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1、建筑施工模板支撑系统,随着高层建筑日益增 多，建筑结构日趋复杂， 脚手架与模板工程在搭设、 施工、使用中作业危险因 素多，极易发生伤亡事故。 有关数据表明，因脚 手架与模板问题造成的人 身伤亡事故在所有工程施 工伤亡事故中所占的比例 非常高（30%以上），是 群死群伤工程事故的高发 地 !,2005年9月6日，位于北京西单的西西工程4号地综合楼工地发生模板支架 坍塌事故，事发时现场共有47名工人施工。事故造成8人死亡，20多人受伤。,2007年9月6日 郑州富田太阳城中心采光井模板支架坍塌, 共造成7人死亡，17人受伤,2008年1月2日上午 合肥建筑工地发生模板坍塌事故，正在浇筑砼的十多 人
2、被埋，造成12人受伤，1人死亡！,2008年11月21日，博兴县体育活动中心游泳乒乓球馆二楼楼顶突然坍塌，20余工人随楼顶落下，18人受伤住院。,2010年1月3日14时20分许，由云南建工市政公司承建的昆明新机场配套引桥工程发生垮塌，共造成7人死亡，8人重伤，26人轻伤。,2010年1月12日中午11点50分左右，芜湖华强文化科技产业园配送中心工地混凝土浇筑过程中发生倒塌事故，十余名工人被压。截至19时20分，已有6名工人死亡、7人受伤，还有2名工人生死不明。,2010年1月12日中午11点50分左右，芜湖华强文化科技产业园配送中心工地混凝土浇筑过程中发生倒塌事故，十余名工人被压。截至19时
3、20分，已有6名工人死亡、7人受伤，还有2名工人生死不明。,模板支撑系统坍塌事故原因分析,材料方面,管理方面,计算方面,构造方面,施工方面,构造原因,垂直与水平剪刀撑的设置,水平杆与扫地杆的设置,关于立杆伸出顶层水平杆长度a,构造原因,侧向支撑（剪刀撑）设置不足，导致失稳。,图示一,图示二,扣件规范参照了英国标准，但构造要求没有英国标准严格。按英国标准，横向框格与纵向框格设斜杆者均占一半，接近于“几何不可变杆系结构”,构造原因,建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：,满堂模板和共享空间模板支架立柱，在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑；中间在纵横向应每隔1Om左右设由下至上的
4、竖向连续式剪刀撑，其宽度宜为46m，并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑(图6.2.4-1),剪刀撑设置,建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：,当建筑层高在820m时，除应满足上述规定外，还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑，在有水平剪刀撑的部位，应在每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑(图6.2.4-2)。,建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：,当建筑层高超过20m时，在满足以上规定的基础上，应将所有之字斜撑全部改为连续式剪刀撑.,1、在立柱底距地面200mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。 2、可调支托底部的立柱顶端应沿
5、纵横向设置一道水平拉杆。 3、扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，进行平均分配确定步距后，在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。 4.高度820m时，在最顶步距两水平拉杆中间应加设一道水平拉杆 5.高度大于20m时，在最顶两步距水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆 6、所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。,水平杆与扫地杆,板模板支架,不设置扫地杆时立杆的稳定性计算:,步距1.8米，计算长度取3.6米，采用48 3.0钢管 = Lo/i=360/1.59=226 查表得=0.149 N=20
6、5 4.24 102 0.149/1000=12.9KN,设置扫地杆时立杆的稳定性计算公式:,步距1.8米，计算长度取3.6米，采用48 3.0钢管 = Lo/i=180/1.59=113.2 查表得=0.475 N=205 4.24 102 0.475/1000=41.3KN,北京西西工程现场照片,支撑梁、板的支架立柱构造与安装应符合下列规定: 1、梁和板的立柱，其纵横向间距应相等或成倍数。,其它强制性条文标准,2、钢管立柱底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托，U形支托与楞梁两侧间如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保
7、证上下同心。,其它强制性条文标准,3、当支架立柱高度超过5m时，应在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位，按水平间距69m、竖向间距23m与建筑结构设置一个固结点。,4、钢管规格、间距、扣件应符合设计要求。每根立柱底部应设置底座及垫板，垫板厚度不得小于50mm。,5、立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。,6、严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平拉杆上。,材料原因,钢管壁厚变薄，发生弯曲变形,扣件合格率低，扭力矩不够,钢管,抗弯强度：,立杆稳定性：,不同壁厚钢管参数
8、计算,扣件抗滑承载力,影响扣件抗滑承载力的几个因素： 1、扣件本身质量，自重普遍不够。 2、使用年限 3、扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40Nm，且不应大于65Nm,有关部门调查结果，扣件扭力矩平均达不到25N.m,达到40N.m的不到10%，许多只是扭上，扭力矩大约10N.m,建议：对扣件抗滑承载力加一个0.8左右的折减系数。,计算方面,模板方案不计算或计算书套用情况普遍。,荷载取值与传递路线、计算模型与公式等不正确,方案编制人员力学知识较缺乏，对规范理解有误！,其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ； A - 立杆净截面面积(cm2) ； - 轴心受压稳定系数,由长细比= Lo/i 查
