某工程一区坡屋面高支模方案（钢管）.doc

一、 编制依据 1. 混凝土结构工程处施工质量验收规范GB 502042002 2. 本工程设计施工图 3. 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 4. 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2000）。 二、 工程概况 海珠XX一区工程，由广州XXXXXXX有限公司投资兴建，位于广州市海珠区XX路XXX号。 本工程三栋楼，一层地下室（三栋楼连通），其中3号楼地上9层，其余1、2号楼地上十二层，三栋楼的顶屋均有夹层，三栋楼的天面均采用斜屋面；呈金字塔形。 本工程一区1号楼坡屋面从十三层（夹层）楼面～轴～轴起面积约为512m2，夹层楼面设计标高40.5 m起算，坡屋顶平面标高50.1 m，面积为13m2，层内最高为7.8m，最低为1.0m（由于在夹层内有电梯机房，至使模板支撑的搭设高最高为7.8m）；坡度为平45度,梁截面尺寸主要有200400 mm、200500 mm等截面型式、其中在～轴和～轴各有一条装饰弧形梁，截面尺寸分别为2001500 mm和2001600 mm，设计梁面标高为46.45m，弧形梁支模高度最高为4.2m，斜板厚为120mm，采用C25砼。一区2号楼坡屋面从十三层（夹层）～轴～轴面积约为473m2，2号楼坡屋面与1号楼的坡屋面标高、构造基本一样。本工程一区3号楼坡屋面从十层（夹层）楼面～轴～轴起面积约为470m2，夹层楼面设计标高31.80 m起算，坡屋顶平面标高41.40 m，面积为13m2，层内最高为7.8m，最低为1.0m（由于在夹层内有电梯机房，至使模板支撑的搭设高最高为7.8m）；坡度为平45度,梁截面尺寸主要有200400 mm、200500 mm等截面型式、其中在～轴和～轴各有一条装饰弧形梁，截面尺寸分别为2001500 mm和2001600 mm，设计梁面标高为37.65m，弧形梁支模高度最高为4.2m，斜板厚为120mm，采用C25砼。由于该工程斜屋面形式较为复杂，坡度较陡，层高较大，针对该坡屋面，提出1、2号楼以扣件钢管高支撑施工方案，3号楼以门式架的高支模施工方案。 三、 模板支撑体系设计 （一）1、2号楼扣件钢管支撑体系 1、模板面板使用18mm厚夹板，规格为9201820，面板下排两层8080mm的木枋，上层枋间距300mm，下层枋间距900mm。 2、梁梁底板和梁侧板用整块18mm厚的夹板制成。梁旁板底外侧设压脚板，梁侧板支撑间距不大于500mm，梁底板用8080广东松枋支承，梁底的上排枋间距为300mm，下排枋为8080木枋。见梁模板支撑剖面图 3、支撑体系 1） 斜屋面支撑系统采用Ф48mm3.5mm钢管搭设； 2） 脊梁立柱排距600mm，斜板立柱排距900mm900mm。钢管支架底部用木板做垫块，纵横向的水平拉杆每高1.5m设一道，全部钢管支撑水平设钢管拉杆，底部设纵横扫地杆。 3） 内外两侧设450交叉剪力刀撑，每隔3m设一排的剪刀撑，剪刀撑底部到地。 见模板支撑剖面图 （二）3号楼门式架支撑体系 1、模板面板使用18mm厚夹板，规格为9201820，面板下排两层8080mm的木枋，上层枋间距300mm，下层枋间距1219mm，即架宽。门架间距是900mm。 2、梁梁底板和梁侧板用整块18mm厚的夹板制成。梁旁板底外侧设压脚板，梁侧板支撑间距不大于500mm，梁底板用8080广东松枋支承，梁底的上排枋间距为450mm，下排枋为8080木枋。 3、支撑体系 ⑴、楼面模板、梁侧及梁底模板均采用18mm厚夹板。楼面梁板用门式架加可调托作顶架，龙骨均用8080mm木枋，上铺18mm厚夹板。 ⑵、门式架之间全部用交叉连杆连接，每层门架沿排向设置纵横水平拉杆，底部设纵横扫地杆。 ⑶、内外两侧设450交叉剪力刀撑，每隔3m设一排的剪刀撑，剪刀撑底部到地。 （4）、所有的门式架必须垫8080木枋通长见模板支撑剖面图。 四、 施工方法 （一）扣件钢管高支撑施工方法 1、 模板搭设 ⑴ 按设计斜面坡度要求拉一条斜线，先沿屋脊梁开始立柱，离柱边200mm排第一立柱，每间距600mm立一柱，并扣上扫地杆，扫地杆离200mm左右，排至梁的另一边的支承柱时，如果排架至柱的距离大于400mm时，加一排支顶。搭设完钢管支撑后，钢管上放置上托,下排枋沿梁轴方向，上排枋垂直梁轴方向。然后调整顶托高度，使梁底板调至预定高度，铺梁底板，固定梁底板，梁底板装好后再装梁侧板和楼面模板。见梁模板支撑剖面图 ⑵ 支撑体系要求在底部上200mm位置用万向扣扣一道钢管拉杆，纵横各一道，以保证整体性及稳定性。在立柱顶部下100mm纵横各扣一道钢管拉杆，若钢管立柱有少许左右错位，不成直线，错位处要用木子塞住，并用14铁丝绑扎。立柱从底部的水平拉杆起每高1.5m设一道水平拉杆,水平拉杆要通长设置，纵横方向均设，交接处用钢管扣扣住，在主梁正反水平拉杆端部要顶到柱。在内、外两侧拉450交叉剪刀撑，每隔3m设一排角度不大于450的剪刀撑，剪刀撑底部到地。另沿主梁位轴线的方向，水平拉杆既要顶柱又要抱柱。 （二）门式架高支撑施工方法 1、模板搭设 ⑴、门架按设计斜面坡度要求拉一条斜线，先沿屋脊梁开始排架，离柱边200mm排第一只架，每间距900mm放一只架，并拉上交叉连杆，排至梁的另一边的支承柱时，如果排架至柱的距离大于400mm时，将最后几排的门架排距由900mm调整为600mm，使最后一排排距符合要求。底层架铺设后，再架设中、上层架，然后加顶托，大致调整高度到预定平水，在顶托上放木枋，第一层枋沿梁轴方向，第二排枋垂直梁轴方向，间距300mm。然后调整顶托高度，使梁底板调至预定高度，铺梁底板，固定梁底板，梁底板装好后再装梁侧板和楼面模板。 ⑵、门式脚手架支撑体系要求在底部上200mm位置用万向扣扣一道钢管拉杆，纵横各一道，以保证整体性及稳定性。在顶层架顶部下100mm纵横各扣一道钢管拉杆，若门架有少许左右错位，不成直线，错位处要用木子塞住，并用14铁丝绑扎。 （3）、在底层架横杆中央处扣一道通长拉杆，故整个支撑高度范围内设置水平拉杆如下距楼面200mm设扫地杆，以上每个门式架设置一道水平拉杆，共设置六道；水平拉杆要通长设置，纵横方向均设，交接处用钢管扣扣住，在端部要顶到柱。在悬臂的模板体系处要作加固处理，在内、外两侧拉450交叉剪刀撑，沿字母轴方向每隔3m设一排角度不大于450的剪刀撑，剪刀撑底部到地。另沿梁位的方向，水平拉杆既要顶柱又要抱柱。另沿主梁位轴线的方向，水平拉杆既要顶柱又要抱柱。搭设上层门架时，使用有梯施工平台。 （三） 模板拆除 根据混凝土七天及二十八天抗压试件试验报告，当混凝土达到拆模强度要求后，再安排拆除模板；对板及梁部分，强度要达到100％；对悬臂部分，跨度大于8m的梁，拆模强度要达到设计强度的100％。模板拆除时，先松顶托，把顶托除下,利用原支撑体系做脚架,拆卸梁及楼面模板,最后拆除支撑体系。 五、质量保证措施 ⑴ 立柱就位前应放出控制线，使立柱尽量在同一直线上，以便与水平拉杆连接及使其满足间距要求。 ⑵ 门架、立柱排放时要用线秤称量，控制其垂直度。 ⑶ 水平拉结施工时应做到每完一层即验收一层，检查其拉结是否牢固到位，以防“虚结”。 ⑷ 所用的木料，尤其是木枋，必须于使用前严格检查其完好性，严禁使用虫蛀、腐蚀严重的枋材。 ⑸ 支撑系统施工完毕后要经公司质安部验收合格后方可铺板。 六.主要安全技术措施 1. 废烂木枋不能使用； 2. 安装、拆除外墙外模板时，必须确认外脚手架符合安全要求； 3. 内模板安装高度超过2.5m时，应搭设临时脚手架； 4. 在4m以上高空拆除模板时，不得让模板、材料自由下落，更不得大面积同时撬落，操作时必须注意下方人员的动向； 5. 正在施工浇捣的楼板其下一层楼板的支顶不准拆除； 6. 安装二层或二层以上的外围墙、柱及梁模板，先搭设脚手架或安全网； 水平拉杆不准钉在脚手架或跳板等不稳定物体上。 七、计算书 一 7.3米楼板模板扣件钢管高支撑架计算书 模板支架搭设高度为7.3米， 搭设尺寸为立杆的纵距 b0.90米，立杆的横距 l0.90米，立杆的步距 h1.50米。 梁顶托采用8080mm木方。 图 楼板支撑架立面简图 图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元 采用的钢管类型为483.5。 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。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 25.0000.1200.9000.3500.9003.015kN/m 活荷载标准值 q2 0.0002.5000.9002.250kN/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 W 90.001.801.80/6 48.60cm3； I 90.001.801.801.80/12 43.74cm4； 1抗弯强度计算 f M / W [f] 其中 f 面板的抗弯强度计算值N/mm2； M 面板的最大弯距N.mm； W 面板的净截面抵抗矩； [f] 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M 0.100ql2 其中 q 荷载设计值kN/m； 经计算得到 M 0.1001.23.0151.42.2500.3000.3000.061kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f 0.06110001000/486001.253N/mm2 面板的抗弯强度验算 f [f],满足要求 2抗剪计算 [可以不计算] T 3Q/2bh [T] 其中最大剪力 Q0.6001.23.0151.42.2500.3001.218kN 截面抗剪强度计算值 T31218.0/2900.00018.0000.113N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.40N/mm2 抗剪强度验算 T [T]，满足要求 3挠度计算 v 0.677ql4 / 100EI [v] l / 250 面板最大挠度计算值 v 0.6773.0153004/10060004374000.063mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求 二、支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算 1钢筋混凝土板自重kN/m q11 25.0000.1200.3000.900kN/m 2模板的自重线荷载kN/m q12 0.3500.3000.105kN/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/m 经计算得到，活荷载标准值 q2 2.5000.0000.3000.750kN/m 静荷载 q1 1.20.9001.20.1051.206kN/m 活荷载 q2 1.40.7501.050kN/m 2.木方的计算 按照三跨连续梁计算，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 2.030/0.9002.256kN/m 最大弯矩 M 0.1ql20.12.260.900.900.183kN.m 最大剪力 Q0.60.9002.2561.218kN 最大支座力 N1.10.9002.2562.233kN 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 W 8.008.008.00/6 85.33cm3； I 8.008.008.008.00/12 341.33cm4； 1木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f0.183106/85333.32.14N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 2木方抗剪计算 [可以不计算] 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 T31218/280800.286N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求 3木方挠度计算 最大变形 v 0.6771.005900.04/1009000.003413333.50.145mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求 三、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P 2.233kN 均布荷载取托梁的自重 q 0.061kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图kN.m 托梁变形图mm 托梁剪力图kN 