施工方案验算交流-支模架及脚手架验算

施工方案验算交流——支模架&脚手架验算汇报人：刘灿光»讲师介绍三公司中南公司第三工人文化宫项目技术主任2017年毕业于中南大学>市政、房建多类型项目技术管理经验>局基础设施骨干人才>项目科研小能手：专利、工法、论文、QC»课程背景为什么要验算？制度要求：1.建办质〔2018〕31号文规定，危大工程专项施工方案内容应包括计算书。2.相关规范规定，应进行设计计算。»课程背景实际需求：以支模架及脚手架为例，作为最常见的施工措施，虽施工技术成熟，但相关的之一。只有掌握架体的计算原理，用计算书来验证设计，以科学计算来抵制经验主义，才能做到架体安全成竹在胸。杜绝架体安全事故，架体的设计与计算是重要一环！！计算需知CONTENTS CONTENTS架体受力分析PKPM计算书生成与检查计算需知»计算需知思考：哪些方案要验算？以脚手架为例，完整的计算书需包含什么？计算的依据是什么？»计算需知哪些方案要验算？n2018年5月17日，住建部办公厅发布了关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的一、基坑工程二、模板工程及支撑体系三、起重吊装及起重机械安装拆卸工程一、基坑工程二、模板工程及支撑体系三、起重吊装及起重机械安装拆卸工程四、脚手架工程五、拆除工程六、暗挖工程七、其它一、危大工程及超危工程的范围二、关于专项施工方案内容三、关于专家论证会参会人员四、关于专家论证内容五、关于专项施工方案修改六、关于监测方案内容七、关于验收人员八、关于专家条件九、关于专家库管理微信扫描收藏»计算需知专家论证专家论证飞模、隧道模等工程。2及以上，或集中线荷载（设计值）且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程。（三）承重支撑体系：用于钢结构安装等满堂支飞模、隧道模等工程。架工程或附着式升降操作平台工程。»计算需知超危工程解读>>>“搭设高度8米及以上，或搭设跨度18m及以上”情况，通常会出现在礼堂、教学楼大厅、厂房车间以及其他高大建筑中，其主要危险性体现在支架的整体稳定性、高空作业以及支架自重增大对地基承载力的要求较高，通过仔细查看施工图纸的结构设计说明、平面图和立面图，便可很直观地辨识出来。注：搭设跨度18m及以上是指单跨。施工总荷载（设计值）15kN/m2及以上，主要是针对板厚较大结构，集中线荷载（设计值）梁荷载梁荷载板荷载脚手架高度可理解为整个架体最长立杆总高度。悬挑架和落地架因可以灵活设置，不宜搭设为超危工程。»计算需知计算书需包含什么？n2021年12月8日，住建部办公厅发布了关于印发危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制指南的通知，（建办质（2021）48号）。微信扫描收藏对危大方案的章节内容提出了具体要求，专项方案需严格参照»计算需知计算书需包含什么？《危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制指南》中关于计算书的规定脚手架工程脚手架工程落地式脚手架计算书:受弯构件的强度和连接扣件的落地式脚手架计算书:受弯构件的强度和连接扣件的抗滑移、立杆稳定性、连墙件的强度、稳定性和连计算书:支撑架构配件的力学特性及几何参数，荷计算书:支撑架构配件的力学特性及几何参数，荷载组合包括永久荷载、施工荷载、风荷载，模板支撑体系的强度、刚度及稳定性的计算，支撑体系基础承载力、变形计算等。»计算需知计算的依据是什么？相关规范1.构造要求2.荷载组合3.相关系数取值规则4.计算式设计图纸及地勘1.结构概况2.地质概况（地基承载力）相关要求1.政府单位的要求。（如禁止使用某种架体）2.局及公司相关要求施工部署1.方案类型的具体选取（如落地还是悬挑）2.确定具体的需求（搭设宽度、高度等）3.