满堂钢管支架方案.doc

目 录

一、工程概况 2
二、编制依据 2
三、设计计算 3
四、构造要求 3
五、材料管理 5
六、验收管理 6
七、使用管理 7
八、拆除管理 7
九、施工图 8

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一、工程概况
本工程为****************，位于广州市南沙区金沙路西侧，市南路的南侧。该项目总用地面积约35263.7平方米。建设内容包括：5栋18层和1栋8至12层单体建筑，总建筑面积约为116449.6平方米，其中地下室一层面积14958.4平方米，地上建筑面积为101491.2平方米。。
本工程建设单位为建设单位为广东*****有限公司。由*************设计有限公司设计，广东*****监理有限公司监理，广东***********公司施工。
根据施工现场可能发生的事故或紧急情况引发的伤害和其他影响的突发性事件，应急救援是减少事故造成的人员伤亡和财产损失而组织的救援行动。其任务是及时控制危险源抢救伤员，指挥现场施工人员有组织的撤离，消除危害后果等，重点是保护人群的生命安全。
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、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/1035-2006）
3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
4、《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）
5、《钢管脚手架扣件》（GB/5831-2006）
6、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

三、设计计算
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 立杆
1 立杆间距
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 歩距
(1) 搭接要求：立杆接长时，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宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定：
a 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。
b 搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
(2) 扫地杆设置：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。
（3）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满堂脚手架的验收。
(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 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。
3 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。

九、施工图

图1 支架立面图

图2 梁截面放大图

支撑计算书

1.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.6×0.300×6.745=1.214kN
　截面抗剪强度计算值 T=3×1214/(2×300×18)=0.337N/mm2
　截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板的抗剪强度计算满足要求!

2.挠度计算
最大挠度计算公式如下:

其中 q = 0.34×0.30+24.00×0.30×0.60+1.80×0.30×0.60=4.746N/mm

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v = 0.677×4.746×300.04/(100×6000.00×145800.0)=0.298mm
二、穿梁螺栓计算

计算公式:
N < [N] = fA
其中 N —— 穿梁螺栓所受的拉力；
　　 A —— 穿梁螺栓有效面积 (mm2)；
　　 f —— 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；
穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.2×28.80+1.4×4.00)×0.60×0.60/1=14.46kN
穿梁螺栓直径为14mm；
穿梁螺栓有效直径为11.6mm；
穿梁螺栓有效面积为 A=105.000mm2；
穿梁螺栓最大容许拉力值为 [N]=17.850kN；
穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=14.458kN；
穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。
每个截面布置1 道穿梁螺栓。
穿梁螺栓强度满足要求!

七、梁支撑脚手架的计算
支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。

扣件钢管高支撑架计算书

计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。
计算参数:
模板支架搭设高度为8.2m，
梁截面 B×D=300mm×600mm，立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m，立杆的步距 h=1.50m，
梁底增加0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/mm4。
木方80×80mm，剪切强度1.6N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm4。
梁两侧立杆间距 0.90m。
梁底按照均匀布置承重杆2根计算。
模板自重0.50kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载3.00kN/m2。
梁两侧的楼板厚度0.10m，梁两侧的楼板计算长度0.50m。
扣件计算折减系数取1.00。

图1 梁模板支撑架立面简图
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为 F = 1.20×25.000×0.100×0.500×0.300=0.450kN。

采用的钢管类型为48×3.0。
一、面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。面板的按照三跨连续梁计算。

静荷载标准值 q1 = 25.000×0.600×0.300+0.500×0.300=4.650kN/m
活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)×0.300=0.900kN/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 = 30.00×1.80×1.80/6 = 16.20cm3；
I = 30.00×1.80×1.80×1.80/12 = 14.58cm4；

(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]

其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；
　　 M —— 面板的最大弯距(N.mm)；
　　 W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

M = 0.100ql2

其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.20×4.650+1.4×0.900)×0.300×0.300=0.062kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.062×1000×1000/16200=3.800N/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]

T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×4.650+1.4×0.900)×0.300=1.231kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×1231.0/(2×300.000×18.000)=0.342N/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

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

面板最大挠度计算值 v = 0.677×4.650×3004/(100×6000×145800)=0.291mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算

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 = 25.000×0.600×0.300=4.500kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2 = 0.500×0.300×(2×0.600+0.300)/0.300=0.750kN/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 = (1.000+2.000)×0.300×0.300=0.270kN

均布荷载 q = 1.20×4.500+1.20×0.750=6.300kN/m
集中荷载 P = 1.4×0.270=0.378kN

木方计算简图

木方弯矩图(kN.m)

木方变形图(mm)

木方剪力图(kN)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.584kN
N2=1.584kN

经过计算得到最大弯矩 M= 0.549kN.m
经过计算得到最大支座 F= 1.584kN
经过计算得到最大变形 V= 1.3mm

木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 8.00×8.00×8.00/6 = 85.33cm3；
I = 8.00×8.00×8.00×8.00/12 = 341.33cm4；

(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.549×106/85333.3=6.43N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)木方抗剪计算 [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=3×1.584/(2×80×80)=0.371N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

(3)木方挠度计算
最大变形 v =1.3mm

木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

三、梁底支撑钢管计算
(一) 梁底横向钢管计算
纵向支撑钢管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)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.451kN.m

最大变形 vmax=1.117mm

最大支座力 Qmax=5.254kN

抗弯计算强度 f=0.451×106/4491.0=100.52N/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900.0/150与10mm,满足要求!

(二) 梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

四、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；
计算中R取最大支座反力，R=5.25kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
R≤8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。

五、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=5.25kN (已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重 N2 = 1.20×0.111×8.200=1.089kN
N = 5.254+1.089=6.342kN
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49
—— 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] = 205.00N/mm2；
l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；
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 = 0.30m；

公式(1)的计算结果：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m =2976/16.0=186.574 =0.207
=6342/(0.207×424)=72.165N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.300=2.100m =2100/16.0=131.661 =0.391
=6342/(0.391×424)=38245N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；
公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.016×(1.500+2×0.300)=2.490m =2490/16.0=156.107 =0.287
=6342/(0.287×424)=52.073N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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。

表1 模板支架计算长度附加系数 k1
——————————————————————————————————
步距 h(m) h≤0.9 0.9——————————————————————————————————
H(m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40
h+2a或u1h(m)
1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.173
1.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.149
1.53 1.0 1.007 1.015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.132
1.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.074 1.090 1.106 1.123
1.80 1.0 1.007 1.014 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.111
1.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.104
2.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.101
2.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.094
2.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.091
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以上表参照 ：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

六、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

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 7.26kN
　　 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60
　　 A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24
　　 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49
　　 —— 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] = 205.00N/mm2；
　　 l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1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 = 0.30m；

公式(1)的计算结果：l0=1.155×1.700×1.50=2.945m =2945/16.0=184.655 =0.212
=7261/(0.212×424)=80.968N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.300=2.100m =2100/16.0=131.661 =0.391
=7261/(0.391×424)=43.784N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；
公式(3)的计算结果：l0=1.155×1.016×(1.500+2×0.300)=2.464m =2464/16.0=154.502 =0.294
=7261/(0.294×424)=58.219N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!