屋面梁板支设方案

1、一、工程概况本工程为酒钢2#高炉优化升级改造工程主循环水泵房工程。其中包括泵房及电气室，为单层建筑，总建筑面积1070.6m2 ，抗震设防烈度7度，泵房结构形式为钢筋混凝土框架结构，电气室为砖混结构。屋面建筑高度为11.1m米。为现浇混凝土梁板结构，跨度20m，屋面梁截面尺寸为500x2100（mm），共计6根，主梁间距6000mm，楼板厚度100mm。主梁下表面距0.00地面最大净高达9m，属超高、大跨度结构。为保证施工安全和工程质量必须采取必要可靠的支撑措施。二、支撑方案1 主梁模板模板面板选用建筑用15mm厚高强多层板，侧模面板支撑水平横楞选用一级木方6x9cm，在侧模高度方向按间距40

2、0mm设置。立楞选用两根48x3.5mm钢管用蝴蝶卡固定，沿梁长度方向，每隔500mm设置一道竖楞，梁的截面尺寸固定使用M12对拉螺栓控制，沿梁的高度方向50mm、400mm、400mm设置，沿梁的长度间隔500mm设置。底模支撑，设横纵水平支撑，纵向选用6x9cm木方，按梁宽平均设置4道，底模横向水平支撑，选用2*6x9cm木方间距500mm。2 梁支撑架搭设梁底模支撑采用扣件式脚手架钢管支架，设置3排立杆支架，钢管选用48x3.5mm脚手架专用钢管，梁底部设置3排。搭设方法：立杆横纵间距为500mm，立杆接长宜采用对接方式，如采用搭接，其搭接长度不得小于1000mm，并要求不少于3个连接扣

3、件，相临立杆接头应相互错开，错开的距离不小于1000mm，并不应设在同一步距内，立杆步距为1.2m，距地面200mm设一道扫地杆，在距立杆顶端150mm的高度处设置纵横水平拉结，梁底的横向水平拉结杆与屋面支撑架的水平拉结杆要连成整体，组成完整的拉结体系，立杆顶面采用可调式螺旋顶托，螺旋顶托的自由高度不得大于350mm。立杆底部采用10号槽钢用8#线与枕木（2500x300x200mm）捆扎一起，沿纵向布置。也可采用12*200*200mm钢板制作管座，管座下设宽300mm厚30mm的木垫板，沿梁长度方向通工设置。3 屋面板支设方案模板及支撑：模板面板选用建筑用15mm厚高强多层板，面板底面选用

4、6x9cm木方间距300mm，支撑采用2根6*9cm木方纵向布置间距800mm，模板支撑采用满堂式钢管脚手架，搭设方法：立杆纵横向布置间距800*1000mm（根据梁间距定）步距1.2m，距地面200mm设置扫地杆一道，沿纵横方向满布，整体封闭连接。立杆竖向连接方法与梁下立杆连接方法相同，立杆底部垫板设置方法与梁下立杆垫板设置方法相同。4 剪刀撑设置要求横向剪刀撑：梁、板支撑体系横向沿梁跨度方向每隔5m设置一道双向剪刀撑。纵向剪刀撑：纵向梁下每10跨，板底每5跨设置一道双向剪刀撑，每道 梁下不少于一排，板下剪刀撑设在板跨中间处，要求在支撑高度范围内连续设置。水平剪刀撑：在梁、板支撑立杆顶部、底

5、部及中间设置设三层连续水平双向剪刀撑，水平剪刀撑间距5m。5支架底部地基技术要求为防止梁、板下支撑架不至因地基承载能力不同而造成不均匀沉陷，支架搭设前需对地表面进行处理，如遇未经夯实的回填土应提前先进行平整，然后用电动打夯机进行夯实，并浇水进行沉实，时间不少于24小时，保证回填土经夯实后其承载能力不小于150kpa。如条件许可，可对地表面进行硬化处理，按设计图纸要求的地表面标高预留面层厚度后，浇筑C15混凝土垫层，厚度200mm。 屋面梁支撑示意图15 屋面板支撑示意图三 模板支撑系统的安全计算根据有关规范要求，为保证模板及支撑系统的安全稳定性，必须在以上工况条件下，对屋面梁、板的支撑系统的主

6、要受力构件进行承载能力的验算，本方案中需进行承载能力验算的构件包括：固定屋面梁侧模板的对拉螺栓、梁下纵横处支撑木方、梁下支撑架立管的承载能力。屋面板模板下纵横向木方、及支撑钢管架立管的承载能力。1、对拉螺栓承载能力验算强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 其中 c 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取4.44h； T 混凝土的入模温度，取30； V 混凝土的浇筑速度，取2.500m/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1.5

