高大模板支撑系统专项施工方案

三台县城区电影院（百乐影城）恢复重建整合项目高大模板支撑系统专项施工方案编号：版本号：受控号：修改状态：有效状态：泸县第二建筑公司一、工程概况工程地点：四川省绵阳市三台县县城工程名称：三台县城区电影院（百乐影城）恢复重建整合项目建设单位：三台县广电局设计单位：长沙市华银建筑设计公司监理单位：四川三正建设监理有限公司建筑面积：总面积约为3000m2建筑层数和总高度：地下1层、地上4层、21米（机房屋面高度）建筑安全等级：二级结构类型：框架-钢结构主体结构合理使用年限：50年工程等级：一级建筑分类：多层综合楼屋面防水等级：II级抗震设防类别：丙类抗震设防烈度：六度建筑耐火等级：二级建筑使用性质：裙房电影院二、高支撑架模板设计1、设计参数（1）10轴到13轴区域模板支架搭设高度为8.7m-5.3m米，横向间距或排距0.8米；纵距1.2米；步距1.2米；（2）梁基本尺寸为：截面600mm×1500mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向)0.75米，（为了于板横向间距保持一致采用横距0.6米）,纵距0.8米,立杆的步距1.20米，均采用双扣件，梁底增加2道承重立杆。2、构造措施（1）立杆采用对接方式，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的布距内，错开距离≥500㎜，与相近的横杆的距离不宜大于步距的三分之一。（2）横杆采用对接方式，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内，错开距离≥500㎜且避开跨中，与相近的立杆的距离不宜大于纵距的三分之一。（3）剪刀撑除了在两端设置外，中间每隔12～15米设一道。剪刀撑应联系3-4根立杆，斜杆与地面的夹角为45°～60°。（4）连墙件可按二步三跨设置，采用单杆适长的横向平杆紧贴结构柱子、用短杆固定于柱侧。（5）支撑设置通长扫地杆用直角扣件与立杆相固定。3、验算资料小剧场梁板模板扣件钢管高支撑架计算书结构布置（1）10轴至13轴支撑架搭设高度为8.7m-5.3m。（2）采用的钢管类型为ф48×3.5。（3）8.7m高和5.3m高支撑架采用同样布置，仅验算8.7m高支撑架。（4）沿支架四周外立面满设剪刀撑，中间沿3-4轴、东西方向沿中间通长布置剪刀撑。详见图3-23-43-8剪刀撑平面布置示意A、板结构计算3-23-43-83-53-63-78001200图1模板支撑架平面图图2模板支撑架立面简图一、参数信息1.脚手架参数横向间距或排距(m):0.8；纵距(m):1.2；步距(m):1.2；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.1；脚手架搭设高度(m):22.3；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；Φ48×3.5钢管截面积A=4.89cm2Φ48×3.5钢管截面模量W=5.08cm3Φ48×3.5钢管回转半径i=1.58cmQ235钢强度设计值f=205N/mm2扣件抗滑承载力系数:0.80；底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重:0.35kN/m2混凝土与钢筋自重:25kN/m3楼板浇筑厚度:0.12m倾倒混凝土荷载标准值:2kN/m2施工均布荷载标准值:1kN/m23.木方参数木方弹性模量E:9500N/mm2；木方抗弯强度设计值:f=13N/mm2；木方抗剪强度设计值:[T]=1.3N/mm2；木方的间隔距离:300mm木方的截面宽度:80mm木方的截面高度:100mm木方的截面惯性矩I：I=8.000×10.000×10.000×10.000/12=666.67cm4木方的截面抵抗矩W：W=8.000×10.000×10.000/6=133.33cm3二、支撑木方的计算1、荷载计算1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重：q1=25×0.3×0.12=0.9kN/m；(2)模板的自重线荷载:q2=0.35×0.3=0.105kN/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)：P=(1+2)×1.2×0.3=1.08kN2、计算简图PqN2N1l图3木方计算简图3、强度计算最大弯矩考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算如下:其中：均布荷载设计值q=1.2×0.9+1.2×0.105=1.206kN/m集中荷载设计值P=1.4×1.08=1.512kN最大弯矩Mmax=1.512×1.2/4+1.206×1.2×1.2/8=0.671kN.m最大支座力N=1.512/2+1.206×1.2/2=1.480kN截面应力=M/W=0.671×106/133333.3=5.033N/mm2f=13N/mm2木方的计算强度小于抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求。4、抗剪计算最大剪力:Q=ql/2+P/2=1.206×1.2/2+1.512/2=1.480kN截面抗剪强度计算值:T=3Q/2bh=3×1480/(2×80×100)=0.278N/mm2[T]=1.30N/mm2上式中,b—木方的截面宽度；h—木方的截面高度。木方的抗剪强度计算满足要求。5、挠度计算最大挠度考虑为恒荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和。计算公式：其中：均布荷载标准值q=0.900+0.105=1.005kN/m集中荷载标准值P=1.08kN最大变形v=1080×12003/(48×9500×6666666.67)+5×1.005×12004/(384×9500×6666666.67)=1.042mm[v]=1000/250木方的最大挠度小于1000/250,满足要求。三、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。1、荷载计算集中荷载P取纵向板底支撑传递力。P=1.206×1.2+1.512=2.959kN2、计算简图PPPPPPPPP800800800图4木方支撑钢管计算简图3、内力计算根据计算简图求得第一支座反力N1=1.875P，第二支座反力N2=2.625P。然后求得各截面的弯矩如下图：0.263P0.225P0.15P0.3P0.15P0.225P0.263P图5木方支撑钢管弯矩图（KN.m）最大弯矩Mmax=0.3×2.959=0.888KN.m截面应力=M/W=888000/5080=174.803N/mm2f=205N/mm2支撑钢管的计算强度小于强度设计值205N/mm2,满足要求!