晓庄学院图书馆工程高支模施工方案（修改）doc - 晓庄学院图书馆工程.doc

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1、南京晓庄学院图书馆工程高支模专项施工方案南京晓庄学院图书馆工程高支模专项施工方案一、 工程概况南京晓庄学院新建图书馆工程，建设单位为南京晓庄学院，由华南理工大学建筑设计研究院设计，南京南房建设监理咨询有限公司监理，我公司总承包施工。新建图书馆位于南京晓庄学院江宁方山校区，全现浇框架结构，地上6层，地下局部1层，建筑面积34366m2。地下室位于1012/DK轴间，现浇剪力墙结构。新建图书馆工程建筑物长122.5m，宽90m，主跨跨距7.5m。工程0.000相当于绝对标高12.50m，地下室层高4.5m，局部（配电房）层高5.5m。首层层高5m，24层层高4.5m，5层层高4.3m，6层层高4.

2、7m。二、 高支模结构概况按照南京晓庄学院图书馆工程施工图设计，工程如下部位存高支模，具体情况如下：1、（31/3）/（B1/H）轴间、（1/1112）/（B1/H）轴间、（31/10）/（A1/A）轴间（注：最大跨距3750*3750mm）部位为室外有柱走廊，层高为18.5m。2、（311）/U轴间、（HQ）/3轴间位置，为檐口部位，向外悬挑2900，悬挑板结构面相对标高13.50米。3、NQ/24轴间位置，为门厅部位，层高为9.5米。4、KN/14轴间位置，为报告厅部位，层高为9米。三、 高支模方案选择根据现场实际情况和现有施工条件，以及较成熟的施工经验，本工程高支模拟使用钢管扣件支撑系统

3、，即-3.5mm48脚手钢管+玛钢直角扣件、回转扣件、接头扣件支撑系统。图纸设计高支模部位最具代表性框架梁截面为600*700mm（注：次梁400*600mm），钢筋砼板厚100mm。现选择高支模部位最具代表性的600*700mm梁和100mm厚砼板进行支撑系统稳定及间距计算，其余部位支撑系统同样按照此标准布置，模板采用16mm多层板和45*90mm木方配12对拉螺杆，在此省略计算。1、 支撑系统支承基础高支模支承部位拟在基础梁浇筑结束以后，按照规范要求对基层土进行分层夯实后进行高支模支撑系统搭设。2、 材料要求搭设钢管脚手支架，必须采用现场随机抽样、经有资质检测单位复试合格的脚手钢管和扣件，

4、所用材料不得有虚假，外观无严重锈迹。支撑底部必须垫200mm宽以上，厚度大于40mm、长度2米以上的脚手板。3、 扣件钢管楼板模板支架计算书计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。模板支架搭设最高高度为18.5米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.90米，立杆的横距 l=0.90米，立杆的步距 h=1.50米。采用的钢管类型为483.5。图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元(1)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

5、标准值 q1 = 25.0000.1000.900+0.3500.900=2.565kN/m活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)0.900=2.700kN/m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 = 90.001.801.80/6 = 48.60cm3；I = 90.001.801.801.80/12 = 43.74cm4；(a)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 面板的最大弯距(N.mm)； W 面板的净截面抵抗矩； f 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2； M =

6、 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.22.565+1.42.700)0.3000.300=0.062kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.06210001000/48600=1.270N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (b)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.22.565+1.42.700)0.300=1.234kN 截面抗剪强度计算值 T=31234.0/(2900.00018.000)=0.114N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验

7、算 T T，满足要求! (c)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.6772.5653004/(1006000437400)=0.054mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!（2）模板支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 A.荷载的计算 (a)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25.0000.1000.300=0.750kN/m (b)模板的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.3500.300=0.105kN/m (c)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)： 经

8、计算得到，活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.200.750+1.200.105=1.026kN/m 活荷载 q2 = 1.40.900=1.260kN/m B.木方的计算 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: 均布荷载 q = 2.057/0.900=2.286kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.290.900.90=0.185kN.m 最大剪力 Q=0.60.9002.286=1.234kN 最大支座力 N=1.10.9002.286=2.263kN 木

9、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 = 4.509.009.00/6 = 60.75cm3； I = 4.509.009.009.00/12 = 273.38cm4； (a)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.185106/60750.0=3.05N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (b)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=31234/(24590)=0.457N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木

