扣件式钢管高大模板支架技术要点.ppt

1、扣件式钢管高大模板支架技术要点扣件式钢管高大模板支架技术要点高级工程师、国家一级注册结构工程师高级工程师、国家一级注册结构工程师 徐徐 子子 林林一一. 高大模板支架的定义高大模板支架的定义 建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15 KN/m2,或集中线荷载大于20KN/m的模板支架系统。 上述四种数据，只要符合其中一项，即为 高大模板支架。 荷载是指：混凝土构件自重加施工荷载。 二二. 方案编制和设计计算主要技术依据方案编制和设计计算主要技术依据 省标建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程DB33/1035-2006 国标建筑施工模板安全技术规程

2、JGJ162-2008 住建部建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法 住建部建质2009254号文建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则 桐规建2009187号文桐乡市房屋建筑（市政）深基坑、 高支模工程管理规定等。 三三. 材料选用及要求材料选用及要求 1.材料 钢管：标准规格483.5mm，壁厚3.0mm ；单根最大质量 不宜大于25kg。 扣件：螺栓拧紧扭力矩在4065N.m之间。 方木：常用松木、杉木，规格50100mm、6080mm等。 胶合板：木胶合板，复合纤维板，厚度12mm、15mm、18mm。 也可用竹胶合板。三三. 材料选用及要求材料选用及要求 2.

3、质量要求钢管：严禁钢管上打孔；表面平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、 压痕、和深的滑道；外径、壁厚、端面等的偏差和表面锈蚀深度、弯曲变形应符合相关规范规定；应进行防锈处理。扣件：螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏；严禁使用有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件；应进行防锈处理。方木：无腐朽、霉变、虫蛀、折裂、枯节等，含水率25%。胶合板：表面应平整光滑，具有防水、耐磨、耐酸碱 的保护膜，并应有保温性能好、易脱模和可两面使 用等特点。含水率15%。 四四. 荷载的确定荷载的确定 1.荷载分类荷载分类 作用在模板支架上的荷载可分永久荷载（恒载）和可变荷载（活载）。 恒载包括：模板及

4、支架自重、新浇混凝土自重、 钢筋自重。 活载包括：施工人员及施工设备荷载、振捣混凝 土时产 生的荷载；风荷载。2.荷载标准值和荷载效应组合荷载标准值和荷载效应组合 （1）荷载标准值）荷载标准值 模板自重标准值：无梁楼板模板为0.30 KN/m2；肋形楼板模板为 0.50 KN/m2； 支架自重标准值：根据模板支架布置确定； 新浇混凝土自重标准值：普通混凝土可采用24 KN/m3，其它 混凝土按实际重力密度确定； 钢筋自重标准值：对楼板采用1.1 KN/m3，梁可采用 1.5 KN/m3，型钢混凝土中型钢重量 按实际情况确定； 四四. 荷载的确定荷载的确定 四四. 荷载的确定荷载的确定作用在模板

5、支架上的水平风荷载标准值： wk=0.7z s w0z为风压高度变化系数，按“荷载规范”确定（地面粗糙度和离地面高度两参数）s为模板支架风荷载体型系数，封闭式支架取0；敞开式支架取wstw ；模板取1.0。stw 值将模板支架视为桁架，按“荷载规范”规定计算；w 为挡风系数，按DB33/1035-2006确定。w0为基本风压，桐乡一般取0.45 KN/m2水平风荷载会使计算单元立杆产生弯矩和附加轴力， 引起的计立杆附加轴力可按线性分布确定。具 体按DB33/1035-2006计算。（2）荷载效应组合）荷载效应组合 四四. 荷载的确定荷载的确定五五 设计计算设计计算1、计算内容：水平杆件计算（抗

6、弯、抗剪、挠度）；立杆稳定性计算；连接扣件抗滑承载力计算；立杆地基承载力计算。 计算构件的强度、稳定性时，应采用荷载效应基本 组合的设计值，计算水平杆件挠度时，应采用荷载效 应标准组合的设计值。五五 设计计算设计计算永久荷载分项系数：对由永久荷载效应控制的组合，取1.35，对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；可变荷载分项系数：取1.4 纵横水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算可不考虑偏心距的影响。 典型的模板支架的传力路线为典型的模板支架的传力路线为：荷载首先作用 在板底模板上，按照“底模底模方木/钢管横向水 平 钢管扣件/可调托座立杆基础传力。五五 设计计算设计计

