高大模板专项方案(专家论证).doc

xxxxxxxxxxxxxxxx
（xxxxxxxxxxxxx）

高大模板及支撑架设计方案

施工单位:xxxxxxx
编制人: xxxxxxxx
编制时间:xxxxxxxxxxxxx

目 录

一、工程概况 ........................................................................................................3
二、编制依据 ......................3
三、设计计算 ........................................................................................................3
四、构造要求 ..............................................................................................3
五、材料管理 ........................................................................................................5
六、验收管理 ........................................................................................................5
七、使用管理 ....................................................6
八、拆除管理 ........................................................................................................6
九、施工图 ................................................................................................................
计算书：KZL5支撑架计算 ..........................................................................................
计算书：KZL5模板计算 ..........................................................................................
计算书：KZL57支撑架计算 ................................................................................19
计算书：KZL57模板计算 .......................................................................................24
计算书：KZL58支撑架计算 ................................................................................30
计算书：KZL58模板计算 ...................................................................................36

一、工程概况
工程名称：xxxxxxxx
地址：xxxxxxxxxx
结构类型：框架
计划工期：300天
施工面积：xxxxxxm2
总高度：xxxxxm
层数：xxx
标准层高：3米，转换层层高4.5米。
该转换层面积xxxM2，在地下车库负二层转换，转换层为梁承式结构，上部为剪力墙结构。转换层框支主梁的主要截面有500×1000，500×1800，600×1500，500×1500，550×2100。板厚为180，墙、柱、梁、板砼强度等级标号均为C40，结构相对标高为－6.6m。

二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
2、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
3、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/1035-2006）
4、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
5、《直缝电焊钢管》（GB/T13793、《低压流体输送甲焊接钢管》（GB/T3092）、《碳素结构钢》（GB/T700）
6、《钢管脚手架扣件》（GB/5831-2006）
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002）2011年版
三、设计计算
本工程有3根框架梁需要编制高大模板专项方案并经过专家论证
分别是：
KZL5 位于-6.6米层D-7轴上D-N至D-Q轴
KZL57 位于-6.6米层D-h轴上D-7至D-9轴
KZL58位于-6.6米层D-h轴上D-9至D-10轴
详见附录计算书
四、构造要求
1　架体总体要求
(1) 对剪刀撑、水平杆、周边拉结等采取一系列加强措施。
(2) 支模架体高宽比：模板支架的整体高宽比不应大于5。
2　架体立柱
1 梁下优先采用可调托座同时对采用可调托座时的构造做出了具体规定，以满足支撑系统的稳定性。
2　可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆歩距要求条件下，进行平均分配确定歩距后，在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。
3　模板支架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
4钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Φ48mm×3.0mm钢管，用扣件与钢管立柱扣牢。钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接、剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于1000mm，并应采用3个旋转扣件分别在离杆端不小于100ｍｍ处进行固定。
5 钢管立柱底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托。
6 扣件式钢管立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500ｍｍ，各接头中心距离主节点不宜大于歩距的1/3。
(6) 采用扣件式钢管立柱时，严禁将上段的钢管与下段的钢管立柱错开固定在水平拉杆上。
　　（4）可调托座使用：可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆，托座顶距离水平杆的高度不应大于300mm。梁底立杆应按梁宽均匀设置，其偏差不应大于25mm,调节螺杆的伸缩长度不应大于200mm，另外，使用可调托座必须解决两者连接节点问题
3　架体水平杆
(1) 每步的纵、横向水平杆应双向拉通。
(2) 搭设要求：水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定：
a 对接扣件应交错布置：两根相邻纵向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不应小于500mm；各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的确1/3；
b 搭接长度不应小于1m，应等距离设置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。
(3) 主节点处水平杆设置： 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。主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
4剪刀撑
剪刀撑包括两个垂直方向和水平方向三部分组成，要求根据工程结构情况具体说明设置数量
注意：对于超高大跨大荷重支模架要针对性设置并绘图表示
(1) 设置数量，模板支架高度超过4m的模板支架应按下列规定设置剪刀撑：
a 模板支架四边满布竖向剪刀撑，中间每隔四排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑，由底至顶连续设置；
b 模板支架四边与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
(2) 剪刀撑的构造应符合下列规定：
a 每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，剪刀撑斜杆与地面倾角宜在45°~60°之间。倾角为45°时，剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根；倾角为60°时，则不应超过5根；
b 剪刀撑斜杆的接长应采用搭接；
c 剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm；
d 设置水平剪刀撑时，有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。
5 周边拉接
(1) 一般支模架体，模板支架高度超过4m时，柱、墙板与梁板混凝土应分二次浇筑，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）通过连墙件进行可靠连接。
(2) 超高大跨大荷重支模架必须与砼已浇筑完毕的垂直结构有效拉结。

