模板承重架施工方案.docx
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模板承重架施工方案
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
三、组织机构及人员安排3
四、材料及要求4
五、梁主要类型4
六、承重模板支架搭设布置5
七、承重模板支架设计计算5
1、荷载组合及标准值5
2、350×500mm梁下承重架的验算6
八、承重架搭设构造要求20
九、承重架搭设施工要求21
十、承重架搭设检查与验收要求22
一、编制依据
1、施工平面布置图
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
3、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》J10905-2006
4、《建筑施工手册》
5、<<混凝土结构工程施工及验收规范>>（GB50204-92）
6、<<混凝土结构工程施工质量验规范>>（GB50204-2002）
7、有关法律、法规、规章、管理文件
二、工程概况
本工程位于浙江省宁波市镇海区工业园区。
工程为支管廊二期工程，结构体系为钢筋混凝土框架结构，跨度大于24m的纵向构件采用钢桁架结构，桩基采用先张法预应力混凝土管桩，基础采用钢筋混凝土承台。
建设单位：
宁波安捷化工物流有限公司
设计单位：
江西省化学工业设计院
监理单位：
浙江华光建设监理有限公司
施工单位：
宁波建工集团有限公司
监督单位：
镇海区建筑工程质量安全监督站
本工程建筑标高±0.000相当于黄海高程3.2m。
三、组织机构及人员安排
1、组织机构（见下图）
2、主要人员安排
（1）施工员1名：
主要负责模板支架搭设、拆除的技术指导。
（2）安全员1名：
主要负责模板支架的安全工作。
（3）模板支架技术工人15人：
根据进度需要，主要负责模板支架搭设、拆除工作。
（4）木工20人：
主要负责梁、柱搭设。
四、材料及要求
1、钢管
钢管规格为：
外径48㎜，壁厚3.2㎜，查JGJ130-2001附录B表B钢管截面特性:
I=12.19cm4，W=5.08cm3，截面的回转半径
=1.58cm，每米长重量3.84kg，
=2.06×105N/mm2,
=205N/mm2。
其材质符合国家现行标准《直缝电焊钢管》GB/T13793和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092中规定的3号普通钢管，其质量符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700-79中A3钢的要求。
弯曲变形、锈蚀的钢管不得使用，脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg。
钢管上严禁打孔。
2、扣件
扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。
扣件及其附件应符合《可煅铁分类及技术条件》BG978-67的规定，机械性能不低于KT33-8的可煅铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合《普通螺纹》GB196-81的规定，垫圈应符合《垫圈》GB95-76的规定。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于1㎜，扣件表面应进行防锈处理。
脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N/m时，不得发生破坏。
3、方木、底模
方木、底模的材料应符合现行国家标准《木结构工程施工质量验收规范》（GB50206）的有关规定。
五、梁主要类型
本工程模板采用胶合多层板，模板的承重架采用Φ48×3.5㎜扣件式钢管支撑架；扣件采用铸铁扣件。
本工程最高框架高14.3m。
梁尺寸有300㎜×400㎜、350㎜×400㎜、350㎜×450㎜、300㎜×450㎜、300㎜×500㎜、350㎜×500㎜、250㎜×400㎜等类型。
六、承重模板支架搭设布置
1、构配件
表6.1.钢管截面特性
外径
（㎜）d
壁厚
（㎜）t
截面面积
（㎝2）A
惯性矩
（㎝4）I
截面模量
（㎝3）W
回转半径
（㎝）
i
每米质量
（Kg/m）
48
3.2
4.89
12.19
5.08
1.58
3.84
表6.2.扣件力学性能
项目
直角扣件
旋转扣件
对接扣件
质量（N）
13.2
14.6
18.4
螺栓拧紧力（N·M）
40—65
40—65
40—65
破坏荷载（KN）
≥25.0
≥17.0
/
抗滑允许承载力（KN）
8.00
8.00
/
2、计算参数选定
本工程为混凝土框架结构。
最高梁高高为13.8米，梁截面为350㎜×500㎜，此梁为最大梁，最大跨度为5000㎜，为设计计算对象。
七、承重模板支架设计计算
1、荷载组合及标准值
模板、钢筋砼、施工人员及施工设备、振捣砼时产生的荷载。
模板标准值0.5
梁钢筋自重标准值1.5
板钢筋自重标准值1.1
混凝土标准值24
施工人员及设备荷载标准值1.0
混凝土振捣时的荷载标准值2.0
2、350mm×500mm梁下承重架的验算
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B（m）：
0.35；梁截面高度D（m）：
0.50；
立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）：
0.10；
立杆步距h（m）：
1.60；梁底承重立杆横向间距或排距Lb（m）：
1.00；
梁支撑架搭设高度H（m）：
13.8；梁两侧立杆间距（m）：
0.75；
承重架支撑形式：
梁底支撑小楞垂直梁截面方向；
梁底增加承重立杆根数：
1；
采用的钢管类型为Φ48×3.2；
立杆承重连接方式：
双扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：
1.00；
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度（kN/m3）：
24.00；模板自重（kN/m2）：
0.30；钢筋自重（kN/m3）:
1.50；
施工均布荷载标准值（kN/m2）：
1.0；新浇混凝土侧压力标准值（kN/m2）：
17.8；
振捣混凝土对梁底模板荷载（kN/m2）：
2.0；振捣混凝土对梁侧模板荷载（kN/m2）：
4.0；
3.材料参数
木材品种：
柏木；木材弹性模量E（N/mm2）：
9000.0；
木材抗压强度设计值fc（N/mm）：
16.0；
木材抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
13.0；木材抗剪强度设计值fv（N/mm2）：
1.3；
面板材质：
胶合面板；面板厚度（mm）：
18.00；
面板弹性模量E（N/mm2）：
6000.0；面板抗弯强度设计值fm（N/mm2）：
15.0；
4.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）：
80.0；
梁底纵向支撑根数：
3；
5.梁侧模板参数
主楞间距（mm）：
500；次楞根数：
4；
主楞竖向支撑点数量：
2；
穿梁螺栓直径（mm）：
M12；穿梁螺栓水平间距（mm）：
500；
竖向支撑点到梁底距离依次是：
200mm，400mm；
主楞材料：
木方；
宽度（mm）：
60.00；高度（mm）：
80.00；
主楞合并根数：
2；
次楞材料：
木方；
宽度（mm）：
60.00；高度（mm）：
80.00；
二、梁侧模板荷载计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t--新浇混凝土的初凝时间，取2.000h；
T--混凝土的入模温度，取20.000℃；
V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/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0.750m；
β1--外加剂影响修正系数，取1.200；
β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2，取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
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。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为4根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图（单位：
