TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 工程概況 2\o"CurrentDocument"二、 模板支撐方案選擇 3\o"CurrentDocument"三、 編制依據 3\o"CurrentDocument"四、 材料選用及質量要求 3\o"CurrentDocument"五、 基本要求 3\o"CurrentDocument"六、 荷載傳遞情況和具體方案 31、 荷載傳遞 32、 方案設計 4\o"CurrentDocument"七、 搭設要求 5\o"CurrentDocument"八、 安全質量保證措施 6\o"CurrentDocument"九、 主要材料需用量 .7\o"CurrentDocument"十、荷載計算及支撐系統驗算 71、 計算單元 72、 支架立面圖 8\o"CurrentDocument"十一、工字鋼懸挑腳手架驗算 91、 腳手架參數 92、 橫向水平桿驗算 113、 縱向水平桿驗算 134、 扣件抗滑承載力驗算 145、 立桿穩定驗算 146、 連墻件承載力驗算 167、 懸挑鋼梁驗算 17十二、簡支梁荷載驗算 191、 簡支梁上荷載分析 192、 支撐鋼梁承載力計算（以7#樓為例計算） 20\o"CurrentDocument"十三、結束語 21消防連廊模板支撐方案優化設計［摘要］懸挑消防連廊在高層建筑設計中很普遍,特殊的消防通道給施工帶來了很大的難度，模板支撐方案合理與否直接影響到施工安全、工期、成本乃至工程質量，基于上述考慮，本工程高層住宅樓選用荷載傳遞法支模方案完成了在十四層及以上的長跨度懸挑消防連廊模板支撐設計。該方案節約了支撐材料數量，在降低了施工費用的同時又保證了安全質量。［關鍵詞］高層住宅樓；懸挑消防連廊；支撐系統一、工程概況該工程為沈陽華凌房地產有限公司開發的居住樓，7-1?7#樓建筑面積約為110000^，地下1層，地上18?32層，框架剪力墻結構，在十四層及十九層以上有懸挑消防連廊，十四層連廊標高為+37.7m，十九層連廊標高為52.2m。因此，選擇合理的模板支撐方案是該懸挑消防連廊結構施工的關鍵。圖1 一至十三層主體結構示意圖圖2 十四層及十九層以上主體結構示意圖二、模板支撐方案選擇該消防連廊施工方案可供選擇的主要有落地滿堂腳手架支撐方案、槽鋼懸挑方案和荷載傳遞法方案，三種方案的原理、安全、受力及經濟比較情況如下：表一1類別萬案 f-f支撐原理安全方面受力方面經濟方面落地滿堂腳手架支撐萬案利用腳手架滿堂支撐搭設太高，不安全地下室頂板承載力不能滿足要求支撐鋼管用量太多，不經濟槽鋼懸挑—r—萬案利用十三層已澆筑砼形成的強度來承擔懸挑自重及施工荷載懸挑太長，不安全槽鋼抗彎、抗剪不能滿足要求懸挑槽鋼用量太多，不經濟荷載傳遞法—r—萬案利用十三層及以下樓層結構已形成的強度來分擔自重及施工荷載安全槽鋼抗彎、抗剪、剛度滿足要求支撐材料用量較少，經濟三、編制依據1、 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2001；2、 《現行建筑材料規范大全》中國建筑工業出版社；3、 《鋼結構基本原理》第二版中國建筑工業出版社；4、 《建筑結構靜力計算手冊》第二版中國建筑工業出版社；四、 材料選用及質量要求1、 懸挑梁：18#工字鋼必須符合國家標準，不得銹蝕，不得有刻痕損傷；2、 簡支梁：18#工字鋼必須符合國家標準，不得銹蝕，不得有刻痕損傷；3、 預埋拉環：316圓鋼外觀無顆粒狀或片狀老銹，無刻痕損傷；4、 架體構件：348X3.5^鋼管符合國標要求，無銹蝕、彎折，無孔眼、刻痕或損傷；5、 扣件：可鍛鑄鐵制作的扣件（十字扣件，旋轉扣件，對接扣件）6、 連墻件：348X3.5^鋼管7、架體外側防護：密目安全網，不得采用防塵網代替。五、 基本要求簡支工字鋼、水平工字鋼、立桿、小橫桿、大橫桿是主要受力桿件，剪刀撐、掃地桿是保證整體剛度和穩定的桿件，有加強抵抗垂直和水平力作用的能力，扣件是整體的連接件和傳力件。六、 荷載傳遞情況和具體方案1、荷載傳遞：連廊結構荷載（含模板）一立桿一水平工字鋼一簡支工字鋼該方案中采用的簡支工字鋼是施工用臨時結構，它主要承受施工過程中的各種垂直和水平荷載，包括施工材料、施工人員、風荷載等，因此必須有足夠的承載能力，剛度和穩定性。在架體結構設計容許的條件下，必須滿足避免出現不變形、傾斜、

