工程模板支架施工方案

模

板

支

架

施

工

方

案

上海明富建筑安装工程有限公司

二零零四年十月三十日

西郊新典别墅五期二标工程

模板支架施工方案

一、工程概况

工程包括：西郊新典别墅五期二标工程27#楼~36#楼；

    钢管、扣件必须三证齐全（产品合格证、检验报告、生产许可证）

三、顶板及梁支撑搭设要求

    本工程为框架结构，框架梁、框支梁尺寸较大，长度较长。对跨度超过4M的梁、板应按设计要求起拱，起拱高度为跨度的1/1000~3/1000。

    模板支架采用扣件式满堂脚手架，支架步距为1.8米，立杆纵横向间距为80cm，大梁两侧立杆间距为40cm，主次梁节点、次梁节点均设加固支撑，支架立杆搭设在砼底板上。

1、立杆

（1）立杆底部必须设置通长木垫板；

（2）满堂支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20 cm处的立杆上。横向扫地杆设在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。若立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定。

（3）立杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接连接。立杆对接时，接头应相互错开，接头中心至节点的距离不宜大于60 cm；立杆搭接时，接头长度不应小于1 m；并采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件距杆端不小于10 cm。

（4）支架立杆应竖直设置，2m高度的垂直度允许偏差为15mm。

2、纵横向水平杆

（1）纵向水平杆宜设在立杆杆内侧，其长度不宜小于3跨。

（2）横向水平杆在主节点处必须设置,并用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150 mm，非主节点处横向水平杆宜根据施工作业时支承脚手板的需要等距设置，其最大间距不应大于纵距的1/2。

（3）纵横向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

A、对接连接时，对接扣件应交错布置；两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在同步同跨内；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500 mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；

B、搭接连接时，搭接长度不应小于1m，并等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件至立杆端的距离不应小于10cm。

3、剪刀撑

（1）满堂支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；

（2）每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6跨，斜杆与地面的倾角宜在45度到60度之间；

（3）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150 mm。

4、扣件安装

（1）扣件规格必须与钢管外径相同（Ø48）；

（2）螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m, 且不应大于65N.m,（要求是熟练操作工及具有上岗证）；

（3）在主节点处固定纵横向水平杆、剪刀撑等采用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；

（4）对接扣件开口应朝上或朝内；

（5）各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm。

四、墙板支设要求

    墙板厚度为300㎜的规格。采用双面木模，Φ12对拉螺杆间距500㎜。

五、拆模要点

混凝土浇筑完成要留置拆模试块，底模及其支架的拆除时的混凝土强度应符合设计要求。

    侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤，模板拆除时不应对楼层形成冲击荷载，拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。

六、安全管理

2、搭设脚手架所用材料：钢管、扣件、脚手板必须是按相应规范标准检验的合格产品。

3、脚手钢管不同直径不能混用（Φ48*3.5与Φ51*3），并且所用扣件规格与脚手钢管直径应相匹配。

4、脚手架的检查维护：脚手架在使用阶段应定期检查，如浇灌顶板砼前，检查立杆底座是否松动，立杆是否悬空；扣件螺栓是否松动；立杆垂直度偏差是否超过规范标准；扣件螺栓拧紧扭力矩是否达到设计要求，并及时整改加强维护。

5、脚手架搭设人员必须是经考核合格的专业架子工并应持证上岗。

6、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋，增强劳动保护意识。

7、在脚手架上进行电焊作业时，必须有防护措施并经动火审批后方可作业；作业时还应有专人看护。

8、脚手架上严禁架设临时用电线缆，防止漏电。

9、搭拆脚手架时，应派专人看护，严禁非操作人员进入施工区域。

扣件钢管楼板模板支架计算书

        模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

        模板支架搭设高度为4.2米，

        搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.80米。

图1  楼板支撑架立面简图

图2  楼板支撑架荷载计算单元

        采用的钢管类型为48×3.5。

    一、模板支撑方木的计算

        方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为

        本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

            W = 4.00×9.00×9.00/6 = 54.00cm3；

            I = 4.00×9.00×9.00×9.00/12 = 243.00cm4；

                            方木楞计算简图

        1.荷载的计算

        (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

            q1 = 25.000×0.200×0.300=1.500kN/m

        (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

            q2 = 0.340×0.300=0.102kN/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)×0.800×0.300=0.720kN

