高支模计算方案

第一章工程概况
第一节工程简况
金碧海岸工程位于佛山市南海区里水镇草场村东侧，由佛山市南海新中建房地产发展有限公司兴建。

本工程1～4号楼总建筑面积5万多平方米，其中4栋塔楼为住宅楼，高31层，联体地下室1层为车库。

结构为钢筋砼框架结构体系，抗震设防烈度7级。

第二节高支模部位和方案选择
一、高支模部位
本工程楼顶阁楼模板支撑体系属高支模体系。

阁楼的梁板体系呈不规则的形状，其中外围的装饰线梁约为梯形状，下底宽约550mm，上底宽约1000mm，梁高700mm，其余梁为规则梁，型号尺寸有200×300、200×400、200×450、200×500、200×600、200×1000、350×1700等，梁最大跨度约为5～6m，板厚基本为100～120mm。

按截面尺寸最大和荷载最重的具有代表性的梁板进行计算。

梁板支撑高度按实际情况，分4.8m和6.8m两种梁板门式钢管脚手架支撑体系和中空11.1m 的屋面板扣件式钢管脚手架支撑体系进行计算。

二、方案选择
1、高支模采用门式钢管脚手架、扣件式钢管脚手架支撑体系和木模板体系。

2、为防止高支模发生整体或局部失稳，必须严格按照《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》和《扣件式钢管脚手架安全技术规范》安装脚手架。

第三节方案说明
一、本方案主要针对本工程高支模体系进行计算、编制施工方法和安全措施。

二、本计算书针对本工程具体情况，按施工层、施工段分类计算。

施工时，应注意要符合各类型条件并严格按照本专项方案执行。

三、高支模施工时，除参照本专项方案执行外，还应参考有关施工及验收规范并遵守其相关规定。

第二章高支模支撑体系设计
第一节模板体系及材料选用
1、模板支撑体系：采用门式钢管脚手架支撑体系、扣件式钢管脚手架支撑体系。

2、模板体系：采用木模板体系，即木枋、木胶合板系列。

3、脚手架：MF1219门式钢管脚手架、Φ48×3.5优质标准钢管脚手架及其配件，钢材品种为Q235，厂家必须为知名生产厂家，产品为全国免检产品。

4、楼板及梁模板：18mm厚木胶合夹板。

5、木枋：80×80mm、100×100mm 广东松枋。

6、水平加固杆、扫地杆：壁厚3.5mmΦ48标准钢管。

第二节设计数据
一、梁板模板方案：梁底木枋选用两层，上层间距为300mm，下层间距为1200mm，门架间距纵向900mm，横向为1200-600mm。

二、中空模板方案：钢管满堂红脚手架，间距 1.1×1.1m，顶梁板底木枋选用两层，上层间距为300mm，下层间距为1100mm。

中空脚手架的搭设根据施工分层的需要，同时兼作为施工外脚手架和铺设梁板模板作为施工操作面用途。

在标高109.1m处铺设梁板模板进行封
闭，作为施工操作面和阁楼屋面支顶的基础。

三、门式钢管脚手架和扣件式钢管脚手架搭设大样详附图。

第三章施工方法
第一节施工顺序
根据施工层划分，阁楼施工总共分四个阶段：
（一）、103.5m标高层施工
本标高层施工支模高度：103.5－98.0－0.7（梁高）=4.8m，采用脚手架支顶形式：双层门式架支顶（0.3m＋2.0m×2＋0.5m）。

中空采用Φ48×3.5钢管搭设满堂红脚手架，随施工层高度架设，同时兼作操作层和外架。

（二）、105.5m标高层施工
本标高层施工支模高度：105.5－98.0－0.7（梁高）=6.8m，采用支顶形式：三层门式架支顶（0.3m＋2.0m×3＋0.5m）。

中空采用Φ48×3.5钢管搭设满堂红脚手架，随施工层高度架设，同时兼作操作层和外架。

（三）、107.5m标高层及屋面板主梁施工
1、107.5m标高层施工支模高度：107.5m－105.5m－0.6m（梁高）=1.4m，采用支顶形式：一个门式矮架。