搖晃或扭曲現象的情況，以確保安全。而多層連廊以下層連廊結構作為承載主體。2、方案設計：該頂板支撐系統設計采用扣件式鋼管腳手架搭設。鋼管選用外徑(P48,壁厚3.5mm的鋼管，立桿間距1.2X0.6m,立桿總高度為2.9m,橫桿步距1m,縱、橫方向每2m設置一道剪刀撐，距底面0.3m設置縱橫向掃地桿；板底模板選用優質15mm厚膠合板，立桿的底座由水平工字鋼支撐，簡支工字鋼兩端固定在十三層兩側樓梯砼梁上。十四層以上消防連廊腳手架落在下一層完成混凝土面。具體布置圖如下。工字鋼平面布置示意圖圖3圖4 工字鋼剖面布置圖七、搭設要求1、簡支梁選取18#工字鋼，長度為7.4m，間距按1.2m布置。簡支梁錨固端固定在第十三層鋼筋混凝土樓梯梁上，每根工字鋼與梁的固定采用2個間距為0.15m直徑316圓鋼拉環，根據樓板厚度制作高出樓板面25cm~30cm的圓鋼拉環預埋在梁鋼筋骨架中，并在拉環的兩邊分別加兩根325長度為0.15m的鋼筋壓住拉環，并在鋼筋上順梁的方向放置2316鋼筋，長度為3m。圖5工字鋼兩端焊接卡剛圖2、簡支工字鋼錨固端固定時，將工字鋼套入預埋鋼筋拉環內，調整工字鋼平整度，用雙316鋼筋將工字鋼與拉環固定。JL,1JL,121 EL圖6工字鋼螺栓固定圖3、水平工字鋼最端部采用18#工字鋼垂直與簡支工字鋼鋼一字型鋪設，并將與各簡支工字鋼焊接牢固，有效約束懸挑端部的自由度。圖7 水平工字鋼與簡支工字鋼焊接4、 支撐模板立桿底座采用長度為10cm直徑^25的鋼筋頭焊接在水平工字鋼上，搭設架體時將立桿套入，有效防止立桿移動，然后加掃地桿，支撐模板的鋼管腳手架穩定性受到有效控制。（焊接位置見圖四）5、 剪刀撐斜桿與水平面的傾角在45°~60。之間。剪刀撐應隨立桿，縱向和橫向水平桿等同步搭設。斜桿用旋轉扣件與立桿或橫向水平桿扣牢。6、 縱橫向水平桿用直角扣件扣在立柱上，伸出內外立桿應不少于100mm，縱向水平桿應安置在橫向水平桿上面，靠內外立桿的縱向橫桿在立桿內側用直角扣件與立桿固定，中間的縱向橫桿與小橫桿固定，間距不大于400mm。7、 扣件采用可鍛鑄鐵制成，規格必須與鋼管外經相同，扣件螺栓擰緊扭力距不應小于40N-M，且不應小于65N-M，在主節點處固定大、小橫桿剪力撐等用的各種扣件的中心點的相互距離不應大于150啞，各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣距離不應小于100啞。8、水平工字鋼與簡支工字鋼搭接部位必須焊接牢固，避免因上部承載力不均勻導致水平工字鋼滑移而整體失穩。八、安全質量保證措施1、該方案施工前要求項目技術人員全面掌握施工圖紙，組織技術人員及相關勞務班組全面理解施工方案，對勞務班組組織學習及做好相關技術交底2、 搭拆架體必須經安全教育，持特殊工程操作證的架子工承擔，患有高血壓、心臟病者不得上架體操作。3、 搭拆架體時，工人必須戴好安全帽，系好安全帶，工具及零配件要裝在工具袋內，穿防滑鞋工作，袖口、褲口要扎緊。4、 現場帶電線路如無可靠的安全措施，不準通過架體，非電工不準擅自拉接電線和電器裝置。5、 嚴禁在架體上堆放模板、鋼筋、木材等施工多余的材料，以確保架體暢通及防止超載。6、 運腳手鋼板、鋼管等時必須用專用保險鉤，否則嚴禁起吊，并要堆放平整，并嚴格控制架體上的荷載。7、 在搭拆作業時，注意力要集中，嚴禁開玩笑，嚴禁酒后上班作業。8、 置適當的滅火器，做好防火措施。9、 由架子班長單小時負責日常檢查，維修，保養工作，確保施工安全。10、 嚴格執行架體檢查驗收制度，經項目部驗收合格后，方可使用。