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文档简介

深圳地铁5号线百鸽笼车站支模施工组织设计一、编制依据深圳地铁5号5305标百鸽笼车站土建工程主体结构施工图,铁道部第三勘察设计院。建筑结构荷载规范GB50009-2001。混凝土结构设计规范GB50010-2002。建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 。钢结构设计规范GB 50017-2003。深圳地铁5号线5305标百鸽笼站施工组织设计;结构静力计算手册;深圳市城市轨道交通建设工程施工安全检查标准;钢结构设计规范(GB500172003);广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法二、工程位置及范围 百鸽笼站位于龙岗区布吉街道办百鸽笼,所在地区为台地,地形起伏较大,现为道路与工厂,场地开阔,不平坦,地面高程34.8054.00m。百鸽笼站站台计算长度中心里程CK33+018.356,起讫里程CK32+806.390 CK33+192.832,长度386.442m,线间距约16.7m。为2层地下站,一岛一侧式站台,站台计算长度中心处轨面高程25.3m,底板高程24.74m。规划地面标高为40.0m,顶板埋深3.17m,底板埋深约16.26m,标准段宽度26.0米。三、设计概况首先研究主体结构施工图及主体结构施工方案,主体结构标准段剖面图如图1:图1 主体结构剖面图1、根据主体结构施工图纸,最大净高情况如下:(a)站厅层最大净高为4.75m;(b)站台层净高6.04m;2、本站梁有几种形式,主要截面尺寸包括有2000mm1000mm、2000mm550mm、800mm1400mm,中板板厚为400mm,顶板板厚900mm。 四、高支模的重点、难点和对策1、高支模安全性要求高,技术难度大,技术要求高,必须通过严格的计算确保施工安全。针对这一情况,拟在高支模施工中采取以下措施:(1)严格按照规范及相关文件要求进行设计,通过严密的计算,确保高支模系统的安全。(2)严格按照规范及相关文件要求做好高支模的构造措施。(3)做好施工管理,严格按照施工方案要求进行施工。(4)布置好支撑系统的监测点,做好施工监测。2、根据施工进度安排及关键工期目标的要求,留给本次施工使用的时间极为有限,本次高支模的关键是施工进度快,因此短时间内需要投入的材料及人力、物力相当大,材料周转难度大。根据上述情况,为满足工期目标的要求,在高支模施工中重点做好以下工作:(1)加大材料投入,保证支撑系统及模板的供应满足施工进度的要求。(2)做好施工总体策划,安排好流水施工,提高材料的周转效率。(3)做好高支模系统设计,在确保安全的情况下,充分节省材料。五、编制说明1、依据 广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法高支模定为“高支撑模板系统(以下简称高支模)是指高度大于或等于4.5米的模板及其支撑系统”,结合本工程设计要求,本项目模板及其支撑系统属于高支模。2、本方案按要求组织专家审查。3、由于高支模是支撑在底板面上,底板为C30钢筋混凝土板,承载力大,所以不需要验算钢管立柱的基础承载力。4、由于本站为地下车站,高支模施工在地面以下进行,因此不考虑风荷载组合计算。5、本工程高支模支撑系统采用扣件式钢管脚手架,模板采用胶合模板。6、本方案适应于本工程主体及附属结构模板及其支撑系统。六、施工部署及施工组织1、施工区段划分 根据工程特点及柱位布置情况,同时考虑到充分利用工作面,合理安排流水施工作业,在满足技术规范要求下,施工区段分缝按以下原则进行。(1)、垂直施工缝设置 本站主体结构全长358m,标准段宽26m。根据设计要求主体结构环向施工缝间距1216m,且要求环向施工缝布置在柱距1/31/4范围。考虑到本工程结构特点及柱位布置情况,主体结构划分成25个施工段。