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文档简介
模板承重架专项方案一、工程概况1. 建设单位:宁波鹰大教育科技股份有限公司2. 工程名称: 宁波大红鹰学院杭州湾校区一期工程3. 建设地点: 宁波慈溪杭州湾新区内4. 结构类型及层数:本工程为框架结构,由学生宿舍楼23#、24#、25#楼(7F)、教工宿舍31#楼(7F)、食堂及其付房(3F)、实训中心(3F)组成。5. 建筑面积:学生宿舍约26249m2,教工宿舍约4201m2,食堂约9578 m2,实训中心约2730 m2二、编制依据1、中华人民共和国行业标准,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001)。2、浙江省地方标准,建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程(DB33/1035-2006)。以下简称规程。3、建设部 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)。4、本工程相关图纸,设计文件。5、国家、省有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件。三、模架参数汇总1、 钢管扣件参数a、施工现场实际使用483.5钢管,为确保安全,计算时采用483.2钢管性能参数。b、规范规定直角扣件、旋转扣件抗滑移性能承载力设计值可取8KN,计算时取6.4KN。c、规范规定双扣件抗滑移承载力可取12KN,从安全角度出发,计算时取9.6KN。2、模板自重标准值:无梁楼板模板取0.3 KN/m2;肋形楼板(其中包括梁的模板)取0.50 KN/m2。3、钢筋砼自重标准值:板结构取25.1KN/m3;梁结构取25.5KN/m3。四、承重架搭设质量施工要求4.1、进场模板质量标准 模板要求: (1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。 (2)外观质量检查标准(通过观察检验) 任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。每平方米单板脱胶不大于0.001m2 。每平方米污染面积不大于0.005m2 (3)规格尺寸标准厚度检测方法:用钢卷尺在距板边20mm 处,长短边分别测3 点、1 点,取8 点平均值;各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法:用钢卷尺在距板边100mm 处分别测量每张板长、宽各2点,取平均值。对角线差检测方法:用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法:用钢直尺量对角线长度,并用楔形塞尺(或钢卷尺)量钢直尺与板面间最大弦高,后者与前者的比值为翘曲度。 4.2、模板安装质量要求 必须符合混凝土结构工程施工及验收规范(GB 50204-2002)及相关规范要求。即模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。 (1)主控项目 1)安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。 检查数量:全数检查。 检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。 2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 (2) 一般项目 1)模板安装应满足下列要求: 模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;所有梁、平板模板在支模前必须及时进行清理,刷脱模剂。拼装时,接缝处缝隙用玻璃油灰填实及胶带纸胶合,避免漏浆。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 2)对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。 检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10,且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3 间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。 3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合附表1的规定; 检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10,且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3间)。 检验方法:钢尺检查。 (3)现浇结构模板安装的偏差应符合表1 的规定。 检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10,且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3间)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见表1:(检验方法:检查同条件养护试块强度试验值。检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。) (4)模板垂直度控制 1)对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,无误后,方可模板安装。 2)模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,平整度不超过2mm; 3)模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。 (5)顶板模板标高控制 每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土墙上的500线,根据层高2800mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。 (6)模板的变形控制 1)墙模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。 2)浇筑混凝土时,做分层尺竿,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,严防振捣不实或过振,使模板变形。 3)门窗洞口处对称下混凝土; 4)模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位; 5)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动; 6)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。