脚手架及模板支架系统安全技术知识专题讲座讲义

脚手架及模板支架系统安全技术知识专题讲座讲义

目录

第一章 模板支架坍塌事故统计及事故案例 第二章 模板支架坍塌事故原因分析

第三章 有关脚手架安全技术规范（JGJ130-2011主要条款） 第四章 JGJ130-2011中的强条要求 第五章 模板支撑系统计算案例 第六章 模板支架的安全管理

第一章 模板支架坍塌事故统计及事故案例（略）

第二章 模板支架坍塌事故原因分析

第三章 脚手架安全技术规范（JGJ130-2011主要条款）

3 构配件 3．1 钢管

3．1．1 脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 12793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091中规定的Q235普通钢管，钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢的规定。

3．1．2 脚手架钢管宜采用υ48.3×3.6钢管。每根钢管的最大质量不应大于25.kg。

3．2 扣件

3．2．1 扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作，其质量和性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831的规定,采用其他材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。

3．2．2 扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m时，不得发生破坏。

3．3 脚手板

3．3．1 脚手板可采用钢、木、竹材料制作，单块脚手板的的质量不宜大于30kg。

3．3．2 冲压钢脚手板的材质应符号现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢的规定。

3．3．3 木脚手板材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB50005）中Ⅱa级材质的规定。脚手板厚度不应小于50mm，两端宜各设直径不小于4mm的镀锌钢丝箍两道。

3．3．4 竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板;竹串片脚手板应符合现行行业标准《建筑施工脚手架安全技术规范》JGJ464的相关规定。

3．4 可调托撑

3．4．1 可调托撑螺杆外径不得小于36mm，螺纹与螺距应符合现行国家标准《梯形螺纹 第3部分：基本尺寸》GB/T5796.3的规定

3．4．2 可调托撑的螺杆与支架托板焊接应牢固，焊缝高度不得小于6mm；可调托撑螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不得小于30mm。

3．4．3 可调托撑受压承载力设计值不应小于40kN，支托板厚不应小于5mm。

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3．5 悬挑脚手架用型钢

3．5．1 悬挑脚手架用型钢的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。

3．5．2 用于固定型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第1 部分：热轧光圆钢筋》GB1491.1中HPB235级钢筋的规定。

4．2 荷载标准值

4．2．1 永久荷载标准值的取值应符合下列规定：

1 单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值，可按本规范附录A表A.0.1采用；满堂脚手架立杆承受的每米结构自重标准值，宜按本规范附录A表A.0.2采用；满堂支撑架立杆承受的每米结构自重标准值，宜按本规范附录A表A.0.3采用；

2 冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板与竹笆脚手板自重标准值，应按表4.2.1－1取用；

表4.2.1－1 脚手板自重标准值 2类 别 标准值（kN/m） 冲压钢脚手板 0.30 竹串片脚手板 0.35 木脚手板 0.35 竹笆脚手板 0.10 3 栏杆与挡脚板自重标准值，应按表4.2.1－2采用。

表4.2.1－2 栏杆、挡脚板自重标准值 2类 别 标准值（kN/m） 栏杆、冲压钢脚手板 0.15 栏杆、竹串片脚手板 0.17 栏杆、木脚手板 0.17 4 脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网自重2

的标准值不应低于0.01kN/m。

5 支撑架上可调托撑上主梁、次梁、支撑板等自重应按实际计算。对于下列情况可按表4.2.1-3采用：

1）普通木质主梁（含υ48.3×3.6双钢管）、次梁，木支撑板；

2）型钢次梁自重不超过10号工字钢自重，型钢主梁自重不超过H100mm×100mm×6mm×8mm型号钢自重，支撑板自重不超过木脚手板自重。

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表4.2.1-3 主梁、次梁及支撑板自重标准值（kN/m） 立杆间距（m） 类 别 ＞0.75×0.75 ≦0.75×0.75 木质主梁（含υ48.3×3.6双钢管）、0.6 0.85 次梁，木支撑板 型钢主梁、次梁，木支撑板 1.0 1.2 4．2．2 单、双排与满堂堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定，且不应低于表4.2.2的规定。

表4.2.2 施工均布荷载标准值 2类 别 标准值（kN/m） 装修脚手架 2.0 混凝土、砌筑结构脚手架 3.0 轻型钢结构及空间网格结构脚手架 2.0 普通钢结构脚手架 3.0 2注：斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0kN/m 4．2．3 当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一个跨距内各操作层的施工

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均布荷载标准值总和不得5.0 kN/m。

4．2．4 满堂支撑架上荷载标准值取值应符合下列规定：

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1 永久荷载与可变荷载（不含风荷载）标准总和不大于4.2 kN/m时，施工均布荷载标准值应按本规范表4.2.2采用；

