1、11模板与支撑架体系专项施工方案设计与计算书 安徽道尔化肥有限公司宿舍食堂、办公楼、公用工程模板设计专项施工方案宁国建设（集团）有限公司一、本工程设计执行规范与计算依据: (1) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001） (2) 建筑结构荷载规范（GB50009-2001） (3) 混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204） (4) 建筑施工安全检查标准（JGJ59-99） (5) 钢结构设计规范（GB50017-2003） (6) 建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算，中国物价出版社(7) 建筑施工脚手架实用手册，中国建筑工业出版社 二、 工程概况 本工程位于广德县经
2、济技术开发区建设南路东侧，建设单位为安徽道尔化肥有限公司，施工单位为宁国建设（集团）有限公司，监理单位为上海康舒特建设工程监理有限公司，本工程为框架结构，安全等级为二级，耐火等级为二级，抗震类别为丙级，抗震烈度为六度，耐久使用年限为50年。 三、 材质选择及基本参数 1.结构及构件尺寸 层高: 最高为 4.5 (m) 楼板厚: 0.11 (m) 梁高度: 最大为 0.7 (m) 梁宽度: 0.25 (m) 2.木楞与支撑架布置尺寸 楼板与梁底支撑架立杆步距均为 h: 1.394 (m)，扫地杆距地面 : 0.2 (m) 楼板底模下木楞间距 : 0.53 (m) 楼板底立杆纵距 la: 1.06
3、 (m) 楼板底立杆横距 lb: 1.06 (m) 梁底模下木楞间距 : 0.3 (m) 梁底立杆纵距 la1: 0.8 (m) 梁边立杆横距 lb1: 0.7 (m) 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度 a: 0 (m) 3.材料参数 (1)木胶合板厚：18 (mm)，抗弯强度：15 (N/mm2)，弹性模量：5200 (N/mm2) (2)木楞宽：60 (mm)，长：80 (mm) 抗弯强度：15 (N/mm2)，抗剪强度：1.3 (N/mm2)， 弹性模量：9000 (N/mm2) (3)48mm3.0mm 钢管：惯性矩 I=10.78 (cm4)，截面模量 W=4.4
4、93 (cm3)，截面积 A=4.241 (cm2)，回转半径 i=1.595 (cm)，钢管自重: 3.33(kg/m) Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值： f=205 (N/mm2)，弹性模量： E=2.06105 (N/mm2) (4)楼板模板支架顶部主节点处立杆上应设2个扣件。每个扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。 梁模板支架顶部主节点处立杆上应设1个扣件。每个扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。 四、计算书 1.荷载计算 (1)楼板底一计算单元内模板支架自重 立杆：(4.5-0.11-0.018)0.0326=0.14302 (kN) 横
5、向水平杆：1.0640.0326=0.13839 (kN) 纵向水平杆：1.0640.0326=0.13839 (kN) 直角扣件：90.0132=0.1188 (kN) 对接扣件：1.0650.0184/6.5=0.01500 (kN) 剪刀撑：(24.382/sin60)21.060.0326/(4.382ctg60)=0.27679 (kN) 旋转扣件：281.060.0146/(4.382ctg60)=0.09787 (kN) 合计：0.928 (kN) (2)梁底一计算单元内模板支架自重 立杆：(4.5-0.05-0.128)0.0326=0.14302 (kN) 横向水平杆：(0.
6、35+0.2+0.882)0.0326=0.07539 (kN) 纵向水平杆：0.850.0326=0.13056 (kN) 直角扣件：120.0132=0.1584 (kN) 对接扣件：(0.883+0.84)0.0184/6.5=0.01653 (kN) 剪刀撑：(24.382/sin60)21.060.0326/(4.382ctg60)=0.27679 (kN) 旋转扣件：281.060.0146/(4.382ctg60)=0.09787 (kN) 合计：0.898 (kN) (3)荷载汇总 楼板底模板支架自重：0.928 (kN) 梁底模板支架自重：0.898 (kN) 楼板钢筋自重:
7、 1.1 (kN/m3) 梁钢筋自重: 1.5 (kN/m3) 模板自重: 0.3 (kN/m2) 新浇混凝土自重: 24 (kN/m3) 施工人员与设备荷载: 2 (kN/m2) 混凝土振捣荷载: 1 (kN/m2) 2.混凝土楼板模板体系与支撑架计算 (1)混凝土楼板底模设计 楼板底模按三跨连续梁考虑，梁宽取 200mm 恒荷载标准值 qk1=0.30.2+1.10.20.11+240.20.11=0.562(kN/m) 恒荷载设计值 q1=1.20.562=0.6744(kN/m) 活荷载标准值 qk2=20.2+10.2=0.6(kN/m) 活荷载设计值 q2=1.40.6=0.84(
8、kN/m) 荷载设计值 q=0.6744+0.84=1.5144(kN/m) 弯矩 M=0.1ql2=0.11.51445302=42539.496(Nmm) 抵抗矩=fwbh2/6=(200182/6)15=162000(Nmm)，故强度满足要求。 挠度 v=0.677ql4/(100EI)=0.6771.1625304/(1005200200183/12)=1.2280(mm) 挠度允许值 v=l/250=530/250=2.12(mm)，故挠度满足要求。 (2)木楞设计 木楞恒荷载标准值 qk1=0.30.53+1.10.530.11+240.530.11=1.4893(kN/m) 木楞
9、恒荷载设计值 q1=1.21.4893=1.7871(kN/m) 木楞活荷载标准值 qk2=20.53+10.53=1.59(kN/m) 木楞活荷载设计值 q2=1.41.59=2.226(kN/m) 木楞荷载设计值 q=1.7871+2.226=4.0131(kN/m) 木楞按受均布荷载作用的简支梁计算模型。 弯矩 M=ql2/8=4.013110602/8=563648.322(Nmm) 抵抗矩=fwbh2/6=(60802/6)15=960000(Nmm)，故强度满足要求。 剪应力 =(3/2)Q/bh=1.50.5qla/(bh) =1.50.54.01311060/(6080)=0.