11、 設置縱橫向掃地桿及剪刀撐，剪刀撐每2m設置一道，與立桿有可靠的連接;12、 模板搭設完成后應及時檢查驗收，特別對扣件安裝質量采用測力扳手進行檢查。如果扣件失效，會使立桿計算長度和長細比增大，導致立桿的承載力降低；13、 施工過程中，混凝土及其他設備堆放應符合施工方案規定要求，嚴禁超載，盡量使支撐系統受力均衡。單根立桿的承載力較小，不能承受過大的集中荷載，以防止由于因局部構件失穩而導致整體結構失穩。14、 雨雪、四級及以上大風、大霧等惡劣天氣應停止作業。15、 該項作業極為危險，禁止夜間作業。16、 現場質檢員、安全員必須全過程旁站監督、檢查、指導。17、 現場墜物半徑內禁止通行，必須設置警戒線。九、主要材料需用量表一2序號材料名稱規格單位數量1安全網密目式張6218#工字鋼1800X94X7400根3318#工字鋼1800X94X3160根64鋼筋拉環(P16個12十、荷載計算及支撐系統驗算1、計算單元由于工字鋼1.2m等距布置，故取其中一根工字鋼受力進行計算，計算單元寬度為0.6m，長度為1.2m。每根工字鋼受荷載面積如圖中陰影線所示，計算單元內的荷載則通過支架傳給懸挑梁槽鋼，再以集中力的形式傳給簡支梁，作用于各節點上。見下圖：圖8 計算單元受荷面積2、支架立面圖卜一、工字鋼懸挑腳手架驗算1、腳手架參數架體搭設基本參數腳手架搭設方式雙排腳手架腳手架鋼管類型①48x3腳手架搭設高度H(m)18水平桿步距h(m)1.8立桿縱距(跨距)la(m)1.2立桿橫距lb(m)0.7內立桿距建筑距離a(m)0.3橫向水平桿懸挑長度a1(m)0.15縱橫向水平桿布置方式橫向水平桿在上縱桿上橫桿根數n2連墻件布置方式兩步兩跨連墻件連接形式扣件連接連墻件截面類型鋼管連墻件型號048.3x3.6扣件連接的連接種類單扣件支撐或拉桿(繩)設置形式鋼絲繩與鋼絲桿不參與計算懸挑鋼梁參數懸挑鋼梁類型工字鋼懸挑鋼梁規格18號工字鋼鋼梁上表面距地面高度(m)34.8鋼梁懸挑長度(m)1.2鋼梁錨固長度(m)1.8懸挑鋼梁與樓板錨固類型螺栓連接鋼梁擱置的樓板混凝土強度C25樓板厚度(mm)100鋼筋保護層厚度(mm)15配筋鋼筋強度等級HRB335鋼梁錨固點拉環/螺栓個數2拉環/螺栓直徑(mm)16何載參數腳手板類型沖壓鋼腳手板擋腳板類型木擋腳板腳手板和擋腳板鋪設的方式密目式安全網的自重標準值(kN/m2)0.01結構腳手架施工層數1裝修腳手架施工層數1剪刀撐布置方式橫向斜撐布置方式風荷載體型系數0.118風荷載高度變化系數

腳手架狀況全封閉，半封閉背靠建筑狀況敞開、框架和開洞墻密目網每100cmA2的目數m2000每目面積A（cmA2）0.01腳手架搭設地區遼寧（省）沈陽市（市）地面粗糙程度C類密集建筑群的中等城市市區（圖9）模板設計平面圖(圖10) 模板設計立面圖2、橫向水平桿驗算由于縱向水平桿上的橫向水平桿是均等放置的故，橫向水平桿的距離為la/(n+1)，橫向水平桿承受的腳手板及施工活荷載的面積。承載能力極限狀態q=1.2x(g+gK1xla/(n+1))+1.4xQKxla/(n+1)=1.2x0.033+0.3x1.2/(2+1)+1.4x3x1.2/(2+1)=1.84kN/m正常使用極限狀態qK=(g+gK]Xla/(n+1))+QKxla/(n+1)=0.033+0.3x1.2/(2+1)+3x1.2/(2+1)=1.353kN/m根據規范要求橫向水平桿按簡支梁進行強度和撓度驗算，故計算簡圖如下:2.1、抗彎驗算Mmax=0.103kN?mgMmax/W=0.103x106/4490=22.94N/mm2W[f]=205N/mm2滿足要求2.2、撓度驗算(圖12) 正常使用極限狀態的受力簡圖(橫桿)（圖13） 撓度圖Vmax=0.17mmW[v]=min[lb/150,10]=4.667mm滿足要求2.3、支座反力計算支座反力是縱向水平桿上集中力的反力，為了計算準確，計算簡圖按有懸挑的簡支梁進行計算。