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悬挑构件加强措施施工方案

为了安全、稳妥的完成主体结构，我项目部及公司技术部会同班组协商后完成如下方案，望建设方和监理方提出宝贵意见！

DB32／T 3351-2018标准下载一、模板支撑方案计算：

横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):4.20；

采用的钢管(mm):Φ48×3.5；

扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；

板底支撑连接方式:方木支撑；

模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500；

面板采用胶合面板，厚度为18mm。

面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；

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):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；

木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；

托梁材料为：钢管(双钢管):Φ48×3.5；

钢筋级别:三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)；楼板混凝土强度等级:C25；

每层标准施工天数:8；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000；

楼板的计算宽度(m):4.00；楼板的计算厚度(mm):200.00；

楼板的计算长度(m):4.50；施工平均温度(℃):15.000；

图2楼板支撑架荷载计算单元

（二）、模板面板计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=100×1.82/6=54cm3；

I=100×1.83/12=48.6cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1=25×0.2×1+0.35×1=5.35kN/m；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：

q2=2.5×1=2.5kN/m；

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:

其中：q=1.2×5.35+1.4×2.5=9.92kN/m

最大弯矩M=0.1×9.92×0.252=0.062kN·m；

面板最大应力计算值σ=62000/54000=1.148N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

面板的最大应力计算值为1.148N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

其中q=5.35kN/m

面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值0.004mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

（三）、模板支撑方木的计算:

方木按照简支梁计算，其惯性矩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；

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q1=25×0.25×0.2=1.25kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.35×0.25=0.088kN/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=(2.5+2)×1×0.25=1.125kN；

2.方木抗弯强度验算:

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×(1.25+0.088)=1.605kN/m；

集中荷载p=1.4×1.125=1.575kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.575×1/4+1.605×12/8=0.594kN.m；

最大支座力N=P/2+ql/2=1.575/2+1.605×1/2=1.59kN；

方木的最大应力值σ=M/w=0.594×106/83.333×103=7.132N/mm2；

方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；

方木的最大应力计算值为7.132N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/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:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:V=1×1.605/2+1.575/2=1.59kN；

方木受剪应力计算值T=3×1590/(2×50×100)=0.477N/mm2；

方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；

方木受剪应力计算值为0.477N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!

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=1.25+0.088=1.337kN/m；

集中荷载p=1.125kN；

方木最大允许挠度值[V]=1000/250=4mm；

方木的最大挠度计算值1.032mm小于方木的最大允许挠度值4mm,满足要求!

（四）、托梁材料计算:

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：钢管(双钢管):Φ48×3.5；

W=10.16cm3；

I=24.38cm4；

托梁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=1.605×1+1.575=3.18kN；

托梁计算弯矩图(kN.m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=1.193kN.m；

最大变形Vmax=1.674mm；

最大支座力Qmax=13.913kN；

托梁最大应力σ=1.193×106/10160=117.391N/mm2；

托梁抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

托梁的计算最大应力计算值117.391N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为1.674mm小于1000/150与10mm,满足要求!

（五）、模板支架立杆荷载标准值(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=0.138×4.2=0.581kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN)：

NG2=0.35×1×1=0.35kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3=25×0.2×1×1=5kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.931kN；

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=(2.5+2)×1×1=4.5kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=13.418kN；

（六）、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m；

L0/i=1700/15.8=108；

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=0.53；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13417.536/（0.53×489）=51.771N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=51.771N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[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

l0=k1k2(h+2a)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.001×(1.5+0.1×2)=2.017m；

Lo/i=2016.515/15.8=128；

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；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=13417.536/（0.406×489）=67.583N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=67.583N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[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》。

（七）、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

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；

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，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，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。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