9、表； Lo - 计算长度 (m)； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：205.00 N/mm2；,立杆的稳定性计算公式:,轴心受压构件的稳定系数 ,扣件式钢管脚手架规范规定： 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。,模板安全技术规范规定： 5.1.7 承重的支架柱，其荷载应直接作用于立杆的轴线上，严禁承受偏心荷载，并应按单立杆轴心受压计算。 6.1.9 立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中
10、心距主节点不宜大于步距的1/3。,偏心荷载影响,立杆连接处是薄弱环节,实验表明：对接扣件的承载能力比搭接高2.14倍。,立杆连接处是薄弱环节,只要立杆稍有偏心，此处变形就很大，破坏在此 首先发生。搭设高度愈大，对接扣件连接节点愈多， 侧向变形就愈明显，一旦侧向变形较大时，该节点处 产生弯曲变形改变原计算力学数学模型，致使立杆钢 管应力突然增大，导致整个支撑系统破坏而发生倒塌 事故。,计算时，按单杆轴心受压构件计算，但实际施工中，立杆承受偏心荷载。 荷载-模板-方木-水平钢管-扣件-立杆1 -扣件-立杆2 当荷载P=20KN对立杆偏心矩为55mm时 其偏心荷载产生的弯矩: M=200.055=1
11、.1KN.m 立杆由偏心荷载产生的应力为： 1.1105/4.49103=245MPaf=205MPa,偏心荷载影响,偏心荷载影响,由于水平横杆会对立杆产生偏心弯矩，建议模板支架搭设时，将横杆对称相间放置。水平杆A与B对立杆产生的偏心弯矩正好相反，通过横向水平杆C得到平衡。相反，如果水平杆在同一侧放置，对立杆产生偏心弯矩叠加效应，对支模架产生倾覆力，应该禁止！,关于计算长度问题:,扣件式钢管脚手架规范JGJ130-2001规定： L0=h+2a (公式二：L0=k1k2(h+2a) (公式三： L0=kuh) h支架立杆的步距 a模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,建筑施工
12、模板安全技术规范JGJ162-2008规定： 计算长度采用纵横向水平拉杆的最大步距，最大步距不得大于1.8m。,板模板支架,板模板支架（设置顶托）,关于计算长度问题:,扣件抗滑移计算,单扣件抗滑承载力取8KN 双扣件取12KN 大于12KN时应采用顶托！,1、模板及其支架自重标准值G1K,应根据模板设计图纸计算确定。肋形或无梁楼板模板自重标准值应按下表采用（ kN/ m ）。 木模板 定型组合钢模板 平板的模板及小梁 0.3 0.5 楼板模板（含梁模板） 0.5 0.75 楼板模板及其支架 （层高4m以下） 0.75 1.10 面板采用12mm厚竹胶板，次楞采用68cm方木，间距20cm时，经
13、测算自重值为0.17kN/ m。次楞采用钢管时自重值为0.21kN/ m。,荷载标准值 一、永久荷载标准值,2、新浇砼自重标准值G2K,普通混凝土可采用24KN/m； 其他混凝土应按其实际（测）重力密度计算,3、钢筋自重标准值G3K,应根据工程设计图确定 ； 对一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值：楼板可取1.1kN；梁可取1.5kN。,4、新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值 G4K,可按下列公式计算，并取其中的较小值：,c混凝土的重力密度（kN/m3）； V混凝土的浇筑速度（m/h）； t0新浇混凝土的初凝时间（h），可按试验确定；当缺乏试验资料时，可采用t0200/（T15）
14、（T为混凝土的温度）；,4、新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值 G4K,1外加剂影响修正系数；不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2； 2混凝土坍落度影响修正系数；当坍落度小于30mm时，取0.85；坍落度为5090mm时，取1.00；坍落度为110150mm时，取1.15； 说明：泵送砼坍落度150mm，取1.2。 H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；,5、其它永久荷载标准值,冷天施工时保温层及雪荷载，按实际材料计算。,二、可变荷载标准值,1、施工人员及设备荷载标准值 Q1K,当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布活荷载可取2.5kN/m2，再用集中荷
15、载2.5kN进行验算，比较两者所得的弯矩值取其大值；当计算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可取1.5kN/m2；当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。 泵送砼时，当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布活荷载可取4kN/m2。当计算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可取2.4kN/m2；当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.6kN/m2。,荷载标准值 二、可变荷载标准值,1、施工人员及设备荷载标准值 Q1K,2、振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2K,对水平面模板可采用2kN/m2，对垂直面模板可采用4kN/m2,3、倾倒混凝土时，对垂直面模板产生的水平荷载标准值Q3K,应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB500092001（2006年版）中的规定计算，其中基本风压值应按规范附表D.4中n10年的规定采用，并取风振系数z1。 k= zzs0 z高度z处的风振系数。 z 风压高度变化系数。 s 风荷载体形系数。 0 基本风压。,荷载标准值 三、风荷载标准值,风压高度变化系数z,查建筑结构荷载规范：,地面粗糙度,风荷载体形系数s,荷载设计值,一、永久荷载的分项系数 （1） 当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.
