1、模板支架设计一、编制依据：混凝土结构工程施工质量验收规范建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范木结构工程施工质量验收规范施工图纸（工程结构形式、荷载大小、地基土类别、承受浇筑混凝土的重量及侧压力）及施工组织设计（施工进度、施工设备、材料供应以及施工荷载）二、编织步骤及注意事项：脚手架工程施工的主要步骤如下：主要及相关人员商讨方案-确定方案-编制方案-报公司技术、安全部门审批方案-审批合格后由架子工长组织实施-各方验收合格-投入使用 脚手架工程在施工前，技术负责人应召集技术、安全、生产等相关人员对本工程的脚手架搭设情况进行研讨，确定脚手架应搭设的步距、纵距、横距、总高度、范围等各项参数内容，然后由
2、技术负责人或技术员编制，编制完毕的方案经技术负责人审核后报公司技术安全部门会审，并由公司总工程师审批后执行。方案审批返回项目部，由项目部架子工长组织工人进行搭设，经公司技术、安全及项目部技术、安全部门负责人验收合格，方可使用。三、模板支架荷载：1、荷载分类作用于模板支架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载） 。2、永久荷载（恒荷载）可分为：（1）模板及支架自重，包括模板、木方、纵向水平杆、横向水平杆、立杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；（2） 新浇混凝土自重；（3）钢筋自重3 、可变荷载（活荷载）可分为：（1） 施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重；（2） 倾倒或振捣混
3、凝土荷载。四、方案确定：1、工程概况序 项目 内 容1 功能 商业用房 结构类型 框架结构建 筑 总 面 积 （ m2） 25905.82 m2地上 18 层，局部 19 层建 筑层 数 地下 2 层2建筑规模 建 筑 转换层 地 下 一 层 1 层 215层 16层层 高 4.5m 3.5m 3.5m 3.3m 3.4m板 厚 240 mm 180mm 150mm 130mm 130mm高 1000mm 700mm 700mm 700mm 700mm梁宽 700mm 500mm 500mm 500mm 500mm2、顶板支撑方案搭设参数的确定现以转换层为例选择顶板模板支撑方案：、由于层高为4
4、.5m，可确定支架搭设高度为4.2m(层高减掉板厚)；现设定支撑架布距为1.2m,则立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=层高-板厚-底层横杆至地面距离-整倍的布距-相邻模板背楞的高度；及a=4.5-0.2-0.1-1.23-0.1=0.5、初步确定立杆纵距和横距均为1.2m；、模板材料选择竹胶板；相邻模板的小楞采用50100mm 2木方，间距为300mm；顶托梁采用100100mm 2木方，间距为1200mm。采用的钢管类型为483.5。 3、设计计算内容：1.板底面板强度、挠度和剪力计算；2.板底木方强度、挠度和剪力计算；3.木方下面支撑梁（木方或钢管）强度、挠度计算；4.扣件的
5、抗滑承载力计算；5.立杆的稳定性计算。4、计算解析：力传递过程：面板-木方-托梁-顶托(或扣件)-立杆 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 483.5。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 = 25.0000.2001.200+0.3501.200=6.420kN/m注：钢筋混凝土自重取25kN/m 3活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)1.200=3.600kN/m注：倾倒混凝土的荷载标准值：2kN/m 2；施工均布荷载标准值：1 kN/m 2。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
6、本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 120.001.801.80/6 = 64.80cm3；I = 120.001.801.801.80/12 = 58.32cm4；(1)抗弯强度计算f = M / W Mmax=113.52所以第24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4层以下的模板支撑可以拆除。5、梁模板与顶板模板计算内容和过程基本是一个道理的，支撑模式有以下几种：400 1201007028323283400 120100705070 501、多立杆承重，钢管支撑 2、多根立杆承重，木方顶托支撑4000 120010007040 40-793500 1
7、20010007040 403、多根立杆承重，木方顶托支撑 4、多根立杆承重，木方顶托支撑现以第4种支撑模式，做出梁支撑的方案及计算如下：、由于层高为4.5m，可确定支架搭设高度为3.5m(层高减掉梁高)；现设定支撑架布距为1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.3m、初步确定立杆纵横距为梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.60米，、模板材料选择竹胶板；相邻模板的小楞采用50100mm 2木方，共3根；顶托梁采用100100mm 2木方，间距为600mm；梁底共用3道承重立杆。采用的钢管类型为 483.5。 3500 12001000700400 400梁模板支撑架立面
8、简图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。（因为面板的支点为相邻木方，所以面板的计算模型应按实际跨数）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 = 25.0001.0000.600=15.000kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.3500.600(21.000+0.700)/0.700=0.810kN/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)：（梁应取振倒混凝土时产生的荷载，按规范查找应比现计算书中的大）经计算得到，活荷载标准值 P1 = (1.