考虑13层屋顶梁现浇时，13楼板梁已达到一定强度，且楼板模板已考虑2层荷载，故只考虑一层梁荷载。

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B(m):0.25；

梁截面高度D(m):0.70

混凝土板厚度(mm):100.00；

立杆梁跨度方向间距La(m):1.00；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10；

立杆步距h(m):1.50；

梁支撑架搭设高度H(m)：4.20；

梁两侧立柱间距(m):0.60；

承重架支设:无承重立杆，方木支撑垂直梁截面；

板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

扣件连接方式:单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数:0.80；

模板自重(kN/m2):0.35；

钢筋自重(kN/m3):1.50；

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5；

新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0；

倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0；

振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0

木材弹性模量E(N/mm2)：10000.0；

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：17.0；

木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.7；

面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0；

面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；

梁底方木截面宽度b(mm)：50.0；

梁底方木截面高度h(mm)：100.0；

梁底纵向支撑根数：4；

面板厚度(mm)：18.0；

主楞间距(mm)：500；

穿梁螺栓水平间距(mm)：500；

穿梁螺栓竖向根数：3；

穿梁螺栓竖向距板底的距离为：200mm，200mm，200mm；

穿梁螺栓直径(mm)：M12；

截面类型为圆钢管48×3.5；

次楞龙骨材料：木楞,，宽度50mm，高度100mm；

（二）、梁模板荷载标准值计算

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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为50.994kN/m2、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。

（三）、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞（内龙骨）的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位：mm)

跨中弯矩计算公式如下:

按以下公式计算面板跨中弯矩：

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m；

q=q1+q2=9.720+1.260=10.980kN/m；

计算跨度(内楞间距):l=200mm；

面板的最大弯距M=0.1×10.98×2002=4.39×104N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:σ=4.39×104/2.70×104=1.627N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=1.627N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×9×2004/(100×9500×2.43×105)=0.042mm；

面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.042mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=0.8mm，满足要求！

（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:

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)×0.2=4.39kN/m；

内楞计算跨度(外楞间距):l=500mm；

内楞的最大弯距:M=0.1×4.39×500.002=1.10×105N.mm；

最大支座力:R=1.1×4.392×0.5=2.416kN

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=1.10×105/8.33×104=1.318N/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=1.318N/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=0.677×3.6×5004/(100×10000×8.33×106)=0.018mm；

内楞的最大容许挠度值:[ω]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ω=0.018mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=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2.416kN,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=0.484kN.m

外楞最大计算跨度:l=200mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:σ=4.84×105/1.02×104=47.599N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=47.599N/mm2小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0.241mm

外楞的最大容许挠度值:[ω]=200/400=0.5mm；

外楞的最大挠度计算值ω=0.241mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=0.5mm，满足要求！

（五）、穿梁螺栓的计算

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=18×0.5×0.3=2.7kN。

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=2.7kN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=1000×18×18/6=5.40×104mm3；

I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4；

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）×1.00×0.70×0.90=19.28kN/m；

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载设计值：

q3:1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m；

q=q1+q2+q3=19.28+0.38+2.52=22.18kN/m；

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×22.176×0.0832=0.015kN.m；

σ=0.015×106/5.40×104=0.285N/mm2；

梁底模面板计算应力σ=0.285N/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。

q=（(24.0+1.50)×0.700+0.35）×1.00=18.20KN/m；

面板的最大允许挠度值:[ω]=83.33/250=0.333mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×18.2×83.34/(100×9500×4.86×105)=0.001mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.001mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=83.3/250=0.333mm，满足要求！

(七)、梁底支撑的计算

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+1.5)×0.7×0.083=1.487kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2=0.35×0.083×(2×0.7+0.25)/0.25=0.192kN/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)×0.083=0.375kN/m；

静荷载设计值q=1.2×1.487+1.2×0.192=2.016kN/m；

活荷载设计值P=1.4×0.375=0.525kN/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:

赣07J604：节能型与普通型铝合金门窗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=2.016+0.525=2.541kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×2.541×1×1=0.254kN.m；

北京某综合高层办公楼装修施工方案_secret最大应力σ=M/W=0.254×106/83333.3=3.049N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；

方木的最大应力计算值3.049N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!