满堂脚手架支撑施工方案

一期工程
满
堂
脚
手
架
支
撑
施
工
方
案
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日期：
一、工程概况
地下室层高为4．9m，属超高层，所以采用满堂钢管脚手架支撑体系，搭设高度按照 5 m计算。

二、编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
三、施工工艺
一）脚手架的主要杆件及材料选用
扣件式钢管脚手架主要组成构件有：立柱、纵向水平杆（大横杆）、横向水平杆（小横杆）、扣件、脚手板、横向支撑（横向斜拉杆）、纵向扫地杆。

材料选用φ48×3.5mm厚的钢管；对扣件的要求必须在螺栓拧紧扭力矩达到65N.m不得发生破坏。

1、钢管：
1)本工程中的满堂架脚手架所用钢管必须符合Q235—A级钢的规定，规格采用￠4 8×3.5。

2)所有的钢管必须有质量合格证，进场必须有质量检验报告，强度符合《金属拉伸试验方法》(GB／T228)的有关规定。

3)钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。

4)钢管外径、壁厚、端面等的偏差，符合技术规范JGJ130-2001的表8.1.5的规定。

5)钢管上严禁打孔。

2、扣件：
1)本工程中采用锻铸铁制作的扣件，其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。

2)采用的扣件，在螺栓紧拧力矩达65 N．m时，不得发生破坏。

3)扣件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼等影响使用的铸造缺陷；
4)扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好；
二）脚手架的设计及构造
本工程钢管脚手架采用满堂钢管扣件脚手架，排距(m):1.00；纵距(m):0.90；步距(m):1.50。

立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻立杆对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。

严禁将上段的钢管立杆与下段的钢管立杆错开固定在水平拉杆上。

三）架体搭设
脚手架分两部搭设，第一部搭设至夹层梁顶，等夹层墙、柱、梁混凝土浇筑完成后再搭设至屋面板。

搭设前，先选好立管，立管高度
不得超出板底，搭设时按先后顺序进行，竖向立管应垂直，横向拉管，须水平搭设，施工时要拉线，增设的剪刀支撑见上述构造要求，在顶部要增加一道水平连接管，确保整个架体的稳固性并形成整体空间体系。

1、杆件搭设：
1)搭设顺序：
放置扫地杆→逐根树立立杆，随即与纵向扫地杆扣牢→安装横向扫地杆，并与纵向扫地杆或立杆扣牢→安装第一步大横杆(与各立杆扣牢) →安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时抛撑→第三、第四步大横杆和小横杆→铺脚手板
2、搭设注意事项：
1）设立杆时，必须放平、稳，不得悬空。

外径不相同的钢管严禁混用，相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求。

2）当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完后方可拆除。

3）对接扣件的开口应朝上或朝内。

各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

四、板支撑架计算书
(一)参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):0.90；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):5.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ；
扣件连接方式:双扣件，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):24.000；楼板浇筑厚度(m):0.120；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):1.200；
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；
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):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):80.00；木方的截面高度(mm):100.00；
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，方木的截面力学参数为
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.000×10.000×10.000/6 = 133.33 cm3；
I=8.000×10.000×10.000×10.000/12 = 666.67 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= 24.000×0.300×0.120=0.864 kN/m；
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2= 0.350×0.300 = 0.105 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+1.200)×0.900×0.300 = 0.594 kN；
2.强度计算:
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 = 1.2×(0.864 + 0.105) = 1.1628 kN/m；
集中荷载p = 1.4×0.594=0.8316 kN；
最大弯距M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8316×0.900 /4 + 1.1628×0.9002/8 = 0.3179 kN.m；
最大支座力N = P/2 + ql/2 = 0.8316/2+1.1628×0.900/2 = 0.9391 kN ；截面应力σ= M / w =0.3179×106/133.333×103 =0.8N/mm2；
方木的计算强度为0.8 小13.0 N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算：
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: Q = 0.900×1.1628/2+0.8316/2 = 0.9391 kN；
截面抗剪强度计算值T = 3 ×0.9391/(2 ×80.000 ×100.000)
= 0.2 N/mm2；
截面抗剪强度设计值[T] = 1.300 N/mm2；
方木的抗剪强度为0.2小于1.300 ，满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
均布荷载q = q1 + q2 = 0.864+0.105=0.966 kN/m；
集中荷载p = 0.594 kN；
最大变形V= 5×1.545×900.0004 /(384×9500.000×6666666.67) + 594.000×900.0003 /( 48×9500.000×6666666.67) = 0.176mm；
方木的最大挠度0.176小于900.000/250,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 = 1.1628×0.900 + 0.8316
= 2.048 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 = 0.943 kN.m ；
最大变形Vmax = 2.412 mm ；
最大支座力Qmax = 10.192 kN ；
截面应力σ= 0.943×106/5080.000=185.715 N/mm2 ；
支撑钢管的计算强度小于205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150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12.80kN 。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R= 10.192 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 = 0.129×6.000 = 0.775 kN；
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 = 0.350×1.000×0.900 = 0.315 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 24.000×0.120×1.000×0.900 = 2.592kN；
经计算得到，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3 = 3.672 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+1.200 ) ×1.000×0.900
= 1.98 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 = 7.1784 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 = 7.1784 kN；
σ---- 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；
σ-------- 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] =205.000 N/mm2；
Lo---- 计算长度(m)；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算
lo = k1uh (1)
lo = (h+2a) (2) 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；
公式(1)的计算结果：
立杆计算长度Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m；
Lo/i = 2945.250 / 15.800 = 186.000 ；
由长细比Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10271.520/（0.207×489.000）= 101.474 N/mm2；
立杆稳定性计算σ= 101.474 N/mm2 小于[f] = 205.000满足要求！
公式(2)的计算结果：
立杆计算长度Lo = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m；
Lo/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φ= 0.530 ；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10271.520/（0.530×489.000）= 39.632 N/mm2；
立杆稳定性计算σ= 39.632 N/mm2 小于[f] = 205.000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
lo = k1k2(h+2a) (3)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.243；
k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ；
公式(3)的计算结果：
立杆计算长度Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.007×(1.500+0.100×2) = 2.128 m；
Lo/i = 2127.892 / 15.800 = 135.000 ；
由长细比Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.371 ；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10271.520/（0.371×489.000）= 56.618 N/mm2；
立杆稳定性计算σ= 56.618 N/mm2 小于[f] = 205.000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《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