2、屋面板主梁施工支模高度：107.5m－105.5m＋0.9m=2.9m，采用支顶形式：一层门式架支顶（0.4m＋2.0m＋0.5m）。

中空在此层用模板进行封闭，作为阁楼斜屋面梁板支顶的基础。

（四）、阁楼斜屋面梁板施工
阁楼斜屋面梁板板顶标高为113.5m。

此层梁板模板尺寸为1.0～4.7m×3.4m的梯形，可以采用预制模板成块再进行拼装成形进行施工。

支顶基础为下层标高约107.5＋0.9＋1.7=110.1m 的模板面，斜撑采用钢管和顶托进行斜顶。

模板支顶结构施工均按常规方法施工，梁板模板及支撑系统的安装顺序为：弹线→脚手架的架设→脚手架的固定、拉接→木枋的架设及调平→梁底板的安装→梁侧板的安装→楼面板的安装→梁、板钢筋的绑扎→混凝土浇捣→淋水养护→拆除高支模板。

第二节高支模体系安装
一、支模体系基础
门式钢管脚手架和扣件式钢管脚手架支承在屋面板或楼板砼上。

二、支模安装施工
高支模施工关键是脚手架的搭设，其搭设做法如下：
1、在搭设脚手架之前，在地面弹出立杆纵横方向位置线，并进行抄平。

2、脚手架的组装自一端延伸向另一端，自下而上按步架设，并逐层改变搭设方向，减少误差积累。

不能自两端相向搭设或相间进行，以免结合处错位，难于连接。

3、支架立杆应协调设置，做到纵横各成一线，以便搭设水平加固杆和交叉支撑。

4、驳接钢管应同在一竖向中心线上。

5、钢管之间连接的接头应牢固可靠，接头采用标准连接扣件。

6、水平加固杆应设于门架立杆内侧。

7、梁下立杆需用槽钢或木枋作铺垫。

采用木枋时，立杆必须加底座。

8、连接门架与配件的锁臂、搭钩必须处于锁住状态。

三、楼面砼模板安装
1、楼板模板采用18mm厚建筑木模板，采用两层木枋排列。

底层木枋支承在门架支托座上，上层木枋支承在下层木枋上，支承木枋采用门式钢管脚手架。

2、梁模板采用18mm厚建筑木模板，采用三层或二层木枋排列。

若梁高度在700～1000mm 时，两侧沿梁长度方向用2Φ48钢管加强，隔450mm采用Φ10的对拉螺杆固定（梁底上350设置），支承木枋采用门式钢管脚手架。

第三节高支模体系拆除
1、高支模支撑体系经工程技术负责人验证并经确认不再需要时，方可拆除。

承重模板（梁、板底模）拆除时间须混凝试压报告合格后，经监理单位书面批准后，方可拆除。

2、拆除顺序为后支先拆，先支后拆，先拆非承重模板，后拆除承重模板。

拆除跨度较大的梁底模时，先应从跨中开始，分别拆向两端。

拆模时不要用力过猛，拆下来的木料要及时运走、整理，分类堆放整齐。

3、阁楼的施工由于存在连续高支模和支顶的整体稳定构造措施，必须采取由高到低的最终一次性拆除方式。

且任何拆除模板支撑体系的施工，必须由主办施工或以上管理人员下达指令后才能拆除。

4、拆除前应清理脚手架上的材料、工具和杂物。

5、拆除时应设置警戒区和警戒标志，安排专人负责警戒。

6、模板支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层进行。

7、扫地杆、水平加固杆和交叉支撑等，必须在脚手架拆卸到相关的门架时方可拆除。

8、工人须站在临时的脚手板上进行拆卸作业，并按规定使用安全防护、劳动保护用品。

9、拆除过程中，严禁使用榔头等硬物击打，撬挖，拆下的配件应放入袋内。

第四章质量安全保证措施
第一节质量措施
1、脚手架的材质在保证可焊性的条件下，应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235钢的规定，且新进材料应附上产品出厂合格证以备查。