确定具体荷载（作业类型、层数等）“»计算需知“扣件式脚手架计算相关依据举例《建筑结构可靠性设计统一标准》《施工脚手架通用规范》《建筑施工脚手架安全技术统一标准》《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》《建筑结构荷载规范》《建筑地基基础设计规范》»计算需知计算软件n常用计算软件有品茗，PKPM，借助计算软件，可减少计算错误，提高计算效率，避免计算缺漏，功能基本可满足现场使用。PKPMPKPM安全计算工具箱架体类型及构造介绍»架体类型作业脚手架：是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台，立杆偏心受压。>>>>>>>>双排钢管脚手架型钢悬挑脚手架门式脚手架钢管悬挑脚手架满堂钢管脚手架附着式升降脚手架落地式卸料平台悬挑式卸料平台支模架：为钢结构安装或浇筑混凝土构件等搭设的承力支架，立杆轴心受压为主。>扣件式钢管支撑架>轮扣式钢管支撑架>盘扣式钢管支撑架>碗扣式钢管支撑架>>......注意：两者虽构造相似，但用途不同，不得混用，不得相互连接!外架-落地式钢管脚手架特点：落地式钢管脚手架是直接从地面或者楼板面开始搭设，所有节点通过扣件进行连接的脚手架体系，主要构造包括以下内容。落地式钢管脚手架优点：1.搭设灵活,适用于各种类型建筑物结构的施工；缺点：1.搭设高度有限制，一般不得超过50m；2.搭设工效不高；工人操作影响较大。5.架体落地占用底部空间外架-落地式钢管脚手架横距纵距步距落地式钢管脚手架主节点主节点>横杆：主节点处必须设置一外架-落地式钢管脚手架立杆立杆>1.立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各部位接头必须采用对接扣件连接>2.应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内;>3.同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的>4.各接头中心至主节点的距离不宜大于步距1/3。水平杆水平杆>1.纵向水平杆应设置在立杆内侧，单根杆长>2.应用对接扣件连接或搭接。>3.不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不>4.栏杆应塔设在外立杆的内侧，护身栏杆应居中设置。接头错开，接头靠近主节点外架-落地式钢管脚手架剪刀撑剪刀撑由底至顶连续布置横向斜撑横向斜撑一字型、开口型双排架两断口必须设置外架-落地式钢管脚手架梁板处设置大样图梁板处设置大样图柱位置设置大样图洞口位置设置大样图柱位置设置大样图洞口位置设置大样图从底部开始设置，间距满足规定，刚性连接外架-悬挑式钢管脚手架悬挑钢管脚手架构造悬挑钢管脚手架三维图悬挑钢管脚手架构造悬挑钢管脚手架三维图特点：将工字钢通过楼板预埋锚杆固定，并外伸至墙外作特点：将工字钢通过楼板预埋锚杆固定，并外伸至墙外作为脚手架立杆基础，架体其余构造同落地式脚手架。搭设高度≤20m优点：架体底部区域施工与悬挑式脚手架互不干扰，不受地基影响。缺点：固定锚杆及工字钢的楼层的二次结构及装饰装修工序的插入将受影响，同时工字钢预留孔位需进行混凝土填充等修补工外架-短肢悬挑脚手架短肢悬挑脚手架构造短肢悬挑脚手架构造短肢悬挑脚手架实体样板悬挑脚手架现场照片短肢悬挑脚手架实体样板悬挑脚手架现场照片特点：通过结构内埋设预埋件固定悬挑梁，工字钢安装在特点：通过结构内埋设预埋件固定悬挑梁，工字钢安装在建筑外围，不占室内空间，不影响二次结构及装饰装修等工序插入。优点：采用短肢悬挑施工工艺将在一定程度上节约施工工期，避免预留孔修补，更好的保证施工质量。钢管扣件式支模架钢管扣件式支模架常用支模架介绍盘扣式支模架盘扣式支模架轮扣式支模架轮扣式支模架常用支模架介绍与作业脚手架构造有所不同的是，其顶端增设了扫天杆，立杆顶部增加了顶托，顶托上部依次连接主梁、小梁、面板。需根据架体情况设置水平及竖向剪刀撑。扣件式钢管支模架扣件式钢管支模架1-可调底座2-基座1-可调底座2-基座3-立杆4-水平横杆5-竖向斜杆6-可调U型顶托7-主梁盘扣式支模架特点：是一种新型的自锁式承插式脚手杆、横杆、斜杆、可调底座、顶托等主要构件组成，立杆焊接有圆盘，横杆、斜杆的连接方式采用插销形式，能保证杆件和立杆之间的牢固连接。