7、算2. 水平构件计算 1)抗弯强度：m=MWfm 其中弯矩设计值：M=GMGK+1.4MQK 2)抗剪强度：=3Q2bhfV 3)挠度： 简支梁承受均布荷载时 =5ql4384EI 简支梁跨中承受集中荷载时 =Pl348EI 等跨（二跨、三跨）连续梁挠度计算 见DB33/1035-2006附录 容许挠度，不应大于受弯构件计算 跨度的1/150或10mm。 计算横向、纵向水平杆的内力和挠度时，横向水平杆宜按简支梁计算；纵向水平杆宜按三跨连续梁计算。五五 设计计算设计计算3. 立杆计算（1）立杆轴力设计值Nut： 不组合风荷载 Nut=GNGK+1.4NQK 组合风荷载 Nut=GNGK+0.85

8、1.4NQK（2）立杆的稳定性： 不组合风荷载 (1.05) NutAKH f 组合风荷载 (1.05) NutAKH +MwWf注：括号内数字“1.05”仅对两层及两层以上模板支架考虑叠合效应时采用。 高度超4m时高度调整系数KH =11+0.005(H-4) 风荷载产生的弯矩设计值 Mw =0.851.4 Mwk = (0.851.4 wklah2 ) 10五五 设计计算设计计算4. 扣件抗滑承载力计算 (1.05)RRC 注：括号内数字“1.05”仅对两层及两层以上模板支架考虑叠合效应时采用。 R8KN时，可采用单扣件；8.0KNR12KN时，应采用双扣件；R12KN时，应采用可调托座。

9、5. 立杆地基承载力计算 pfa 式中p=N/A N为立杆传至基础顶面的轴向力设计值；A为立杆基础底面面积。 六构造要求六构造要求1. 立杆（1）立杆基础承载力应满足受力要求，防止产生不均匀沉降。应对土体采取压实、铺设块石或浇筑混凝土垫层等措施。立杆底部应设底座或垫板；（2）模板支架必须设纵、横向扫地杆。（3）立杆纵、横距离除满足设计要求外，不应大900mm。（3）模板支架步距，应满足设计要求，且不宜大于1.5m。（4）立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头须 采用对接扣件连接。对接、搭接具体要求见规范。六构造要求六构造要求2. 水平杆 （1）水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，具体

10、要求按规范。 （2）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。 （3）每步的纵、横向水平杆应双向拉通，且所有水平杆的端部应与四周主体结构顶紧。 3. 剪刀撑（1）四周、中间均须设竖向剪刀撑和水平剪刀撑，具体 要求见规范。六构造要求六构造要求4. 其它（1）柱、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑（超4m）。（2）模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强度的构件（墙、柱等）通过刚性连墙件进行可靠连接。连接间距按水平间距49m，竖向间距23m。对斜梁、板结构的模板支架，还应采取设置抛撑等措施，以抵抗水平荷载 的影响。（3）模板支架的整体高宽比不应大于5。七计算实例七计算实例 某体操馆层高1

11、5m，其建筑平面图见下图，图外圈为四层框架结构办公、宿舍楼的框架柱，中间一跨为18m，截面为6001800mm，梁与梁之间，板跨为6m，其板厚为180mm。1.板模板支架计算（1）工程概况1.板模板支架计算1.板模板支架计算 设计简图如下： 模板设计平面图 1.板模板支架计算 模板设计纵向剖面图1.板模板支架计算模板设计横向剖面图1.板模板支架计算（3）荷载设计1.板模板支架计算（4）模板验算1.板模板支架计算取1.0m单位宽度计算。计算简图如下： W=bh2/6=1000182/6=54000mm3， I=bh3/12=1000183/12=486000mm4 q=GqGk+1.4qQk=1

12、.350.3+(24+1.1) 0.181.0+1.4(1+2)1.0=10.704kN/m 1.板模板支架计算 1、抗弯验算 Mmax=0.1ql2=0.110.7040.42=0.171kNm max=Mmax/W=0.171106/54000=3.172N/mm2 fm=15N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 Qmax=0.6ql=0.610.7040.4=2.569kN max=3Qmax/(2bh)=32.569103/(2100018)= 0.214N/mm2fv=1.4N/mm2 符合要求！ 1.板模板支架计算 3、挠度验算 max=0.677ql4/(100EI)=0.677