经过计算得到最大弯矩 M 0.641kN.m 经过计算得到最大支座 F 7.468kN 经过计算得到最大变形 V 1.1mm 顶托梁的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 8.008.008.00/6 85.33cm3； I 8.008.008.008.00/12 341.33cm4； 1顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f0.641106/85333.37.51N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 2顶托梁抗剪计算 [可以不计算] 截面抗剪强度必须满足 T 3Q/2bh [T] 截面抗剪强度计算值 T34090/280800.959N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.60N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求 3顶托梁挠度计算 最大变形 v 1.1mm 顶托梁的最大挠度小于900.0/250,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； 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 五、立杆的稳定性计算荷载标准值 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脚手架钢管的自重kN NG1 0.1299.4801.224kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 2模板的自重kN NG2 0.3500.9000.9000.283kN 3钢筋混凝土楼板自重kN NG3 25.0000.1200.9000.9002.430kN 经计算得到，静荷载标准值 NG NG1NG2NG3 3.937kN。 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 2.5000.0000.9000.9002.025kN 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 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，N 7.56kN； 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 4.89 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不考虑高支撑架，由公式1或2计算 l0 k1uh 1 l0 h2a 2 k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185； 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 0.20m； 公式1的计算结果 78.43N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 公式2的计算结果 34.20N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式3计算 l0 k1k2h2a 3 k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.018； 公式3的计算结果 47.07N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 二 梁模板扣件钢管高支撑架计算书 模板支架搭设高度为5.95米， 基本尺寸为梁截面 BD200mm1600mm，梁支撑立杆的横距跨度方向 l0.90米，立杆的步距 h1.50米， 梁底增加2道承重立杆。 梁顶托采用8080mm木方。 图1 梁模板支撑架立面简图 计算中考虑梁两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 1.225.5000.1200.4500.3000.496kN。 采用的钢管类型为483.5。 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。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 25.5001.6000.2000.5000.2008.260kN/m 活荷载标准值 q2 2.0000.0000.2000.400kN/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 W 20.001.801.80/6 10.80cm3； I 20.001.801.801.80/12 9.72cm4； 1抗弯强度计算 f M / W [f] 其中 f 面板的抗弯强度计算值N/mm2； M 面板的最大弯距N.mm； W 面板的净截面抵抗矩； [f] 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M 0.100ql2 其中 q 荷载设计值kN/m； 经计算得到 M 0.1001.28.2601.40.4000.3000.3000.094kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f 0.09410001000/108008.727N/mm2 面板的抗弯强度验算 f [f],满足要求 2抗剪计算 [可以不计算] T 3Q/2bh [T] 其中最大剪力 Q0.6001.28.2601.40.4000.3001.885kN 截面抗剪强度计算值 T31885.0/2200.00018.0000.785N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.40N/mm2 抗剪强度验算 T [T]，满足要求 3挠度计算 v 0.677ql4 / 100EI [v] l / 250 面板最大挠度计算值 v 0.6778.2603004/1006000972000.777mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求 