详见附图1主体结构垂直施工缝示意图。(2)、水平施工缝设置 根据防水施工图纸要求,车站水平方向设置两道施工缝,一道设置在底板腋角以上30cm处,另一道设置在中板以上30cm处;柱水平施工缝设在板面上和梁底面以下。具体布置见图2主体结构水平施工缝布置图(图例交界面为施工缝位置)。图2 主体结构水平施工缝布置图2、施工顺序 (1)、根据土方的开挖顺序,车站主体结构施工从东西向中段方向推进,并根据垂直施工缝的划分情况形成流水作业。 (2)、在每个流水段上,施工顺序为:底板(浇注侧墙至底板腋角上30cm)中柱站台层侧墙、中板中柱站厅层侧墙、顶板(如图3主体结构施工顺序图)。图3主体结构施工顺序图 (3)、浇筑侧墙和板混凝土时,首先浇筑侧墙混凝土至板底50cm,然后浇筑板砼。 (4)、混凝土,从板中间往侧墙两侧浇筑,且侧墙混凝土必须分层、两侧同步对称浇筑。七、模板工程施工总体设计1、模板工程总体设计 本工程采用如下模板体系:侧墙、中板、顶板、柱模均采用木模板,模板厚18mm。同时,依据结构受力计算,对结构墙体、顶板以及梁体分别采用不同的组合。其中站台层侧墙和中板一起浇注、站厅层侧墙和顶板一起浇注,模板支撑体系采用满堂扣件式钢管支架,具体的间距根据不同的部位分别计算确定。本工程模板按以上设计达到了安全可靠,装拆方便;加快施工速度;经济合理,满足多次使用要求,并能确保工程质量。2、施工条件 (1)、本工程为两层双柱三跨钢筋砼现浇框架结构,砼采用泵送浇筑。根据本工程的特点和现场实际情况,结构模板选用18mm厚胶合板,横、竖楞均选用100100mm木枋,脚手架材料选用483.5钢管,满堂红钢管脚手架作为支撑本站高支模支撑系统。 (2)、由于本站为地下车站,周边环境对高支模系统无影响。 (3)、材料运输采用汽车吊配合。 (4)、上层部分施工时混凝土龄期尚未达到规范要求的28天要求,将采取保留下层支撑的措施进行处理,且中板支撑体系要待本层混凝土强度达到设计强度的100%后再拆除。 (5)、混凝土的入模温度按30摄氏度考虑。3、施工准备(1)、技术准备 (a)组织技术人员认真研究设计图纸和主体结构施工方案,做好施工图纸会审及施工技术和安全交底。 (b)认真编制高支模专项施工方案,组织各级人员认真学习,明确技术要点,加强施工控制,减少和避免施工误差,确保高支模系统的安全与施工质量。 (c)做好高程和坐标控制点的设定和保护,做好施工放样。(2)、材料设备准备 (a)机具准备:组织机械设备进场,使用前的检验维修保养,确保运转正常,机械设备进场报验。 (b)材料进场:组织高支模用的模板、扣件式钢管脚手架、枋木等材料进场并按指定位置堆放。本工程使用的主要材料有: 支撑系统本工程模板支撑系统采用的是483.5扣件式钢管脚手架; 支承木枋采用100mm100mm松木枋; 模板采用18mm厚胶合木模板。4、主要机械设备、劳动力及材料进场计划(1)、机械、设备配置原则 (a)机械设备的选型配备,是按合同文件中所安排的施工总进度计划和月高峰强度而制定的,同时考虑了特殊情况下的应急设备、备用设备、备用电源以及赶工条件下的设备配置,确保施工工期和工程质量,满足工程施工的需要。 (b)机械设备以新好设备为主,部分施工机械设备需租赁或新购。(c)确保进场机械设备的性能完好、设备数量充足,保证工程的施工进度满足业主的要求。(2)、主要机械设备计划主要机械设备计划详见表1拟投入本工程的主要机械表。机械名称规格型号额定功率(kW)或容量(m3)、吨位数量(台)备注汽车吊PY5311JQZ2525T1电焊机BX3-50010KW2钢筋调直机GT-50001KW2钢筋切断机GQ402KW2弯曲机GW40-12KW2圆盘踞MJ1092KW2全站仪SET2000索佳1经纬仪J2索佳1套丝机GTS-22KW2表1 拟投入本工程的主要机械表(3)、劳动力进场计划本标段工程量大,工期紧张,为确保本站按照业主的要求,顺利、优质高效地完成施工任务,对劳动力资源进行了精细的计划(见表2)。在施工期间要求对所有人员进行培训、持证上岗,确保其适合本工作岗位的要求。