(7)模板的拼缝、接头 模板拼缝、接头不密实时,用塑料密封条堵塞;钢模板如发生变形时,及时修整。(8)窗洞口模板 在窗台模板下口中间留置2个排气孔,以防混凝土浇筑时产生窝气,造成混凝土浇筑不密实。 (9)清扫口的留置 楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50100 洞,以便用空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。 (10)跨度小于4m 不考虑,46m 的板起拱10mm;跨度大于6m 的板起拱15mm。 (11)与安装配合 合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后方可合模。 (12)混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。 (13)为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定位使用。拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。4.3、其他注意事项 在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量。严格执行交底制度,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。 (1)胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的。 (2)进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平。 (3)模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直。 (4)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。 (5)墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。内墙穿墙螺栓套硬塑料管,塑料管长度比墙厚少23mm。 (6)门窗洞口模板制作尺寸要求准确,校正阳角方正后加固,固定,对角用木条拉上以防止变形。 (7)支柱所设的水平撑与剪刀撑,按构造与整体稳定性布置。五、模板支撑架的构造和施工要求:5.1.立杆步距的设计:a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;5.2.剪刀撑的设计:a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔4步设置。5.3.顶部支撑点的设计:a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。5.4.支撑架搭设的要求:a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求;c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。5.5.施工使用的要求:a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。六、保证支模质量的安全技术6.1模板施工前的安全技术准备1)模板构件进场后,要认真检查构件和材料是否符合设计要求,特别是承重构件其检查验收手续要齐全。2)保证运输道路畅通,现场有安全防护保护措施。3)夜间施工要做好夜间施工照明的准备工作。4)检查木工施工机具运转是否正常,电源线的漏电保护装置要齐全。5)模板施工作业前,现场施工人员(负责人)要认真向有关人员作安全技术交底,特别是新的模板工艺,必须通过试验,编制详细的作业指导书,并组织人员进行操作培训。6.2模板施工的安全要求6.2.1模板施工安全的基本要求1)模板工程作业高度在2m以上时,要严格按“高处作业安全技术规范”的要求进行操作和防护。2)采用全封闭施工,模板施工作业区,周围应设安全网、防护栏杆。3)操作人员上下通行,必须由施工电梯,上人扶梯或马道等上下,不许攀登模板或脚手架上下。4)不许在墙顶、独立梁及其他狭窄而无防护栏的模板上行走。5)不得在作业架子上,平台上堆放模板料。6)高处支模板工人所用工具不用时,要放在工具袋内,不能随意将工具、模板零件放在脚手架上,以免坠落伤人。7)木料及易燃材料要远离火源堆放。8)模板吊运必须采取防护措施,增设屏障、遮拦、围护或保护网,并悬挂醒目的警告标准牌。9)夜间施工,必须有足够的照明,各种电源线应用绝缘线,不允许直接固定在模板上。10)模板支撑不能固定在脚手架或门窗上,必须单独成支撑体系,避免发生倒塌或模板位移。6.2.2模板安装的安全技术要求1)基础及地下室工程模板安装前,应先检查基坑土壁边坡的稳定情况,发现有塌方的危险,必须采取加固措施后,才能开始作业。2)操作人员上下基坑要设扶梯。3)基坑上口边缘1米以内,不允许堆放模板构件和材料。4)模板支撑在土壁上,应在支点加垫板。地基土上立柱应垫板。5)采用起重机吊运模板等材料,要有专人指挥,被吊的模板构件和材料要捆牢,避免散落伤人,重物下的操作人员要避开起重臂的下方。6)分层、分阶的柱基支模,要待下层模板移正后,并支撑牢固。避免柱模整体歪斜。8)柱箍的间距及拉结螺栓的设置必须依据模板的设计要求做。9)梁或整体楼盖支模,应搭设牢固的操作平台,要避免上下同时作业。10)楼层支模架采用整体或钢管脚手架,各层支架的立柱应垂直,支架的层间垫板应平整,上下层立柱应在同一条直线上。11)墙模一般由定型模板拼装而成,拼装模板中要进行检查,确认牢固后方可投入使用。就位后,除用穿墙螺栓将两片模板拉牢之外,还必须设置支撑或相邻墙连成整体。6.3扣件拧紧抽样检查数量与质量判定标准项次检查项目安装扣件数量(个)抽检数量(个)允许的不合格数1连接立杆与纵(横)向水平杆或剪刀撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件51909115015128028150050112001201320058132032500112332连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处)51909115015128028150050112001201320058132032501235710七、砼成品保护按施工方案施工成型的砼成品,其棱角不受损坏,应做好以下几点;1.拆模时间:应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时方可拆除(承重模板应在与结构同条件养护的试块达到规定强度方可拆除)。2.拆模方法:拆模时不得将铁撬直接支撑在柱梁,墙板等表面撬模板,这样易产生棱角松动而损坏。