二、梁底支撑木方的计算 （一）梁底木方计算 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 25.5001.6000.30012.240kN/m 2模板的自重线荷载kN/m q2 0.5000.30021.6000.200/0.2002.550kN/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 0.0002.0000.2000.3000.120kN 均布荷载 q 1.212.2401.22.55017.748kN/m 集中荷载 P 1.40.1200.168kN 木方计算简图 木方弯矩图kN.m 木方变形图mm 木方剪力图kN 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N12.355kN N22.355kN 经过计算得到最大弯矩 M 0.540kN.m 经过计算得到最大支座 F 2.355kN 经过计算得到最大变形 V 0.6mm 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 W 8.008.008.00/6 85.33cm3； I 8.008.008.008.00/12 341.33cm4； 1木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f0.540106/85333.36.33N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 2木方抗剪计算 [可以不计算] 截面抗剪强度必须满足 T 3Q/2bh [T] 截面抗剪强度计算值 T32.354/280800.552N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求 3木方挠度计算 最大变形 v 0.6mm 木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求 （二）梁底顶托梁计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 均布荷载取托梁的自重 q 0.061kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图kN.m 托梁变形图mm 托梁剪力图kN 经过计算得到最大弯矩 M 0.671kN.m 经过计算得到最大支座 F 7.809kN 经过计算得到最大变形 V 1.2mm 顶托梁的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 8.008.008.00/6 85.33cm3； I 8.008.008.008.00/12 341.33cm4； 1顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f0.671106/85333.37.86N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求 2顶托梁抗剪计算 [可以不计算] 截面抗剪强度必须满足 T 3Q/2bh [T] 截面抗剪强度计算值 T34277/280801.002N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]1.60N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求 3顶托梁挠度计算 最大变形 v 1.2mm 顶托梁的最大挠度小于900.0/250,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； 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。 五、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，它包括 横杆的最大支座反力 N17.81kN 已经包括组合系数1.4 脚手架钢管的自重 N2 1.20.1299.4801.469kN N 7.8091.4699.278kN 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 4.89 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不考虑高支撑架，由公式1或2计算 l0 k1uh 1 l0 h2a 2 k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185； 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 0.20m； 公式1的计算结果 96.26N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 公式2的计算结果 41.98N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式3计算 l0 k1k2h2a 3 k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.018； 公式3的计算结果 57.77N/mm2，立杆的稳定性计算 [f],满足要求 三 7.3米梁模板门式脚手架支撑计算书 计算的脚手架搭设高度为7.3米，门架型号采用MF1219，钢材采用Q235。 搭设尺寸为门架的宽度 b 1.22米，门架的高度 h0 1.93米，步距1.95米，跨距 l 1.83米。 门架 h1 1.54米，h2 0.08米，b1 0.75米。 门架立杆采用42.02.5mm钢管，立杆加强杆采用42.02.5mm钢管。 每榀门架之间的距离0.90m，梁底木方距离300mm。 梁底木方截面宽度80mm，高度80mm。 梁顶托采用8080mm木方。 1立杆；2立杆加强杆；3横杆；4横杆加强杆 图1 计算门架的几何尺寸图 图2 模板支架示意图 计算中考虑梁两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 1.225.5000.1200.3000.3000.330kN。 一、梁底木方的计算 木方按照简支梁计算。 1.荷载的计算