五、梁支撑架计算书
（一）参数信息:
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):1.00；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30；
脚手架步距(m):1.00；脚手架搭设高度(m):5.00；
梁两侧立柱间距(m):1.20；承重架支设:无承重立杆，木方平行梁截面B；
2.荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):0.350；梁截面宽度B(m):0.300；
混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000；梁截面高度D(m):0.550；
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值
(kN/m2):2.000；
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):10000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；
木方的截面宽度(mm):80.00；木方的截面高度(mm):100.00；
4.其他
采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。

扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80；
图1 梁模板支撑架立面简图
（二）梁底支撑钢管的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

1.荷载的计算：
(1)钢筋混凝土梁自重(kN)：
q1= 25.000×0.300×0.550×0.300=1.238 kN；
(2)模板的自重荷载(kN)：
q2 = 0.350×0.300×(2×0.550+0.300) =0.147 kN；
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：
经计算得到，活荷载标准值P1 = (2.000+2.000)×0.300×0.300=0.360 kN；
2.木方楞的传递均布荷载计算：
P = (1.2×(1.238×0.147)+1.4×0.360)/0.300=7.218 kN/m；3.支撑钢管的强度计算：
按照均布荷载作用下的简支梁计算
均布荷载，q=7.218 kN/m；
计算简图如下
支撑钢管按照简支梁的计算公式
M = 0.125qcl(2-c/l)
Q = 0.5qc
经过简支梁的计算得到:
钢管最大弯矩Mmax=0.125×7.218×0.300×1.200×(2-0.300/1.200)=0.568 kN.m；
截面应力σ=568417.500/5080.000=111.893 N/mm2；
水平钢管的计算强度小于205.0 N/mm2,满足要求!
钢管支座反力RA = RB=0.5×7.218×0.300=1.083 kN；(三）梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

(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12.80kN 。

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=1.08 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)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 =1.083 kN ；
脚手架钢管的自重：N2 = 1.2×0.149×6.000=1.072 kN；
楼板的混凝土模板的自重：N3=0.720 kN；
N =1.083+1.072+0.720=2.875 kN；
φ-- 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；
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；
σ -- 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] =205.00 N/mm2；
lo -- 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
lo = k1uh (1)
lo = (h+2a) (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 =1.700；
a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度：a =0.300 m；
公式(1)的计算结果：
立杆计算长度Lo = k1uh = 1.185×1.700×1.000 = 2.015 m；
Lo/i = 2014.500 / 15.800 = 128.000 ；
由长细比lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.406 ；
钢管立杆受压强度计算值；σ=2874.780/(0.406×489.000) = 14.480 N/mm2；
立杆稳定性计算σ = 14.480 N/mm2 小于[f] = 205.00满足要求！
立杆计算长度Lo = h+2a = 1.000+0.300×2 = 1.600 m；
Lo/i = 1600.000 / 15.800 = 101.000 ；
公式(2)的计算结果：
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= 0.580 ；
钢管立杆受压强度计算值；σ=2874.780/(0.580×489.000) = 10.136 N/mm2；
立杆稳定性计算σ = 10.136 N/mm2 小于[f] = 205.00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
lo = k1k2(h+2a) (3)
k2 -- 计算长度附加系数，h+2a = 1.600 按照表2取值1.007 ；
公式(3)的计算结果：
立杆计算长度Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.007×(1.000+0.300×2) = 1.909 m；
Lo/i = 1909.272 / 15.800 = 121.000 ；
由长细比lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=
0.446 ；
钢管立杆受压强度计算值 ；σ=2874.780/(0.446×489.000) = 13.181 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 13.181 N/mm2 小于 [f] = 205.00满足要求！ 六、施工图
图1 支架立面图
5600
120
40 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
1550
1550
1550
200。