2

2 永久荷载与可变荷载（不含风荷载）标准总和大于4.2 kN/m时，应符合要求：

2

1）作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0 kN/m；大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算；

2）用于混凝土结构施工时，作业层上荷载标准值的取值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。

4．2．5 作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：

wk=μz·μs·w0 （4.2.5）

2

式中 wk——风荷载标准值（kN/m）；

μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定采用； μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范表4.2.6的规定采用；

2

w0——基本风压（kN/m），应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采用。

取重现期n=10对应的风压值。

4．2．6 脚手架的风荷载体型系数，应按表4.2.6的规定采用。

表4.2.6 脚手架的风荷载体型系数μs 背靠建筑物的状况 全封闭墙 敞开、框架和开洞墙 全封闭、半封闭 1.0υ 1.3υ 脚手架状况 敞开 μstw 注：1．μstw值可将脚手架视为桁架，按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）表7.3.1第32项和第36项的规定计算；

2．υ为挡风系数，υ=1.2An/AW，其中An为挡风面积；AW为迎风面积。敞开式脚手架的υ值宜按本规范附录A表A.0.5采用。

4．2．7 密目我全封闭脚手架挡风系数υ不宜小于0.8。

4．3 荷载效应组合

4．3．1 设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按表4.3.1采用。

表4.3.1 荷载效应组合 计算项目 荷载效应组合 纵向、横向水平杆承载力与变形 永久荷载+施工荷载 脚手架立杆地基承载力 ①永久荷载+施工荷载 型钢悬挑梁的承载力、稳定与变形 ②永久荷载+0.9(施工荷载+风荷载) ①永久荷载+可变荷载(不含风荷载) 立杆稳定 ②永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载) 连墙件承载力与稳定 单排架，风荷载+2.0kN 双排架, 风荷载+3.0kN 4．3．2 满堂支撑架用于混凝土结构施工时，荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。

5 设计计算 5．1 基本设计规定

5．1．1 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。可只进行下列设计计算：

1 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算； 2 立杆的稳定性计算；

3 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； 4 立杆地基承载力计算。

5．1．2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。

5．1．3 脚手架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时，应采用荷载效应标准组合的设计值。各类荷载分项系数均应取1.0。

5．1．4 当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。

5．1．5当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸，其相应杆件可不再进行设计计算。但连墙

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件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。

5．1．6 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。

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表5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm）

5．1．7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值应按表5.1.7采用。

表5.1.7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值（kN） 项 目 承载力设计值 对接扣件（抗滑） 3.20 直角扣件、旋转扣件（抗滑） 8.0 底座（受压）、可调托撑（受压） 40.0 5．1．8 受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。 表5.1.8 受弯构件的容许挠度 构件类别 容许挠度[v] 脚手板、脚手架纵向、横向水平杆 l/150与10mm 脚手架悬挑受弯杆件 l/400 型钢悬挑脚手架悬挑梁 l/250 注：l为受弯构件的跨度。对悬挑杆件为其悬伸长度的2倍。 5．1．9 受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。

表5.1.9 受压、受拉构件的容许长细比 构件类别 容许长细比[λ] 双排架 210 满堂支撑架 立杆 单排架 230 满堂脚手架 250 横向斜撑、剪刀撑中的压杆 250 拉杆 350 5．2 单、双排脚手架计算

5．2．1 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算： σ=M/W≤f （5.2.1） 式中

σ——弯曲正应力；

M——弯矩设计值（N·mm），应按本规范第5.2.2条的规定计算；

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W——截面模量(mm)，应本规范附录B表B.0.1采用；

2

f——钢材的抗弯强度设计值（N/mm），应按本规范表5.1.6采用。 5．2．2 纵向、横向水平杆弯矩设计值，应按下式计算： M=1.2MGk+1.4ΣMQk （5.2.2）

式中： MGk——脚手板自重产生的弯矩标准值（kN·m）；

MQk——施工荷载产生的弯矩标准值（kN·m）。

5．2．3 纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定：

v≤[v] （5.2.3） 式中： v——挠度（mm）；

[v]——容许挠度，应按本规范表5.1.8采用。

5．2．4 计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度l0可按图5.2.4采用

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3 1 2 1 2 3 lc 120 lc 图5.2.4 横向水平杆计算跨度

1―横向水平杆；2―纵向水平杆；3―立杆

5．2．5 纵向或横向水平与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：

R≤Rc （5.2.5）

式中： R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； Rc——扣件抗滑承载力设计值，应按本规范表5.1.7采用。 5．2．6 立杆的稳定性应按下列公式计算：