由于支座反力的計算主要是為縱向水平桿承受的集中力的統計，故須分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行計算：承載能力極限狀態V=0.95kN正常使用極限狀態VK=0.698kN3、縱向水平桿驗算由上節可知f=v,fk=vkq=1.2x0.033=0.04kN/mqK=g=0.033kN/m由于縱向水平桿按規范規定按三跨連續梁計算，那么施工活荷載可以自由布置。選擇最不利的活荷載布置和靜荷載按實際布置的疊加，最符合架體的力學理論基礎和施工現場實際，抗彎和支座反力驗算計算簡圖如下：撓度驗算的計算簡圖如下：3.1、抗彎驗算F,=0.50L/(n+1)L(1+a/Q2=0.5x3x1.2/(2+1)x0.7x(1+0.15/0.7)2=0.619kN/mq kaF=1.40.50L/(n+1)L(1+a/L)2=1.4x0.5x3x1.2/(2+1)x0.7x(1+0.15/0.7)2=0.86qka b1b7kN/m(圖14) 承載能力極限狀態的受力簡圖(縱桿)（圖15）彎矩圖Mmax=0.356kN?mgMmax/W=0.356x106/4490=79.287N/mm2忍[f]=205N/mm2滿足要求3.2、撓度驗算（圖16） 正常使用極限狀態的受力簡圖（縱桿）（圖17） 撓度圖Vmax=1.454mm忍[v]=min[la/150,10]=8mm滿足要求3.3、支座反力計算Vmax=3.385kN4、 扣件抗滑承載力驗算扣件抗滑承載力驗算：R=Vmax=3.385kN忍Rc=8kN滿足要求5、 立桿穩定驗算腳手板每隔腳手板理論鋪設層數y=min{H/[(x+1)h],yeZ}=45?1、立桿承受的結構自重標準值NclkG1kNG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=18x0.18+4x(0.7+0.15)x2x0.033/2+0.0146x2/2=3.367kN5?2、構配件自重標準值NC2k1G2k1Z=min(y,m)=2N =Z(L+a)lg/2+zg1+lHg行2x(0.7+0.15)x1.2x0.3/2+2x0.17x1.2+1.2xgzk biaKi k匕aaK318x0.01=0.93kN5?3、施工活荷載標準值ENQK=(njgQkj+nzxQkx)(1b+a1)1a/2=(1x3+1x2)x(0.7+0.15)x1.2/2=2.55kN5?4、風荷載統計風荷載體型系數：由于腳手架為敞開式，故R=R戶M后1.2An/Aw=1.2x(1+h+0.3251h)d/1h's'st''管 a aa=1.2x(1.2+1.8+0.325x1.2x1.8)x(48/1000)/(1.2x1.8)=0.0998值為單鋼管的體形系數1.2，由《建筑結構荷載規范》GB50009-2012中表8.3第32項(b)確定風荷載高度變化系數：立桿穩定組合風荷載時：取距架體底部5m高的風荷載高度變化系也=0.74連墻件驗算風荷載產生的連墻件軸向力設計值計算時：取最高處連墻件位置處的風荷載高度變化系數也=0.916風荷載標準值：％=RzRs%=0.74x0.118x0.4=0.035kN/m2風荷載產生的彎矩標準值：Mwk=3k1ah2=0.035x1.2x1.82=0.136kN?m風荷載產生的彎矩組合值：Mw=0.9x1.4Mwk=0.9x1.4x0.136=0.171kN?m5.5、荷載組合立桿荷載組合不組合風荷載：N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4ENQK=1.2x(3.367+0.93)+1.4x2.55=8.726kN組合風荷載：N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9x1.4ZNQK=1.2x(3.367+0.93)+0.9x1.4x2.55=8.369kN5?6、穩定系數中的計算l0=kph=1.155x1.5x1.8=3.119m允