消防连廊悬挑模板支架工程施工设计方案11.docx
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消防连廊悬挑模板支架工程施工设计方案11
9.3、电焊作业安全技术措施…………………………………………………………35
9.4、环保与文明施工…………………………………………………………………37
十、专家论证意见……………………………………………………………………39
十一、补充方案………………………………………………………………………4一、设计图纸概况
六安恒大御景湾三期1#、6#、7#楼工程，由广厦建设集团安徽创业建设工程有限公司承建；监理单位为安徽国华建设工程项目管理有限公司；建设单位为六安粤通置业有限公司。
本工程1#楼为地上33层地下1层剪力墙结构的建筑物，地下一层层高为-5.4米，一层层高为4.45米，其余层高均为2.95米，建筑主体高度为98.85m,建筑檐口高度为101.8m，建筑最高点标高为109.6m，建筑面积为36000㎡。
6#楼为地上33层地下1层剪力墙结构的建筑物，地下一层层高为-5.4米，一层层高为4.45米，其余层高均为2.95米，建筑主体高度为98.85m,建筑檐口高度为101.8m，建筑最高点标高为109.6m，建筑面积40000㎡。
7#楼为地上30层地下1层剪力墙结构的建筑物，地下一层层高为-5.6米，一层层高为4.45米，其余层高均为2.95米，建筑主体高度为90m,建筑檐口高度为91.7m，建筑最高点标高为100.75m，建筑面积为17000㎡。
每个单元北立面12层位置设计了消防连廊。
消防连廊为钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C25，其中梁横跨长度为9.85m，梁的截面尺寸为250mm×900mm，连廊板厚150mm，连廊宽2150mm。
二、编制依据：
1、根据本工程的全部施工图纸及有关标准图；
2、根据国家有关规范、标准和地区的有关规程；
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；
4、《悬挑式脚手架安全技术规程》（DG/TJ08-2002-2006）；
5、《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）；
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；
7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
9、《建筑施工计算手册》（第2版-2007.7）；
10、《简明施工计算手册》；
11、《实用建筑施工安全手册》；
12、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
三、消防连廊模板支撑方案设计
1、由于本工程消防连廊设计为钢筋混凝土结构，连廊模板排架底部无支撑点，因此在连廊模板排架底部架设钢梁，以作为连廊模板排架支撑点之用。
2、连廊模板排架底部支撑钢梁设置在连廊层高的下一楼层位置，钢梁上架设48×3.5mm钢管排架，以作为连廊模板的支撑。
18#工字钢的锚固后端用3道18的锚环，前段定位的1道。
3、钢梁拟采用18#工字钢，长9m，里端3.9m锚固在已浇筑好的楼板上，外端5.1m作为排架及施工脚手架的支撑点；钢梁外端设置斜撑，斜撑采用18#槽钢，支撑在钢梁的下两楼层剪力墙、梁上。
悬挑部位下方布置水平安全网，保证施工安全；
4、工字钢钢梁水平间距0.8m，合计12根，里端设置三道锚环（HPB235级18钢筋）。
5、连廊模板支撑排架的立杆横距（垂直连廊方向）0.8m，纵距（沿连廊方向）0.8m；排架底部（距工字钢0.2m处）设置纵、横向扫地杆，排架中部（距工字钢1.4m处）设置纵、横向连杆，排架顶部设置纵、横向承重钢管；排架立杆与剪力墙模板拉结牢固。
6、连廊模板支撑排架横向每间隔5.6m设置一道剪刀撑，纵向靠连廊中部设置一道连续剪刀撑。
7、连廊外侧施工脚手架12层位置采用立杆横距0.80m。
8、纵距0.8m，防护栏杆高度为1.5m，确保浇筑混凝土过程中人员安全。
12层以上连廊外侧施工脚手架横距0.95m，纵距1.4m，步距1.8m；脚手板采用木板封闭，上部脚手板高出连廊顶面0.2m；脚手架防护栏杆高度为1.2m。
预埋件采用400*400*15mm。
消防连廊防护北立面东西方向设一道12米18#工字钢，在其上搭设钢管架，高度超过作业面1.5米，作为防护使用。
9、为了使排架及脚手架立杆与工字钢钢梁和槽钢横梁有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。
故在工字钢和槽钢上焊接长度为150-200mm、直径为25mm的钢筋，将立杆套座其外。
连廊模板支架侧立面
工字钢平面布置图
四、消防连廊模板支架力学计算：
4.1：
250X900梁支模设计计算
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为2.9m，
梁截面B×D=250mm×900mm，立杆的纵距（跨度方向）l=0.80m，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/mm2。
木方50×100mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。
梁两侧立杆间距0.80m。
梁底按照均匀布置承重杆2根计算。
模板自重0.20kN/m2，混凝土钢筋自重25.50kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2，施工均布荷载标准值0.00kN/m2。
梁单侧的楼板厚度0.12m，梁单侧的楼板计算长度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
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.50×0.90+0.20）+1.40×2.00=30.580kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.90+0.7×1.40×2.00=32.943kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98
计算中考虑梁单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=0.9×1.35×25.500×0.120×0.500×0.300=0.558kN。
采用的钢管类型为φ48×3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。
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=25.500×0.900×0.300=6.885kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.200×0.300×（2×0.900+0.250）/0.250=0.492kN/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=（0.000+2.000）×0.250×0.300=0.150kN
考虑0.9的结构重要系数，均布荷载q=0.9×（1.35×6.885+1.35×0.492）=8.963kN/m
考虑0.9的结构重要系数，集中荷载P=0.9×0.98×0.150=0.132kN
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:
截面抵抗矩W=bh2/6=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
计算简图
弯矩图（kN.m）
剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