10、6646(N/mm2)1.3(N/mm2)，故抗剪强度满足要求。 挠度 v=1.302ql4/(100EI)=1.3023.079310604/(100900060803/12)=2.1968(mm) 挠度允许值 v=l/250=1060/250=4.24(mm)，故挠度满足要求。 (3)水平杆 楼板底模下水平杆按三跨连续梁计算。 作用在水平杆永久线荷载标准值：qk1=0.31.06+1.11.060.11+241.060.11=2.978 (kN/m) 作用在水平杆永久线荷载设计值：q1=1.22.978=3.5743 (kN/m) 作用在水平杆可变线荷载标准值：qk2=21.06+11.0
11、6=3.179 (kN/m) 作用在水平杆可变线荷载设计值：q1=1.43.179=4.451 (kN/m) 作用在水平杆线荷载设计值：q=q1+q2=3.574+4.451=8.026 (kN/m) 水平杆最大弯矩：M=0.1qlb2=0.18.0261.062=0.9018 (kNm) =0.9018106/(4.493103)=200.7 (N/mm2)205(N/mm2)=f， 故满足要求。 挠度： v=(0.677qk1+0.99qk2)lb4/100EI =(0.6772.9786+0.993.1799)10604/(1002.0610510.78104)=2.9361 (mm)
12、允许挠度=lb/150=1060/150=7.0666 (mm)，故满足要求。 (4)扣件抗滑承载力 水平杆传给立杆最大竖向力设计值：R=1.25qlb=1.258.0261.06=10.63 (kN) 因一个扣件抗滑力 Rc=8kN；二个扣件抗滑力 Rc=12kN，故楼板模板支架顶部主节点处立杆上应设2个扣件。每个扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。 (5)模板支架立杆 模板支架立杆轴向力设计值：N= 10.63+1.20.928=11.74 (kN) 模板支架立杆计算长度：ho=h+2a= 1.394+20=1.394 (m) =1.1551.549139.4/1.59
13、5=156.4 查规范表得稳定系数：=0.287 =11.74103/(0.287424.1)=96.52 (N/mm2)205(N/mm2)=f， 故满足要求。 3.混凝土梁模板体系与支撑架计算 (1)混凝土梁底模设计 梁底模板承受恒荷载标准值（取0.2m宽） qk1=0.30.2+1.50.20.7+240.20.7=3.63(kN/m) 恒荷载设计值 q1=1.23.63=4.356(kN/m) 梁底模板承受活荷载标准值 qk2=20.2+10.2=0.6(kN/m) 活荷载设计值 q2=1.40.6=0.84(kN/m) 梁底模板承受荷载设计值 q=4.356+0.84=5.196(k
14、N/m) 弯矩 M=0.125ql2=0.1255.1963002=58455(Nmm) 抵抗矩=fwbh2/6=(200182/6)15=162000(Nmm)，故强度满足要求。 挠度 v=1.302ql4/(100EI)=1.3024.233004/(1005200200183/12)=0.8826(mm) 挠度允许值 v=l/250=300/250=1.2(mm)，故挠度满足要求。 (2)木楞设计 梁底模板下木楞恒荷载标准值 qk1=0.5(0.30.25+1.50.250.7+240.250.7)=2.7225(kN/m) 木楞恒荷载设计值 q1=1.22.7225=3.267(kN/
15、m) 木楞活荷载标准值 qk2=0.5(20.3+10.3)=0.45(kN/m) 木楞活荷载设计值 q2=1.40.45=0.63(kN/m) 木楞荷载设计值 q=3.267+0.63=3.897(kN/m) 弯矩 M=0.1ql2=0.13.8978002=249408(Nmm) 抵抗矩=fwbh2/6=(60802/6)15=960000(Nmm)，故强度满足要求。 剪应力 =(3/2)Q/bh=1.50.6qlb/(bh) =1.50.63.897800/(6080)=0.5845(N/mm2)1.3(N/mm2)，故抗剪强度满足要求。 挠度 v=0.677ql4/(100EI)=0.
