施工组织设计下载简介
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焦化工程高架支模专项施工方案四、梁侧模板内外楞的计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，龙骨采用1根木楞，截面宽度50mm，截面高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
施工现场临时用电安全专项施工方案编制要点W=50×1002×1/6=83.33cm3；
I=50×1003×1/12=416.67cm4；
强度验算计算公式如下:
按以下公式计算内楞跨中弯矩：
其中，作用在内楞的荷载，q=(1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.486=10.67kN/m；
内楞计算跨度(外楞间距):l=300mm；
内楞的最大弯距:M=0.1×10.67×300.002=9.60×104N.mm；
经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=9.60×104/8.33×104=1.152N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2；
内楞最大受弯应力计算值σ=1.152N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！
（2）.内楞的挠度验算
内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×8.74×3004/(100×10000×8.33×106)=0.006mm；
内楞的最大容许挠度值:[ω]=300/250=1.2mm；
内楞的最大挠度计算值ω=0.006mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=1.2mm，满足要求！
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力3.52kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5；
外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3；
外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4；
外楞弯矩图(kN.m)
（1）.外楞抗弯强度验算
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=3.922kN.m
外楞最大计算跨度:l=800mm；
经计算得到，外楞的受弯应力计算值:σ=3.92×106/1.02×104=386.038N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；
外楞的强度计算值σ=186.038N/mm2大于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
（2）.外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为21.221mm
外楞的最大容许挠度值:[ω]=800/400=2mm；
外楞的最大挠度计算值ω=1.921mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2mm，满足要求！
穿梁螺栓的直径:12mm；
穿梁螺栓有效直径:9.85mm；
穿梁螺栓有效面积:A=76mm2；
穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18×0.3×1=5.4kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN；
穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.4kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=500×15×15/6=1.88×104mm3；
I=500×15×15×15/12=1.41×105mm4；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1:1.2×（24.00+1.50）×0.50×3.50×0.90=48.20kN/m；
q2:1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3:1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m；
q=q1+q2+q3=48.20+0.19+1.26=49.64kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×49.644×0.1332=0.088kN.m；
σ=0.088×106/1.88×104=4.707N/mm2；
梁底模面板计算应力σ=4.707N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
q=（(24.0+1.50)×3.500+0.35）×0.50=44.80KN/m；
面板的最大允许挠度值:[ω]=133.33/250=0.533mm；
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×44.8×133.34/(100×9500×1.41×105)=0.072mm；
面板的最大挠度计算值:ω=0.072mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=133.3/250=0.533mm，满足要求！
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：
q1=(24+2.0)×3.5×0.133=11.9kN/m；
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2=0.35×0.133×(2×3.5+0.4)/0.4=0.863kN/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P1=(2.5+2)×0.133=0.6kN/m；
静荷载设计值q=1.2×11.9+1.2×0.863=15.316kN/m；
活荷载设计值P=1.4×0.6=0.84kN/m；
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3；
I=5×10×10×10/12=416.67cm4；
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
线荷载设计值q=15.316+0.84=16.156kN/m；
最大弯距M=0.1ql2=0.1×16.156×0.5×0.5=0.404kN.m；
最大应力σ=M/W=0.404×106/83333.3=4.847N/mm2；
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；
方木的最大应力计算值4.847N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:V=0.6×16.156×0.5=4.847kN；
方木受剪应力计算值τ=3×4846.8/(2×50×100)=1.454N/mm2；
方木抗剪强度设计值[τ]=1.6N/mm2；
方木的受剪应力计算值1.454N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.6N/mm2,满足要求!
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:
q=11.900+0.863=12.763kN/m；
方木最大挠度计算值ω=0.677×12.763×5004/(100×10000×416.667×104)=0.13mm；
方木的最大允许挠度[ω]=0.500×1000/250=2.000mm；
方木的最大挠度计算值ω=0.13mm小于方木的最大允许挠度[ω]=2mm，满足要求！
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2)：
q1=(24.000+2.000)×3.500=89.250kN/m2；
(2)模板的自重(kN/m2)：
q2=0.350kN/m2；
(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/m2)：
q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2；
q=1.2×(89.250+0.350)+1.4×4.500=113.820kN/m2；
梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到：
支座反力RA=RB=0.233kN，中间支座最大反力Rmax=10.02；
最大弯矩Mmax=0.25kN.m；
最大挠度计算值Vmax=0.057mm；
支撑钢管的最大应力σ=0.25×106/5080=49.301N/mm2；
支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2；
支撑钢管的最大应力计算值49.301N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。
九、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12.80kN。
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):
计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=10.02kN；
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、立杆的稳定性计算:
1.梁两侧立杆稳定性验算:
横杆的最大支座反力：N1=0.233kN；
脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.149×20=3.574kN；
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N=0.233+3.574+0.136+0.994=4.938kN；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.2=2.356m；
Lo/i=2356.2/15.8=149；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.312；
钢管立杆受压应力计算值；σ=4937.669/(0.312×489)=32.364N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=32.364N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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
lo=k1k2(h+2a)(2)
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.081×(1.2+0.1×2)=1.793m；
Lo/i=1793.379/15.8=114；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.489；
钢管立杆受压应力计算值；σ=4937.669/(0.489×489)=20.649N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=20.649N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
梁底支撑最大支座反力：N1=10.02kN；
N=10.02+3.574=12.968kN；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
立杆计算长度Lo=k1uh=1.185×1.7×1.2=2.417m；
Lo/i=2417.4/15.8=153；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.298；
钢管立杆受压应力计算值；σ=12968.11/(0.298×489)=88.992N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=88.992N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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
lo=k1k2(h+2a)(2)
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.081×(1.2+0.1×2)=1.793m；
Lo/i=1793.379/15.8=114；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.489；
钢管立杆受压应力计算值；σ=12968.11/(0.489×489)=54.232N/mm2；
钢管立杆稳定性计算σ=54.232N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2，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。
以上表参照杜荣军：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
十一、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
地基承载力标准值：fgk=800kpa；
脚手架地基承载力调整系数：kc=0.4；
立杆基础底面的平均压力：p=N/A=40.08kpa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=10.02kN；
基础底面面积：A=0.25m2。
p=40.08≤fg=68kpa。地基承载力满足要求！
C、梁模板高支撑架的构造和施工要求
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。
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；
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；
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；
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。
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；
5.顶部支撑点的设计：
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N≤12kN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T／CBWA 0006-2018 工业设备清洗单位能力评定，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；
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
a.精心设计混凝土浇筑方案HG／T 2374-2017 搪玻璃闭式贮存容器，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。