        2.强度计算

        最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

        均布荷载 q = 1.2×1.500+1.2×0.102=1.922kN/m

        集中荷载 P = 1.4×0.720=1.008kN

        最大弯矩 M = 1.008×0.80/4+1.92×0.80×0.80/8=0.355kN.m

        最大支座力 N = 1.008/2+1.92×0.80/2=1.273kN

        截面应力 =0.355×106/54000.0=6.58N/mm2

        方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

        3.抗剪计算

        最大剪力的计算公式如下:

                                Q = ql/2 + P/2

        截面抗剪强度必须满足:

                                T = 3Q/2bh < [T]

        其中最大剪力 Q=0.800×1.922/2+1.008/2=1.273kN

        　　截面抗剪强度计算值 T=3×1273/(2×40×90)=0.530N/mm2

        　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

        方木的抗剪强度计算满足要求!

        4.挠度计算

        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:

        均布荷载 q = 1.500+0.102=1.602kN/m

        集中荷载 P = 0.720kN

        最大变形 v =5×1.602×800.04/(384×9500.00×2430000.0)+720.0

                    ×800.03/(48×9500.00×2430000.0)=0.703mm

        方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!

    二、板底支撑钢管计算

        支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算

        集中荷载P取纵向方木传递力，P=2.55kN

                            支撑钢管计算简图

                            支撑钢管弯矩图(kN.m)

                            支撑钢管变形图(mm)

                            支撑钢管剪力图(kN)

        经过连续梁的计算得到

        最大弯矩 Mmax=0.611kN.m

        最大变形 vmax=1.414mm

        最大支座力 Qmax=8.317kN

        截面应力 =0.61×106/5080.0=120.28N/mm2

        支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

        支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!

    三、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(规范5.2.5):

                                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=7.8kN

        单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求,可以考虑采用双扣件!

        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；

        双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

    四、模板支架荷载标准值(轴力):

        作用于模板支架的荷载包括静荷载、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(kN)：

            NG1 = 0.116×4.200=0.488kN

        (2)模板的自重(kN)：

            NG2 = 0.340×0.900×0.800=0.245kN

        (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

            NG3 = 25.000×0.200×0.900×0.800=3.600kN

        经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.332kN。

        2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

        经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.900×0.800=2.160kN

        3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

                         N = 1.2NG + 1.4NQ

    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

        其中 N —— 立杆的轴心压力设计值 (kN)；N = 8.22

        　　  —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/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.

        　　 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08

        　　  —— 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] = 205.00N/mm2；

        　　 l0 —— 计算长度 (m)；

        如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算 

                l0 = k1uh                    (1)

                l0 = (h+2a)                 (2)

        　　 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 = 1.70

        　　 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.00m；

        公式(1)的计算结果： = 114.91N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        公式(2)的计算结果： = 33.86N/mm2，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

    六、楼板强度的计算:

        1.计算楼板强度说明

        验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。

        宽度范围内配筋2级钢筋，配筋面积As=2700.0mm2，fy=300.0N/mm2。

        板的截面尺寸为 b×h=4500mm×200mm，截面有效高度 h0=180mm。

        按照楼板每10天浇筑一层，所以需要验算10天、20天、30天...的

        承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：

        2.计算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求

        楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，

        楼板计算范围内摆放6×6排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

        第2层楼板所需承受的荷载为

            q=2×1.2×(0.34+25.00×0.20)+

              1×1.2×(0.49×6×6/4.50/4.50)+

              1.4×(2.00+1.00)=18.06kN/m2

        计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×18.06=81.25kN/m

        板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

            Mmax=0.0513×ql2=0.0513×81.25×4.502=84.41kN.m

            验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00℃，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线

        得到10天后混凝土强度达到69.10%，C25.0混凝土强度近似等效为C17.3。

        混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.29N/mm2

        则可以得到矩形截面相对受压区高度：

            ξ= Asfy/bh0fcm = 2700.00×300.00/(4500.00×180.00×8.29)=0.12

        查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

            s=0.113

        此层楼板所能承受的最大弯矩为：

            M1=sbh02fcm = 0.113×4500.000×180.0002×8.3×10-6=136.6kN.m

        结论：由于ΣMi = 136.62=136.62 > Mmax=84.41

        所以第10天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

        第2层以下的模板支撑可以拆除。