,使用寿命长，外观大气美观。推荐使用轮扣式支模架是一种具有自锁功能的新型钢管支模架，主要由立杆、横杆、焊接在立杆轮扣式支模架是一种具有自锁功能的新型钢管支模架，主要由立杆、横杆、焊接在立杆上的轮扣盘、焊接在横杆上的插头等构件组限制使用立杆、水平杆定尺，立杆等距布置有圆盘，水平杆长度等于立杆布置间距支模体系梁板立杆共用梁板立杆不共用（大梁、超限梁)梁板立杆共用主次楞设置梁底附加立杆梁高＞450mm时，需设置附加立杆扫天杆稳定性计算公式中立杆计算长度系数μ,是反映脚手架各杆件对立杆的约束作用。模板支架顶部立杆的计算长度出顶层水平杆中心线至支撑点的长度；应盘扣架轮扣架钢管扣件架盘扣架轮扣架钢管扣件架扫地杆钢管扣件架JGJ162—2008轮扣架轮扣架盘扣架盘扣架JGJT231-2021钢管扣件架、轮扣架采用钢管扣件设置水平与竖向盘扣架采用钢管扣件设置水平剪刀撑架体高宽比梁支模架立面布置图梁支模架平面布置图梁支模架立面布置图梁支模架平面布置图»架体类型选取作业脚手架的选择作业脚手架的选择地式脚手架。支模架的选择支模架的选择架（有地标底部为斜坡或上部梁结构较为复杂的区域推荐使用扣件式支模架。高支模推荐使用盘扣式支模架。架体受力分析脚手架受力分析>扣件式钢管脚手架脚手架荷载包括立杆偏心受力>永久荷载：1.架体结构自重：包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、扣件等落地架落地架竖向荷载传递路线竖向荷载传递路线 ↓ 大、小横杆↓ ! ! 悬挑架悬挑架水平荷载传递路线水平荷载传递路线 ↓ 立杆/横杆/剪刀撑↓ ↓ ↓ 依据架体受力路径即可得出计算书内容!脚手架需计算内容型落地式脚手架悬挑式脚手架分大横杆计算小横杆计算扣件抗滑力计算此步骤为后续计算做铺垫此步骤为后续计算做铺垫最大搭设高度计算悬挑梁整体稳定性计算///锚固段与楼板的连接计算模板支架荷载包括>永久荷载:1.模板自重，包括模板和模板支承梁，以及连接件、紧固件的自重。2.架体结构自重,包括立杆、横杆、剪刀撑、底座凝土和钢筋自重。>可变荷载:1.施工荷载。施工作业人员、施工设备和工具、超过浇筑构件厚度的混凝土堆放荷载。2.附加水平荷载。作用在支架顶部的泵送混凝土倒混凝土等未支模架需计算内容扣件式钢管支模架/轮扣式支模架梁板梁板模板面板计算模板面板计算模板面板计算梁底次龙骨计算梁底支撑龙骨计算梁底顶托梁计算梁板共用立杆受力值纵横杆水平杆承载力验算梁模板支架整体稳模板支架整体稳定性计算连接盘抗剪承载力验算纵横杆水平杆承载力验算基础承载力计算梁模板支架整体稳定性计算连接盘抗剪承载力验算//模板支架整体稳定性计算/////立杆支承面承载力验算《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699-2020《建筑施工模板安全技术规范》《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008施工总荷载（设计值）15kN/m2及以上，或集中线荷载（设计值）20kN/m及以上为超危工程。施工总荷载（板）施工总荷载（板）板厚达到或超过0.33m时属于超过一定规模的危险性较的分部分项工程集中线荷载（板）集中线荷载（板）梁截面大于等于0.54m2属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程荷载条件JGJ162—2008施工荷载标准值Q1k模板及支架自重标准值G1k新浇筑混凝土自重标准值钢筋自重标准值G3k楼板梁可变荷载调整系数γL注：上述推导前提是荷载条件满足右侧表格!最不利工况选取根据《施工脚手架通用规范》（GB55023-2022)的4.3.2节，脚手架计算单元的选取应符合下列规定。2.应选取跨距、间距变化和几何形状、承力特性改变部位的杆件、构配件;4.当脚手架上有集中荷载作用时，尚应选取集中荷载作用范围内受力最大的杆原则：架体类型原则：架体类型不宜过于繁多，宜增加安全系数2.