河北某中学多层框架结构教学楼模板支撑专项施工方案(含计算书).doc

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1、 模板支撑专项施工方案 第一节编制依据 建筑结构荷载规范GB50009-2012中国建筑工业出版社； 混凝土结构设计规范GB50010-2012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JGJ130-2012中国建筑工业出版社； 钢结构设计规范GB 50017-2012中国建筑工业出版社； 第二节 工程概况 邢台经济开发区思源实验学校工程位于信都路与富强路交叉口，其中中学教学楼框架结构，地上5层，建筑总高度23.3米，建筑总面积9847平方米，标准层层高3.9米，一层4.25米，施工过程中为了满足施工进度的要求，在基础回填土到基础地梁的位置支设一层模板支撑体系，高度为4.9米

2、第三节 模板方案选择 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、模板及其支架的结构设计，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，模板及模板支架的搭设，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、结合以上模板及模板支架设计原则，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种模

3、板及其支架方案：模板高支撑架。 第四节 材料选择按清水混凝土的要求进行模板设计，在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，尽可能提高表面光洁度。 模板高支撑架 板底采用40mm70mm方木支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架，由扣件、立杆、横杆、支座组成，采用483.5钢管。 第五节 模板安装 1、模板安装的一般要求 竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。安装柱模前，要清除杂物，做好测量放线工作，模板下口留设冲洗口。 2、基础混凝土浇筑完成，框架柱钢筋验收完成。 1、楼板模板采用40mm70mm木方做板底支撑，中心间距200mm，扣件式钢管脚手架作为撑系统，脚手架排距1.0

4、5m，跨距1.05m，步距1.7m。 2、楼板模板施工时注意以下几点： （1）横板支撑钢管在基础回填土上垫通长的架板要求宽度不小于300MM,厚度为50mm； （2）钢管排架搭设横平竖直，纵横连通，连接件需连接牢固，水平拉撑连通； （3）模板底第一排楞需紧靠梁边，如有缝隙用密封条封孔，模板与模板之间拼接缝小于1mm； （4）根据房间大小，凡跨度大于4米的板及跨度大于6米的梁，支模时必须起拱，起拱高度为3. （5）模板支设，支撑下垫垫板。顶板铺完后，用水准仪校正标高。对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密，板面平整；模板铺完后，将杂物清理干净。 第六节 模板拆除 1、模板拆除根据现场

5、同条件的试块指导强度，符合设计要求的百分率后，由技术人员发放拆模通知书后，方可拆模。 2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时，混凝土强度要达到1.2MPa（依据拆模试块强度而定），保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模，其混凝土强度必须符合下表规定后方可拆除。 3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反，先支的模板后拆，后支的先拆。 第七节 模板技术措施 1、进场模板质量标准 模板要求： （1）技术性能必须符合相关质量标准（通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验）。 （2）外观质量检查标准（通过观察检验） （3）规格尺寸标准 2、模板安装质量

6、要求 必须符合混凝土结构工程施工及验收规范（GB 50204-2002）及相关规范要求。即模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。 （1）主控项目 1）安装现浇结构的上层模板及其支架时，下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力，或加设支架；上下层支架的立柱应对准，并铺设垫板。 检查数量：全数检查。 检验方法：对照模板设计文件和施工技术方案观察。 2）在涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接槎处。 检查数量：全数检查。 检验方法：观察。 （2） 一般项目 1）模板安装应满足下列要求： 模板的接缝不应漏浆；在浇筑混凝土前，木模板应浇水湿润，但

7、模板内不应有积水；模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂；浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净； 检查数量：全数检查。 检验方法：观察。 2）对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板，其模板应按要求起拱。 检查数量：按规范要求的检验批（在同一检验批内，对梁，应抽查构件数量的10，且不应少于3 件；对板，应按有代表性的自然间抽查10，且不得小于3 间。）检验方法：水准仪或拉线、钢尺检查。 3）固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏，且应安装牢固其偏差应符合规定； 第八节模板计算 模板高支撑架因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计

8、算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中的部分内容。一、参数信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):1.05；纵距(m):1.05；步距(m):1.70；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):4.90；采用的钢管(mm):483.5 ；扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；梁底立杆支撑短向设置斜向支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):0.140；施工均布荷载标准值(kN/m2):1

