花架悬挑板模板支撑架方案2017.02.25

一、工程概况 (3)

二、编制依据 (3)

三、飘板模板支撑方案 (3)

四、飘板模板支撑架构造及施工要求 (4)

五、花架飘板模板支撑架计算书 (6)

5.1、花架板模板支架参数 (6)

5.2、面板验算 (8)

1、强度验算 (8)

2、挠度验算 (10)

5.3、次梁验算 (10)

1、强度验算 (12)

2、抗剪验算 (12)

3、挠度验算 (13)

5.4、主梁验算 (13)

1、抗弯验算 (15)

2、抗剪验算 (16)

3、挠度验算 (16)

4、支座反力计算 (16)

5.5、立柱验算 (17)

1、长细比验算 (17)

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段) (17)

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段) (17)

5.6、可调托座验算 (17)

六、花架梁模板支架参数 (18)

6.1、面板验算 (19)

1、强度验算 (19)

2、挠度验算 (21)

6.2、次梁验算 (21)

1、强度验算 (23)

2、抗剪验算 (23)

3、挠度验算 (24)

6.3、主梁验算 (24)

1、抗弯验算 (27)

2、抗剪验算 (27)

3、挠度验算 (27)

4、支座反力计算 (28)

6.4、端支座扣件抗滑移验算 (28)

6.5、可调托座验算 (28)

6.6、立柱验算 (28)

1、长细比验算 (28)

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段) (29)

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段) (29)

七、工字钢荷载计算书 (29)

7.1、计算荷载参数 (29)

7.2、脚手架参数 (30)

7.3、横向水平杆验算 (32)

1、抗弯验算 (33)

2、挠度验算 (33)

3、支座反力计算 (34)

7.4、纵向水平杆验算 (34)

1、抗弯验算 (34)

2、挠度验算 (35)

3、支座反力计算 (36)

7.5、扣件抗滑承载力验算 (36)

7.6、立杆稳定验算 (36)

1、立杆承受的结构自重标准值N G1k (36)

2、构配件自重标准值N G2k1 (36)

3、施工活荷载标准值 (36)

4、风荷载统计 (36)

5、荷载组合立杆荷载组合 (37)

6、稳定系数 的计算 (37)

7、立杆稳定的验算 (37)

7.7、连墙件承载力验算 (38)

7.8、悬挑钢梁验算 (38)

1、计算简图 (38)

2、荷载统计 (39)

3、抗弯强度、整体稳定验算 (40)

4、抗剪强度验算 (40)

5、悬挑钢梁的挠度验算 (40)

6、固定钢梁的U形拉环（或螺栓）强度验算 (41)

7、钢梁固定点下楼板的负弯矩钢筋计算 (41)

8、悬挑钢梁前搁置点下混凝土强度的验算 (41)

一、工程概况

保利花园6-9座屋面花架梁设计了悬挑飘板，悬挑飘板钢筋砼结构，砼强度等级为C25，其中悬挑板梁的截面尺寸大为200mm×400mm，悬挑板厚120mm，飘板宽1400mm及1600mm（连梁外侧距离）。

二、编制依据

1、根据本工程施工图纸及有关标准图；

2、根据国家有关规范、标准和地区的有关规程；

3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）

4、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）；

5、建筑工程质量验收统一标准（GB50300-2013）；

6、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-2011）；

7、建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）；

8、建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程（DB33/1035-2006）

三、飘板模板支撑方案

1、由于本工程飘板设计为悬挑钢筋砼结构，飘板模板排架底部无支撑点，因此该飘板采用外架作支撑体系，然后利用钢管采用三角形方式悬挑搭设外架，具体布置见支撑架计算书及附图。

四、飘板模板支撑架构造及施工要求

支撑架除了要遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的相关要求外，还要考虑以下内容：

1、模板支架的构造要求：

2、原外架立杆搭设至花架飘板底下30CM，利用外架立杆作为花

架飘板的支撑。

3、在原外架之间预埋钢管悬挑一根钢管作为大横杆，悬挑两条立杆到花架飘板底下30CM，并与原外架的横杆连成整体，作为花架飘板的支撑立杆。

a、立杆之间必须按步距750mm满设双向水平杆，确保两个方向均有足够的刚度。

b、因为梁和楼板荷载相差较大，所以采用不同的立杆间距，只在垂直梁的跨度方向不同，平行方向保持相同。

4、在天面层结构板的女儿墙预埋20直径的圆钢，并用15.5钢丝绳卸荷。

5、整体性构造要求：

a、支撑架沿水平悬挑层设置剪刀撑，且需与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

b、在斜撑杆的方向设置竖向剪刀撑，使其具有较大的刚度和变形约束的空间结构层

6、支撑架搭设要求：

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；所有立杆不允许采用搭接方法接长，必须按照搭设高度采用截断的整根钢管；

b、确保立杆的垂直度偏差和横杆的水平偏差小于《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》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，不能选用长期使用发生变形的钢管。

7、施工使用要求：

a、严格按砼浇筑方案组织施工，确保模板支架施工过程中均衡受载；

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堆放。

c、浇筑过程中，派人观察支架和支撑情况，发现下沉、松动和变形情况应及时解决。

d、因为支撑体系的横向水平杆是与内架连接的，所以在支模架搭设及花架层结构顶面砼浇筑时间内，天面层内架保留不能拆除。

e、浇筑过程中，悬挑飘板的浇筑不能直接冲在飘板面上，需把砼放在飘板的边上，利用砂浆把砼铲到飘板模板上面，防止飘板的支撑因为冲击力过太，发生变形。

五、花架飘板模板支撑架计算书

5.1、花架板模板支架参数

5.2、面板验算

根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3, I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4

1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q1k b

=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1+1.4×2.5×1=7.474kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q1k b