9、000+2.000)0.7000.600=1.260kN均布荷载 q = 1.215.000+1.20.810=18.972kN/m集中荷载 P = 1.41.260=1.764kN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 = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3；I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4；350 3501.76kN18.97kN/mA B计算简图0.1630.291弯矩图(kN.m)2.494.154.152.49剪力图(kN)0.8570.003变形图(mm)经过计算得到从左到右各支
10、座力分别为N1=2.490kNN2=10.064kNN3=2.490kN最大弯矩 M = 0.290kN.m最大变形 V = 0.9mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.29010001000/32400=8.951N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm 2；面板的抗弯强度验算 f f,满足要求!(2)抗剪计算 可以不计算截面抗剪强度计算值 T=34150.0/(2600.00018.000)=0.576N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm 2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 = 0.857mm面板的
11、最大挠度小于350.0/250,满足要求!梁底支撑木方的计算（一）梁底木方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:（此处荷载不应该人为的取值，应按其作为面板支点时的支座反力来计算荷载）均布荷载 q = 10.064/0.600=16.774kN/m最大弯矩 M = 0.1ql 2=0.116.770.600.60=0.604kN.m最大剪力 Q=0.60.60016.774=6.039kN最大支座力 N=1.10.60016.774=11.071kN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 = 5.0010.001
12、0.00/6 = 83.33cm3；I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.60410 6/83333.3=7.25N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm 2,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 T=36039/(250100)=1.812N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.90N/mm 2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 =0.67713.978600.0 4/
13、(1009500.004166666.8)=0.310mm木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。（此处托梁同面板一样，也应该按照实际的跨数建立数学模型）均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。400 4002.49kN 10.06kN 2.49kN 0.10kN/mA B托梁计算简图0.1020.063托梁弯矩图(kN.m)0.0000.009托梁变形图(mm)2.042.040.45 0.490.49 0.452.042.04托梁剪力图(kN)经过计算得到最大弯矩 M= 0.101kN.m经过计算得到最大支座 F= 11.0
14、41kN经过计算得到最大变形 V= 0.0mm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 = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3；I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4；(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.10110 6/166666.7=0.61N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm 2,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 T=32040/(2100100)=0.306N/mm 2截面抗剪强度设计值 T=1.9
15、0N/mm 2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 =0.0mm顶托梁的最大挠度小于400.0/250,满足要求!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。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 N1=11.04kN (已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.1493.500=0.625
16、kNN = 11.041+0.625=11.667kN 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 = 1.58A 立杆净截面面积 (cm 2)； A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm 3)；W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2)；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm 2；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 = (h+2a) (2)k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；u 计算长度系数，参照扣件式规范表
17、5.3.3；u = 1.70a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m；公式(1)的计算结果： = 77.46N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果： = 48.04N/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 = k1k2(h+2a) (3)k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.000；公式(3)的计算结果： = 61.74N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。表1 模板支架计算长度附加系数 k1步距 h(m)
18、h0.9 0.9h1.2 1.2h1.5 1.5h2.1k1 1.163 1.167 1.185 1.243表2 模板支架计算长度附加系数 k2H(m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40h+2a或u1h(m)1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.1731.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.1491.53 1.0 1.007 1.
19、015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.1321.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.074 1.090 1.106 1.1231.80 1.0 1.007 1.014 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.1111.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.
20、1042.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.1012.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.0942.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.091七、构造要求： 模板支架的立杆构造应该符合以下规定：1、每根立杆底部应设置底座或垫板。2、脚手架必须设置纵、横向扫
21、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。横向扫地杆也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.(见下图)3、脚手架底层步距不应大于 2m（见上图） 。4、立杆接长除顶层顶步可采用搭接处，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定：（1） 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
22、主节点的距离不宜大于步距的 1/3；（2） 搭接长度不应小于 1m，应采用不少于 2 个旋转和扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于 100mm。5、支架立杆应竖直设置，2m 高度的垂直允许偏差为 15mm；6、设支架立杆根部的可调底座，当其伸出长度超过 300mm 时，应采用取可靠措施固定；7、 当梁模板支架立杆采用单根立杆时，立杆应设在梁模板中心线外，其偏心距不应大于 25mm。8、 满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定：（1） 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向剪刀撑，由底至顶连续设置；（2） 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
23、隔 2 步设置一道水平剪刀撑；9、剪刀撑的设置应符合下列规定：（1） 每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按表 6.6.2 的规定确定。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 4560之间；剪刀撑跨越立杆的最多根数 （2） 高度在 24m 以下的单、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m（见图 6.6.2） ；图 6.6.2 剪刀撑布置（3） 高度在 24m 以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；（4） 剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合本规范第 6.3.5 条的规定；（5
24、） 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。除了要遵守扣件架规范的相关要求外，还要考虑以下内容1.模板支架的构造要求：a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计：a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；c.高支
25、撑架步距以0.9-1.5m为宜，不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计：a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时，需要设置整体性单或双水平加强层；b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置，四周和中部每10-15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。4.剪刀撑的设计：a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10-15m设置。5.顶
26、部支撑点的设计：a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N12kN时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。6.支撑架搭设的要求：a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求；c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；d.地基支座的设计要满足承载力的要求。7.施工使用的要求：a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式；b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。