mm）
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下：
σ＝M/W<[f]
其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=50×1.8×1.8/6=27cm3；
M--面板的最大弯矩（N·mm）；
σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）
[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算：
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中，q--作用在模板上的侧压力，包括：
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m；
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m；
计算跨度:
l=（700-200）/（4-1）=166.67mm；
面板的最大弯矩M=0.1×9.638×[（700-200）/（4-1）]2+0.117×2.52×[（700-200）/（4-1）]2=3.50×104N·mm；
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×[（700-200）/（4-1）]/1000+1.2×2.520×[（700-200）/（4-1）]/1000=2.271kN；
经计算得到，面板的受弯应力计算值:
σ=3.50×104/2.70×104=1.3N/mm2；
面板的抗弯强度设计值:
[f]=15N/mm2；
面板的受弯应力计算值σ=1.3N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求！
2.挠度验算
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=q1=9.638N/mm；
l--计算跨度:
l=[（700-200）/（4-1）]=166.67mm；
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩:
I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×9.638×[（700-200）/（4-1）]4/（100×6000×2.43×105）=0.035mm；
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[（700-200）/（4-1）]/250=0.667mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.035mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.667mm，满足要求！
四、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：
q=2.271/0.500=4.542kN/m
本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×6×8×8/6=64cm3；
I=1×6×8×8×8/12=256cm4；
E=9000.00N/mm2；
计算简图
剪力图（kN）
弯矩图（kN·m）
变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.114kN·m，最大支座反力R=2.498kN，最大变形ν=0.085mm
（1）次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<[f]
经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值σ=1.14×105/6.40×104=1.8N/mm2；
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2；
次楞最大受弯应力计算值σ=1.8N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
（2）次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm；
次楞的最大挠度计算值ν=0.085mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力2.498kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中，主楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=2×6×8×8/6=128cm3；
I=2×6×8×8×8/12=512cm4；
E=9000.00N/mm2；
主楞计算简图
主楞弯矩图（kN·m）
主楞变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.333kN·m，最大支座反力R=5.621kN，最大变形ν=0.171mm
（1）主楞抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
经计算得到，主楞的受弯应力计算值:
σ=3.33×105/1.28×105=2.6N/mm2；主楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2；
主楞的受弯应力计算值σ=2.6N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
（2）主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.171mm
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=200/400=0.5mm；
主楞的最大挠度计算值ν=0.171mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.5mm，满足要求！
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]=f×A
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；
穿梁螺栓型号:
M12；查表得：
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=5.621kN。
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=5.621kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！
六、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,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。
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：
σ=M/W<[f]
钢筋混凝土粱和模板自重设计值（kN/m）：
q1=1.2×[（24.00+1.50）×0.70+0.30]×1.00×0.90=19.602kN/m；
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值（kN/m）：
q2=1.4×（2.00+1.00）×1.00×0.90=3.780kN/m；
q=19.602+3.780=23.382kN/m；
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=0.125ql2=0.125×23.382×1752=8.95×104N·mm；
RA=RC=0.375q1l+0.437q2l=0.375×19.602×0.175+0.437×3.78×0.175=1.575kN
RB=1.25ql=1.25×23.382×0.175=5.115kN
σ=Mmax/W=8.95×104/5.40×104=1.7N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=1.7N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=15N/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：
