.0480.25=8.175kN； 经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 1.89105 / 7.20104=2.6N/mm2； 面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2； 面板的受弯应力计算值 =2.6N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f =13N/mm2，满足要求！ 2.挠度验算挠度验算 =0.677ql4/(100EI)l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q=23.131N/mm； l-计算跨度: l = 250mm； E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 108222/12=72cm4； 面板的最大挠度计算值: = 0.67723.1312504/(10060007.20105) = 0.142 mm； 面板的最大容许挠度值: = l/250 =250/250 = 1mm； 面板的最大挠度计算值 =0.142mm 小于 面板的最大容许挠度值 =1mm，满 足要求！ 四、梁侧模板支撑的计算四、梁侧模板支撑的计算 1.次楞计算次楞计算 次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到： q=8.175/(1.200-0.120)=7.570kN/m 本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩 W和弹性模量E分别为: W = 2688/6 = 128cm3； I = 26888/12 = 512cm4； E = 10000.00 N/mm2； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 9 页 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 10 页 变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M = 0.123 kNm，最大支座反力 R= 2.781 kN，最大变形 = 0.039 mm （1）次楞强度验算）次楞强度验算 强度验算计算公式如下: = M/Wf 经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 = 1.23105/1.28105 = 1 N/mm2； 次楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2； 次楞最大受弯应力计算值 = 1 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f =13N/mm2，满足要求！ （2）次楞的挠度验算）次楞的挠度验算 次楞的最大容许挠度值: = 300/400=0.75mm； 次楞的最大挠度计算值 =0.039mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =0.75mm， 满足要求！ 2.主楞计算主楞计算 主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力2.781kN,按照集中荷载作用下 的三跨连续梁计算。 本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗 矩W分别为: W = 25.078=10.16cm3； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 11 页 I = 212.187=24.37cm4； E = 206000.00 N/mm2； 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kNm) 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 12 页 主楞计算变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M = 0.313 kNm，最大支座反力 R= 6.188 kN，最大变形 = 0.103 mm （1）主楞抗弯强度验算）主楞抗弯强度验算 = M/Wf 经计算得到，主楞的受弯应力计算值: = 3.13105/1.02104 = 30.8 N/mm2；主楞 的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2； 主楞的受弯应力计算值 =30.8N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f =205N/mm2，满足要求！ （2）主楞的挠度验算）主楞的挠度验算 根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.103 mm 主楞的最大容许挠度值: = 500/400=1.25mm； 主楞的最大挠度计算值 =0.103mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =1.25mm， 满足要求！ 五、梁底模板计算五、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,按支撑在底撑上的简支梁计算。 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: W = 6002020/6 = 4.00104mm3； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 13 页 I = 600202020/12 = 4.00105mm4； 1.抗弯强度验算抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf 钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)： q1=1.2(24.00+1.50)1.20+0.300.60=22.248kN/m； 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)： q2=1.4(2.00+2.00)0.60=3.360kN/m； q=22.248+3.360=25.608kN/m； 最大弯矩及支座反力计算公式如下: Mmax=ql2/8 = 1/825.6083002=2.88105Nmm； RA=RB=0.5ql=0.525.6080.3=3.841kN =Mmax/W=2.88105/4.00104=7.2N/mm2； 梁底模面板计算应力 =7.2 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f =13N/mm2，满足要求！ 2.挠度验算挠度验算 根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下：= 5ql4/(384EI)=l/250 其中，q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=18.540kN/m； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm； E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2； 面板的最大允许挠度值: =300.00/250 = 1.200mm； 面板的最大挠度计算值: = 522.2483004/(38460004.00105)=0.978mm； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 14 页 面板的最大挠度计算值: =0.978mm 小于 面板的最大允许挠度值: =1.2mm，满足要求！ 六、梁底支撑的计算六、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。 强度及抗剪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。 1.荷载的计算荷载的计算 梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到： q=3.841/0.6=6.402kN/m 2.钢管的支撑力验算钢管的支撑力验算 钢管计算简图 钢管按照三跨连续梁计算。 本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.08cm3 I=12.19cm4 钢管强度验算钢管强度验算 计算公式如下: 最大弯矩 M =0.1ql2= 0.16.4020.62 = 0.23 kNm； 最大应力 = M / W = 0.23106/5080 = 45.4 N/mm2； 抗弯强度设计值 f =205 N/mm2； 钢管的最大应力计算值 45.4 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足 要求! 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 15 页 钢管抗剪验算钢管抗剪验算 截面抗剪强度必须满足: = 2V/Afv 其中最大剪力: V =0.611.9020.6 = 2.305 kN； 钢管受剪应力计算值 =22.3051000/489.000 = 9.426 N/mm2； 钢管抗剪强度设计值 = 120 N/mm2； 钢管的受剪应力计算值 9.426 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足 要求! 