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961210073474第一章概况1、工程概况廊坊精雕数控机床制造基地研发中心主体结构，首层层高大于4m，所以此部份主体结构施工时，模板的支设都属于高支架模板。2、编制依据该设计计算依据为《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》(GB50009-2001)等规范编制。因本工程首层梁板支架高度均大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002,《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。3、施工方法（1）严格遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2001）要求。支撑架采用Φ48×3.5钢管。（2）立杆纵向间距1m，横向间距为1m，横杆间距（步高）为1.50m。第一步架步高不得大于1.8m，且大横杆水平偏差不得大于5cm。搭设时拉线对齐。（3）脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm，以防杆件滑落。（4）纵向水平杆接长应采用对接扣件或搭接并应符合下列规定：○1两根相邻纵向水平杆的接头不应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，各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3。○2搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。○3立杆采用对接接长时，立杆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，同步内隔一根立杆的两个相邻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。（5）满堂支撑架应根据架体的类型设置剪刀撑并应符合下列规定：○1在架体外侧周边及内部纵、横向每5m-8m，应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑应为5m-8m，○2在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。当支撑高度超过8mm，扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过8m。（6）满堂支撑架的可调底座，可调拖撑螺杆伸出长度不宜超过300mm，插入力杆内的长度不应小于150mm。（7）当满堂支撑架高宽比大于2或2.5时，满堂支撑架应在支撑架的四周和中部与结构柱进行刚性连接，连接件水平间距应为6m-9m，竖向间距应为2m-3m。（8）满堂支撑架立杆伸出顶层水平杆中心至支撑点的长度不应超过0.5m。垂直度的偏差控制在±50mm以内，横杆在每一面脚手架范围内的纵向水平高差不得超过20mm，局部高低差不得超过5cm。（9）纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm（10）支架立杆下应设置木垫板，垫板采用40×140×2660垫木。（11）浇注梁板砼时，应专人看护，发现紧固件滑动或杆件变形异常时，应立即报告，由值班施工员组织人员，把滑移部位顶回原位，以及加固变形杆件，防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。4、安装安全技术措施（1）应遵守高处作业安全技术规范有关规定。（2）立杆应间隔交叉有同长度的钢管，将相邻立杆的对接接头位于不同高度上，使立杆的薄弱截面错开，以免形成薄弱层面，造成支撑体系失稳。（3）所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格，无缺陷方可使用。（4）模板及其支撑系统在安装过程中须设置防倾覆的可靠临时措施。（5）施工现场应搭设工作梯，作业人员不得爬支架上下。（6）高支模上高空临边要有足够的操作平台和安全防护，特别在平台外缘部分应加强防护。（7）模板安装、钢筋绑扎、砼浇筑时应避免材料、机具、工具过于集中堆放。（8）不准架设探头板及未固定的杆。（9）扣件的紧固是否符合要求，可使用矩扳手实测，要40～60N.M。（10）安装模板按工序进行，模板没有固定不得进行下一道工序作业。5、拆除安全技术措施（1）模板拆除须待受力结构板达到规范要求强度后进行，防止倒塌事故发生。（2）拆模板，应经施工技术人员按试块强度检查，确认砼已达到拆模强度时，方可拆除。（3）拆模应严格遵守从上而下的原则，先拆除非承重模板，后拆除重模板，禁止抛掷模板。（4）高处、复杂结构模板的拆除，应有专人指挥和切实可靠的安装措施，并在下面标出作业区，严禁非操作人员靠近，拆下的模板应集中吊运，并多点捆牢，不准向下乱仍。（5）工作前，应检查所有的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳链系挂在身上，工作时思想集中，防止钉子扎脚和从空中滑落。（6）拆除模板采用长撬杆，严禁操作人员站在拆除的模板下。在拆除楼板模板时，要注意防止整块模板掉下，尤其是用定型模板作平台模板时，更要注意，防止模板突然全部掉下伤人。（7）拆除间歇时，应将已活动模板、拉杆、支撑等固定牢固，严防突然掉落，倒塌伤人。（8）已拆除的模板、拉杆、支撑等应及时运走或妥善堆放，严防操作人员因扶空、踏空堕落。（9）在混凝土墙体、平台上有预留洞时，应在模板拆除后，随即在墙洞上做好安全防护，或将板的洞盖严。第二章板模板（扣件钢管高架）设计计算一、参数信息:1.模板支架设计横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.50；立杆上端伸出长度(m):1.0；模板支架搭设高度(m):6.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；扣件连接方式:考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；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；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500；二、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=11.916kN；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(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ--------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；L0----