10、方的抗剪强度计算满足要求! (c)木方挠度计算 最大变形 v =0.6770.855900.04/(1009500.002733750.0)=0.146mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!（3）板底支撑钢管计算 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.543kN.m 最大变形 vmax=1.257mm 最大支座力 Qmax=7.393kN 抗弯计算强度 f=0.543106/5080.0=1

11、06.92N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!（4）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: 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； 计算中R取最大支座反力，R=7.39kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。（5）模板支架荷载标准值(立杆轴力) 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 A.静荷载标准值

12、包括以下内容： (a)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.12918.500=2.388kN (b)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.9000.900=0.284kN (c)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1000.9000.900=2.025kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.697kN。 B.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)0.9000.900=2.430kN C.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG

13、 + 1.4NQ（6）立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 9.04kN 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 = 1.58 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 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 = 205.00N/mm2； L0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 L0 = k1uh (1) L0 = (h+2a) (2) k1 计算长度

14、附加系数，按照表1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 = 0.30m；公式(1)的计算结果：l0=1.1551.7001.50=2.945m =2945/15.8=186.408 =0.207 =9038/(0.207489)=89.147N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果：l0=1.500+20.300=2.100m =2100/15.8=132.911 =0.386 =9038/(0.386489)=47.829N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!

15、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1.042； 公式(3)的计算结果：l0=1.1551.042(1.500+20.300)=2.527m =2527/15.8=159.960 =0.277 =9038/(0.277489)=66.726N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!（7）楼板强度的计算 A.计算楼板强度说明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取3.75m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。 宽度范围内配筋2级钢筋，配筋面积As=1125.0mm2，fy=300.0N/mm2。 板的

16、截面尺寸为 bh=3750mm100mm，截面有效高度 h0=80mm。 按照楼板每7天浇筑一层，所以需要验算7天、14天、21天.的 承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下： B.计算楼板混凝土7天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边3.75m，短边3.751.00=3.75m， 楼板计算范围内摆放55排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为 q=11.20(0.35+25.000.10)+ 11.20(2.3955/3.75/3.75)+ 1.4(2.00+1.00)=12.72kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=3.7512.72=47.68kN

17、/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051347.683.752=34.40kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线，得到7天后混凝土强度达到58.40%，C30.0混凝土强度近似等效为C17.5。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.41N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fcm = 1125.00300.00/(3750.0080.008.41)=0.13 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s=0.130 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M1=s

18、bh02fcm = 0.1303750.00080.00028.410-6=26.2kN.m 结论：由于Mi = 26.24=26.24 Mmax=34.40 所以第7天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑必须保存。 C.计算楼板混凝土14天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边3.75m，短边3.751.00=3.75m， 楼板计算范围内摆放55排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第3层楼板所需承受的荷载为 q=11.20(0.35+25.000.10)+ 11.20(0.35+25.000.10)+ 21.20(2.3955/3.75/3.

19、75)+ 1.4(2.00+1.00)=21.23kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=3.7521.23=79.61kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.051379.613.752=57.43kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线，得到14天后混凝土强度达到79.20%，C30.0混凝土强度近似等效为C23.8。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.33N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fcm = 1125.00300.00/(3750.0080.00

20、11.33)=0.10 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s=0.095 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M2=sbh02fcm = 0.0953750.00080.000211.310-6=25.8kN.m 结论：由于Mi = 26.24+25.83=52.07 Mmax=57.43 所以第14天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第3层以下的模板支撑必须保存。 D.计算楼板混凝土21天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边3.75m，短边3.751.00=3.75m， 楼板计算范围内摆放55排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第4层楼板所需承

21、受的荷载为 q=11.20(0.35+25.000.10)+ 21.20(0.35+25.000.10)+ 31.20(2.3955/3.75/3.75)+ 1.4(2.00+1.00)=29.75kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=3.7529.75=111.54kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax=0.0513ql2=0.0513111.553.752=80.47kN.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为15.00，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线，得到21天后混凝土强度达到91.37%，C30.0混凝土强度近似等效为C27.4。 混凝土弯曲抗压强度设计值为

