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宁波网球中心模板支架工程专项施工方案

宁波市网球中心一、二期工程

中心赛场模板支架施工专项方案

宁波网球中心位于鄞州中心城区的文苑路东面，文华路南面；有中心赛场、网球馆、游泳馆三栋单体建筑组成。

本工程由广东省建筑设计研究院有限公司设计中建八局施工质量标准化三维做法图册（土建、安装、样板），宁波高专建设监理有限公司监理，五洋建设集团有限公司总承包施工。

中心赛场建筑平面为圆形，直径84.6m，建筑高度20.245m，建筑面积5762m2。

结构为钢结构桁架(主要承载屋盖系统)，设施设备用房和观众席看台等均为三层(局部四层)现浇钢筋混凝土框架，其中观众席看台为弧形梯阶式钢筋混凝土楼盖；钢筋混凝土主框架平面按15度布置，共24轴，±0.000相当于黄海高程3.85m，二层层高(最高处)4.83m，三层层高(最高处)4.16m，设四处后浇带，分别于A3轴~A4轴，A10轴~A11轴，A15~A16轴，A22~A23轴之间，施工时以后浇带间为施工段，在模板与支架施工时须跨越相邻轴线，并形成独立体系。梁最大跨度均不大于8m。本工程所有框架砼均为宁波华基公司提供的商品砼。

钢筋混凝土构件的断面：

2)框架梁：(KL)：300×500、300×800、400×500、500×600、500×700、600×700、600×800，其中观众席看台梁为斜梁；

3)梯阶式看台梁(KTL)：200×300、200×320、200×560、200×720、200×760和80厚板组成；

4)楼盖板的板厚为：100、120、180；

综合上述概况本单体工程的构件形式和规格较为复杂，故本方案选择有代表性的较大构件以最不利情况进行针对性的模板支架设计编制。

4、《建筑地基基础设计规范》

6,《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(J10905－2006)

1、材料准备和模板布置

本工程模板工作量大，相应的一次性投入周转材料量大，人员配备多，根据本工程特点、工期要求，梁板的模板采用早拆模板体系，均用木模，大梁的底模用18厚九夹板加木楞50*70㎜，木楞下水平钢管Φ48支于立杆上。配齐2/3层楼面大梁模和侧模。梁的侧模用九夹板，用50*70方木加固。安装好大梁底模后，绑扎钢筋，经检查无误后，再安装两侧模板。大梁下立杆钢管Φ48*3.2，梁高600以上的侧板用对拉螺栓Φ12通过山形梢及双钢管夹紧侧模，对拉螺栓为活动式，侧模拆后拔出。考虑起拱值，梁底模按1/400~1/500起拱。为确保工期，柱模板配足一层，梁板底模板应配足二层。

(1)立模前对施工缝进行处理，清除浮浆和松动石子，必要时用锤子凿毛，并清除表面浮浆。

(2)在楼板施工缝及后浇带交接处，除模板底部有方木靠边外，应再在其下方装一道方木，以使模板和已浇部分底板、楼板结合密实不漏浆。

(4)柱模板立模前先在基层上弹出纵横轴线和周边线，四周并用钢筋电焊后控制断面尺寸，将木框固定在砼基层面上，并在木框上标出柱中线，柱模四周方木如钢管需固定在已找平的木框基面上，这样柱模位置正确，模板上口平直，为防止底部“跑浆”、“吊脚”提供有效措施。柱竖向立50×70方木，间距不大于300；柱箍两端用Φ12螺栓对连。

(5)支设模板前应测量放线定位，模板安装后应及时复核轴线、标高。预埋铁、预六孔洞、预埋管线要求精确。

(6)梁板的底模和支撑梁必须在砼浇捣养护达75%设计强度后方可拆除(跨度均小于8m)。

(7)楼梯和看台底板、侧板采取九夹板加木楞。由于浇混凝土时将产生顶部模板的升力，因此，在施工时须附加对拉螺栓，将踏步侧模板与底板拉结，使其变形得到控制。

(8)主体结构应特别重视看台、梁、柱及其它细节点的质量，同时，上下施工缝的质量也应十分重视。

取2KL1(梁底模)作为计算对象

梁两侧楼板混凝土厚度(mm):180；立杆纵距la(m):0.9；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.3；