变形计算受力图
变形图（mm）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.187kN
N2=1.187kN
最大弯矩M=0.078kN.m
最大变形V=0.422mm
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.078×1000×1000/16200=4.815N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×1186.0/（2×300.000×18.000）=0.329N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.422mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
梁底木方计算
按照三跨连续梁计算，计算公式如下:
均布荷载q=P/l=1.187/0.300=3.955kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.96×0.30×0.30=0.036kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.300×3.955=0.712kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×0.300×3.955=1.305kN
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:
截面抵抗矩W=bh2/6=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
（1）木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.036×106/83333.3=0.43N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
（2）木方抗剪计算
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]
截面抗剪强度计算值T=3×712/（2×50×100）=0.214N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
（3）木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值，
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度（即木方下小横杆间距）
得到q=3.074kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×3.074×300.04/（100×9000.00×4166667.0）=0.004mm
木方的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
（一）梁底支撑横向钢管计算
横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取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图（kN.m）
支撑钢管剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图（mm）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.407kN.m
最大变形vmax=0.915mm
最大支座力Qmax=1.591kN
抗弯计算强度f=M/W=0.407×106/4491.0=90.58N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
（二）梁底支撑纵向钢管计算
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）
支撑钢管剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图（mm）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.345kN.m
最大变形vmax=0.472mm
最大支座力Qmax=4.607kN
抗弯计算强度f=M/W=0.345×106/4491.0=76.71N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
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,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；
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=4.61kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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为：
其中N——立杆的轴心压力最大值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=4.607kN（已经包括组合系数）
脚手架钢管的自重N2=0.9×1.35×0.115×2.900=0.406kN
N=4.607+0.406=5.013kN
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.20m；
h——最大步距，h=1.50m；
l0——计算长度，取1.500+2×0.200=1.900m；
λ——长细比，为1900/16.0=119<150长细比验算满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.458；
经计算得到σ=5013/（0.458×424）=25.818N/mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
Wk=uz×us×w0=0.200×0.880×1.088=0.191kN/m2
h——立杆的步距，1.50m；
la——立杆迎风面的间距，0.80m；
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.80m；
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.191×0.800×1.500×1.500/10=0.039kN.m；
Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式5.2.5-14；
Nw=4.607+0.9×1.2×0.334+0.9×0.9×1.4×0.039/0.800=5.068kN
经计算得到σ=5068/（0.458×424）+39000/4491=34.807N/mm2；
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求！
梁侧模板计算书
一、梁侧模板基本参数
计算断面宽度250mm，高度900mm，两侧楼板厚度120mm。
模板面板采用普通胶合板。
内龙骨布置3道，内龙骨采用50×100mm木方。
外龙骨间距500mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。
对拉螺栓布置2道，在断面内水平间距200+400mm，断面跨度方向间距500mm，直径14mm。
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/mm2。
