梁底支模架计算书建行高支模架.docx

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梁底支模架计算书建行高支模架

上虞市建行大厦工程

大厅部位

高

支

模

架

专

项

施

工

方

案

浙江梁湖建设有限公司

2010年5月1日

高支模架专项施工方案审批表

工程名称

上虞市建行大厦

建设单位

绍兴嘉利珂置业有限公司

设计单位

浙江中和建筑设计有限公司

监理单位

绍兴市华康建设监理咨询有限公司

施工单位

浙江梁湖建设有限公司

编制人

高东方

项目部自审意见：

项目技术负责人：

年月日

公司审批意见：

总工程师：

年月日

监理单位审批意见：

总监理工程师：

年月日

仅用于上虞市建行大厦工程高支模架专项施工方案

脚手架专项施工方案

第一节编制依据

《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；

《木结构设计规范》GB50005-2003中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

第二节工程概况

上虞市建行大厦工程；属于框剪结构;地上21层;地下2层；建筑高度：

86.45m；标准层层高：

3.90m；总建筑面积：

30350.00平方米；总工期：

615天；施工单位：

浙江梁湖建设有限公司。

本工程由绍兴嘉利珂置业有限公司投资建设，浙江中和建筑设计有限公司设计，浙江土力工程勘察院地质勘察，绍兴市华康建设监理咨询有限公司监理，浙江梁湖建设有限公司组织施工；由朱坚刚担任项目经理，高东方担任技术负责人。

第三节脚手架方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；

5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合省文明标化工地的有关标准。

6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下1种脚手架方案：

梁底支模架。

第四节脚手架的材质要求

梁底支模架

l、钢管落地脚手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。

脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。

钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。

如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、搭设架子前应进行保养，除锈并刷防锈漆。

第五节脚手架的搭设流程及要求

梁底支模架

梁模板支撑架搭设的工艺流程为：

场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→水平横杆→水平纵杆→循环立杆至水平纵杆操作直到相应设计高度→在梁位置设置梁支撑水平杆或立杆→铺设模板。

1、立柱梁跨方向间距0.750m，梁两侧立柱间距0.700m，步距1.650m；梁底钢管间距1.100m，脚手架搭设高度10.650m。

2、模板支架立杆的构造应符合以下规定：

（1）每根立杆底部应设置底座或垫板。

（2）脚手架必须设置纵、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）脚手架底层步距不应大于2m。

（4）立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

3、支架立杆应竖直设置，2m高度的垂直允许偏差为15mm；

4、设在支架立杆根部的可调底座，当其伸出长度超过300mm时，应采取可靠措施固定。

5、高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；

第六节脚手架计算书

梁底支模架

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

本计算书编制中还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

图1梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为Φ48×3.50。

一、参数信息:

梁段信息:

L1：

1.脚手架参数

立杆沿梁跨度方向间距l（m）:

0.75；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.30；

立杆步距h（m）:

1.65；模板支架计算高度H（m）:

10.65；

梁两侧立杆间距la（m）:

0.70；承重架支设:

无承重立杆，木方平行梁截面A；

2.荷载参数

模板与木块自重（kN/m2）:

0.350；梁截面宽度B（m）:

0.450；

混凝土和钢筋自重（kN/m3）:

25.000；梁截面高度D（m）:

0.800；

倾倒混凝土荷载（kN/m2）:

2.000；施工均布荷载（kN/m2）:

1.000；

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）:

300.000；

木方的截面宽度（mm）:

60.00；木方的截面高度（mm）:

80.00；

4.其他

采用的钢管类型（mm）:

Φ48×3.5。

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:

0.80；

二、梁底支撑方木的计算

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN）：

q1=25.000×0.450×0.800×0.300=2.700kN；

（2）模板的自重荷载（kN）：

q2=0.350×0.300×（2×0.800+0.450）=0.215kN；

（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）×0.450×0.300=0.405kN；

2.木方楞的传递集中力验算：

静荷载设计值q=1.2×2.700+1.2×0.215=3.498kN；

活荷载设计值P=1.4×0.405=0.567kN；

P=3.498+0.567=4.065kN。

3.支撑方木抗弯强度验算：

最大弯矩考虑为简支梁集中荷载作用下的弯矩，

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距M=4.065×0.700/4=0.711kN.m；

木方最大应力计算值σ=711427.500/64000.000=11.116N/mm2；

木方木方抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；

木方最大应力计算值11.116N/mm2小于木方抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！

4.支撑方木抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=4.065/2=2.033kN；

木方受剪应力计算值T=3×2032.65/（2×60.00×80.00）=0.635N/mm2；

木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；

木方受剪应力计算值0.635N/mm2小于木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2，满足要求！

5.支撑方木挠度验算：

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:

集中荷载P=q1+q2+p1=3.320kN；

木方最大挠度Vmax=3320.250×700.003/（48×9500.00×2560000.00）=0.976mm；

木方的挠度设计值[V]=0.700*1000/250=2.800mm；

木方的最大挠度0.976mm小于木方的最大允许挠度2.800mm，满足要求！

三、梁底支撑钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

1.支撑钢管的强度计算：

按照集中荷载作用下的简支梁计算

集中荷载P传递力，P=4.065kN；

计算简图如下：

支撑钢管按照简支梁的计算公式

其中n=0.750/0.300=2

经过简支梁的计算得到：

钢管支座反力RA=RB=（2-1）/2×4.065+4.065=6.098kN；

通过支撑钢管传递到支座的最大力为1×4.065+4.065=8.131kN；

钢管最大弯矩Mmax=2×4.065×0.750/8=0.762kN.m；

支撑钢管的最大应力计算值σ=0.762×106/5080.000=150.048N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度的其设计值[T]=205.0N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值150.048N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度的设计值205.00N/mm2，满足要求！

四、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。

五、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。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

　　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，根据前面计算结果得到R=8.13kN；

R<12.80kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

六、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=8.131kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.123×10.650=1.567kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=0.720kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=（1.10/2+（0.70-0.45）/2）×0.75×0.130×25.00=1.645kN；

N=8.131+1.567+0.720+1.645=12.063kN；

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=1.58；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=5.08；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.00N/mm2；

lo--计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

lo=k1uh

（1）

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；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.650=3.240m；

Lo/i=3239.775/15.800=205.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.172；

钢管立杆受压应力计算值；σ=12062.741/（0.172×489.000）=143.420N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=143.420N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/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

lo=k1k2（h+2a）

（2）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.163；

k2--计算长度附加系数，h+2a=2.250按照表2取值1.017；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.163×1.017×（1.650+0.300×2）=2.661m；

Lo/i=2661.235/15.800=168.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.251；

钢管立杆受压应力计算值；σ=12062.741/（0.251×489.000）=98.280N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=98.280N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/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。

以上表参照杜荣军：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

七、梁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N≤12kN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。

8.加强措施：

a.所有架体采用剪刀撑连接，在二层部位架体采用连墙件连接，以保证架体的稳定性；

第七节脚手架搭设的劳动力安排

1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要15～20人，均有上岗作业证书。

2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。

第八节脚手架的检查与验收

梁底支模架

1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设；

2、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任；

3、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第八节及JGJ59-99中"外脚手架检查评分表"，所列项目和施工方案要求的内容进行检查。

填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证，方能交付使用。

4、架体内必须做到每层封闭（即进行隔离），且不能大于4步。

第九节脚手架搭设安全技术措施

梁支撑架

1、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。

2、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

3、脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。

4、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

5、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

6、模板支撑脚手架支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可敷设模板。

任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

10、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。

第十节脚手架拆除安全技术措施

梁支撑架

1、模板支架必须根据楼板混凝土龄期强度来判断是否可以拆除。

现场可根据同条件养护混凝土试压件的强度，及相关规定来决定是否拆除模板支架。

2、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。

作业计划一般包括：

拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。

3、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

4、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

5、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。

严禁上下同时进行拆架作业。

6、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

10、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。

运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

11、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

12、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

13、严禁夜间拆除。