悬挑式脚手架：①根据悬挑长度分类，不同距离分别计算支模架支模架1.板模板:若板支模体系整体相同，则需验算板最厚处、架体最高处对同一类别里，截面最大的梁进行验算，高度最高的梁进行验算；»支模架梁的相对位置不影响最不利工况选取但此时搭设难度大，架体整体性较差，需严格把关，避免形成“豆腐块”。支模架平面布置图一（梁平行轴线）支模架平面布置图一（梁平行轴线）支模架立面布置图二（梁与轴线交叉）支模架立面布置图二（梁与轴线交叉）»支模架需注意图纸中的大样梁垫高、梁下挂、加腋等影响验算，特征截面选取时应考虑大样梁下挂大样梁加腋大样梁垫高大样梁下挂大样梁加腋大样梁垫高大样计算书生成与检查落地式双排钢管脚手架悬挑脚手架盘扣式支模架（梁支模架）»案例一：某工程的落地式脚手架工程概况：某工程位于湖南长沙市中心，建筑总高度40m，地面为压实后的粘土，建筑物六层有飘板，最大飘出30cm。计划搭设双排落地式脚手架用于主体结构施工。需进行架体设计及计算。»案例一：某工程的落地式脚手架⑤脚手板铺设层数：作业层及作业层的下一层必须满铺脚手板，落⑥其余荷载参数依照软件右侧提示选取即可，若无同类型材料，按荷载较大进行取值。情况进行选取，计算高度为架体高度。»案例一：某工程的落地式脚手架架体参数基本已设置完毕，不防试算因步距调低工人作业不便，建议从立杆间距入手进行优化，有三底部设置双立杆。底部设置双立杆。方案1：缩小立杆横向间距,影响作业宽度，但不增加架体搭设工程量。方案2：缩小立杆纵向间距,不影响作业宽度，但增»案例一：某工程的落地式脚手架双立杆受力由试验确定，若按构造考虑则仍按单立杆计算，建议选取两倍截面0.7折减双立杆受力由试验确定，若按构造考虑则仍按单立杆计算，建议选取两倍截面0.7折减方案2：立杆纵向间距1.05m时，可计算通过方案2：立杆纵向间距1.05m时，可计算通过立杆增加43%方案3：立杆纵向间距1.5m不变，增加30m高双立杆，可计算通过立杆增加72%方案3：立杆纵向间距1.5m不变，增加30m高双立杆，可计算通过立杆增加72%若两种方案结合使用，是否会更经济呢？双立杆及钢丝绳卸荷作为架体高度50m以上时的增强措施，经济性不佳，常规架体不推荐使用。»案例一：某工程的落地式脚手架单个扣件的抗滑力(抗滑力为8KN)不能满足要求时可以采用双扣大小横杆布置根据脚手板类型确定扫地杆小横杆在下，大横杆在上。剪刀撑与横向斜撑等搭设时需严格安装规范构造要求进行，软件计算时无需设置参数。»案例二：某工程的悬挑式脚手架某项目外架二维示意某项目外架二维示意连墙件两步三跨，悬挑梁采用16号工字钢，某项目外架三维示意某项目外架三维示意»案例二：某工程的悬挑式脚手架关键参数取值脚手架搭设参数设钢丝绳卸荷按构不小于16号的国标工字钢，悬挑型钢悬挑脚手架计算（一）型钢悬挑脚手架计算（一）»案例二：某工程的悬挑式脚手架关键参数取值型钢悬挑脚手架计算（二）风荷载计算高度为型钢悬挑脚手架计算（二）风荷载计算高度为悬挑架离地高度+其余荷载参数设置同落地架，试着算一算吧。»案例二：某工程的悬挑式脚手架阴阳角等主梁不便连跨设置的地方，采用联梁悬挑，计算基本与普通悬挑一致，添加了次梁截面参数。课后完成带联梁的悬挑架计算！»案例三：某工程的盘扣式支模架实例类型：验算超高（大于8m）支模架支模区域概况：某工程支模架架设在台阶上，架体最根据实际材料选取根据实际材料选取根据软件提示设置梁板支模区域总超危工程取1.1»案例三：某工程的盘扣式支模架梁板支模区域总超危工程取1.1»案例三：某工程的盘扣式支模架依次完成参数设置，依次完成参数设置，根据验算提示进行数据调整即可。次梁（平行梁方向）次梁（平行梁方向）主梁2号主梁超大截面梁支撑体系主梁需加密时（间距小于支模架间距可设置2号主梁，此工况推荐使用品茗软件计算！»计算书的调整验算不通过时验算不通过时nn计算书验算不通过时，首先排查参数设置是否正确，若无误，则根据快速计算框内提示进行调整。参数调整时尽量以便于现场施工为准，如脚手架立杆计算不通过时，调整立杆间距，不调整步距；