木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。
模板组装示意图
二、梁侧模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中γc——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取3.000h；
T——混凝土的入模温度，取20.000℃；
V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/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3.000m；
β——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=27.090kN/m2
考虑结构的重要性系数0.90，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值:
F1=0.90×27.090=24.381kN/m2
考虑结构的重要性系数0.90，倒混凝土时产生的荷载标准值:
F2=0.90×4.000=3.600kN/m2。
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。
模板面板的按照连续梁计算。
面板的计算宽度取0.50m。
荷载计算值q=1.2×24.381×0.500+1.40×3.600×0.500=17.149kN/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:
截面抵抗矩W=bh2/6=50.00×1.80×1.80/6=27.00cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
计算简图
弯矩图（kN.m）
剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
变形计算受力图
变形图（mm）
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=2.508kN
N2=8.360kN
N3=2.508kN
最大弯矩M=0.326kN.m
最大变形V=1.019mm
（1）抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.326×1000×1000/27000=12.074N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算
截面抗剪强度计算值T=3Q/2bh=3×4179.0/（2×500.000×18.000）=0.697N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
面板最大挠度计算值v=1.019mm
面板的最大挠度小于390.0/250,满足要求!
四、梁侧模板内龙骨的计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.39×24.38+1.4×0.39×3.60=13.376kN/m
挠度计算荷载标准值q=0.39×24.38=9.509kN/m
按照三跨连续梁计算，计算公式如下:
均布荷载q=P/l=6.688/0.500=13.376kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×13.376×0.50×0.50=0.334kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.500×13.376=4.013kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×0.500×13.376=7.357kN
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:
截面抵抗矩W=bh2/6=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；
截面惯性矩I=bh3/12=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；
式中：
b为板截面宽度，h为板截面高度。
（1）抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.334×106/83333.3=4.01N/mm2
抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
（2）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]
截面抗剪强度计算值T=3×4013/（2×50×100）=1.204N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
抗剪强度计算满足要求!
（3）挠度计算
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×9.509×500.04/（100×9000.00×4166667.0）=0.107mm
最大挠度小于500.0/250,满足要求!
五、梁侧模板外龙骨的计算
外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨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）
支撑钢管剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图（mm）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.287kN.m
最大变形vmax=0.237mm
最大支座力Qmax=13.978kN
抗弯计算强度f=M/W=1.287×106/8982.0=143.29N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
六、对拉螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=fA
其中N——对拉螺栓所受的拉力；
A——对拉螺栓有效面积（mm2）；
f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；
对拉螺栓的直径（mm）:
14
对拉螺栓有效直径（mm）:
12
对拉螺栓有效面积（mm2）:
A=105.000
对拉螺栓最大容许拉力值（kN）:
[N]=17.850
对拉螺栓所受的最大拉力（kN）:
N=13.978
对拉螺栓强度验算满足要求!
侧模板计算满足要求！
4.2悬挑架主梁及支撑杆受力计算
（一）、基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
800
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
18
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
5200
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
3800
梁/楼板混凝土强度等级
C25
（二）、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
下撑
3500
5800
3500
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
3.83
5
2400
800
2
3.83
5
3200
800
3
3.83
5
4200
800
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