16、6773.17258004/(100900060803/12)=0.3818(mm) 挠度允许值 v=l/250=800/250=3.2(mm)，故挠度满足要求。 (3)横向水平杆 混凝土梁底模下横向水平杆按中部区域(梁下)受均布荷载作用的简支梁计算模型计算。 横向水平杆的恒荷载标准值： pk1=0.30.8(0.7-0.11)2+0.25)+0.30.70.8(24+1.5)=4.644 (kN) 横向水平杆活荷载标准值： pk2=20.250.8+10.250.8=0.720 (kN) 传给横向水平杆荷载标准值：pk=pk1+pk2=4.644+0.720=5.364 (kN) 传给横向水
17、平杆荷载设计值：p=1.2pk1+1.4pk2=1.24.644+1.40.720=6.580 (kN) 折算成横向水平杆中部线荷载： q=6.580/0.3=21.93 (kN/m) 根据以下计算简图计算得最大弯矩发生在跨中，则作用在横向水平杆上的最大弯矩： M=(1/8)qblb1(2-b/lb1)=0.12521.930.250.7(2-0.25/0.7)=0.9048 (kNm) =0.9048106/(4.493103)=201.3 (N/mm2)205(N/mm2)=f， 故满足要求。 挠度 v=(8-4b2/lb12+b3/lb13)qblb13/384EI =(8-40.32/
18、0.72+0.33/0.73)17.881030.37003/(3842.0610510.78104)=1.5845 (mm) 允许挠度=lb1/150=700/150=4.6666 (mm)，故满足要求。 (4)扣件抗滑承载力 根据以上计算简图计算所得A点的支座反力即为横向水平杆传给立杆扣件的竖向力设计值：R=p/2=6.580/2=3.290 (kN) 因一个扣件抗滑力 Rc=8kN，故梁模板支架顶部主节点处立杆上应设1个扣件。每个扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。 (5)模板支架立杆 模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和： NGK= 0.2
19、50.8(0.35+0.53-0.15)+0.898+240.80.1(0.35+0.53-0.15) +1.10.10.8(0.35+0.53-0.15)=2.539 (kN) 施工人员及设备荷载标准值、振捣混凝土产生的荷载标准值产生的轴向力总和： NQK= 20.8(0.35+0.53-0.15)+10.8(0.35+0.53-0.15)=1.752 (kN) 支架立杆轴向力设计值：N=1.2NGK+1.4NQK+R=1.22.539+1.41.752+3.290=8.790 (kN) 模板支架立杆计算长度：ho=h+2a= 1.394+20=1.394 (m) =1.1551.54913
20、9.4/1.595=156.4 查规范表得稳定系数 = 0.287 =8.790103/(0.287424.1)=72.22 (N/mm2)205(N/mm2)=f， 故满足要求。 三、施工搭设与构造要求 1施工准备 （1）单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求向架设和使用人员进行技术交底。应按规范要求对钢管扣件脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。当脚手架基础下有设备基础管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施地基与基础。 （2）脚手架地基与
21、基础的施工，必须根据脚手架搭设高度，搭设场地土质情况与现行国家标准地基与基础工程施工及验收规范（GBJ202）的有关规定进行。脚手架底座底面标高宜高于自然地坪50mm，脚手架基础经验收合格后，应按施工组织设计的要求放线定位。 2搭设 每根立杆底部应设置底座或垫板，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。垫板宜采用厚度不小于50mm的木垫板，也可采用槽钢。 （1）立杆搭设应符合下列规定 脚手架底层步距不应大于1.6m。相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合规范的规定。当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连
22、墙件。 立杆接长必须采用对接扣件连接，立杆上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隔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。 （2）水平杆的构造应符合下列规定 水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接搭接应符合下列规定： 1）水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜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宜大于纵距的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
23、水平杆杆端的距离不应小于100mm。 （3）纵向、横向扫地杆搭设应符合的构造规定 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。 （4）连墙件的搭设应符合下列规定 1) 连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；宜优先采用菱形布置，也可
24、采用方形、矩形布置；连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m。 2）宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。 3) 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股；亦可采用直径不小于6mm的钢筋。 4）当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。 （5）剪刀撑搭设
25、应符合的规定 满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵、横向剪刀撑，由底至顶连续设置。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2隔步设置一道水平剪刀撑。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度与60度之间。 1）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接， 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150mm。 2）横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。 3）剪刀撑应随立杆
26、、纵向和横向水平杆等同步搭设。 （6）扣件安装应符合下列规定 扣件规格必须与钢管外径或相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。 3拆除 （1）拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定 应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；应清除脚手架上杂物及地面障碍物。 （2）拆除脚手架时应符合下列规定 拆除作业必须由上而下逐层，进行严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。卸料时各构配件严禁抛掷至地面；运至地面的构配件及时检查整修与保养并按品种规格随时码堆存放。