钢管挠度验算钢管挠度验算 计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250 钢管最大挠度计算值 = 0.6776.4026004 /(10020600012.19104)=0.224mm； 钢管的最大允许挠度 =0.6001000/250=2.400 mm； 钢管的最大挠度计算值 = 0.224 mm 小于 钢管的最大允许挠度 =2.4 mm，满 足要求！ 3.支撑小横杆的强度验算支撑小横杆的强度验算 梁底模板边支撑传递的集中力： P1=RA=3.841kN 梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力： P2=0.4000.600(1.20.12024.000+1.42.000)+1.220.600(1.200- 0.120)0.300=1.968kN 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 16 页 简图(kNm) 剪力图(kN) 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 17 页 弯矩图(kNm) 变形图(mm) 经过连续梁的计算得到： 支座力: N1=N3=1.072 kN； N2=9.474 kN； 最大弯矩 Mmax=0.442 kNm； 最大挠度计算值 Vmax=0.106 mm； 最大应力 =0.442106/5080=87.1 N/mm2； 支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2； 支撑小横杆的最大应力计算值 87.1 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求! 七、梁跨度方向钢管的计算七、梁跨度方向钢管的计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算 八、扣件抗滑移的计算八、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1.00，该工程实际的旋转双 扣件承载力取值为16.00kN 。 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): 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 18 页 R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN； 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，根据前面计算结果得到 R=9.474 kN； R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算九、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f 1.梁两侧立杆稳定性验算 其中 N - 立杆的轴心压力设计值，它包括： 横向支撑钢管的最大支座反力： N1 =1.072 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1499=1.608 kN； 楼板混凝土、模板及钢筋的自重： N3=1.2(1.50/2+0.40)0.600.30+(1.50/2+0.40)0.600.120(1.50+24.00)=2.782 kN； 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值： N4=1.4(2.000+2.000)1.500/2+0.4000.600=3.864 kN； N =N1+N2+N3+N4=1.072+1.608+2.782+3.864=9.326 kN； - 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)； 根据扣件式规范，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 = Max1.1851.71.2,1.2+20.1= 2.417 m； k - 计算长度附加系数，取值为：1.185 ； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 19 页 - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，=1.7； 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 = 2417.4 / 15.8 = 153 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.298 ； 钢管立杆受压应力计算值 ；=9326.369/(0.298489) = 64 N/mm2； 钢管立杆稳定性计算 = 64 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算 其中 N - 立杆的轴心压力设计值，它包括： 横向钢管的最大支座反力：N1 =9.474 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.149(9-1.2)=1.608 kN； N =N1+N2 =9.474+1.394=10.867 kN ； - 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)； 根据扣件式规范，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 = Max1.1851.71.2,1.2+20.1= 2.417 m； k - 计算长度附加系数，取值为：1.185 ； - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，=1.7； 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 = 2417.4 / 15.8 = 153 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.298 ； 钢管立杆受压应力计算值 ；=10867.366/(0.298489) = 74.6 N/mm2； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 20 页 钢管立杆稳定性计算 = 74.6 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算 lo= k1k2(h+2a) = 1.1851.029(1.2+0.12) = 1.707 m； k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185; k2 - 计算长度附加系数，h+2a =1.4按照表2取值1.029 ； lo/i = 1707.111 / 15.8 = 108 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；= 10867.366/(0.53489) = 41.9 N/mm2； 钢管立杆稳定性计算 = 41.9 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2，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 十、立杆的地基承载力计算十、立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值: fg = fgkkc = 1201=120 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 21 页 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =9.474/0.25=37.895 kPa ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 9.474 kN； 基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。 p=37.895 fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！ （二）板模板( (扣件钢管高架) )计算书 高支撑架的计算依据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(GB 50009- 2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。 因本工程模板支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体 安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002（3）：扣件式 钢管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。 一、参数信息 1.模板支架参数 横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.50； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):9.00； 采用的钢管(mm):483.5 ；板底支撑连接方式:钢管支撑； 立杆承重连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底钢管的间隔距离(mm):300.00； 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； 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 22 页 3.材料参数 面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用钢管； 面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13； 4.