高支模满堂架搭设方案.doc

大唐西市九宫格通济坊（9格）工程高支模满堂脚手架搭设坊案1. 编制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)建筑施工简易计算手册高支撑架设计和使用安全施工手册第四版施工技术2. 工程概况大唐西市九宫格通济坊（9格）工程 ；结构类型：框架剪力墙；建筑总高度：23.00m；地下室楼层层高：6.3m 、5.8m；总建筑面积：45000m2；单层施工面积约10000，轴线跨度均为8.4m，框架梁属大跨度梁，板为大跨度板。框架梁主要有500700，次梁为250600。板厚为200、180。3. 满樘脚手架设计根据本工程结构概况，并结合高支撑模板定义，支撑高度在4米以上的模板支架被称为碗口式钢管高支撑脚手架。本工程楼层高度最大6.3米，梁板跨度7.6米。框梁截面500800、500700、13201100（个别）3.1.板脚手架参数 横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.90；步距(m):1.80； 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):6.60、5.60、5.0； 采用的碗口式钢管(mm):483.5 ； 每根立杆顶部设油托丝杠，主龙骨483.5间距0.90 ，次龙骨为5080方木间距0.20；梁脚手架参数 立柱梁跨度方向间距l(m):0.90；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30；梁底平杆间距600 脚手架步距(m):1.80；脚手架搭设高度(m):6.00； 梁两侧立柱间距(m):1.20；承重架支设:1根承重立杆，用调节丝杠顶撑木方垂直梁截面；3.2.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):0.200；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 3.3.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):1.300；木方的间隔距离(mm):200.000； 木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):70.00；4、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.0007.0007.000/6 = 40.83 cm3； I=5.0007.0007.0007.000/12 = 142.92 cm4； 方木楞计算简图 4.1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.0000.2000.200 = 1.000 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3500.200 = 0.070 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)0.8500.200 = 0.510 kN； 4.2.强度计算: 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 = 1.2(1.000 + 0.070) = 1.284 kN/m； 集中荷载 p = 1.40.510=0.714 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.7140.850 /4 + 1.2840.8502/8 = 0.268 kN.m； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.714/2 + 1.2840.850/2 = 0.903 kN ； 截面应力 = M / w = 0.268106/40.833103 = 6.556 N/mm2； 方木的计算强度为 6.556 小13.0 N/mm2,满足要求! 4.3.抗剪计算： 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: Q = 0.8501.284/2+0.714/2 = 0.903 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 3 902.700/(2 50.000 70.000) = 0.387 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2； 方木的抗剪强度为0.387小于 1.300 ，满足要求! 4.4.挠度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.000+0.070=1.070 kN/m； 集中荷载 p = 0.510 kN； 最大变形 V= 51.070850.0004 /(3849500.0001429166.67) + 510.000850.0003 /( 489500.0001429166.67) = 1.016 mm； 方木的最大挠度 1.016 小于 850.000/250,满足要求! 5、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 = 1.2840.850 + 0.714 = 1.805 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 = 0.670 kN.m ； 最大变形 Vmax = 1.289 mm ； 最大支座力 Qmax = 8.461 kN ； 截面应力 = 0.670106/5080.000=131.926 N/mm2 ； 支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于850.000/150与10 mm,满足要求! 6、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= 8.461 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 7、模板支架荷载标准值(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 = 0.1256.600 = 0.824 kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.8500.850 = 0.253 kN； (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.2000.8500.850 = 3.613 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.689 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 ) 0.8500.850 = 2.168 kN； 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.661 kN； 8、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 = 8.661 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； - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； Lo- 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) 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； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1551.7001.600 = 3.142 m； Lo/i = 3141.600 / 15.800 = 199.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.182 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=8661.366/（0.182489.000） = 97.321 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 97.321 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求！ 公式(2)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.600+0.1002 = 1.800 m； Lo/i = 1800.000 / 15.800 = 114.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.489 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=8661.366/（0.489489.000） = 36.222 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 36.222 N/mm2 小于 f = 205.000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 lo = k1k2(h+2a) (3) 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 = 1.800 按照表2取值1.009 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.009(1.600+0.1002) = 2.258 m； Lo/i = 2257.537 / 15.800 = 143.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.336 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=8661.366/（0.336489.000） = 52.715 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 52.715 N/mm2 小于 f = 205.000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。 9、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求工程经验: 除了要遵守扣件架规范的相关要求外，还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求： a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆； b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度； c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。 2.立杆步距的设计： a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置； b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置， 但变化不要过多； c.高支撑架步距以0.9-1.5m为宜，不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计： a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时，需要设置整体性单或双水平加强层； b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/3； c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置，四周和中部每10-15m设竖向斜杆， 使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层； d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计： a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑； b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10-15m设置。 5.顶部支撑点的设计： a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm； b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm； c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。 6.支撑架搭设的要求： a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置； b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求； c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢 管不能选用已经长期使用发生变形的； d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求： a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩 展的浇筑方式； b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢 筋等材料不能在支架上方堆放； c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。满堂红碗口脚手架搭设剖面图