13、10.7044004/ (1006000486000)=0.636mm max=0.636mm=minl/150，10=min400/150， 10=2.667mm 符合要求！1.板模板支架计算（5）次楞验算1.板模板支架计算 计算简图如下： q=GqGk+1.4qQk=1.35(0.3+(24+1.1)0.18) 0.4+0.01+1.4(1+2)0.4=4.295kN/m 1.板模板支架计算 1、强度验算 Mmax=0.125ql2=0.1254.2950.82=0.344kNm max=Mmax/W=0.344106/64000=5.369N/mm2fm=13N/mm2 符合要求！ 2、

14、抗剪验算 Qmax=0.625ql=0.6254.2950.8=2.148kN max=3Qmax/(2bh0)=32.1481000/(26080) =0.671N/mm2 max=0.671N/mm2fv=1.3N/mm2 符合要求！1.板模板支架计算3、挠度验算 max=0.521ql4/(100EI)=0.5214.2958004/ (10090002560000)=0.398mm max=0.398mm=minl/150,10 =min800/150,10=5.333mm 符合要求！ 4、支座反力计算 Rmax=1.25ql=1.254.2950.8=4.295kN1.板模板支架计算

15、（6）主楞(横向水平钢管)验算1.板模板支架计算计算简图如下： 主楞弯矩图(kNm)1.板模板支架计算 主楞剪力图(kN) 1.板模板支架计算 主楞变形图(mm) 支座反力依次为R1=5.815kN,R2=9.279kN,R3=9.279kN,R4=5.815kN1.板模板支架计算 1、强度验算 max=Mmax/W=0.604106/4730=127.696N/mm2 fm=205N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 max=2Qmax/A=22.8161000/489=11.519N/mm2 max=11.519N/mm2fv=125N/mm2 符合要求！1.板模板支架计算 3、挠度验算

16、max=1.018mm=minl/150，10 =min800/150，10=5.333mm 符合要求！ 4、扣件抗滑验算 不考虑荷载叠合效应 最大支座反Rmax=maxR1,R2,R3,R4=9.279kN， 9.279kN12kN 在扭矩达到4065Nm且无质量缺陷的情况下，双扣 件能满足要求！1.板模板支架计算（7）立杆验算1.板模板支架计算 （7）立杆验算1、长细比验算 h/la=1500/800=1.875，h/lb=1500/800=1.875， 查附录D，得k=1.167，=1.325 l0=maxkh，h+2a =max1.1671.3251500，1500+2100=2319

17、mm =l0/i=2319/15.9=146=210 长细比符合要求！ 查规程附录C得 =0.3241.板模板支架计算 （7）立杆验算2、风荷载验算 1) 模板支架风荷载标准值计算 la=0.8m，h=1.5m，查规程表4.2.7得w=0.129 因风荷载沿模板支架横向作用，所以b=la=0.8m，b/h=0.8/1.5=0.533 通过插入法求，得=0.96 z0d2=0.740.450.0482=0.001，h/d=1.5/0.048=31.25 通过插入法求s1，得s1=1.2 因此stw=ws1(1-n)/( 1-)=0.1291.2(1-0.9640)/ (1- 0.96)=3.11

18、4 s=wstw=0.1293.114=0.402 k=0.7zs0=0.70.740.4020.45=0.094kN/m2 2) 整体侧向力标准值计算 k=0.7zs0=0.70.7410.45=0.233kN/m21.板模板支架计算 （7）立杆验算 3、稳定性验算 KH=1/1+0.005(15-4)=0.948 不组合风荷载时 NutGNGk+1.4NQk=Rmax+0.15GH=9.279+0.151.3515 =12.317kN =Nut/(AKH)=12.317103/(0.3244500.948) =89.123N/mm2 f=205N/mm2 符合要求！1.板模板支架计算 组合

19、风荷载时 NutGNGk+0.851.4NQk=Rmax+0.15GH =8.737+0.151.3515=11.775kN Mw=0.851.4klah2/10 =0.851.40.0940.81.52/10=0.02kNm =Nut/(AKH)+Mw/W =11.775103/(0.3244500.948)+ 0.02106/(4.73103)=89.446N/mm2 f=205N/mm2 符合要求！1.板模板支架计算 （7）立杆验算4、整体侧向力验算结构模板纵向挡风面积AF(m2) 22 F=0.85AFkla/La=0.85220.2330.8/36=0.097kN N1=3FH/(m