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算l0=h+2ak1----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=1.7；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=1.0m；上式的计算结果：立杆计算长度L0=h+2a=1.5+1.0×2=0.17m；L0/i=170/15.8=10.8；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=0.53；钢管立杆的最大应力计算值；σ=13716.48/（0.53×489）=52.925N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=52.925N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算l0=k1k2(h+2a)k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185；k2--计算长度附加系数，h+2a=0.17按照表2取值1.007；上式的计算结果：立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.007×(1.5+0.5×2)=2.029m；Lo/i=2028.602/15.8=128；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=0.406；钢管立杆的最大应力计算值；σ=13716.48/（0.406×489）=69.089N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值σ=69.089N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。第三章梁模板（扣件钢管高架）设计计算一、参数信息1.模板支撑及构造设计梁截面宽度B(m):0.40；梁截面高度D(m):0.80混凝土板厚度(mm):120；立杆梁跨度方向间距La(m):1.00；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):1.0；立杆步距h(m):1.50；梁支撑架搭设高度H(m)：6.0；梁两侧立柱间距(m):1.30；承重架支设:多根承重立杆，方木支撑垂直梁截面；梁底增加承重立杆根数:2；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00；采用的钢管类型为Φ48×3.5；扣件连接方式:单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:0.80；2.荷载参数模板自重(kN/m2):0.35；钢筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5；现浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0；倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0；振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.03.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm)：50.0；梁底方木截面高度h(mm)：100.0；梁底纵向支撑根数：2；面板厚度(mm)：12.0；4.梁侧模板参数穿梁螺栓水平间距(mm)：900；穿梁螺栓竖向根数：1；穿梁螺栓直径(mm)：M12；截面类型为圆钢管48×3.5；二、穿梁螺栓的计算验算公式如下: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；查表得：穿梁螺栓的直径:12mm；穿梁螺栓有效直径:9.85mm；穿梁螺栓有效面积:A=76mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18×0.5×0.3=2.7kN。穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.7kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！三、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=1000×18×18/6=5.40×104mm3；I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4；1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算：其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)；M--计算的最大弯矩(kN.m)；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=100.00mm；q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；现浇混凝土及钢筋荷载设计值：q1:1.2×（24.00+1.50）×1.00×0.80×0.40=22.03kN/m；模板结构自重荷载：q2:1.2×0.4×1.00×0.80=0.38kN/m；振捣混凝土时产生的荷载设计值：q3:1.4×2.00×1.00×0.80=2.52kN/m；q=q1+q2+q3=22.03+0.38+2.52=24.93kN/m；跨中弯矩计算公式如下:Mmax=0.10×24.93×0.12=0.025kN.m；σ=0.025×106/5.40×104=0.462N/mm2；梁底模面板计算应力σ=0.462N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！2.挠度验算根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:其中，q--作用在模板上的压力线荷载:q=（(24.0+1.50)×0.800+0.4）×1.00=20.75KN/m；l--计算跨度(梁底支撑间距):l=100.00mm；E--面板的弹性模量:E=9500.0N/mm2；面板的最大允许挠度值:[ω]=100.00/250=0.400mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.677×20.75×1004/(100×9500×4.86×105)=0.003mm；面板的最大挠度计算值:ω=0.003mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=100/250=0.4mm，满足要求！四