2、严禁使用有硬伤（硬弯、砸扁等）及严重锈蚀的门式钢管脚手架。

3、对模板、木枋等原材料要求检查合格后方可使用于高支模工程。

对有腐朽、裂缝、虫眼等的木枋、板材，禁止用于模板工程。

4、模板支架的搭设场地应进行清理，保证表面干净平整；并做好排水。

5、立杆的位置，要求先在验收合格后的基础上弹出立杆的位置线，保证垫板、底座安放位置准确。

6、扫地杆、水平加固杆、交叉支撑必须随脚手架搭设同步进行。

7、严格按设计及规范要求拆除模板。

8、模板安装施工完成后，组织安排模板自检。

尤其对门架支顶底座、托座部位，要求100%检查。

保证每一底座、托座完全传力到位。

第二节安全保证措施
1、所有作业人员要求戴安全帽、衣着简便，严禁穿拖鞋进入施工现场。

2、混凝土施工前，检查并清理脚手架上的材料、垃圾杂物等，防止施工时振动物体坠落。

3、安全专职人员，预先检查楼面临时铺设的桥架、防护是否稳定牢固，桥架上有无突出的铁钉、油渍等安全隐患，防止施工作业人员滑倒情况发生。

4、模板支架在使用期间，严禁拆除下列杆件：扫地杆、水平加固杆、交叉支撑和剪刀撑。

5、高支模板体系严禁悬挂起重设备。

6、不得将缆风绳、混凝土输送管等固定在脚手架上。

7、夜间施工要有足够的照明设施。

8、脚手架的防雷接地应符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－88）的规定。

9、模板支架及模板施工期间，禁止无关人员进入作业现场。

10、阁楼应在五级风以下天气施工，禁止在超过八级的大风下作业，严禁在大雨和雷电天气下屋面施工。

11、内外脚手架体系必须按要求设置连墙杆，并经过有关人员进行质量和安全验收，才能投入使用。

第五章计算书
第一节计算依据
1、《施工结构计算方法与设计手册》（中国建筑工业出版社）
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》
3、《建筑施工脚手架实用手册》
4、设计院提供的本工程施工图纸
第二节荷载取值
一、荷载取值
1、梁板砼自重：25KN/m3。

2、模板、木枋自重：0.5KN/m2。

3、施工振捣砼时产生的荷载值：2KN/m2。

4、均布活荷载值：1.5KN/m2。

二、荷载分项系数
构件自重取1.2，其他各项取1.4。

第三节模板计算
本工程高支模板系统均采用18厚木夹模板，取最大的梁来验算，其截面尺寸为550～1000mm×700mm（b×h）。

侧模计算略，可采用加强斜顶撑进行加固处理。

支撑图详见：103.5标高支模支撑图、105.5标高支模支撑图。

一、底模荷载计算
恒载计算值：q1=1.2×25×0.55×0.7=11.55KN/m
活载计算值：q2=1.4×3.5×0.55＝2.7KN/m
因模板及支撑体系为临时结构，木模板体荷载系数可取0.9。

计算荷载组合简图(第二支座处最大负弯矩、第二支座处最大剪力)
计算荷载组合简图(第一跨中处最大挠度)
二、底模抗弯强度验算
五跨连续梁支座负弯距最大为：
Mmax=0.105q1l2+0.121q2l2=(0.105×11.55+0.121×2.7)×0.32=0.14KN.m
底模截面尺寸为18×550mm，Wn =（1/6）×550×182=29700m3
σm=0.9Mmax /Wn=0.9×140000/29700=4.24N/mm2<[fm]=15N/mm2 满足要求。

三、底模挠度验算
I=1/12bh3=1/12×0.55×0.0183=2.67×10-7m4
fmax=0.644q1l4/100EI+0.973q2l4/100EI
=0.34×(0.644×11.55+0.973×2.7)/(100×107×2.67×10-7)
= 3.05×10-4m
挠度W=fmax/l=3.05×10-4/0.3=1/984<[W]=1/250 符合要求。