ν=0.521ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q=q1=19.602kN/m；
l--计算跨度（梁底支撑间距）:
l=175.00mm；
E--面板的弹性模量:
E=6000.0N/mm2；
面板的最大允许挠度值:
[ν]=175.00/250=0.700mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.521×19.602×1754/（100×6000×4.86×105）=0.033mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.033mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=0.7mm，满足要求！
七、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪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。
1.荷载的计算：
梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：
q=5.115/1=5.115kN/m
2.方木的支撑力验算
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×8×8/6=53.33cm3；
I=5×8×8×8/12=213.33cm4；
方木强度验算:
计算公式如下:
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×5.115×12=0.511kN·m；
最大应力σ=M/W=0.511×106/53333.3=9.6N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
方木的最大应力计算值9.6N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算：
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/（2bh0）
其中最大剪力:
V=0.6×5.115×1=3.069kN；
方木受剪应力计算值τ=3×3.069×1000/（2×50×80）=1.151N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.3N/mm2；
方木的受剪应力计算值1.151N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.3N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
计算公式如下:
ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250
方木最大挠度计算值ν=0.677×5.115×10004/（100×9000×213.333×104）=1.804mm；
方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=4.000mm；
方木的最大挠度计算值ν=1.804mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm，满足要求！
3.支撑小横杆的强度验算
梁底模板边支撑传递的集中力：
P1=RA=1.575kN
梁底模板中间支撑传递的集中力：
P2=RB=5.115kN
梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：
P3=（0.750-0.350）/4×1.000×（1.2×0.200×24.000+1.4×1.000）+1.2×2×1.000×（0.700-0.200）×0.300=1.076kN
简图（kN·m）
剪力图（kN）
弯矩图（kN·m）
变形图（mm）
经过连续梁的计算得到：
支座力:
N1=N3=0.731kN；
N2=8.954kN；
最大弯矩Mmax=0.19kN·m；
最大挠度计算值Vmax=0.053mm；
最大应力σ=0.19×106/4730=40.1N/mm2；
支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2；
支撑小横杆的最大应力计算值40.1N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!
八、梁跨度方向钢管的计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算
九、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，扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的双扣件承载力取值为16.00kN。
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16.00kN；
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，根据前面计算结果得到R=8.954kN；
R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）≤[f]
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：
横向支撑钢管的最大支座反力：
N1=0.731kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.125×3.5=0.524kN；
楼板混凝土、模板及钢筋的自重：
N3=1.2×[（1.00/2+（0.75-0.35）/2）×1.00×0.30+（1.00/2+（0.75-0.35）/2）×1.00×0.200×（1.50+24.00）]=4.536kN；
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：
N4=1.4×（1.000+2.000）×[1.000/2+（0.750-0.350）/4]×1.000=2.520kN；
N=N1+N2+N3+N4=0.731+0.524+4.536+2.52=8.311kN；
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=1.59；
A--立杆净截面面积（cm2）：
A=4.5；
W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=4.73；
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]=205N/mm2；
lo--计算长度（m）；
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
lo=k1uh
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=1.7；
上式的计算结果：
立杆计算长度lo=k1uh=1.155×1.7×1.6=3.142m；
lo/i=3141.6/15.9=198；
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=0.184；
钢管立杆受压应力计算值；σ=8311.375/（0.184×450）=100.4N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=100.4N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：
横向钢管的最大支座反力：
N1=8.954kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.125×（3.5-0.7）=0.524kN；
N=N1+N2=8.954+0.419=9.374kN；
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=1.59；
A--立杆净截
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