不组合风荷载时: N/υA≦f （5.2.6-1） 组合风荷载时: N/υA+Mw/W≦f （5.2.6-1） 式中：N——计算立杆的轴向力设计值（N），应按本规范式（5.2.7-1）、式(5.2.7-2)计算;

υ——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由本规范附录A珍A.0.6取值; λ——长细比, λ=l0/I ； l0——计算长度（mm），应按本规范式第5.2.8条的规定计算; i——截面回转半径，可按本规范附录B表B.0.1采用;

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A——立杆截面面积（mm），可按本规范附录B表B.0.1采用; Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩（N·mm），可按本规范式（5.2.9）计算；

2

f——钢材的抗压强度设计值（N/mm），应按本规范表5.1.6 用 。 5．2．7 计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算： 不组合风荷载时

N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk （5.3.2－1）

组合风荷载时

N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4ΣNQk （5.3.2－2）

式中：NG1k——脚手架结构自重产生的轴向力标准值； NG2k——构配件自重产生的轴向力标准值；

ΣNQk——施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

5．2．8 立杆计算长度l0应按下式计算：

l0=kμh （5.2.8）

式中： k——计算长度附加系数，其值取1.155，当验算立杆允许长细比时，取k=1； μ——考虑单、双脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.2.8采用； h——步距。

表5.2.8 单、双排脚手架立杆的计算长度系数μ

5．2．9 由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw，可按下式计算：

2

Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4 wk lah/10 （5.2.9）

式中：Mwk——风荷载产生的弯矩标准值（N·mm）；

2

wk——风荷载标准值（kN/m），应按本规范式（4.2.5）式计算；

5

la——立杆纵距（m）。

5．2．10 单、双排脚手架立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：

1 当脚手架搭设尺寸采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距时，应计算底层立杆段；

2 当脚手架的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算；

5．2．11 单、双排脚手架的可搭设高度[H]应按下列公式计算，并应取较小值： 1 不组合风荷载时

?Af?(1.2NG2k?1.4?NQk) （5.2.11-1）

[H]?1.2gk2 组合风荷载时：

[H]??Af?[1.2NG2k?0.9?1.4(?NQk?1.2gkMwk?A)] （5.2.11-2） W式中：[H]——脚手架允许搭设高度（m）；

gk——立杆承受的每米结构自重标准值（kN/m），可按本规范附录A表A.0.1采用。 5．3．12 连墙件杆件的强度及稳定应满足下列公式的要求： 强度：

N （5.2.12-1） ??l?0.85fAc稳定：

Nl?0.85f?A2

（5.2.12-2）

Nl?Nlw?N0 （5.2.12-3）

式中：σ——连墙件应力值（N/mm）；

2

Ac——连墙件的净截面面积（mm）

2

A——连墙件的毛截面面积（mm） Nl——连墙件轴向力设计值（N）；

Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，应按本规范第5.2.13条的规定计算； N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架取2Kn，双排架取3kN） υ——连墙件的稳定系数，应根据连墙件长细比按本规范附录A表A.1.6取值。

2

f——连墙件钢材的强度设计值（N/mm），应按本规范表5.0.6采用。 5．2．13 由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值，应按下式计算：

Nlw?1.4?wk?Aw （5.2.13）

式中：Aw——单个连墙件所覆盖的脚手架外侧的迎风面积。

5．2．14 连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的承载力应按下式计算：

Nl≤Nv （5.2.14）

式中：Nw——连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的受拉（压）承载力设计值，应根据相应规范规定计算。

5．2．15 当采用钢管扣件做连墙件时，扣件抗滑承载力的验算，应满足下式要求：

Nl≤Rc （5.2.15）

式中：Rc——扣件抗滑承载力设计值，一个直角扣件应取8.0kN。

5．3 满堂脚手架计算

5．3．1 立杆的稳定性应按本规范式（5．2．6-1）、式（5．2．6-2）计算。由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw，可按本规范式（5．2．9）计算。

5．3．2 计算立杆段的轴向力设计值N，应按本规范式（5．2．7-1）、式（5．2．7-2）计算。施工荷载产生的轴向力标准值∑NQk，可按所选取计算部位立杆负荷面积计算。

5．3．3 立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：

1 当满堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段；

2 当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆段进行验算；

3 当架体上有集中荷载作用时,尚应计算荷载售后服务范围内受力最大的立杆段. 5．3．4 满堂脚手架立杆的计算长度应按下式计算:

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l0?k?h (5．3．4)