20、+1)Lb=30.09715/(19+1)18=0.012kN =(Nut+N1)/(AKH) =(11.775+0.012)103/(0.3244500.948) =85.291N/mm2f=205N/mm2 符合要求！1.板模板支架计算（8）立杆地基基础验算2.梁模板支架计算（1）工程概况2.梁模板支架计算（2）模板支撑体系设计2.梁模板支架计算 设计简图如下： 模板设计立面图2.梁模板支架计算 模板设计平面图2.梁模板支架计算（3）荷载设计：2.梁模板支架计算 计算过程与板模板支架基本相同（略）3. 3. 高支模的设计，除了可靠的计算外，还应注意模板的构造高支模的设计，除了可靠的计算外，

21、还应注意模板的构造要合理，立杆的垂直偏差要控制严格，所用材料选材应严要合理，立杆的垂直偏差要控制严格，所用材料选材应严格，特别是钢管立杆更应对其规格、尺寸、翘曲、锈蚀等格，特别是钢管立杆更应对其规格、尺寸、翘曲、锈蚀等严格要求，对地基土要严格平整、夯实，并满足密实度系严格要求，对地基土要严格平整、夯实，并满足密实度系数要求，然后与其上再浇筑混凝土垫层，待达到规定的强数要求，然后与其上再浇筑混凝土垫层，待达到规定的强度后方可支模。度后方可支模。 严格做到板梁的立柱在横杆相连方向间距相等严格做到板梁的立柱在横杆相连方向间距相等。严严 格按设计计算所确定的参数范围内搭设格按设计计算所确定的参数范围内

22、搭设。八专项施工方案的编制内容八专项施工方案的编制内容专项施工方案应当包括以下内容：第一章第一章 编制说明及依据编制说明及依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等。 第二章第二章 工程概况工程概况：高大模板工程特点、施工平面及立面布置、施工要求和技术保证条件，具体明确支模区域、支模标高、高度、支模范围内的梁截面尺寸、跨度、板厚、支撑的地基情况等。 第三章第三章 施工计划：施工计划：施工进度计划、材料与设备计划等。 第四章第四章 施工工艺技术：施工工艺技术：高大模板支撑系统的基础处理、 主要搭设方法、工艺要求、材料的力学性能指标、构 造设置以及检查、验收要求

23、等。八专项施工方案的编制内容八专项施工方案的编制内容第五章第五章 施工安全保证措施：施工安全保证措施：模板支撑体系搭设及混凝土浇筑区域管理人员组织机构及相关人员的职责、施工技术措施、模板安装和拆除的安全技术措施、重大危险源的识别及应对措施、施工应急救援预案，模板支撑系统在搭设、钢筋安装、混凝土浇捣过程中及混凝土终凝前后模板支撑体系位移的监测监控措施，安全检查制度的建立等。 第六章第六章 劳动力计划：劳动力计划：包括专职安全生产管理 人员、特种作业人员的配置等。八专项施工方案的编制内容八专项施工方案的编制内容第七章第七章 计算书及相关图纸计算书及相关图纸：验算项目及计算内容包括模板、模板支撑系统

24、的主要结构强度和截面特征及各项荷载设计值及荷载组合，梁、板模板支撑系统的强度和刚度计算，梁板下立杆稳定性计算，立杆基础承载力验算，支撑系统支撑层承载力验算，转换层下支撑层承载力验算等。每项计算列出计算简图和截面构造大样图，注明材料尺寸、规格、纵横支撑间距、步距等。 附图包括支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图， 支撑系统立面图、剖面图，水平剪刀撑布置平面图及 竖向剪刀撑布置投影图，梁板支模大样图，支撑体 系监测平面布置图及连墙件布设位置及节点大样图 等。九专项施工方案设计应注意的问题九专项施工方案设计应注意的问题 要编制一个专项方案首先应全面解读建筑工程设计图纸的全面内容，要分析建筑结构、功能的

25、特点、施工的难易程度，要分析工序之间的前后关系，要分析施工后的效果，要分析结构与建筑的功能关系等等。模板搭设方案说说简单，但到具体的理论和书面计算时许多方面会出现问题。九专项施工方案设计应注意的问题九专项施工方案设计应注意的问题 1. 工程概况没有针对性 作为专项方案，应体现出“专”字，那么在工程概况 中就应该较为系统、全面地书写相关的内容。模板方案体现 的是支架的材料、搭设方法、构件截面大小、楼层高低、支 设的高度、地基土质承载力、排水以及建筑结构设计特点、 特征等等。这些方面必须在工程概况中予以说明，使相关 技术人员看了方案以后可以马上能理解其做法及大概的 注意事项，而不是象许多方案一样，