立杆步距h(m):1.7；板底承重立杆横向间距或排距l(m):0.7；

梁两侧立杆间距lb(m):1.1；

面板类型为胶合面板，梁底支撑采用方木。竖向力传递通过双扣件。

木方截面为50mm×70mm，梁底支撑钢管采用Ф48×3.2钢管，钢管的截面积为A=4.50×102mm2，截面模量W=4.73×103mm3，截面惯性矩为I=1.14×105mm4。

木材的抗弯强度设计值为fm＝13N/mm2,抗剪强度设计值为fv＝1.3N/mm2,弹性模量为E＝12000N/mm2,面板的抗弯强度设计值为fm＝15N/mm2,抗剪强度设计值为fv＝1.4N/mm2,面板弹性模量为E＝6000N/mm2。

荷载首先作用在梁底模板上，按照"底模→底模小楞→水平钢管→扣件/可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

梁底模板自重标准值为0.3kN/m2；梁钢筋自重标准值为1.5kN/m3；施工人员及设备荷载标准值为1kN/m2；振捣混凝土时产生的荷载标准值为2kN/m2；新浇混凝土自重标准值：24kN/m3。

所处城市为宁波市，基本风压为W0＝0.5kN/m2；风荷载高度变化系数为μz＝0.74，风荷载体型系数为μs＝0.355。

(二)梁底模板强度和刚度验算

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。

本工程中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=600.00×20.00×20.00/6=4.00×104mm3；

I=600.00×20.00×20.00×20.00/12=4.00×105mm4；

模板自重标准值：q1＝0.30×0.60＝0.18kN/m；

新浇混凝土自重标准值：q2＝0.80×24.00×0.60＝11.52kN/m；

梁钢筋自重标准值：q3＝0.80×1.50×0.60＝0.72kN/m；

施工人员及设备活荷载标准值：q4＝1.00×0.60＝0.60kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：q5＝2.00×0.60＝1.20kN/m。

q恒=1.35×(q1+q2+q3)=1.35×(0.18+11.52+0.72)=16.77kN/m；

q活=1.4×(q4+q5)=1.4×(0.60+1.20)=2.52kN/m；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

Mmax=0.1×16.77×0.202+0.117×2.52×0.202=0.079kN·m；

最大支座反力R=1.1q恒l+1.2q活l=1.1×16.77×0.20+1.2×2.52×0.20=4.294kN；

σ=M/W=7.89×104/4.00×104=2.0N/mm2；

面板计算应力σ=2N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求！

面板承受的剪力为Q=0.6q恒l+0.617q活l=0.6×16.77×0.20+0.617×2.52×0.20=2.323kN,抗剪强度按照下面的公式计算：

τ=3Q/(2bh)≤fv

τ=3×2.323×1000/(2×600×20)=0.29N/mm2；

面板受剪应力计算值τ=0.29小于fv=1.40N/mm2，满足要求。

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用荷载标准值，根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此梁底模板的变形计算如下：最大挠度计算公式如下:

ν=0.677qkl4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10)

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×12.42×200.004/(100×6000.00×4.00×105)=0.056mm；

面板的最大允许挠度值[ν]=min(200.00/150,10)=1.33mm

面板的最大挠度计算值ν=0.06mm小于面板的最大允许挠度值[ν]=1.33mm，满足要求！

(三)梁底横向支撑小楞的强度和刚度验算

本工程中，支撑小楞采用方木，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50.00×70.00×70.00/6=4.08×104mm3；

I=50.00×70.00×70.00×70.00/12=1.43×106mm4；

梁底横向支撑小楞按照受局部线荷载的多跨连续梁进行计算，该线荷载是梁底面板传递的均布线荷载。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。

q=4.29/0.60＝7.156kN/m。

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩，计算简图及内力、变形图如下：

梁底横向支撑小楞的边支座力N1=N2=0.224kN，中间支座的最大支座力N=2.053kN；

梁底横向支撑小楞的最大弯矩为Mmax=0.068kN·m，最大剪力为Q=2.053kN，最大变形为ν=0.116mm。

最大受弯应力σ=Mmax/W=6.82×104/4.08×104=1.671N/mm2；

支撑小楞的最大应力计算值σ=1.671N/mm2小于支撑小楞的抗弯强度设计值fm=13.000N/mm2,满足要求!