拆模应用木契先将拼装一起的模板松开,拔掉拼装铁钉后就可轻易的将模板拆除。3.拆模完成后,成型砼柱四角,剪力墙角,洞口等阳角部位2米以下2.5厚松模板保护,避免在材料搬运时将成型棱角损坏而影响砼外观质量。八、模板保护1、模板新裁或钻孔须用酚醛系列油漆将锯边或钻孔涂刷三次,如发现模板面有划痕、碰伤或其它较轻损伤,应立即刷酚醛漆。2、严禁硬物碰状、撬棍敲打和随意抛掷模板,严禁在模板面拖拉钢筋。3、新模板在使用三次后,每次要使用脱模剂。模板使用后每次应及时清洁板面。4、模板每次周转下来须垫方木,边角对齐堆放在平整的地面上。板面不得与地面接触。5、模板露天堆放须盖防水布。6、长期存储要保持模板通风良好,防止日晒雨淋,并定期检查。九、加固措施钢管扣件检测不合格,在设计施工时采取以下加固措施:1、在计算时扣件安全系数按80%计算2、水平纵横杆间距缩小。3、大梁下增加双扣件确保安全支撑架高51m模板及支架计算书一、楼板模板支架计算本工程模板支撑架高5.1米,施工总荷载8.332kN/m2,为确保施工安全,编制本专项施工方案。设计范围包括:楼板,长宽5m3.5m,楼板厚0.11m。1、搭设方案(一)基本搭设参数模板支架高H为5.1m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.8m,立杆纵距la取0.8m,横距lb取0.8m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.06m。整个支架的简图如下所示。模板底部的方木,截面宽50mm,高70mm,布设间距0.3m。(二)材料及荷载取值说明本支撑架使用 483.2钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,应经试验,在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。按荷载规范和扣件式钢管模板支架规程,模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。2、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上,按照底模底模方木/钢管横向水平钢管扣件/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。其中,取与底模方木平行的方向为纵向。(一)板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁计算,如图所示: (1)荷载计算,此时,模板的截面抵抗矩为:w800182/6=4.32104mm3;模板自重标准值:x10.30.8 =0.24kN/m;新浇混凝土自重标准值:x20.11240.8 =2.112kN/m;板中钢筋自重标准值:x30.111.10.8 =0.097kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x410.8 =0.8kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x520.8=1.6kN/m。g1 =(x1+x2+x3)1.2=(0.24+2.112+0.097)1.2=2.939kN/m;q1 =(x4+x5)1.4=(0.8+1.6)1.4 =3.36kN/m;对荷载分布进行最不利组合,最大弯矩计算公式如下:Mmax= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.12.9390.32-0.1173.360.32= -0.062kNm;(2)底模抗弯强度验算 = M/Wf =0.062106 /(4.32104)=1.431N/mm2底模面板的受弯强度计算值 =1.431N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =15N/mm2,满足要求。(3)底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.62.9390.3+0.6173.360.3=1.151kN;按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算: =3Q/(2bh)fv =31150.877/(280018)=0.12N/mm2;所以,底模的抗剪强度 =0.12N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.4N/mm2满足要求。(4)底模挠度验算模板弹性模量E=6000 N/mm2;模板惯性矩 I=800183/12=3.888105 mm4;根据JGJ1302001,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,底模的总的变形按照下面的公式计算: =0.677(x1+x2+x3)l4/(100EI)=0.677(0.24+2.112+0.097)3004/(1006000388800)=0.058mm;挠度设计值 =Min(300/150,10)=2mm底模面板的挠度计算值 =0.058mm小于挠度设计值v =Min(300/150,10)mm ,满足要求。(二)底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算(1)荷载计算模板自重标准值:x1=0.30.3=0.09kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=0.11240.3=0.792kN/m;板中钢筋自重标准值:x3=0.111.10.3=0.036kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x4=10.3=0.3kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=20.3=0.6kN/m;g2 =(x1+x2+x3)1.2=(0.09+0.792+0.036)1.2=1.102kN/m;q2 =(x4+x5)1.4=(0.3+0.6)1.4=1.26kN/m;支座最大弯矩计算公式如下:Mmax= -0.1g2la2-0.117q2la2= -0.11.1020.82-0.1171.260.82=-0.165kNm;(2)方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩 W=bh2/6=50702/6=4.083104 mm3; = M/Wf =0.165106/(4.083104)=4.038N/mm2;底模方木的受弯强度计算值 =4.038N/mm2 小于抗弯强度设计值fm =13N/mm2 ,满足要求。