22、fcm=13.06N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度： = Asfy/bh0fcm = 1125.00300.00/(3750.0080.0013.06)=0.09 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s=0.085 此层楼板所能承受的最大弯矩为： M3=sbh02fcm = 0.0853750.00080.000213.110-6=26.6kN.m 结论：由于Mi = 26.24+25.83+26.64=78.70 Mmax=103.51 所以第28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5层以下的模板支撑可以拆除。4、 梁木模板与支撑计算书 （一

23、）梁模板基本参数 梁截面宽度 B=600mm， 梁截面高度 H=700mm， H方向对拉螺栓1道，对拉螺栓直径12mm， 对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)350mm。 梁模板使用的木方截面4590mm， 梁模板截面侧面木方距离300mm。 梁底模面板厚度h=16mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度f=15N/mm2。 梁侧模面板厚度h=16mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度f=15N/mm2。 （二）梁模板荷载标准值计算 模板自重 = 0.340kN/m2； 钢筋自重 = 1.500kN/m3； 混凝土自重 = 24.000kN/m3； 施工荷载标准值 = 2

24、.500kN/m2。 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 其中 c 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.714h； T 混凝土的入模温度，取20.000； V 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m； 1 外加剂影响修正系数，取1.000； 2 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1

25、=28.800kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=28.800kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。 （三）梁底模板木楞计算 梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！ （四）梁模板侧模计算 梁侧模板按照三跨连续梁计算，计算简图如下图 梁侧模板计算简图 1.抗弯强度计算 抗弯强度计算公式要求： f = M/W f 其中 f 梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2)； M 计算的最大弯矩 (kN.m)； q 作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm)； q=(1.228.80+1.46.00)0.70=30.072N/mm 最大弯矩计算公式如下:

26、M=-0.1030.0720.3002=-0.271kN.m f=0.271106/29866.7=9.062N/mm2 梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 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 其中最大剪力 Q=0.60.30030.072=5.413kN 截面抗剪强度计算值 T=35413/(270016)=0.725N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下: 其中 q = 28.800.70=20.16N/mm 三

27、跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v = 0.67720.160300.04/(1006000.00238933.4)=0.771mm 梁侧模板的挠度计算值: v = 0.771mm小于 v = 300/250,满足要求!5、 穿梁螺栓计算 计算公式: N N = fA 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力； A 穿梁螺栓有效面积 (mm2)； f 穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2； 穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.228.80+1.46.00)0.700.35/1=10.53kN 穿梁螺栓直径为12mm； 穿梁螺栓有效直径为9.9mm； 穿梁螺栓有效面积为 A=76.000mm2；

28、穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=12.920kN； 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=10.525kN； 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距350mm。 每个截面布置1 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求!6、 梁支撑脚手架的计算 支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。7、 梁模板扣件钢管高支撑架计算书计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。 模板支架搭设高度为18.5米， 基本尺寸为：梁截面 BD=600mm700mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.90米，立

29、杆的步距 h=1.50米， 梁底增加2道承重立杆。图1 梁模板支撑架立面简图 计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。 集中力大小为 F = 1.2025.0000.1000.5000.450=0.675kN。 采用的钢管类型为483.5。 （一）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。 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 = 25.0000.7000.450=7.875kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q2 = 0.5000.450(20.700

30、+0.600)/0.600=0.750kN/m (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 = (1.000+2.000)0.6000.450=0.810kN 均布荷载 q = 1.207.875+1.200.750=10.350kN/m 集中荷载 P = 1.40.810=1.134kN 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 = 45.001.801.80/6 = 24.30cm3； I = 45.001.801.801.80/12 = 21.87cm4；计算简图弯矩图(kN.m)剪力图

31、(kN)变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.743kN N2=2.929kN N3=2.929kN N4=0.743kN 最大弯矩 M = 0.058kN.m 最大变形 V = 0.1mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.05810001000/24300=2.387N/mm2 面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2； 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=31601.0/(2450.00018.000)=0.296N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪

32、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 = 0.082mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! （二）梁底支撑木方的计算 （1）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: 均布荷载 q = 2.929/0.450=6.509kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.16.510.450.45=0.132kN.m 最大剪力 Q=0.60.4506.509=1.757kN 最大支座力 N=1.10.4506.509=3.222kN 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 = 4.509.009.00/6 = 60.75cm3； I = 4.509.009.009.00/12 = 273.38cm4； (a)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.132106/60750.0=2.17N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (b)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=31757/(24590)=0.651N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (c)木方挠度计算