支撑小楞的受剪应力值计算：

τ=3×2.05×103/(2×50.00×70.00)=0.880N/mm2；

支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.300N/mm2；

支撑小楞的受剪应力计算值τ=0.880N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.30N/mm2,满足要求!

梁底横向支撑小楞的最大挠度：ν=0.116mm；

支撑小楞的最大挠度计算值ν=0.116mm小于支撑小楞的最大允许挠度[v]=min(1100.00/150,10)mm，满足要求！

(四)梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=11.36cm4；

E=206000N/mm2；

1、梁两侧支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=0.224kN。

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.092kN·m；

最大变形νmax=0.219mm；

最大支座力Rmax=1.115kN；

最大应力σ=M/W=0.092×106/(4.73×103)=19.351N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值σ=19.351N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度ν=0.219mm小于最大允许挠度[v]=min(900/150,10)mm,满足要求!

2、梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=2.053kN

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.838kN·m；

最大变形νmax=2.003mm；

最大支座力Rmax=10.207kN；

最大应力σ=M/W=0.838×106/(4.73×103)=177.159N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值σ=177.159N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度ν=2.003mm小于最大允许挠度[v]=min(900/150,10)mm,满足要求!

(五)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(规范5.2.5):

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=10.207kN；

1.05R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

(六)不组合风荷载时，立杆的稳定性计算

根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。上部模板所传竖向荷载包括以下部分：

通过支撑梁的顶部扣件的滑移力（或可调托座传力）。根据前面的计算，此值为F1=10.207kN；

除此之外，根据《规程》条文说明4.2.1条，支架自重可以按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为

F2=1.35×0.15×5.10＝1.03kN；

通过相邻的承受板的荷载的扣件传递的荷载，此值包括模板自重和钢筋混凝土自重：

σ=1.05Nut/(φAKH)≤f

计算长度l0按下式计算的结果取大值：

l0=h+2a=1.70+2×0.30=2.300m；

l0=kμh=1.163×1.490×1.700=2.946m；

故l0取2.946m；

λ=l0/i=2945.879/15.9=185；

查《规程》附录C得φ=0.209；

σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×13.906×103/(0.209×450.000×0.995)=156.101N/mm2；

立杆的受压强度计算值σ=156.101N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205.000N/mm2，满足要求。

(七)立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

fg=fgk×kc=170×0.5=85kPa；

其中，地基承载力标准值：fgk=170kPa；

脚手架地基承载力调整系数：kc=0.5；

立杆基础底面的平均压力：p=1.05N/A=1.05×13.906/0.25=58.404kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=13.906kN；

基础底面面积：A=0.25m2。

p=58.404kPa≤fg=85kPa。地基承载力满足要求！

取2KL8(梁底模)作为计算对象。

梁两侧楼板混凝土厚度(mm):280；立杆纵距la(m):0.45；

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.3；

立杆步距h(m):1.7；板底承重立杆横向间距或排距l(m):0.7；

梁两侧立杆间距lb(m):1.1；

面板类型为胶合面板，梁底支撑采用方木。竖向力传递通过双扣件。

木方截面为50mm×70mm，梁底支撑钢管采用Ф48×3.2钢管，钢管的截面积为A=4.50×102mm2，截面模量W=4.73×103mm3，截面惯性矩为I=1.14×105mm4。

木材的抗弯强度设计值为fm＝13N/mm2,抗剪强度设计值为fv＝1.3N/mm2,弹性模量为E＝12000N/mm2,面板的抗弯强度设计值为fm＝15N/mm2,抗剪强度设计值为fv＝1.4N/mm2,面板弹性模量为E＝6000N/mm2。

荷载首先作用在梁底模板上，按照"底模→底模小楞→水平钢管→扣件/可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

梁底模板自重标准值为0.3kN/m2；梁钢筋自重标准值为1.5kN/m3；施工人员及设备荷载标准值为1kN/m2；振捣混凝土时产生的荷载标准值为2kN/m2；新浇混凝土自重标准值：24kN/m3。

