地下模板支架施工方案.doc

郑东新区管理服务中心工程地下室满堂架支设方案一、地下室工程概况：郑州市郑东新区管理服务中心工程位于郑州市郑东新区扩展区E-9地块东部，南邻金水东路，北邻正光路，东邻农业东路，西邻河南省地质博物馆。半地下室1层，地下室1层，地下室总面积35217.2m2。耐火等级一级，地下室防水等级一级。二、梁模板本工程主梁500 1300mm、400800、1000800mm，次梁300600mm、400900mm；梁模安装顺序：复核轴线、底标高位置支梁底模（按规范规定起拱）绑扎钢筋支梁侧模复核梁模尺寸及位置与相邻梁板连接固定。本工程梁模采用15mm木夹板，梁支撑用扣件式钢管脚手架。当梁净高小于、等于700mm时，梁侧模可不用对拉螺栓，仅支撑板模的水平钢管顶撑，同时用一部分短钢管斜撑即可。当梁高大于700mm时，梁侧模要增加对拉螺栓固定，对拉螺栓沿梁高每400500mm设一道，纵向间距每600mm设置一道；梁底木方顺梁方向立方，间距200；钢管支撑沿梁纵向间距次梁为900mm，主梁间距为600mm,梁底加设2跟承重立杆,沿梁宽间距600mm，钢管水平杆每1.41.6m一道，扫地杆必须设置。跨度大于等于4m的梁均按1%0起拱，板随梁一起起拱。梁模板验算以500*1500mm,支撑高度为8.7-4.5-0.18=4.02m与地下室柱、梁的拉接：模板支撑系统用48x3.5的钢管与其相拉接，见图4。 2.2参数信息2.2.1模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.50；梁截面高度 D(m):1.50混凝土板厚度(mm):0.18；立杆纵距（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；脚手架步距(m):1.50；梁支撑架搭设高度H(m)：4.02；梁两侧立柱间距(m):0.60；承重架支设:多根承重立杆，木方支撑垂直梁截面；梁底增加承重立杆根数:2；立杆横向间距或排距Lb(m):0.90；采用的钢管类型为483.50；扣件连接方式: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:0.80；2.2.2荷载参数模板自重(kN/m2):0.35；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5；新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0；倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0三、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: W = 600.0015.0015.00/6 = 2.25104mm3； I = 600.0015.0015.0015.00/12 = 1.69105mm4； 3.3.1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 =166.67mm； q - 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；新浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1: 1.2（24.00+1.50）0.601.500.90=24.79kN/m；模板结构自重荷载：q2:1.20.350.600.90=0.23kN/m；振捣混凝土时产生的荷载设计值：q3: 1.42.000.600.90=1.51kN/m；q = q1 + q2 + q3=24.79+0.23+1.51=26.52kN/m；跨中弯矩计算公式如下: Mmax = 0.1026.5250.1672=0.074kN.m； =0.074106/2.25104=3.275N/mm2；梁底模面板计算应力 =3.275 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 f=13.000N/mm2，满足要求！3.3.2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: 其中，q-作用在模板上的压力线荷载: q =（(24.0+1.50)1.500+0.35）0.60= 23.16N/mm； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =166.67mm； E-面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2；面板的最大允许挠度值: =166.67/250 = 0.667mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67723.160166.74/(1009500.01.69105)=0.075mm；面板的最大挠度计算值: =0.075mm 小于 面板的最大允许挠度值: = 166.7 / 250 = 0.667mm，满足要求！3.3.3梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。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：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = (24.000+1.500)1.5000.600=22.950 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.3500.600(21.500+0.500)/ 0.500=1.470 kN/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= (2.500+2.000)0.5000.600=1.350 kN；2.方木的支撑力验算均布荷载 q = 1.222.950+1.21.470=29.304 kN/m；集中荷载 P = 1.41.350=1.890 kN； 方木计算简图经过计算得到从左到右各方木传递集中力即支座力分别为：N1=1.805 kN；N2=6.316 kN；N3=6.598 kN；N4=1.805 kN；方木按照三跨连续梁计算。 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=10.0005.0005.000/6 = 41.67 cm3； I=10.0005.0005.0005.000/12 = 104.17 cm4；方木强度验算: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 = 6.598/0.600=10.997 kN/m；最大弯距 M =0.1ql2= 0.110.9970.6000.600= 0.396 kN.m；最大应力 = M / W = 0.396106/41666.7 = 9.502 N/mm2；抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值 9.502 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.610.9970.600 = 3.959 kN；方木抗剪强度设计值 T = 1.700 N/mm2；方木的受剪应力计算值 1.492 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.700 N/mm2,满足要求!方木挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 方木最大挠度计算值 = 0.6779.165600.0004 /(10010000.000104.167104)=0.772mm； 方木的最大允许挠度 =0.6001000/250=2.400 mm；方木的最大挠度计算值 = 0.772 mm 小于 方木的最大允许挠度 =2.400 mm，满足要求3.支撑钢管的强度验算支撑钢管按照连续梁的计算如下 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(kN.m) 支撑钢管弯矩图(kN.m)经过连续梁的计算得到：支座反力 RA = RB=1.294 kN；最大弯矩 Mmax=0.065 kN.m；最大挠度计算值 Vmax=0.008 mm；支撑钢管的最大应力 =0.065106/5080.0=12.787 N/mm2；支撑钢管的抗压设计强度 f=205.0 N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值 12.787 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!四、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12.80 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=1.29 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 十、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 =1.294 kN ； 脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1294.020=0.623 kN； N =1.294+0.623=1.917 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 =205.00 N/mm2； lo - 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1) k1 - 计算长度附加系数，取值为：1.155 ； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u =1.700；上式的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1551.7001.500 = 2.945 m； Lo/i = 2945.250 / 15.800 = 186.000 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.207 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=1917.019/(0.207489.000) = 18.939 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 18.939 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205.00 N/mm2，满足要求！五、混凝土楼板模板本工程地下室支撑采用扣件式钢管脚手架，纵横间距为1000-1100mm。