根据本次施工的特点,综合考虑工程的工期要求和施工场地条件的限制,确定模板施工的劳动力数量。表2 模板工程主要工种劳动力最大用量计划表 序号工种人数1模板工502架子工603电工64测量工65起重工86杂工20合计172人注:以上人员必要时根据施工情况适时增减人数。(4)、主要材料计划68表3 主要材料计划表序号施工项目材料名称规格mm数量单位1高支模施工木模板1830*915*186000m22钢 管48*3.5mm300t3钢管扣件10厚8t4枋木2000*100*100500m36对拉螺栓162000根八、荷载和材料强度1、荷载查规范及相关施工手册等资料,高支模荷载大小详见表4。表4荷载表序号荷载名称荷载大小分项系数1木材重8kN/m31.22钢筋混凝土自重25kN/m31.23施工人员及施工设备自重2.5kN/m2 1.44振捣混凝土时,对水平面模板产生的荷载2kN/m21.45振捣混凝土时,对垂直面模板产生的荷载4kN/m21.42、材料强度和截面特性查相关资料可知,高支模材料强度详见表5:表5 材料强度和截面特性表序号材料名称抗压强度N/mm2抗剪强度N/mm2抗弯强度f N/mm2弹性模量EN/mm2面积Amm2回转半径imm惯性矩Imm41模板-1.41210000-2钢管483. 52051202052.0610548915.861219003枋木-1.41210000-8333333本支撑体系不考虑荷载折减系数。18mm厚建筑夹板每米宽度的截面抵抗矩为54000mm3。100100mm枋木的截面抵抗矩为166667mm3。483. 5mm钢管截面抵抗矩5080mm3九、模板及支撑系统设计计算1、侧墙模板及支撑体系计算(1)、侧墙模板侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其较小值:式中 F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2) c混凝土的重力密度(kN/m3),取25kN/m3 t0新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定或按下式计算取得t0=200/(T+15)。根据混凝土搅拌站提供的资料混凝土初凝时间为4h。T混凝土的入模温度取30V混凝土的浇灌速度(m/h);取2H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);研究本站主体结构施工图,站台层侧墙净高,计算时取该层进行计算,底板混凝土浇至侧墙腋角上30cm,该层净高6.04m,本次侧墙混凝土浇至中板上30cm,中板厚40cm,因此计算高度取6.14m。1外加剂影响修正系数,混凝土需泵送,且要加防水剂,因此修正系数取1.2; 2混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;5090mm时,取1;110150mm时,取1.15,本工程混凝土塌落度为120mm140mm,因此取1.15;取二者中的较小值作为模板侧压力的标准值。混凝土侧压力的有效压头高度HF/c=1.71m 考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2。混凝土对模板的侧压力分项系数取1.2,水平活荷载分项系数均取1.4,则作用于模板的总线荷载设计值为: (2)、侧墙模板验算侧墙模板体系见下表侧墙截面800模板:18板次楞(竖向):100*100枋木,中心间距200主楞(横向):双钢管:上下间距400对拉螺栓:16,间距400支架:与站台层板水平支架连成一体图4侧墙支撑横断面简图 (a)正截面强度验算 式中:W板的截面抵抗矩;b板单位宽度,取1m;h板厚度。模板采用18mm厚胶合木模,竖楞间距为200mm,超过五跨,可以按五等跨连续梁计算,用均布荷载计算,计算简图如下:查结构静力计算手册得弯矩系数 km=0.105剪力系数 kv=0.606挠度系数 kf=0.644其最大弯矩为:模板的正压力:(应力),满足要求。