四、扣件抗滑移验算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力可按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第5.2.5条:R≤Rc其中Rc—扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；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=N2=2.625P=2.625×2.959=7.767kN当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN。单扣件抗滑承载力的设计即可满足要求。五、立杆的稳定性计算1、荷载计算作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载和风荷载。（1）静荷载标准值包括以下内容：①脚手架的自重荷载标准值：NG1=0.1489×22.3=3.32kN钢管的自重计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001附录A双排架自重标准值。②模板的自重荷载标准值：NG2=0.35×0.8×1.2=0.336kN③钢筋混凝土楼板自重荷载标准值：NG3=25×0.12×0.8×1.2=2.88kN经计算得到，恒荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.32+0.336+2.88=6.536kN。（2）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=(1+2)×0.8×1.2=2.88kN。（3）不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.536+1.4×2.88=11.875kN2、计算单元图6楼板支撑架荷载计算单元3、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=11.875kN；φ—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=1.58cm；A—立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；W—立杆净截面模量(cm3)：W=5.08cm3；σ—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]=205N/mm2；lo—计算长度(m)；如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001，由公式(1)或(2)计算lo=k1μh(1)lo=(h+2a)(2)式中：k1----计算长度附加系数，取值为1.155；μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.70；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；h----立杆步距公式(1)的计算结果：立杆计算长度:Lo=k1uh=1.155×1.7×1.2=2.356mLo/i=2356/15.8=149.114由长细比Lo/i的结果查《扣件式规范》附录C表C得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.287。钢管立杆抗压强度计算值：σ=11875/（0.287×489）=84.614N/mm2[f]=205N/mm2立杆稳定性满足要求。公式(2)的计算结果：立杆计算长度Lo=h+2a=1.2+0.1×2=1.4mLo/i=1400/15.8=88.608由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.618；钢管立杆受压强度计算值:σ=11875/（0.618×489）=39.295N/mm2[f]=205N/mm2立杆稳定性满足要求。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“杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》表1”取值1.185；k2--计算长度附加系数，h+2a=1.4按照“杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》表2”取值1.092；公式(3)的计算结果：立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.092×(1.2+0.1×2)=1.812mLo/i=1812/15.8=114.684由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417。钢管立杆抗压强度计算值：σ=11875/（0.417×489）=58.236N/mm2[f]=205N/mm2立杆稳定性满足要求。B、梁结构计算高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）和《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。模板支架搭设高度为15米，基本尺寸为：梁截面600mm×1500mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向)0.75米，（为了于板横向间距保持一致采用横距0.6米）,纵距0.8米,立杆的步距1.20米，均采用双扣件，梁底增加二道承重立杆。1500012001500600300200300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=1.2×25.000×0.120×3.000×0.150=1.620kN。采用的钢管类型为48×3.5。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=25.000×1.500×0.150=5.625kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2=0.350×0.150×(2×1.500+0.600)/0.600=0.315kN/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)：经计算得到，活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×0.600×0.150=0.270kN均布荷载q=1.2×5.625+1.2×0.315=7.128kN/m集中荷载P=1.4×0.270=0.378kN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=