四、底模抗剪验算
Qmax= 0.606q1l+0.62q2l=(0.606×11.55+0.62×2.7)×0.3=2.6KN
τ=1.5Qmax/bh=1.5×2.6×103/(18×300)=0.72N/mm2＜fv=1.5N/mm2 符合要求。

第四节木枋计算
梁取梯形梁550～1000×700，板厚120，上层木枋：80mm×80mm，下层木枋：100mm×100mm。

计算未考虑板下木立杆或者板下支顶的卸载作用，计算偏安全。

1、上层木枋计算
恒载：砼=25×[（0.55＋1.0）×0.7×0.5＋0.12×（0.3＋0.325）]×0.3=4.63KN
模板、木枋=0.5×0.55×0.3=0.08～0.1KN
活载和施工产生的荷载：（2＋1.5）×1.6×0.3＝1.68KN
荷载组合：P＝1.2×（4.63+0.1）＋1.4×1.68＝8.03KN
转为线荷载为q=8.03/0.3=26.8KN/m
（1）抗弯强度验算
Mmax=PbL（2-b/L）/8＝8.03×0.55×1.2×（2-0.55/1.2）/8＝1.02KN•m
木枋截面抵抗矩Wn＝b3/6＝0.083/6＝8.53×104mm3
σm＝Mmax/Wn＝1.02×106/8.53×104＝11.96N/mm2<fm＝13N/mm2 满足要求
（2）抗剪验算
Qmax＝P/2＝4.02KN
τ＝1.5Qmax/bh＝1.5×4020/（80×80）＝0.94N/mm2 <fv＝1.5 N/mm2 符合要求。

2、下层木枋计算
下层木枋所受的集中力荷载：F＝P/2＝4.02KN
（1）抗弯强度验算
Mmax=Fa＝4.02×0.3＝1.206KN•m
木枋截面抵抗矩Wn＝b3/6＝1003/6＝16.67×104mm3
σm＝Mmax/Wn＝1.206×106/16.67×104＝7.23N/mm2<fm＝13N/mm2 满足要求
（2）抗剪验算
Qmax＝F＝4.02KN
τ＝1.5Qmax/bh＝1.5×4020/（100×100）＝0.603N/mm2 <fv＝1.5 N/mm2 符合要求。

第五节门架计算
（一）、荷载计算
1、梁板自重：4.63÷0.3＝15.4KN
2、木枋、模板自重：0.5×（1.2＋0.7）×0.9=0.9KN
3、门架、调节架自重：0.224×3=0.67KN
4、交叉支撑自重：0.04×6=0.24KN
5、水平杆自重：0.0384×6×1.2=0.28KN
恒载小计：15.4+0.9+0.67+0.24+0.28=17.5KN
6、活荷载、均布荷载及振动荷载：（1.5＋2＋2）×（1.2＋0.7）×0.9=9.4KN
荷载组合：N＝1.2×17.5+1.4×9.4=34.16KN
（二）立杆稳定承载力计算
已知一榀门架的承载力 Nd=40160N （详厂家产品资料）
由于N=34160N（上面已经计算出）
N≤Nd，即门架稳定承载力满足要求。

第六节扣件式钢管脚手架计算
本工程高支模板系统均采用18厚木夹板模板，荷载取阁楼屋面梁板混凝土的投影荷载进行计算，板厚100，梁截面约350mm×350mm，计算含梁近似按板厚120mm的混凝土均布荷载。

侧模计算略，可采用加强斜顶撑措施进行加固处理。

支撑图详见：中空高支模图。

一、底模荷载计算
恒载计算值：q1=1.2×25×（3.9×2＋1.0）×0.12÷4.7=1.2×5.6=6.72KN/m
活载计算值：q2=1.4×3.5＝4.9KN/m
因模板及支撑体系为临时结构，木模板体荷载系数可取0.9。