26、千篇一律地工程 地址、层数、建筑面积等一些笼统的内容。模板支架 专项方案不仅仅是计算问题，许多关键的问题还是 在构造方面。九专项施工方案设计应注意的问题九专项施工方案设计应注意的问题2. 没有相应的图示没有相应的平面、立面、剖面图，就进行理论计算，这一点是不可取。 （1）没有了相关的图示，就说明不了相互的关系，不要说审查人员不能校对，过了一段时间后有时连编制人员本人都无法复原，解释不了相互之间的关系，有时甚至连结构关系都反了。 （2）不能利用专项方案进行交底，没有一个 明了的直观感。 （3）计算模式无法一致。九专项施工方案设计应注意的问题九专项施工方案设计应注意的问题 3. 构造错误 有些方案

27、连基本的构件关系都不符合实际情况。如大梁下的木楞条是横放还是纵放，木楞条的截面摆设等等，这些方面看看是小东西、是小问题，但一到计算时就是大问题，直接关系到结构体系，先算什么、后算什么就是在此体现。又如扫地杆问题，在方案中往往十分笼统，有的甚至只有单方向的，没有做到纵横拉结，起不到双向约束作用。 4.立杆间距不能保证纵、横水平杆的贯通 在方案设计时，依据荷载的大小，核定梁下每排立杆 的根数和间距，而将板下的立杆纵、横向间距，取为梁 下的整数倍，水平横杆就能完全贯通了，将有效地提高 架体的整体稳定性。九专项施工方案设计应注意的问题九专项施工方案设计应注意的问题5设计荷载取值有误 如恒载的计算中，有

28、些方案把钢筋混凝土与素混 凝土的容重（25KN/m3和24 KN/m3）混回一谈，在计 算了钢筋混凝土的重量后，重复计算钢筋的重量。可靠一点的计算方法应该把构件内含的钢筋用量单独 测算，尽可能不要采用笼统计算方式。特别是大 截面的转换梁，其配设的钢筋用量不是一般的， 往往会远远超过一般用量。这样的计算会比较 符合实际，结果也会更加合理。十高支模坍塌的危害与预控十高支模坍塌的危害与预控 随着高大工程越来越多，高大模板支撑系统的结构也越来越多。这也随之增大了施工过程的危险程度。高大支模坍塌的事故时有发生，有的还酿成了严重的后果，给国家和人民的生命财产造成了不可弥补的损失。十高支模坍塌的危害与预控十

29、高支模坍塌的危害与预控（一）高大支模事故的危害高大支模事故的共同特点是：1.均发生在浇筑混凝土阶段，且混凝土快要浇注完成时。混凝土浇注完成时荷载最大（恒+活）。2.造成群死群伤。因为在操作面上打混凝土的人加上配合的人，一般在10人左右，有时是几十人。3.财产损失大。且不说现场造成的经济损失情况，就是死亡和受伤人的赔偿和抢救的费用都相当可观。 4.大都为技术原因和责任事故。 技术原因主要为以下两种情况：一是架体或杆件、节点 实际荷载超载；二是材料或构造造成的整体能力降低。引起模板支架实际荷载增加和实际抗力降低的主要因素架体不应出现的主要设置与工作状态变化十高支模坍塌的危害与预控十高支模坍塌的危害

30、与预控（二）在技术安全管理上存在缺陷（1）专项施工方案编制粗糙，存在严重设计计算缺陷，不能保证施工安全要求；（2）实际搭设模板支架时不符合基本要求；（3）模板支架搭设质量很差。如个别节点无扣件连接、扣件螺栓拧紧扭力矩普遍不足、立杆搭接或支撑于水平杆上、缺少剪刀撑、步距超长等；还有是缺少扫地杆、顶部自由端超长、横杆随意缺失等搭设质量问题随处可见。支架 搭设质量差是事故产生的主要原因之一。（4）现场实际搭设模板支架使用的钢管、扣件等材料存 在质量缺陷，是事故产生的原因之一。十高支模坍塌的危害与预控十高支模坍塌的危害与预控（三）高大支模事故的预控事故的教训是深刻的、惨痛的。痛定思痛，做好高支模事故的防范工作，十分重要和必要。1.要认真贯彻执行安全生产法建设工程安全生产管理条例 住建部建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管 理办法住建部建质2009254号文建设工程高大模板支撑 系统施工安全监督管理导则等法律法规规章制度的规定， 熟悉和掌握高大支模的控制标准：凡是高度超过8米，或跨