7、00m； 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。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=36kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=0.94.000=3.6kN/m2。每根对拉螺栓所承受的拉力设计值为： F=0.4*0.5（F1+F2）=7.92 kN对拉螺栓承载能力验算: 由公式 F N = fA 其中 F 对拉螺栓所受的拉力； A 对拉螺栓有效面积 (mm2)； f 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2； 对拉螺栓的直径(mm): 12 对拉螺栓有效直径(mm): 10 对拉螺栓有效面积(mm2): A = 76.000 对

8、拉螺栓最大容许拉力值(kN): N = 13.35kN 对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 7.92 kN 对拉螺栓强度验算满足要求。2、梁底纵向水平楞承载能力验算：梁底纵向水平楞采用4根6*9cm一级木方，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000N/mm4。承受来自主梁的线性不变荷载及可变荷载,纵向木楞按三跨连续梁考虑。木楞受力简图如下( 纵向水平楞自重不计)1）、纵向水平楞承担的不变荷载：q1=25*0.5.*0.5*2.1+(0.5+2.1*2)*0.5*1.2/0.5=37.14kN/m2）、纵向水平楞承担的可变荷载：(可变荷载按2 kN/m2)计算

9、q2=0.5*0.5*2*1.4/0.5=1.4 kN/m考虑到边缘水平楞与中间水平楞承担的荷载值并不相同，中间水平楞承担的荷载值为：q=(q1+ q2)/3=12.85 kN/m纵向水平木楞跨中弯矩为：M1=Km*ql2=0.101*12.85*0.52=0.324 kN.m木方截面抵抗矩W为：W = 609090/6 = 81000mm3跨中水平楞弯曲应力为：= M1/W=324000/81000=4N/mm2纵向水平木楞支座处弯矩为：M2=Km*ql2=0.177*12.85*0.52=0.569 kN.m支座处水平楞弯曲应力为：= M2/W=7N/mm2计算说明梁下纵向水平楞是安全的。

10、 纵向水平木方受力简图3、梁底横向水平托梁的承载能力验算：梁底横向水平托梁承担由纵向水平楞传递的竖向集中荷载，因梁下支撑为三个钢管，因此梁底横向水平托梁按受4个集中荷载的两跨连续梁进行验算。受力简图如下： 横向水平托梁受力简图由每个水平楞传递的竖向集中荷载值为：F= ql=12.85*0.5=6.425kN横向水平托梁跨中弯矩为：M1=Km*F*L=0.278*6.425*0.35=0.625 kN.m木方截面抵抗矩W为：W =2*609090/6=162000mm3跨中水平楞弯曲应力为：= M1/W=625000/162000=3.86N/mm2横向水平托梁中间支座处弯矩为：M2=Km*F*

11、L =0.333*6.425*0.35=0.75 kN.m支座处水平楞弯曲应力为：= M2/W=750000/162000=4.63N/mm2计算说明梁下横向水平托梁是安全的。4 屋面梁下立杆的稳定性计算：本方案中梁下设三根支撑立杆，其中，中间立杆承担由托梁传来总荷载的1/2，为最危险受力构件，由于支撑系统搭设时受单根钢管长度限制，实际作业时存在立杆采取搭接的可能性，因此立杆上所承受的荷载按50mm偏心计算。由于整个支撑系统处于开放式，因此可不考虑风荷载的影响。中间立杆承担的竖向荷载为N=2*6.425=12.85kN立杆上的弯矩为M=N*e=12.85 kN*0.05=0.6425kN.mi

12、 计算立杆的截面回转半径，i=15.8mm A 立杆净截面面积，A=489mm2 W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5080mm3f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；h 最大步距，h=1.2m l0 计算长度，取1200mm 由长细比，为1200/15.8=76 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.714;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为： =N/A+M/Wf=12850/0.714*489+642500/5080 =36.8+126.5 =163.3N/mm2扣件抗滑移的计算:立杆采用扣件连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算: R Rc 其中

13、 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN； R 梁下水平托梁传给立杆的竖向作用力设计值；本方案中立杆如采用搭接时，要求采用3个扣件，其抗滑承载力为24kN，由托梁下传的荷载设计值为12.85kN，扣件抗滑能力满足要求。5、屋面板模板下纵向木方承载能力计算：模板自重0.5kN/m2，混凝土钢筋自重25kN/m3，施工活荷载2.5kN/m2。木方6090mm，间距300mm，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.N/mm4，纵向木方承担来自模板下传的不变荷载及活荷载，单根木方承担荷载设计值为：q=(25*1*1*0.1*0.3+0.3*1*0.5)*1.2+0.3*1*2.5*1.4/