(3)底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.61.1020.8+0.6171.260.8=1.151kN;按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算: =3Q/(2bh)fv =0.493N/mm2;所以,底模方木的抗剪强度 =0.493N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。(4)底模方木挠度验算方木弹性模量 E=9000 N/mm2;方木惯性矩 I=50703/12=1.429106 mm4;根据JGJ1302001,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,方木的总的变形按照下面的公式计算: =0.677(x1+x2+x3)la4/(100EI)=0.677(0.09+0.792+0.036)8004/(10090001429166.667)=0.198mm;挠度设计值 =Min(800/150,10)=5.333mm底模方木的挠度计算值 =0.198mm 小于 挠度设计值v =Min(800/150,10)mm ,满足要求。(三)板底横向水平钢管的强度与刚度验算根据JGJ1302001,板底水平钢管按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。 (1)荷载计算材料自重:0.035kN/m;方木所传集中荷载:取(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即p=1.1g2la+1.2q2la=1.11.1020.8+1.21.260.8=2.179kN;按叠加原理简化计算,钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。(2)强度与刚度验算横向水平钢管计算简图、内力图、变形图如下: 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力 Rmax = 6.346 kN ;钢管的最大应力计算值 = 0.475106/4.73103=100.334 N/mm2;钢管的最大挠度 max = 0.748 mm ;支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 =100.334 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度计算值 =0.748小于最大允许挠度 v=min(800/150,10) mm,满足要求!(四)扣件抗滑力验算板底横向水平钢管的最大支座反力,即为扣件受到的最大滑移力,扣件连接方式采用单扣件,扣件抗滑力按下式验算 NRc N=6.346kN;单扣件抗滑移力N=6.346kN小于 Rc=6.4kN ,满足要求。(五)立杆稳定性验算 立杆计算简图1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载。根据规程,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算: N = 1.35NGK + 1.4NQK 其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板(通过顶部扣件)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部扣件的滑移力(或可调托座传力),根据前节扣件抗滑力计算,此值为F1=6.346kN。除此之外,根据规程条文说明4.2.1条,支架自重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=0.155.1=0.765kN;立杆受压荷载总设计值为:Nut=F1+F21.35=6.346+0.7651.35=7.379kN;其中1.35为下部钢管、扣件自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数。(2)立杆稳定性验算。按下式验算 =Nut/(AKH)f -轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比按规程附录C采用; A -立杆的截面面积,取4.5102mm2; KH -高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按规程5.3.4采用;计算长度l0按下式计算的结果取大值:l0=h+2a=1.8+20.06=1.92m;l0=kh=1.1631.2721.8=2.663m;式中:h-支架立杆的步距,取1.8m; 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,取0.06m; -模板支架等效计算长度系数,参照规程附表D1,取1.272; k -计算长度附加系数,按规程附表D2取值为1.163;故l0取2.663m;=l0/i=2.663103 /15.9=168;查规程附录C得 = 0.251;KH=1/(1+0.005(H-4)KH=1/1+0.005(5.1-4)=0.995; =N/(AKH)=7.379103 /(0.2514.51020.995)=65.69N/mm2;立杆的受压强度计算值 =65.69N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。2、组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载。根据规程,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:Nut7.379kN;风荷载标准值按下式计算:Wk=0.7zsWo=0.71.170.2730.5=0.112kN/m2;其中 w0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:w0 = 0.5 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:z= 1.17 ; s - 风荷载体型系数:取值为0.273;Mw=0.851.4Mwk=0.851.4Wklah2/10=0.851.40.1120.81.82/10=0.034kNm;(2)立杆稳定性验算 = Nut/(AKH)+Mw/Wf =N/(AKH)+Mw/W=7.379103/(0.2514.51020.995)+0.034106 /(4.73103)=72.98N/mm2;立杆的受压强度计算值 =72.98N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。二、240800梁模板支架计算1、参数信息本算例中,取KL1作为计算对象。梁的截尺寸为240mm800mm,模板支架计算长度为3.5m,梁支撑架搭设高度H(m):5.1,梁段集中线荷载(kN/m):8.274。