二、底模抗弯强度验算
五跨连续梁支座负弯距最大为：
Mmax=0.105q1l2+0.121q2l2=(0.105×6.72+0.121×4.9)×0.332=0.14KN.m
底模截面尺寸为18×1000mm，Wn =（1/6）×1000×182=54000m3
σm=0.9Mmax /Wn=0.9×140000/54000=2.33N/mm2<[fm]=15N/mm2满足要求。

三、底模挠度验算
I=1/12bh3=1/12×1×0.0183=1.47×10-7m4
fmax=0.644q1l4/100EI+0.973q2l4/100EI
=0.334×(0.644×6.72+0.973×4.9)/(100×107×1.47×10-7)
= 7.58×10-4m
挠度W=fmax/l=7.58×10-4/0.33=1/435<[W]=1/250 符合要求。

四、底模抗剪验算
Qmax= 0.606q1l+0.62q2l=(0.606×6.72+0.62×4.9)×0.33=2.35KN
τ=1.5Qmax/bh=1.5×2.35×103/(18×1000)=0.2N/mm2＜fv=1.5N/mm2 符合要求。

五、木枋计算
上层木枋：80mm×80mm，下层木枋：100mm×100mm。

（1）、上层木枋计算
1、荷载：
恒载：砼=6.72×0.33=2.22KN
模板、木枋=0.5×1×0.33×3=0.5KN （考虑阁楼屋面的模板支顶荷载，按三层模板、木枋荷载计算。

）
活载和施工产生的荷载：（2＋1.5）×1.0×0.33＝1.16KN
荷载组合：P＝1.2×（2.22+0.5）＋1.4×1.16＝4.89KN
转为线荷载为q=4.89/0.33=14.8KN/m
2、抗弯强度验算
Mmax=PbL（2-b/L）/8＝4.89×1×1.1×（2-1/1.1）/8＝0.61KN•m
木枋截面抵抗矩Wn＝b3/6＝0.083/6＝8.53×104mm3
σm＝Mmax/Wn＝0.61×106/8.53×104＝7.16N/mm2<fm＝13N/mm2 满足要求
3、抗剪验算
Qmax＝P/2＝2.45KN
τ＝1.5Qmax/bh＝1.5×2450/（80×80）＝0.57N/mm2 <fv＝1.5 N/mm2 符合要求。

（2）、下层木枋计算
下层木枋所受的集中力荷载：F＝P＝4.89KN
1、抗弯强度验算
Mmax=Fa＝4.89×0.33＝1.61KN•m
木枋截面抵抗矩Wn＝b3/6＝1003/6＝16.67×104mm3
σm＝Mmax/Wn＝1.61×106/16.67×104＝9.68N/mm2<fm＝13N/mm2 满足要求
2、抗剪验算
Qmax＝F＝4.89KN
τ＝1.5Qmax/bh＝1.5×4890/（100×100）＝0.73N/mm2 <fv＝1.5 N/mm2 符合要求。

六、钢管脚手架计算
（一）、荷载计算
1、梁板自重：5.6×1.1×1.1＝6.78KN
2、木枋、模板自重：0.5×1.1×1.1×3=1.82KN
3、钢架、剪刀架自重：0.3×8=2.4KN
恒载小计：6.78+1.82+2.4=11.0KN
6、活荷载、均布荷载及振动荷载：1.5×1.1×1.1=1.82KN
荷载组合：N＝1.2×11.0+1.4×1.82=13.2＋2.55=15.75KN
（二）立杆稳定承载力计算
Φ48×3.5钢管抗压强度设计值：[f]=205.00N/m㎡
Φ48×3.5立杆净截面面积(cm2)；A = 4.89cm2=489mm2
由于N=15750N（上面已经计算出）
N≤Nd =[f]×A=100245N，即钢架承载力满足要求。

υ= l0/i l0 = k1×u×h
i 计算立杆的截面回转半径(cm)；i = 1.58
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 =1.75
h 计算高度1.4m
l0 = k1×u×h
=1.155×1.75×1.4
=2.83
υ= l0/i
=2.83/1.58
=1.79
=15750/（1.79×489）
=17.99≤[f]=205.00N/m㎡即钢架稳定性满足要求。