14、0.8=2.75N/m。板下纵向水平木方按承受线性荷载的三跨连续梁进行计算，其受力简图如上图所示，纵向水平木方跨中弯矩为：M1=Km*ql2=0.101*2.75*0.82=0.18kN.m木方截面抵抗矩W为：W = 609090/6 = 81000mm3跨中水平楞弯曲应力为：= M1/W=180000/81000=2.22N/mm2跨中水平木方的挠度：=K*ql4/100EI =0.99*2.75*8004/100*9000*3645000 =0.34mm纵向水平木楞支座处弯矩为：M2=Km*ql2=0.177*2.75*0.82=0.32 kN.m支座处水平楞弯曲应力为：= M2/W=3.

15、89N/mm2计算说明梁下纵向水平楞是安全的。6、板底横向水平木方的承载能力验算：板底横向水平木方承担由纵向水平木方传递的竖向集中荷载，钢管横向间距为1000，因此横向水平木方按每跨承担三个集中荷载的三跨连续梁计算，受力简图如下：由单根纵向水平木方传递的集中荷载为：F=q*l=2.75*0.8=2.2KN横向水平木方跨中弯矩为：M1=Km*F*L=0.289*2.2*1=0.64kN.m木方截面抵抗矩W为：W = 609090/6*2=162000mm3跨中水平楞弯曲应力为：= M1/W=640000/162000=3.95N/mm2横向水平木方跨中挠度：=K*ql4/2*100EI=2.71

16、6*2.2*10004/2*100*9000*3645000=0.91mm横向水平木方支座处弯矩为：M2=Km*F*L =0.311*2.2*1=0.684kN.m支座处水平木方弯曲应力为：= M2/W=684000/81000=8.44N/mm2计算说明板下横向水平支撑木方是安全的。7、屋面板下支撑立杆的稳定性计算：屋面板下单根立管承担的竖向荷载为：N=【（25*0.1*1*0.8+0.8*1*0.5）*1.2+1*0.8*2.5*1.4】 =8.48kN。由于板下竖向钢管的单根承载力设计值小于梁下单根钢管的承载力设计值，因此，在立管在接长方式及纵横向水平拉结及剪刀撑设置与梁下立管相同的情况

17、下，其安全稳定性可不必计算，钢管是安全的。四、施工中应注意的问题1、支撑系统施工时，必须按照本方案的要求进行，否则安全验算便不能支持本方案。2、用于承载支撑体系的地基必须进行夯实或硬化处理，确保地基具有足够的承载能力。3、主梁混凝土浇灌时应分层进行，不宜一次浇灌到顶，屋面板混凝土浇灌时，应避免出现混凝土集中堆放的情况，否则会因局部过载造成支撑系统失稳出现坍塌事故。4、本方案中未考虑次梁支撑方法，具体施工时可参照主梁的支设方法进行施工，并试次梁截面的大小适当加大支撑立管的间距。五、安全技术措施1 模板、支架安装安全措施（1）全体施工作业人员必须按照高空作业要求佩戴齐全安全劳动保护品，保护品包括安

18、全帽、劳动鞋等。（2）支架、模板安装按照建筑安装工程安全技术操作规程要求作业施工设置安全保护设施，设施内容包括安全网、作业通道、登高安全梯、作业平台、安全照明、安全围栏等。全部材料必须经过检验合格后，方可使用。（3）支架与模板不得在同一个作业空间有交叉作业，模板安装作业时，支架外围全部封闭围挡，挂牌警示，任何人不得随意入内。（4）高空临边作业时，必须设计临时安全警戒线，没有安全措施，任何人不得进入停留在安全危险区内。（5）吊装运输材料作业时必须有专人负责模板指挥与安全维护，材料卸放按事先确定安全位置存放，不得随意卸放。工作平台支架与模板支架不得混用搭接，各自成为独立体系，不得相互借用。（6）支架及工作脚手架搭建必须按照施工方案进行，不得随意更改，并且按照质量和安全标准验收合格后，方可使用。（7）脚手架的构配件质量与搭设质量，应按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的规定进行检验验收，合格后方准使用。2、脚手架保护措施（1）支架搭建完成后，进行质量和安全验收，验收合格后方可使用，然后采用临时围栏封闭围挡，禁