式中:k——满堂脚手架立杆计算长度附加系数，应按表5．3．4采用；

h——步距；

μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单件计算长度系数，应按本规范附录C表C-1采用。 表5．3．4 满堂脚手架立杆计算长度附加系数k 高度H（m） H≤20 20＜H≤30 30＜H≤36 k 1.155 1.191 1.204 注:当验算立杆允许长细比时,取k=1。 5．3．5 满堂脚手架纵、横向水平杆计算应符合本规范第5．2．1~第5．2．5条的规定。 5．3．6 当满堂脚手架立杆间距不大于1.5×1.5m，架体四周及中间与建筑的结构进行刚性连接，并且刚性连接点的水平间距不大于4.5m，竖向间距不大于3.6m时，可按本规范第5．2．6~第5．2．10条双排脚手架的规定进行计算。

5．4 满堂支撑架计算

5．4．1 满堂支撑架顶部施工层荷载应通过可调托撑传递给立杆。

5．4．2 满堂支撑架根据剪刀撑的设置不同分为普通型构造与加强型构造，其构造设置应符合本规范第6．9．3条规定，两种类型满堂支撑架立杆的计算长度应符合本规范第 5．4．6条规定。

5．4．3 立杆的稳定性应按本规范式（5．2．6-1）、式（5．2．6-2）计算。由风荷载产生的立杆段弯矩Mw，可按本规范式（5．2．9）计算。

5．4．4 计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算： 不组合风荷载时

N=1.2∑NGk+1.4ΣNQk （5.4.4－1）

组合风荷载时

N=1.2∑NGk+0.9×1.4ΣNQk （5.4.4－2）

式中：∑NGk——永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和（kN）；

ΣNQk——可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和（kN）。 5．4．5 立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：

1 当满堂支撑架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层与顶层立杆段； 2 应符合本规范第5．3．3条第2款、第3 款的规定。

5．4．6 满堂支撑架立杆的计算长度应按下式计算，取整体稳定计算结果最不利值: 顶部立杆段： l0?k?1(h?2a) (5．4．6-1) 非顶部立杆段： l0?k?2h (5．4．6-2)

式中:k——满堂支撑架立杆计算长度附加系数，应按表5．4．6采用；

h——步距；

a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度；应不大于0.5m。当0.2m＜a＜0.5m

时，承载力可按线性插入值；

μ1、μ2——考虑满堂支撑架整体稳定因素的单件计算长度系数，普通型构造应按本规范

附录C表C-2、表C-4采用；加强型构造应按本规范附录C表C-3、表C-5采用。

表5．3．4 满堂支撑架立杆计算长度附加系数k 高度H（m） H≤8 8＜H≤10 10＜H≤20 20＜H≤30 k 1.155 1.185 1.217 1.291 注:当验算立杆允许长细比时,取=1。 5．4．7 当满堂支撑架小于4跨时，宜设置连墙件将架体与建筑结构刚性连接。当架体未设置连墙件与建筑结构刚性连接，立杆计算长度系数μ按本规范附录C表C-2~表C-5采用时，应符合下列规定：

1 支撑架高度不应超过一个建筑楼层高度，且不应超过5.2m；

2

2 架体上永久与可变荷载（不含风荷载）总和标准值不应7.5Kn/m；

3 架体上永久荷载与可变荷载（不含风荷载）总和的均布线荷载标准值不应大于7kN/m。

5．5 脚手架地基承载力计算

5．5．1 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：

pk=Nk/A≤fg （5.5.1）

式中：pk——立杆基础底面处的平均压力标准值（kPa）； Nk——上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值（kN）；

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A——基础底面面积（m）；

fg——地基承载力特征值（kPa），应按本规范公式5.5.2条规定采用。 5．5．2 地基承载力特征值的取值应符合下列规定：

1 当为天然地基时，应按地质勘探报告选用；当为回填土地基时，应对地质勘探报告提供的回填土地基承载力特征值乘以折减系数0.4；

2 由载荷试验或工程经验确定。

5．5．3 对搭设在楼面等建筑结构上的脚手架，应对支撑架体的建筑结构进行承载力验算，当不能满足承载力要求时应采取可靠的加固措施。

5．6 型钢悬挑脚手架计算

5．6．1 当采用型钢悬挑梁作为脚手架的支承结构时，应进行下列计算： 1 型钢悬挑梁的抗弯强度、整体稳定性和挠度； 2 型钢悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度； 3 型钢悬挑梁下建筑结构的承载能力验算。

5．6．2 悬挑脚手架作用于型钢悬挑梁上的立杆的轴向力设计值，应根据悬挑脚手架分段搭设高度按本规范式（5.2.7－1）、式（5.2.7－2）分别计算，并应取较大者。