结合工程实际情况及公司现有施工工艺采用梁底支撑小楞平行梁跨方向的支撑形式。(一)支撑参数及构造梁两侧楼板混凝土厚度(mm):110;立杆纵距la(m):0.8;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.6;立杆步距h(m):1.8;板底承重立杆横向间距或排距l(m):0.8;梁两侧立杆间距lb(m):0.8;(二)材料参数面板类型为胶合面板,梁底支撑采用方木。竖向力传递通过单扣件。木方截面为50mm70mm,梁底支撑钢管采用483.2钢管,钢管的截面积为A=4.50102mm2,截面模量W=4.73103mm3,截面惯性矩为I=1.14105 mm4。木材的抗弯强度设计值为fm13 N/mm2,抗剪强度设计值为fv1.3 N/mm2,弹性模量为E9000 N/mm2,面板的抗弯强度设计值为fm15 N/mm2,抗剪强度设计值为fv1.4 N/mm2,面板弹性模量为E6000 N/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。(三)荷载参数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W00.5kN/m2;风荷载高度变化系数为z1.17,风荷载体型系数为s0.29。2、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,以梁底小横杆之间的距离宽度的面板作为计算单元进行计算。本工程中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 400.0018.0018.00/6 = 2.16104mm3;I = 400.0018.0018.0018.00/12 =1.94105mm4;1、荷载计算模板自重标准值:q10.300.400.12kN/m;新浇混凝土自重标准值:q20.8024.000.407.68kN/m;梁钢筋自重标准值:q30.801.500.400.48kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:q41.000.400.40kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:q52.000.400.80kN/m。底模的荷载设计值为:q=1.35(q1+q2+q3)+1.4(q4+q5)=1.35(0.12+7.68+0.48)+1.4(0.40+0.80)=12.86kN/m;2、抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wfm梁底模板承受的最大弯矩计算公式如下:Mmax=0.125ql20.12512.860.120.12=0.023kNm;支座反力为R1=0.375ql=0.579 kN;R21.25ql1.929 kN,R30.375ql0.579 kN;最大支座反力R=1.25ql1.929 kN; = M/W=2.31104/2.16104=1.1N/mm2;面板计算应力 =1.1 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 fm =15N/mm2,满足要求!3、抗剪强度验算面板承受的剪力为Q=0.964 kN,抗剪强度按照下面的公式计算: =3Q/(2bh)fv =30.9641000/(240018)=0.201N/mm2;面板受剪应力计算值 =0.20小于fv=1.40N/mm2,满足要求。4、挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用荷载标准值,根据JGJ1302001,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:=0.521qkl4/(100EI)=min(l/150,10)其中,l-计算跨度(梁底支撑间距): l =120.00mm;面板的最大挠度计算值: = 0.5218.28120.004/(1006000.001.94105)=0.008mm;面板的最大允许挠度值 = min(120.00/150,10)=0.80mm面板的最大挠度计算值 =0.01mm 小于 面板的最大允许挠度值 = 0.80mm,满足要求!3、梁底纵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=50.0070.0070.00/6 =4.08104 mm3; I=50.0070.0070.0070.00/12 = 1.43106 mm4; 1、荷载的计算按照二跨连续梁计算,支撑小楞承受由面板支座反力传递的荷载。q=1.9290.240/0.4001.157kN/m。2、抗弯强度验算 = M/Wfm最大弯矩 M =0.1251.1570.402= 0.023 kNm;最大剪力 Q =0.6251.1570.40= 0.289 kN;最大受弯应力 = M / W = 2.31104/4.08104 = 0.567 N/mm2;支撑小楞的最大应力计算值 = 0.567 N/mm2 小于支撑小楞的抗弯强度设计值fm=13.000 N/mm2,满足要求!3、抗剪强度验算截面最大抗剪强度必须满足: =3Q/(2bh)fv支撑小楞的受剪应力值计算: = 32.89102/(250.0070.00) = 0.124 N/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 = 0.124 N/mm2 小于 支撑小楞的抗剪强度设计值 fv= 1.30 N/mm2,满足要求!4、挠度验算=0.521ql4/(100EI)=min(l/150,10)支撑小楞的最大挠度计算值 = 0.5214.968400.004 /(1009000.001.43106)=0.052mm;支撑小楞的最大挠度计算值 = 0.052 mm 小于 支撑小楞的最大允许挠度 v =min(400.00/ 150,10) mm,满足要求!4、梁底横向支撑钢管的强度验算梁底横向支撑承受梁底木方传递的集中荷载。对支撑钢管的计算按照集中荷载作用下的简支梁进行计算。计算简图如下:1 、荷载计算梁底边支撑传递的集中力:P1=R1=0.579kN梁底中间支撑传递的集中力:P2=R2=1.929kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:P3=(0.800-0.240)/40.400(1.20.11024.000+1.41.000)+1.220.400(0.800-0.110)0.300=0.455kN 计算简图(kN) 变形图(mm) 弯矩图(kNm)经过连续梁的计算得到:N1=N2=1.997 kN;最大弯矩Mmax=0.675 kNm;最大挠度计算值 max=1.707 mm;最大受弯应力 = M / W = 6.75105/4.73103 = 142.710 N/mm2;梁底支撑小横杆的最大应力计算值 = 142.710 N/mm2 小于 梁底支撑小横杆的抗弯强度设计值 fm =205.000 N/mm2,满足要求!