五、材料管理
1 钢管、扣件
(1) 材质：引用了国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手
架安全技术规范》（JGJ130）的相关规定
(2) 验收与检测，采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告，生产厂家必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。并且使用前必须进行抽样检测。
钢管外观质量要求：
a 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；
b 钢管外径、壁厚、端面等的偏差；钢管表面锈蚀深度；钢管的弯曲变形应符合附录E的规定；
c 钢管应进行防锈处理。
扣件外观质量要求：
a 有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用；
b 扣件应进行防锈处理。
2 技术资料
施工现场应建立钢管、扣件使用台帐，详细记录钢管、扣件的来源、数量和质量检验等情况人员管理

六、验收管理
(1) 验收程序
模板支架投入使用前，应由项目部组织验收。项目经理、项目技术负责人和相关人员，以及监理工程师应参加模板支架的验收。对高大模板支架，施工企业的相关部门应参加验收。
(2) 验收内容
a 材料——技术资料
b参数——专项施工方案
c 构造——专项施工方案和本规程
(3) 扣件力矩检验
安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手检查，抽样方法应按随机分布原则进行。
(4) 验收记录
按相关规定填写验收记录表。
七、使用管理

1 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。脚手架不得与模板支架相连。
2 模板支架使用期间，不得任意拆除杆件，当模板支架基础下或相邻处有设备基础、管沟时，在支架使用过程中不得开挖，否则必须采取加固措施。
3 架体因特殊原因或使用荷载变化而发生改变时，需采取措施（编制补充专项施工方案），重新验收。
4 混凝土浇筑过程中，应派专人观测模板支撑系统的工作状态，观测人员发现异常时应及时报告施工负责人，施工负责人应立即通知浇筑人员暂停作业，情况紧急时应采取迅速撤离人员的应急措施，并进行加固处理混凝土浇筑过程中，应均匀浇捣，并采取有效措施防止混凝土超高堆置。
八、拆除管理
1 拆除时间：必须满足规范规定的底模及其支架拆除时的混凝土强度的要求。
2 拆除方法：模板支架拆除时，应按施工方案确定的方法和顺序进行，拆除作业必须由上而下逐步进行，严禁上下同时作业。分段拆除的高差不应大于二步。设有附墙连接件的模板支架，连接件必须随支架逐层拆除，严禁先将连接件全部或数步拆除后再拆除支架；多层建筑的模板支架拆除时，应保留拆除层上方不少于二层的模板支架，模板支架拆除时，应在周边设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内，卸料时应符合下列规定：
a 严禁将钢管、扣件由高处抛掷至地面；
b 运至地面的钢管、扣件应及时按规定进行外观质量检查、整修与保养，剔除不合格的钢管、扣件，按品种、规格随时码堆存放。
3　梁、板模板应先拆梁侧模，再拆板底模，最后拆除梁底模，并应分段分片进行，严禁成片撬落或成片拉拆。
4 拆除时，作业人员应站在安全的地方进行操作，严禁站在已拆或松动的模板上进行拆除作业。
5 拆除模板时，严禁用铁棍或铁锤乱砸，已拆下的模板应妥善传递或用绳钩放至地面。
6 严禁作业人员站在悬臂结构边缘撬拆下面的模板。
7 待分片、分段的模板全部拆除后，方允许将模板、支架、零配件等按指定地点运出堆放，并进行拔钉、清理、整修、刷防锈漆或脱模剂，堆码备用。

KZL5扣件钢管高支撑架计算书

计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。
计算参数:
模板支架搭设高度为4.5m，
梁截面 B×D=550mm×2100mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.85m，立杆的步距 h=1.50m，
梁底增加3道承重立杆。
面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。
木方40×80mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm2。
梁两侧立杆间距 0.85m。
梁顶托采用双钢管48×3.0mm。
梁底按照均匀布置承重杆3根计算。
模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3，施工活荷载2.00kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。

图1 梁模板支撑架立面简图
按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×2.10+0.50)+1.40×2.00=67.660kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×2.10+0.7×1.40×2.00=70.000kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98

采用的钢管类型为48×3.0。
一、模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：
q1 = 25.500×2.100×0.850=45.518kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2 = 0.500×0.850×(2×2.100+0.550)/0.550=3.671kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

经计算得到，活荷载标准值 P1 = (0.000+2.000)×0.550×0.850=0.935kN

考虑0.9的结构重要系数，均布荷载 q = 0.9×(1.35×45.518+1.35×3.671)=59.763kN/m
考虑0.9的结构重要系数，集中荷载 P = 0.9×0.98×0.935=0.825kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 85.00×1.80×1.80/6 = 45.90cm3；
I = 85.00×1.80×1.80×1.80/12 = 41.31cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

变形计算受力图

变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=6.163kN
N2=21.368kN
N3=6.163kN

最大弯矩 M = 0.564kN.m
最大变形 V = 0.598mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.564×1000×1000/45900=12.288N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

(2)抗剪计算 [可以不计算]
截面抗剪强度计算值 T=3×10271.0/(2×850.000×18.000)=1.007N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.598mm
面板的最大挠度小于275.0/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算
（一）梁底顶托梁计算

按照三跨连续梁计算，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 = 21.368/0.850=25.139kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×25.139×0.85×0.85=1.816kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.850×25.139=12.821kN
最大支座力 N=1.1×0.850×25.139=23.505kN

截面力学参数为
截面抵抗矩 W = 9.46cm3；
截面惯性矩 I = 22.70cm4；

(1)抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=1.816×106/1.05/9458.0=182.90N/mm2

抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

(2)挠度计算
最大变形 v =0.677×19.892×850.04/(100×206000.00×227020.0)=1.503mm

最大挠度小于850.0/400,满足要求!