5．6．3 型钢悬挑梁的抗弯强度应按下式计算：

M （5.6.3） ??max?fWn2

式中：σ——型钢悬挑梁应力值；

Mmax——型钢悬挑梁计算截面最大弯矩设计值； Wn——型钢悬挑梁净截面模量； f——钢材的抗压强度设计值。

5．6．4 型号钢悬挑梁的整体稳定应按下式计算：

Mmax （5.6.3） ?f?nW式中：υ——型钢悬挑梁的整体稳定性系数，应按现行国家标准《钢结构设计规范》

GB50017的规定采用；

W——型钢悬挑梁毛截面模量。

5．6．5 型号钢悬挑梁的挠度（图5.6.5）应符合下式规定：

????? （5.6.3）

式中：[υ]——型钢悬挑梁挠度允许值,应按本规范表5.1.8取值； υ——型钢悬挑梁最大挠度。

N N

q Lc3 Lc2 Lc1 Lc 图5.6.5 悬挑脚手架型钢悬挑梁计算示意图 N—悬挑脚手架立杆的轴向力设计值；lc—型钢悬挑梁锚固点中心至建筑楼层板边支承点的距离；lc1—型钢悬挑梁悬挑端面至建筑结构楼层板边支承点的距离；lc2--脚手架外立杆至建筑结构楼层板边支承点的距离；lc3--脚手架内立杆至建筑结构楼层板边支承点的距离；q型钢梁自重线荷载标准值

5．6．6 将型钢悬挑梁锚固在主体结构上的U形钢筋拉环或螺栓的强度应按下式计算：

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??Nm?flAl （5．6．6）

式中：σ——U形钢筋拉环或螺栓应力值；

Nm——型钢悬挑梁锚固段压点U形钢筋拉环或螺栓拉力设计值（N）；

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Al——U形钢筋拉环净截面面积或螺栓的有效截面面积（mm），一个钢筋拉环或一对螺栓

按两个截面计算；

fl——U形钢筋拉环或螺栓抗拉强度设计值，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》

2

GB50010的规定取fl=50N/mm。

5．6．7 当型钢悬挑梁锚固段压点处采用2个（对）及以上U形钢筋拉环或螺栓锚固连接时，其钢筋拉环或螺栓的承载能力应乘以0.85的折减系数。

5．6．8 当型钢悬挑梁与建筑结构锚固的压点处楼板未设置上层受力钢筋时，应经计算在楼板内配置用于承受型钢梁锚固作用引起负弯矩的受力钢筋。

5．6．9 对型钢悬挑梁下建筑结构的混凝土梁（板）应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定进行混凝土局部受压承载力、结构承载力验算，当不满足要求时，应采取可靠的加固措施。

5．6．10 悬挑脚手架的纵向水平杆、横向水平杆、立杆、连墙件计算应符合本规范第5.2节的规定。

第四章 JGJ130-2011中的强条要求

3．4．3 可调托撑受压承载力设计值不应小于40kN，支托板厚不应小于5mm。 6．2．3 主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

6．3．3 脚手架立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm(图6．3．3)。

6．3．5 单排、双排与满堂脚手架立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

6．4．4 开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并且不应大于4m。

6．6．3 高度在24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑；高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置(图6．6．3)。

9

6．6．5 开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。

7．4．2 单、双排脚手架拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差大于两步时，应增设连墙件加固。

7．4．5 卸料时各构配件严禁抛掷至地面。

8．1．4 扣件进入施工现场应检查产品合格证，并应进行抽样复试，技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831的规定。扣件在使用前应逐个挑选，有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。

9．0．1 扣件式钢管脚手架安装与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工。架子工应持证上岗。 9．0．4 钢管上严禁打孔。

9．0．5 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上；严禁悬挂起重设备，严禁拆除或移动架体上安全防护设施。 9．0．7 满堂支撑架顶部的实际荷载不得超过设计规定。 9．0．13 在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件： 1 主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆； 2 连墙件。

9．0．14 当在脚手架使用过程中开挖脚手架基础下的设备基础或管沟时，必须对脚手架采取加固措施

第五章 模板支撑系统计算案例

北碚兴现金鼎龙泉小区B区工程 转换层模板支撑专项施工方案

一、工程概况

兴现金鼎龙泉小区B区工程位置位于重庆市北碚区北温泉街道云开路1-2号， 其中B区B1、B2栋为-1/12层，负一层为车库，车库上为主体12层，标准层层高3m，建筑高度37.5m；其中B1、B2栋4.500mm层为转换层，采用梁式转换，层高4.500；转换梁规格主要有：900×1700、900×1500、500×800等；柱尺寸有：600×600、800×800、800×900、900×900、1000×900等；转换层4.500m高，现浇板厚180mm，梁最大跨度7.500m。

该层梁板柱砼均为C40。该层柱墙砼工程量约190 m3 、梁板820 m3,该层建筑面积约1653 m2。

二、转换层下一层支撑的设置

由于转换层的荷载较大，考虑其下层的承载力，在地下负一层，与转换梁支持钢管一一对应位置设置支撑钢管，采用顶撑支座，使转换梁支撑钢管力可靠传递到地基。

三、 支撑体系及模板计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制、木结构设计规范（50005-2003）、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）。