梁底横向支撑小楞的最大挠度: =1.707 mm;梁底支撑小横杆的最大挠度计算值 = 1.707 mm 小于 梁底支撑小横杆的最大允许挠度 v =min(800.00/ 150,10) mm,满足要求!5、梁跨度纵向支撑钢管计算作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。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=1.997 kN。 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax = 0.28 kNm ;最大变形 max = 0.505 mm ;最大支座力 Rmax = 2.297 kN ;最大应力 =M/W= 0.28106 /(4.73103 )=59.108 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 fm =205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 = 59.108 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度 =0.505mm小于最大允许挠度v=min(800/150,10)mm,满足要求!6、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): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=2.297 kN;R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 7、不组合风荷载时,立杆的稳定性计算1、立杆荷载根据规程,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 =2.297 kN ;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=1.350.155.101.03kN;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:F3=1.35(0.80/2+(0.80-0.24)/2)0.80(0.30+24.000.11)=2.159 kN;立杆受压荷载总设计值为:N =2.297+1.033+2.159=5.488 kN;2、立杆稳定性验算 = Nut/(AKH)f - 轴心受压立杆的稳定系数; A - 立杆的截面面积,按规程附录B采用;立杆净截面面积 (cm2): A = 4.5; KH-高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按规程 5.3.4采用;计算长度l0按下式计算的结果取大值: l0 = h+2a=1.80+20.60=3.000m; l0 = kh=1.1631.2721.800=2.663m;式中:h-支架立杆的步距,取1.8m; 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,取0.6m; - 模板支架等效计算长度系数,参照扣件式规程附表D1, =1.272; k - 计算长度附加系数,取值为:1.163 ;故l0取3.000m; = l0/i = 3000 / 15.9 = 189 ;查规程附录C得 = 0.201;KH=1/1+0.005(5.10-4) = 0.995; =N/(AKH)=5.488103/(0.201 450.0000.995)= 61.013 N/mm2;立杆的受压强度计算值 = 61.013 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2 ,满足要求。8、组合风荷载时,立杆稳定性计算1、立杆荷载根据规程,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:Nut5.488kN;风荷载标准值按照以下公式计算 经计算得到,风荷载标准值wk =0.7zsWo= 0.7 0.51.170.29 = 0.119 kN/m2;其中 w0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:w0 = 0.5 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:z= 1.17 ; s - 风荷载体型系数:取值为0.29;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为Mw = 0.85 1.4wklah2/10 =0.850 1.40.1190.81.82/10 = 0.037 kNm;2、立杆稳定性验算 =Nut/(AKH)+Mw/Wf =N/(AKH)=5.488103/(0.201 450.0000.99)+36629.742/4730.000= 68.757 N/mm2;立杆的受压强度计算值 = 68.757 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2 ,满足要求。9、模板支架整体侧向力计算1、根据规程4.2.10条,风荷载引起的计算单元立杆的附加轴力按线性分布确定,最大轴力N1表达式为:N1 =3FH/(m+1)Lb)其中:F-作用在计算单元顶部模板上的水平力(N)。按照下面的公式计算:F =0.85AFWkla/(La)AF-结构模板纵向挡风面积(mm2),本工程中AF=3.501038.00102=2.80106mm2;wk -风荷载标准值,对模板,风荷载体型系数s取为1.0,wk =0.7zsw0=0.71.171.00.5=0.410kN/m2;所以可以求出F=0.85AFwkla/La=0.852.8010610-60.4090.8/3.51000=222.768N。H-模板支架计算高度。H=5.100 m。m-计算单元附加轴力为压力的立杆数为:0根。lb-模板支架的横向长度(m),此处取梁两侧立杆间距lb0.800 m。la -梁底立杆纵距(m),la=0.800 m。La-梁计算长度(m),La=3.500 m。综合以上参数,计算得N1=3222.7685100.000/(0+1)800.000)=4260.438N。2、考虑风荷载产生的附加轴力,验算边梁和中间梁下立杆的稳定性,当不考虑叠合效应时,按照下式重新计算: =(Nut+N1)/(AKH)f计算得: =(5488.436 + 4260.438) / (0.201 450.000 0.995)=108.375N/mm2。 = 108.375 N
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