三、扣件抗滑移的计算

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:

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
　　 R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。

四、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

其中 N —— 立杆的轴心压力最大值，它包括：
横杆的最大支座反力 N1=23.505kN (已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.136×4.500=0.741kN
N = 23.505+0.741=24.246kN
　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.501cm2；
　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.30m；
h —— 最大步距，h=1.50m；
l0 —— 计算长度，取1.500+2×0.300=2.100m；
—— 由长细比，为2100/15.9=132 <150 满足要求!
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.386；
经计算得到=24246/(0.386×450)=139.394N/mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；
Wk=0.200×1.200×0.240=0.058kN/m2
h —— 立杆的步距，1.50m；
la —— 立杆迎风面的间距，0.85m；
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距，0.85m；
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.058×0.850×1.500×1.500/10=0.012kN.m；
Nw —— 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；
Nw=23.505+0.9×1.2×0.610+0.9×0.9×1.4×0.012/0.850=24.263kN
经计算得到=24263/(0.386×450)+12000/4729=142.132N/mm2；
考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

KZL5梁侧模板计算书
一、梁侧模板基本参数

计算断面宽度550mm，高度2100mm，两侧楼板厚度180mm。
模板面板采用普通胶合板。
内龙骨间距100mm，内龙骨采用40×80mm木方，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。
对拉螺栓布置4道，在断面内水平间距400+400+400+400mm，断面跨度方向间距400mm，直径14mm。
面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。
木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。

模板组装示意图

二、梁侧模板荷载标准值计算

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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
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5.714h；
T —— 混凝土的入模温度，取20.000℃；
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2.100m；
1—— 外加剂影响修正系数，取1.000；
2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=40.540kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=0.9×41.000=36.900kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9，倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=0.9×4.000=3.600kN/m2。

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。模板面板的按照简支梁计算。
面板的计算宽度取0.10m。

荷载计算值 q = 1.2×36.900×0.100+1.40×3.600×0.100=4.932kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 10.00×1.80×1.80/6 = 5.40cm3；
I = 10.00×1.80×1.80×1.80/12 = 4.86cm4；

计算简图

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

变形计算受力图

变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.197kN
N2=0.543kN
N3=0.543kN
N4=0.197kN

最大弯矩 M = 0.004kN.m
最大变形 V = 0.009mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.004×1000×1000/5400=0.741N/mm2
面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

(2)抗剪计算 [可以不计算]
截面抗剪强度计算值 T=3×295.0/(2×100.000×18.000)=0.246N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!

(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.009mm
面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求!

四、梁侧模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.10×36.90+1.4×0.10×3.60=4.932kN/m
挠度计算荷载标准值q=0.10×36.90=3.690kN/m

内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。

内龙骨计算简图

内龙骨弯矩图(kN.m)

内龙骨剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

内龙骨变形计算受力图

内龙骨变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.394kN.m
经过计算得到最大支座 F= 3.969kN
经过计算得到最大变形 V= 0.717mm

内龙骨的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.00×8.00×8.00/6 = 42.67cm3；
I = 4.00×8.00×8.00×8.00/12 = 170.67cm4；

(1)内龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.394×106/42666.7=9.23N/mm2
内龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)内龙骨抗剪计算 [可以不计算]
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1996/(2×40×80)=0.936N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
内龙骨的抗剪强度计算满足要求!

(3)内龙骨挠度计算
最大变形 v =0.717mm
内龙骨的最大挠度小于400.0/250,满足要求!

五、梁侧模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.595kN.m
最大变形 vmax=0.108mm
最大支座力 Qmax=17.366kN
抗弯计算强度 f=0.595×106/9458.0=62.91N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!

六、对拉螺栓的计算

计算公式:
N < [N] = fA
其中 N —— 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): 14
对拉螺栓有效直径(mm): 12
对拉螺栓有效面积(mm2): A = 105.000
对拉螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 17.850
对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 17.366
对拉螺栓强度验算满足要求!

KZL57扣件钢管高支撑架计算书

计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。
计算参数:
模板支架搭设高度为4.5m，
梁截面 B×D=500mm×1800mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m，立杆的步距 h=1.50m，
梁底增加3道承重立杆。
面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。
木方60×80mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm2。
梁两侧