。

支撑计算简图示意

10

900x1700m转换层梁模板(扣件钢管架)计算书

（一）计算参数

1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.90； 梁截面高度 D(m):1.70

混凝土板厚度(mm):180.00；

立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La(m):0.60； 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10； 脚手架步距(m):1.60；

梁支撑架搭设高度H(m)：4.50； 梁两侧立柱间距(m):1.40；

承重架支设:多根承重立杆，木方支撑垂直梁截面，承重立杆顶部采用可调顶托； 梁底增加承重立杆根数:3； 采用的钢管类型为Φ48×3.50；

扣件连接方式:双扣件，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； 2.荷载参数

2

模板自重(kN/m):0.35；

3

砼自重(kN/m):24；

3

钢筋自重(kN/m):2.5；

2

施工均布荷载标准值(kN/m):1.5；

2

新浇混凝土侧压力标准值(kN/m):35.7；

2

倾倒混凝土侧压力(kN/m):2.0；

2

振捣混凝土荷载标准值(kN/m):2.0

11

3.材料参数

木材品种：柏木类；

2

木材弹性模量E(N/mm)：9500.0；

2

木材抗弯强度设计值fm(N/mm)：13.0；

2

木材抗剪强度设计值fv(N/mm)：1.3； 面板类型：胶合面板；

2

钢材弹性模量E(N/mm)：210000.0；

2

钢材抗弯强度设计值fm(N/mm)：205.0；

2

面板弹性模量E(N/mm)：9500.0；

2

面板抗弯强度设计值fm(N/mm)：13.0； 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数：5； 面板厚度(mm)：20.0mm；

次楞骨：2x50x100@300mm木方并放；

主龙骨：υ48.3x3.0 mm （实际为双钢管，作为安全储备） 5.梁侧模板参数 面板厚度：20.0mm

木楞间距(mm)：300；宽度80mm，高度100mm； 次楞合并根数：2；

穿梁螺栓水平间距(mm)：600； 穿梁螺栓竖向间距(mm)：600； 穿梁螺栓直径(mm)：M12；

(二)梁侧模板面板的计算（略） (三)梁侧模板内外楞的计算（略） (四)梁穿梁螺栓的计算（略） （五）梁底模板计算

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板计算。

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:

43

W = 600.00×20.00×20.00/6 = 4.00×10mm；

54

I = 600.00×20.00×20.00×20.00/12 = 4.00×10mm；

梁底模计算简图

1.抗弯强度验算

12

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

2

其中， σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm)； M -- 计算的最大弯矩 (kN.m)；

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm； q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)； 新浇混凝土及钢筋荷载设计值：

q1: 1.2×（24.00+2.50）×0.60×1.70=32.44kN/m； 模板结构自重荷载：

q2:1.2×0.35×0.60=0.25kN/m； 振捣混凝土时产生的荷载设计值： q3: 1.4×2.00×0.60=1.68kN/m；

q = q1 + q2 + q3=32.44+0.25+1.68=34.37kN/m； 跨中弯矩计算公式如下:

2

Mmax = 0.10×34.37×0.300=0.309kN.m； σ =0.309×106/4.00×104=7.73N/mm2；

梁底模面板计算应力 σ =7.73 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值

2

[f]=13.000N/mm，满足要求！

2.挠度验算

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。 最大挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:

q =（(24.0+2.50)×1.700+0.35）×0.60= 27.24KN/m； l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm；

2

E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm；

面板的最大允许挠度值:[ω] =300.00/250 = 1.200mm； 面板的最大挠度计算值:

ω = 0.677×27.240×300.04/(100×9500.0×4.00×105)=0.393mm；

面板的最大挠度计算值: ω =0.393mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 300.0 / 250 = 1.200mm，满足要求！

（六）梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木50x100二根并放间距300。（实际为50x100@100，受力性能比计算模型好，比计算偏安全。）

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.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1 = (24.000+2.500)×1.700×0.300=13.515 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m)：

13

q2 = 0.350×0.300×(2×1.700+0.900)/ 0.900=0.502 kN/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= (1.500+2.000)×0.300=1.050 kN/m； 2.方木的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×13.515+1.2×0.502=16.820 kN/m； 活荷载设计值 P = 1.4×1.050=1.470 kN/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:

3

W=5.000×10.000×10.000×2/6 = 166.67cm

4

I=5.000×10.000×10.000×10.000×2/12 = 833.32 cm； 方木强度验算:

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 = 16.820+1.470=18.290 kN/m；