許長細比的驗算：X=l0/i=1.5x1.8x1000/107800=0.025<[X]=150滿足要求根據入值查規范JGJ130-2011附錄A.O.6得到中=0.998955.7、立桿穩定的驗算不組合風荷載：N/甲A=8.726x1000/(0.999x424)=20.602N/mm2<f=205N/mm2滿足要求組合風荷載：N/甲A+MW/W=8.369x1000/(0.999x424)+0.171/4490=19.759N/mm2<f=205N/mm2滿足要求6、連墻件承載力驗算計算連墻件的計算長度：a0=a=0.3x1000=300mm,X=a0/i=300/127100=0.002<[>]=150根據入值查規范JGJ130-2011附錄A.O.6得到中=0.998996風荷載作用在一個連墻件處的面積Aw=(2)h(2)la=2x1.8x2x1.2=8.64m2風荷載標準值：3k=HzHs%=0.916x0.118x0.4=0.043kN風荷載產生的連墻件軸向力設計值：Nlw=1.4wkAw=1.4x0.043x8.64=0.52kN連墻件的軸向力設計值：N]=Nlw+N0=0.52+3=3.52kN其中N0由JGJ130-5.2.12條進行取值。將N]、平帶入下式：強度：b=N[/Ac=3.52x1000/506=6.957N/mm2<0.85f=0.85x205=174.25N/mm2穩 定 ：N/甲A=3.52x1000/(0.999x506)=6.964N/mm2<0.85f=0.85x205=174.25N/mm2扣件抗滑移：Nl=3.52kN^Rc=8kN

滿足要求7、懸挑鋼梁驗算7.1、計算簡圖懸挑鋼梁示意圖如下:（圖18） 鋼梁示意圖根據規范規定及鋼梁的實際受力、約束條件，可將懸挑鋼梁簡化為一段懸挑的簡支梁，計算簡圖如下：S.7：?Li776（圖19） 承載能力極限狀態的受力簡圖（鋼梁）7.2、荷載統計根據鋼梁的計算簡圖和荷載情況，利用基本力學原理進行最大彎矩、最大剪力計算承載能力極限狀態最大彎矩:（圖20）彎矩圖Mmax=9.807kN?m正常使用極限狀態最大彎矩：Mkmax=7.705kN?m承載能力極限狀態下的最大剪力：JIIIIIIIIIIIJIIIIIIIIIIII(圖21)剪力圖Qmax=17.796kN支座反力：R2=10.907kNR1=29.054kN抗彎強度、整體穩定驗算。=Mmax/Wn=9.807x103/185=53.011N/mm2忍f=205N/mm2因入=l/i=(1.2/122=0.01)@120(235/f)-2=120x(235/120)-2=31.29-ycy v故軋=1.07-(入y2/44000)fy/235=1.07-0.012/44000x300/235=1.07a=Mmax/0bW=9.807/(1.07x185)=0.05N/mm2忍f=205N/mm2滿足要求

7.4、抗剪強度驗算max=QmaxS/(Itw)=Qmax/[(I:S)tw]=17.796x1000/(154x6.5)=17.778N/mm2 Wf=120N/mm2v滿足要求7.5、懸挑鋼梁的撓度驗算由集中荷載產生的撓度和鋼梁自重均布線荷載產生的撓度疊加（圖22） 正常使用極限狀態的受力簡圖（鋼梁）（圖23）撓度圖vmax=1.869mmW[v]mm=2lc1/250=2x1200/250=9.6mm滿足要求十二、簡支梁荷載驗算1、簡支梁上荷載分析1.1、 鋼筋混凝土自重：新澆筑混凝土的自重標準值為24kN/m3,即：24kN/m3X6.2X（1.56X0.11+0.2X0.39）=37.14kN1.2、 鋼筋自重：根據設計圖紙確定，一般梁板結構每立方米混凝土結構的鋼筋自重標準值：樓板1.1kN，梁1.5kN。為安全起見，本工程取1.2kN。即：1.2X6.2X1.56X0.35=4.062kN1.3、 模板自重：本工程采用木模板，根據規范規定，樓板模板及支架自重在高度低于4m以下木模板0