所处城市为宁波市，基本风压为W0＝0.5kN/m2；风荷载高度变化系数为μz＝0.74，风荷载体型系数为μs＝0.355。

(二)梁底模板强度和刚度验算

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。

本工程中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=600.00×18.00×18.00/6=3.24×104mm3；

I=600.00×18.00×18.00×18.00/12=2.92×105mm4；

模板自重标准值：q1＝0.30×0.60＝0.18kN/m；

新浇混凝土自重标准值：q2＝1.02×24.00×0.60＝14.69kN/m；

梁钢筋自重标准值：q3＝1.02×1.50×0.60＝0.92kN/m；

施工人员及设备活荷载标准值：q4＝1.00×0.60＝0.60kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：q5＝2.00×0.60＝1.20kN/m。

q恒=1.35×(q1+q2+q3)=1.35×(0.18+14.69+0.92)=21.31kN/m；

q活=1.4×(q4+q5)=1.4×(0.60+1.20)=2.52kN/m；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

Mmax=0.1×21.31×0.202+0.117×2.52×0.202=0.097kN·m；

最大支座反力R=1.1q恒l+1.2q活l=1.1×21.31×0.20+1.2×2.52×0.20=5.293kN；

σ=M/W=9.70×104/3.24×104=3.0N/mm2；

面板计算应力σ=3N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求！

面板承受的剪力为Q=0.6q恒l+0.617q活l=0.6×21.31×0.20+0.617×2.52×0.20=2.868kN,抗剪强度按照下面的公式计算：

τ=3Q/(2bh)≤fv

τ=3×2.868×1000/(2×600×18)=0.398N/mm2；

面板受剪应力计算值τ=0.40小于fv=1.40N/mm2，满足要求。

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用荷载标准值，根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此梁底模板的变形计算如下：最大挠度计算公式如下:

ν=0.677qkl4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10)

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×15.79×200.004/(100×6000.00×2.92×105)=0.098mm；

面板的最大允许挠度值[ν]=min(200.00/150,10)=1.33mm

面板的最大挠度计算值ν=0.10mm小于面板的最大允许挠度值[ν]=1.33mm，满足要求！

(三)梁底横向支撑小楞的强度和刚度验算

本工程中，支撑小楞采用方木，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50.00×70.00×70.00/6=4.08×104mm3；

I=50.00×70.00×70.00×70.00/12=1.43×106mm4；

梁底横向支撑小楞按照受局部线荷载的多跨连续梁进行计算，该线荷载是梁底面板传递的均布线荷载。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。

q=5.29/0.60＝8.822kN/m。

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩，计算简图及内力、变形图如下：

梁底横向支撑小楞的边支座力N1=N2=0.29kN，中间支座的最大支座力N=2.558kN；

梁底横向支撑小楞的最大弯矩为Mmax=0.086kN·m，最大剪力为Q=2.558kN，最大变形为ν=0.145mm。

最大受弯应力σ=Mmax/W=8.63×104/4.08×104=2.113N/mm2；

支撑小楞的最大应力计算值σ=2.113N/mm2小于支撑小楞的抗弯强度设计值fm=13.000N/mm2,满足要求!

支撑小楞的受剪应力值计算：

τ=3×2.56×103/(2×50.00×70.00)=1.096N/mm2；

支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.300N/mm2；

支撑小楞的受剪应力计算值τ=1.096N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1.30N/mm2,满足要求!

梁底横向支撑小楞的最大挠度：ν=0.145mm；

支撑小楞的最大挠度计算值ν=0.145mm小于支撑小楞的最大允许挠度[v]=min(1100.00/150,10)mm，满足要求！

(四)梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。

钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：

I=11.36cm4；

E=206000N/mm2；

1、梁两侧支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=0.29kN。

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.032kN·m；

最大变形νmax=0.018mm；

最大支座力Rmax=0.724kN；

最大应力σ=M/W=0.032×106/(4.73×103)=6.816N/mm2；

支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；

某小区总平施工组织设计.doc支撑钢管的最大应力计算值σ=6.816N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度ν=0.018mm小于最大允许挠度[v]=min(450/150,10)mm,满足要求!

2、梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P=2.558kN

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

LY／T 3130-2019标准下载支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.284kN·m；