2

最大弯距 M =0.1ql= 0.1×18.29×0.600×0.600= 0.658kN.m； 最大应力 σ= M / W = 0.658×106/166670= 3.48N/mm2；

2

抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm；

22

方木的最大应力计算值 3.48N/mm 小于 方木抗弯强度设计值 13.000 N/mm,满足要求! 方木抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力: V = 0.6×16.820×0.600 = 6.055 kN；

方木受剪应力计算值 τ = 3×6055.200/(2×50x100x2) = 0.908 N/mm2；

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.300 N/mm2；

22

方木的受剪应力计算值 0.908 N/mm 小于 方木抗剪强度设计值 1.300 N/mm,满足要求! 方木挠度验算:

最大挠度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:

q = 13.515 + 0.502 = 14.017 kN/m； 方木最大挠度计算值：

ω= 0.677×14.017×600.0004 /(100×9500.000×833.32×104)=0.55mm； 方木的最大允许挠度 [ω]=0.600×1000/250=2.400 mm；

方木的最大挠度计算值 ω= 0.303 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=2.400 mm，满足要求！

14

3.支撑钢管横梁的强度验算

支撑钢管横梁按照简支梁的计算如下（采用一根钢管，实际为双钢管，作为安全储备）： 荷载计算公式如下：

2

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

2

q1 = (24.000+2.500)×1.700= 45.050 kN/m；

2

(2)模板的自重(kN/m)：

2

q2 = 0.350 kN/m；

2

(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)：

2

q3= (1.500+2.000)=3.500 kN/m；

2

q = 1.2×(45.050 + 0.350 )+ 1.4×3.500 = 59.380 kN/m；

梁底支撑根数为 n，立杆纵向间距为a， 横向间距为b，梁高为h,梁底支撑方木传递给钢管横梁的集中力为P，梁侧模板传给钢管横梁的集中力为N 。

计算简图(kN)

支撑钢管变形图(m.m)

支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到：

支座反力 RA = RB=3.68 kN，中间支座最大反力Rmax=12.776 kN； 最大弯矩 Mmax=0.478 kN.m； 最大挠度计算值 Vmax=0.242 mm；

支撑钢管的最大应力 σ= Mmax /W=0.478×106/5080.0=94.160 N/mm2；

2

支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm；

22

支撑钢管的最大应力计算值 94.160 N/mm 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm,满足

15

要求!

（七）梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

（八）顶托计算（中部立杆设置）:

Rmax=12.776 kN小于顶托抗压允许强度40kN，满足要求。

（九）扣件抗滑验算（边部立杆设置）：

RA = RB=3.68 kN小于单个扣件抗滑移强度8kN，满足要求。

（十）梁立杆的稳定性计算:

梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括：

梁底支撑最大支座反力： N1 =12.776 kN ；

脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.131×(4.500-1.700)=0.709 kN； N =12.776+0.709=13.217 kN；

υ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到； i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm)：i = 1.58；

2

A -- 立杆净截面面积 (cm)： A = 4.89；

3

W -- 立杆净截面抵抗矩(cm)：W = 5.08；

2

σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm)；

2

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205.00 N/mm； lo -- 计算长度 (m)；

lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数，取值为：1.163 ；

u -- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u =1.700； 上式的计算结果：

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.163×1.700×1.600 = 3.163 m； Lo/i = 3163.360 / 15.800 = 200.000 ；

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.180 ；

钢管立杆受压应力计算值 ；σ=13217.408/(0.180×489.000) = 150.164 N/mm2；

钢管立杆稳定性计算 σ = 150.164 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 2

N/mm，满足要求！

（十）支撑基础计算

因地下车库地坪地基为岩石，其上铺有00厚砼地坪，承载力满足要求，不需计算。

第六章 模板支架的安全管理

一个中心、两个基本点、三条措施、进行4个强化，严把五关，掌握6个操作要点，实施7个在先，坚持8要，去除9个隐患，做到长久平安。

一个中心

在混凝土楼板施工中，以荷载传递为中心，使立杆中心受力和传力，尽量减小偏心。 二个基本点

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模板支架体系构件搭设齐全、合格 垫木、扣件、顶托布设到位 三条措施