9、.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):1.400；木方的间隔距离(mm):200.000；木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):70.00； 二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.0007.0007.000/6 = 32.67 cm3；I=4.0007.0007.0007.000/12 = 114.33 cm4； 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= 25.0000.2000.1

10、40 = 0.700 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.3500.200 = 0.070 kN/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)：p1 = (1.000+2.000)1.0500.200 = 0.630 kN；2.方木抗弯强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2(0.700 + 0.070) = 0.924 kN/m；集中荷载 p = 1.40.630=0.882 kN；最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8821.050 /4 + 0.9241.0502

11、kN.m 0.359 kN.m；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.882/2 + 0.9241.050/2 = 0.926 kN ；方木的最大应力值 = M / w = 0.359106/32.667103 = 10.986 N/mm2；方木抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值为 10.986 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2，满足要求!3.方木抗剪验算：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: V = 1.0500.924/2+0.882/2 =

12、0.926 kN；方木受剪应力计算值 T = 3 926.100/(2 40.000 70.000) = 0.496 N/mm2；方木抗剪强度设计值 T = 1.400 N/mm2；方木受剪应力计算值为 0.496 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!4.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: 均布荷载 q = q1 + q2 = 0.700+0.070=0.770 kN/m；集中荷载 p = 0.630 kN；方木最大挠度计算值 V= 50.7701050.0004 /(3849500.000.33) +63

13、0.0001050.0003 /( 489500.000.33) = 2.521 mm；方木最大允许挠度值 V= 1050.000/250=4.200 mm；方木的最大挠度计算值 2.521 mm 小于 方木的最大允许挠度值 4.200 mm,满足要求!三、木方支撑钢管计算: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取纵向板底支撑传递力，P = 0.9241.050 + 0.882 = 1.852 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1.040 kN.m ；最大变形 Vmax

14、= 3.083 mm ；最大支座力 Qmax = 10.714 kN ；钢管最大应力 = 1.040106/5080.000=204.626 N/mm2 ；钢管抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2 ；支撑钢管的计算最大应力计算值 204.626 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1050.000/150与10 mm,满足要求!四、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

15、.80kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.714 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求五、模板支架立杆荷载标准值(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 = 0.1204.900 = 0.590 kN；钢管的自重计算参照扣件式规范附录A。(2)模板的自重(kN) NG2 = 0.3501.0501.050 = 0.386 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1401.0501.050 = 3.859 kN；经计算得到，静

16、荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.835 kN；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 ) 1.0501.050 = 3.308 kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.432 kN；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(kN) ：N = 10.432 kN； - 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 cm； A - 立杆净截

17、面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； L0- 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范，按下式计算 l0 = h+2a 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； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m；上式的计算结果：立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.700+0.1002 = 1.900

18、 m； L0/i = 1900.000 / 15.800 = 120.000 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.452 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；=10432.002/（0.452489.000） = 47.198 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 = 47.198 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/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l0 = k1k2(h+2a) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185；k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.900 按照表2取值1.003

19、 ；上式的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1851.003(1.700+0.1002) = 2.258 m； Lo/i = 2258.255 / 15.800 = 143.000 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.336 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；=10432.002/（0.336489.000） = 63.492 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 = 63.492 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2，满足要求。标准层模板支架一、参数信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):1.

20、1；纵距(m):1.1；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):3.70；采用的钢管(mm):483.5 ；扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):0.12；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；3.楼板参数钢筋级别:三级钢HRB 400；楼板混凝土标号:C30；每层标准施工天数:10；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):1440.000；计算楼板的宽度(m):3.00；计算楼

21、板的厚度(m):0.12；计算楼板的长度(m):9.00；施工平均温度():25.000；4.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):1.400；木方的间隔距离(mm):200.000；木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):70.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=6.0008.0008.000/6 = 64.00 cm3；I=6.0008.0008.0008.000/12 = 256.00 c

22、m4； 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= 25.0000.2000.120 = 0.600 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.3500.200 = 0.070 kN/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)：p1 = (1.000 + 2.000)1.0700.200 = 0.642 kN；2.强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1.2(0.600 + 0.070) = 0.804 kN/m；集中荷载 p =