主龙骨为48x3.5间距10001100mm的钢管，次龙骨为50*100mm间距300mm的木方，上部铺设15mm厚木夹板。本工程地下室人防部位617轴交GS轴地下室梁板顶面标高位-3.10,顶板板厚250mm,梁板模板支撑高度为5.35m，属于高架支撑。脚手架纵横间距900mm，步距1500mm；高架支撑验算如下：5.5参数信息:5.5.1脚手架参数横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.90；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):5.35；采用的钢管(mm):483.5 ；扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；5.5.2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；楼板浇筑厚度(m):0.250；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；5.5.3木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元5.5.4模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.00010.00010.000/6 = 83.33 cm3；I=5.00010.00010.00010.000/12 = 416.67 cm4； 方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 25.0000.2500.250 = 1.563 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.3500.250 = 0.088 kN/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)：p1 = (1.000+2.000)0.9000.250 = 0.675 kN；2.方木抗弯强度验算: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 = 1.2(1.563 + 0.088) = 1.980 kN/m；集中荷载 p = 1.40.675=0.945 kN；最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.9450.900 /4 + 1.9800.9002/8 = 0.413 kN.m；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.945/2 + 1.9800.900/2 = 1.364 kN ；方木的最大应力值 = M / w = 0.413106/83.333103 = 4.957 N/mm2；方木抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值为 4.957 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求!3.方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: V = 0.9001.980/2+0.945/2 = 1.364 kN；方木受剪应力计算值 T = 3 1363.500/(2 50.000 100.000) = 0.409 N/mm2；方木抗剪强度设计值 T = 1.400 N/mm2；方木受剪应力计算值为 0.409 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!4.方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.563+0.088=1.650 kN/m；集中荷载 p = 0.675 kN；方木最大挠度计算值 V= 51.650900.0004 /(3849500.0004166666.67) +675.000900.0003 /( 489500.0004166666.67) = 0.615 mm；方木最大允许挠度值 V= 900.000/250=3.600 mm；方木的最大挠度计算值 0.615 mm 小于 方木的最大允许挠度值 3.600 mm,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；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.9800.900 + 0.945 = 2.727 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.893 kN.m ；最大变形 Vmax = 1.951 mm ；最大支座力 Qmax = 10.821 kN ；钢管最大应力 = 0.893106/5080.000=175.828 N/mm2 ；钢管抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2 ；支撑钢管的计算最大应力计算值 175.828 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10 mm,满足要求!六、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= 10.821 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 七、模板支架立杆荷载标准值(轴力):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)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1295.350 = 0.691 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 = 0.3500.9000.900 = 0.284 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.2500.9000.900 = 5.063 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.037 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 = (1.000+2.000 ) 0.9000.900 = 2.430 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 = 10.646 kN；八、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 = 10.646 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 =205.000 N/mm2； L0- 计算长度 (m)；考虑到高支撑架的安全因素，由下式计算l0 = k1k2(h+2a) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.243；k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.005 ；上式的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.005(1.500+0.1002) = 2.124 m； Lo/i = 2123.666 / 15.800 = 134.000 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.376 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；=10646.022/（0.376489.000） = 57.902 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 = 57.902 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 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。九、构造要求9.1水平杆的构造水平杆的构造应符合下列要求：9.1.1模板支撑架的水平杆必须纵横向同时设置，并且还必须设置纵横向扫地杆。9.1.2水平杆的接长采用搭接，接头应符合下列规定： 水平杆的接头位置应交错布置：两根同向水平杆的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不应小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3。详见图1。 搭接长度不应小于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不应小于100mm。9.1.3水平杆必须拉通，不允许在无障碍的地方断开。9.2立杆的构造立杆的接长应采用对接连接。9.2.1立杆上的对接扣件应交错布置：两根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高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。9.3剪刀撑9.3.1竖向、横向剪刀撑应连续设置。9.3.2梁底立杆沿梁长度方向设置剪刀撑，梁端第一排立杆应设置剪刀撑，中间每隔1排支架立杆设置1道剪刀撑。9.3.3扫地杆上面、梁底水平杆下面各设1道水平向剪刀撑，中间每隔2步设置1道水平向剪刀撑。9.3.4剪刀撑与与其相交的杆件用旋转扣件连接。9.3.5在合适的位置处设置竖向大剪刀撑(从上倒下只交叉一次)，该剪刀撑在纵横方向均设置，以保证整个支撑系统的整体稳定性。9.4施工要求9.4.1构配件要求 9.4.1扣件 9.4.1.1新扣件必须有产品质量合格证、生产许可证、专业检测单位的测试报告。9.4.1.2新旧扣件螺栓的拧紧力距达65N.m时，可锻铸铁扣件不得破坏。 9.4.2钢管 9.4.2.1新钢管应符合下列规定： 应有产品质量合格证。 应有质量检验报告，钢管材质的检验方法应符合现行国家标准金属拉伸试验方法(GB/T228)的有关规定，质量应符合现行国家标准中Q235A级钢的规定。 钢管表面应平直光滑。不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、和深的划道。 9.4.2.2新旧钢管的外径、壁厚、端面等的偏差，应符合下表的规定：构配件允许偏差序号项目允许偏差(mm)检查工具备注1外径48mm壁厚3.5mm-0.5-0.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