第一，支模架自身方案的构造设计要到位，要有足够的安全储备； 第二，支模架与已有成型好的建筑结构之间的连接构造要设计周全；

第三，要有必要的构造增强措施，宜根据高大空间和荷载等具体情况，在构造设计中增加构造柱、构造带和构造层的作法，以确保在构造上的牢稳可靠。 四个强化

强化安全管理，强化技术交底，强化安全检查与整改，强化相关施工工艺和相关工种之间的协调工作。 严把五关

第一，要把好模架材料和模架产品关；

第二，要把好模板脚手架施工方案和施工工艺的设计审批关； 第三，要把好模板脚手架安装、拆卸的工艺关； 第四，要把好模板脚手架架设安装的检查验收关；

第五，要把好模板脚手架使用过程中的监察和动态控制关； 六个操作要点

第一，在模板脚手架方案设计与施工中，要使荷载的传力线路优先选用集中荷载直接传递到竖向主支撑杆上，其偏心愈小愈好；

第二，支模架的架设一定要做到竖直横平，使不直度、不平度控制在误差范围内； 第三，最上部的水平支撑要与竖向建筑结构顶连接牢靠，或者与竖向支撑连接牢靠；

第四，一定要注意竖向支撑之间的斜拉杆和斜支撑。在高大空间的支撑架设中，足够数量的斜拉杆和斜支撑是保证支撑整体稳定的重要设防，一定要把它架设牢靠；

第五，支撑系统的根部或底部一定要平整坚固结实，要有符合设计要求的垫板和坚固的支座，要防止支撑底部沉陷；

第六，在特殊部位，要有安全设防和安全警示标牌。 七个实施在先

第一，支模架施工方案，要编制、制订、审查在先； 第二，支模架施工方案在实施前，要技术交底在先； 第三，开始搭设支模架时，初期检查在先；

第四，架体搭设过程中，相关各方协调工作在先；

第五，搭设完成后和投入使用前，要检查、验收、签字在先； 第六，浇筑混凝土作业时，要确定浇筑顺序和注意事项在先； 第七，拆除支模架之前，再次进行技术交底和注意事项在先。 八个坚持要

第一，要以人为本，提高自我防范和安全保护能力；

第二，要做好高大支模架方案的设计和论证；方案中有构造和节点详图等； 第三，要按设计选用符合质量要求的模板产品和支撑产品以及相关的模架材料； 第四，要精心地架设支撑架和细心地拆卸；拆卸时间和拆卸方法要符合要求； 第五，要有符合要求的安全防护和安全设防； 第六，要分阶段进行方案实施过程中的安全检查；

第七，要有符合要求的支模架使用方法，控制浇筑混凝土的顺序和浇灌高度及震捣部位、深度、时间等；

第八，要从抓源头做起，抓材料标准，抓产品标准，抓产品使用方法和工艺标准，抓架设方法标准和拆卸方法标准，抓安全技术标准和安全技术规程、规范，抓检查与验收的方法和标准。 去除九隐患，十足保平安：

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第一，支模架立杆坐落的垫板下，地基不密实，有不均匀沉降；如果是楼板时，其承载力达不到要求等；

第二，立杆底端与垫板之间有空隙，立杆处于悬空状态，支撑螺母与立杆底端之间有间隙，垫板劈裂、破损严重等；悬挑支模时，悬挑梁固定的不坚实；

第三，底层横杆与地面之间距离较大时，不按要求设扫地杆；扫地杆与立杆扣接时未根根扣，而是跳着扣等；

第四，立杆接长时，采用扣件搭接且接长部位设在同一高度内；扣件扣得不紧、扣得不实等； 第五，支模架立杆上端横杆之间的距离较大，或立杆上端的悬臂长度过长等； 第六，梁底模板的水平支撑梁支得有松有紧，支得不实； 第七，立杆材质不符合要求；

第八，可调底托、可调顶托的丝杠过长，插入立杆内的长度过短，支承螺母过小等；

第九，两台泵车对称浇筑混凝土时，不是对称均匀浇筑；当一台泵车浇筑结束时去支援另一台泵车浇筑，即两台泵车在一个地方集中浇筑混凝土，多台振动器集中在一个地区内进行捣震作业等。 一侧支撑的砼板模板传来的荷载加上才行，本次作业不作计算。

课外作业：

截面为bxh=500x800mm梁支撑计算。计算简图示意见本案例右图，模板支撑构造参见附图3。立杆纵距为750mm，梁底模下木枋为50x100mm，间距100mm，计算梁底模、支撑底模木枋、立杆顶托上的钢管横梁、立杆是否满足要求。立杆顶托钢管横梁按两跨连续梁计算，因其上木枋纵梁搁置较密，其传来的荷载可以简化为均布荷载，计算简图见下。

（注：为简化计算，边模荷载可暂不考虑，RA仅作为A立柱与梁底钢管横杆连接扣件抗滑移验算，A立杆强度及稳定性计算还需将其另一侧支撑的砼板模板传来的荷载加上才行，本次作业不作计算。）

横梁计算公式如下：

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两跨连续梁，最大弯矩在中间支座B处为Mmax =MB=0.125ql2 支座B反力RB=0.125ql 支座A反力RA=0.375ql 跨中挠度Vmax=0.521 ql4/100EI

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