楼板参数 楼板的计算厚度(mm):120.00； 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、模板面板计算二、模板面板计算 模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为： 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 23 页 W = 1001.82/6 = 54 cm3； I = 1001.83/12 = 48.6 cm4； 模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图 1、荷载计算、荷载计算 (1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)： q1 = 250.121+0.351 = 3.35 kN/m； (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)： q2 = 2.51= 2.5 kN/m； 2、强度计算、强度计算 计算公式如下: M=0.1ql2 其中：q=1.23.35+1.42.5= 7.52kN/m 最大弯矩 M=0.17.523002= 67680 Nm； 面板最大应力计算值 =M/W= 67680/54000 = 1.253 N/mm2； 面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2； 面板的最大应力计算值为 1.253 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满 足要求! 3、挠度计算、挠度计算 挠度计算公式为 =0.677ql4/(100EI)=l/250 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 24 页 其中q =q1=3.35kN/m 面板最大挠度计算值 = 0.6773.353004/(100950048.6104)=0.04 mm； 面板最大允许挠度 =300/ 250=1.2 mm； 面板的最大挠度计算值 0.04 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求! 三、纵向支撑钢管的计算三、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)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)： q1= 250.30.12+0.350.3 = 1.005 kN/m； (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)： q2 = (2.5 + 2)0.3 = 1.35 kN/m； 2.钢管强度验算钢管强度验算 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: Mmax =-0.10q1l2-0.117q2l2 静荷载：q1 = 1.2 q1 = 1.21.005 = 1.206 kN/m； 活荷载：q2 = 1.41.35 = 1.89 kN/m； 最大弯矩 Mmax = (0.11.206+0.1171.89 ) 12 = 0.342 kN.M； 最大支座力计算公式如下: N=1.1q1l+1.2q2l 最大支座力 N = ( 1.1 1.206 + 1.21.89)1 = 3.595 kN ； 钢管的最大应力计算值 = M/W= 0.342106/5080 = 67.27 N/mm2； 钢管的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 25 页 纵向钢最大应力计算值为 67.27 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求！ 3.挠度计算挠度计算 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: max=0.677q1l4/(100EI) 静荷载 q1 = 1.005 kN/m； 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 = 0.6771.00510004/( 10020600012.19104 ) =0.271 mm； 支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10 mm,满足要求! 四、横向支撑钢管计算四、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，P2.256kN; 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 26 页 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.759 kNm ； 最大变形 Vmax = 1.941 mm ； 最大支座力 Qmax = 8.205 kN ； 最大应力 = 759429.76/5080 = 149.494 N/mm2； 支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm2； 支撑钢管的最大应力计算值 149.494 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.941mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求! 五、扣件抗滑移的计算五、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= 8.205 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 六、模板支架立杆荷载设计值六、模板支架立杆荷载设计值(轴力轴力) 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 27 页 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容 (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1389 = 1.246 kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3511 = 0.35 kN； (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 250.1211 = 3 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.596 kN； 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 = (2.5+2 ) 11 = 4.5 kN； 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 = 11.815 kN； 七、立杆的稳定性计算七、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式: =N/(A)f 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 11.815 kN； - 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(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； L0- 计算长度 (m)； 按下式计算: l0 = h+2a = 1.5+0.12 = 1.7 m； 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； l0/i = 1700 / 15.8 = 108 ； 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 28 页 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；=11814.72/（0.53489） = 45.587 N/mm2； 钢管立杆的最大应力计算值 = 45.587 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算 l0 = k1k2(h+2a)= 1.1671.017(1.5+0.12) = 2.018 m； k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.167； k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.017 ； Lo/i = 2017.626 / 15.8 = 128 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ； 钢管立杆的最大应力计算值 ；=11814.72/（0.406489） = 59.51 N/mm2； 钢管立杆的最大应力计算值 = 59.51 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，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。 八、立杆的地基承载力计算八、立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值: 金鼎科技工业园生活配套三期服务中心高支模工程施工方案 阳东县第二建筑工程公司 第 29 页 fg = fgkkc = 1201=120 kpa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =11.815/0.25=47.259 kp