=1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1+1.4×0.7×2.5×1=6.921kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(7.474,6.921)=7.474kN/m

（图4）可变荷载控制的受力简图1

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=3.974kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图5）可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=4.471kN/m p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

取最不利组合得：

（图6）永久荷载控制的受力简图

（图7）面板弯矩图

M max= 0.307kN·m

σ=M max/W=0.307×106/24000=12.801N/mm2≤[f]=31N/mm2

满足要求

2、挠度验算

q k=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=3.312kN/m

（图8）正常使用极限状态下的受力简图

（图9）挠度图

ν=0.211mm≤[ν]=300/400=0.75mm

满足要求

5.3、次梁验算

当可变荷载Q1k为均布荷载时：

计算简图：

（图10）可变荷载控制的受力简图1

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1k a

=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×2.5×300/1000=2.242kN/m 由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q1k a =1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×0.7×2.5×300/1000=2.076kN/m 取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(2.242,2.076)=2.242kN/m

当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=1.192kN/m p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图11）可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.352×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=1.343k N/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图12）永久荷载控制的受力简图

1、强度验算

（图13）次梁弯矩图(kN·m)

M max= 0.724kN·m

σ=M max/W=0.724×106/(83.333×103)=8.686N/mm2≤[f]=15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图14）次梁剪力图(kN)

V max= 3.738kN

τmax=V max S/(Ib0)=3.738×103×62.5×103/(341.333×104×5×10)=1.369N/mm2≤

[τ]= 2N/mm2

满足要求

3、挠度验算

挠度验算荷载统计，

q k=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=0.994kN/m

（图15）正常使用极限状态下的受力简图

（图16）次梁变形图(mm)

νmax=0.101mm≤[ν]=0.9×1000/400=2.25 mm

满足要求

5.4、主梁验算

在施工过程中使用的木方一般为4m长，型钢的主梁也不超过4m，简化为四跨连续梁计算，即能满足施工安全需要，也符合工程实际的情况。另外还需考虑主梁的两端悬挑情况。主梁的方向设定为立杆的横距方向。

根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008）第 4.1.2条规定：当计算直接支撑次梁的主梁时，施工人员及设备荷载标准值(Q1k）可取1.5kN/㎡；故主梁验算时的荷载需重新统计。

将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。

A.由可变荷载控制的组合：

q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1k a}=0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×1.5×300/1000)=1.64kN/m

B.由永久荷载控制的组合：

q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q1k a}=0.9×(1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×0.7×1.5×300/1000)=1 .604kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(1.64,1.604)=1.64kN

此时次梁的荷载简图如下

（图17）次梁承载能力极限状态受力简图

用于正常使用极限状态的荷载为：

q k=[G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=0.994kN/m

此时次梁的荷载简图如下

（图18）次梁正常使用极限状态受力简图

根据力学求解计算可得：

R max=1.624kN

R kmax=0.984kN

还需考虑主梁自重，则自重标准值为g k=38.4/1000=0.038kN/m 自重设计值为：g=0.9×1.2g k=0.9×1.2×38.4/1000=0.041kN/m 则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：

（图19）主梁正常使用极限状态受力简图

则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：

（图20）主梁正常使用极限状态受力简图

1、抗弯验算

（图21）主梁弯矩图(kN·m)

M max= 0.314kN·m

σ=M max/W= 0.314×106/(85.333×1000)=3.682N/mm2≤[f]= 15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图22）主梁剪力图(kN)

V max= 2.384kN

τmax=Q max S/(Ib0)=2.384×1000×64×103/(341.333×104×8×10)=0.559 N/mm2≤[τ]=2 N/mm2

满足要求

3、挠度验算

（图23）主梁变形图(mm)

νmax=0.219 mm≤[ν]=0.75×103/400=1.875mm

满足要求

4、支座反力计算

立柱稳定验算要用到承载能力极限状态下的支座反力，故：R zmax=4.57kN

5.5、立柱验算

1、长细比验算

验算立杆长细比时取k=1, μ1

、μ2按JGJ130-2011附录C取用

l01= kμ1(h+2a)=1×1.257×(1.2+2×500/1000)=2.765m

l02=kμ2h =1×2.225×1.2=2.67m

取两值中的大值

l0=max(l01, l02)=max(2.765,2.67)=2.765m

λ=l0/i=2.765×1000/(1.59×10)=173.925≤[λ]=210

满足要求

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段)

λ1=l01/i=2.765×1000/(1.59×10)=173.925

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到υ=0.235

N1=0.9×[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]l a l b=0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)+1.4×(1 +2))×0.75×0.9=4.966kN

f=N1/(υA)=4.966×1000/(0.235×(4.24×100))=49.807N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段)

λ2=l02/i=2.67×1000/(1.59×10)=167.925

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到υ=0.251

N3=0.9×[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]l a l b+0.9× 1.2×H×g k =0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)+1.4×(1+2))×0.75×0.9+0.9×1.2×5.3×0.163=5.89 9kN

f=N3/(υA)=5.899×1000/(0.251×(4.24×100))=55.396N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

5.6、可调托座验算

按上节计算可知，可调托座受力N=R zmax=4.57 kN N=4.57 kN≤[N]=150kN

满足要求

六、花架梁模板支架参数

6.1、面板验算

根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3

I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4

1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q1k b=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1+1.4×2.5×1 =16.34kN/m

由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q1k b=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1+1.4×0.7×2.5×1=16.895kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(16.34,16.895)=16.895kN/m

（图3）面板简图

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1=12.84kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图4）面板简图

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1=14.445kN/m p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图5）面板简图

（图6）面板弯矩图

取最不利组合得：

M max=0.065kN·m

σ=M max/W=0.065×106/24000=2.728N/mm2≤[f]=31N/mm2