23、1.40.642=0.899 kN；最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8991.070 /4 + 0.8041.0702/8 = 0.355 kN；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.899/2 +0.8041.070/2 = 0.880 kN ；方木最大应力计算值 = M /W = 0.355106/64000.00 = 5.555 N/mm2；方木的抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2；方木的最大应力计算值为 5.555 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!3.抗剪验算：最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P

24、/2截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: Q = 0.8041.070/2+0.899/2 = 0.880 kN；方木受剪应力计算值 T = 3 0.880103/(2 60.00080.000) = 0.275 N/mm2；方木抗剪强度设计值 T = 1.400 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.275 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2，满足要求!4.挠度验算:最大挠度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 = q1 + q2 = 0.670 kN/m；集中荷载 p = 0.642 kN；最大挠

25、度计算值 V= 50.6701070.04 /(3849500.000.000) +642.0001070.03 /( 489500.000.0) = 1.144 mm；最大允许挠度 V=1070.000/ 250=4.280 mm；方木的最大挠度计算值 1.144 mm 小于 方木的最大允许挠度 4.280 mm,满足要求!三、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取纵向板底支撑传递力，P = 0.8041.070 + 0.899 = 1.759 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(k

26、N) 最大弯矩 Mmax = 1.011 kN.m ；最大变形 Vmax = 3.104 mm ；最大支座力 Qmax = 10.332 kN ；最大应力 = 199.060 N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值 199.060 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1070.000/150与10 mm,满足要求!四、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

27、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12.80 kN； 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= 10.332 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、模板支架立杆荷载标准值(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 = 0.1293.700 = 0.478 kN；(2)模板的自重(kN)： NG2 =

28、 0.3501.0701.070 = 0.401 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1201.0701.070 = 3.435 kN；静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.313 kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 1.0701.070 = 3.435 kN；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 = 9.984 kN；六、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)

29、 ：N = 9.984 kN； - 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 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； L0- 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范，由下式计算 l0 = h+2a a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m；得到计算结果：立杆计算长度 L0 =

30、 h + 2a = 1.500+20.100 = 1.700 m ； L0 / i = 1700.000 / 15.800=108.000 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.530 ；钢管立杆受压应力计算值；=9984.282/(0.530489.000) = 38.524 N/mm2；立杆稳定性计算 = 38.524 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205.000 N/mm2，满足要求！七、楼板强度的计算:1. 楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取9.0M,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置级钢筋,配置面

31、积As=1440 mm2,fy=360 N/mm2。板的截面尺寸为 bh=3000mm120mm,截面有效高度 ho=100 mm。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.验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9.0m,短边为3.0 m； q = 2 1.2 ( 0.350 + 25.0000.120 ) + 1 1.2 ( 0.47893/9.000/3.000 ) + 1.4 (1.000 + 2.000) = 12.810 kN/m2；单元板带所承受均布荷载 q = 9.00012.813 = 11

32、5.319 kN/m；板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0829115.3203.0002 = 86.039 kN.m；因平均气温为25，查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到10天龄期混凝土强度达到69.10%,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.730。3.验算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9.0m,短边为3.0 m； q = 3 1.2 ( 0.350 + 25.0000.120 ) + 2 1.2 ( 0.47893/9.000/3.000 ) + 1.4 (1.000 + 2.000) = 17.410 kN/m2；

33、单元板带所承受均布荷载 q = 9.00017.406 = 156.658 kN/m；板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0829156.6603.0002 = 116.882 kN.m；因平均气温为25，查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到20天龄期混凝土强度达到89.90%,C30混凝土强度在20天龄期近似等效为C26.970。4.验算楼板混凝土30天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9.0m,短边为3.0 m； q = 4 1.2 ( 0.350 + 25.0000.120 ) + 3 1.2 ( 0.47893/9.000/3.000 ) + 1.4 (1.000 + 2.000) = 22.000 kN/m2；单元板带所承受均布荷载 q = 9.00022.000 = 197.997 kN/m；板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0829198.0003.0002 = 147.725 kN.m；因平均气温为25，查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到30天龄期混凝土强度达到102.07%,C30混凝土强度在30天龄期近似等效为C30.620。所以在三层混凝土浇筑完成时一层混凝土强度达到百分之百，但我们结合拆模试块强度进行操作。