(b)抗剪强度验算,符合要求。(c)刚度验算容许最大挠度按规范取为 ,得:; 满足要求。(3)、侧墙竖楞验算竖楞采用一根100100mm枋木,枋木中心间距为200mm,可以看作以横楞为支点的作五跨连续梁,取200mm宽的板带为计算单元,以横楞钢管作为支点,计算简图如下。侧墙竖楞枋木计算简图查结构静力计算手册得:弯矩系数 km=0.105剪力系数 kv=0.606挠度系数 kf=0.644(a)正截面强度验算跨中最大弯矩为:,满足要求。(b)抗剪强度验算 (c) 符合要求。刚度验算符合要求。(4)、侧墙横楞验算横楞钢管可以看作以对拉螺杆为支点的五跨连续梁,承受竖楞枋木传递的集中荷载,考虑最不利荷载情况,此荷载布置于跨中位置,计算简图如图下。侧墙横楞钢管计算简图P=11.41.2=13.6KN弯矩系数 km=0.171剪力系数 kv=0.658挠度系数 kf=1.097(a)正截面强度验算跨中最大弯矩:.,满足要求。为便于穿对拉螺杆每一道用二道钢管。(b)抗剪强度验算,符合要求。(c)挠度验算符合要求。(5)、侧墙对拉螺杆计算对拉螺杆的直径为16,有效直径14.12mm,有效面积=156.7,螺栓抗拉强度设计值取170N/mm2. 对拉螺杆最大承受的拉力P=ql=57.10.422.8KN对拉螺杆承受容许承受的拉力P=156.7170/1000=26.6KNP对拉螺杆满足要求。(6)、侧墙支架构造措施侧墙水平支撑支架与梁板钢管水平支撑形成一个整体,不起受力作用。仅作为构造措施,可以起到增大整段支撑的刚度与稳定性,不作验算。2、柱模计算中柱模板体系见下表中柱最大截面1800800模板:18 次楞(竖向):100*100枋木,中心间距200主楞(横向):双钢管:上下间距400对拉螺栓:16,间距400,长边5根,短边2根支架:与站台层板水平支架连成一体本工程柱最大截面尺寸为1800800,模板支撑体系同墙与满堂支架横杆结合支撑,木模板竖向接缝处加强一圈柱箍,最下端柱箍离底板(或纵梁)的距离小于0.2m。柱的最大支模高度为5.47m。详见图5中柱模板支撑示意图。图5中柱模板支撑示意图(1)、侧压力计算柱模受到混凝土的侧压力为:取二式中的较小者, 倾倒混凝土时对模板产生的垂直荷载取,则作用于模板的总荷载设计值为(折减系数为0.85):(2)、柱模面板验算(a)板的正应力按下式验算:式中:W板的截面抵抗矩b板单位宽度,取1m;h板厚度。模板采用18mm厚胶合木模板,枋木间距为200mm,按两跨梁计算,计算简图如下:其最大弯矩:模板的正应力:,满足要求。(b)抗剪强度验算,符合要求。(C)刚度验算考虑模板为表面隐蔽的模板,容许最大挠度按规范取为,得;,满足要求。(3)、柱竖楞验算竖楞采用一根100100mm枋木,枋木中心间距为200mm,横楞采用双钢管,中心间距400mm。竖楞可近似看作五跨连续梁,取200mm宽的板带为计算单元,以横楞枋木作为支点,计算简图如下。柱竖楞枋木计算简图查结构静力计算手册得: 弯矩系数 km=0.105剪力系数 kv=0.606挠度系数 kf=0.644(a)正截面强度验算跨中最大弯矩为:,满足要求。(b)抗剪强度验算,符合要求。(c)刚度验算符合要求。(4)、柱箍截面验算柱箍为483.5钢管,受到的最大侧压力,柱箍间距400mm,取1800600柱的长边进行验算: 受弯曲应力f=205N/mm2,满足要求。变形v=B/250=1800/250=7.2mm,B为柱宽。最大挠度,满足要求。(5)、对拉螺杆计算 对拉螺杆的直径为16,有效直径14.12mm,有效面积=156.7,螺栓抗拉强度设计值取170N/mm2. 对拉螺杆最大承受的拉力P=ql=53.40.4=21.4KN 对拉螺杆承受容许承受的拉力P=156.7170/1000=26.6KNP 对拉螺杆满足要求。3、顶板底模板及支撑验算顶板:板厚900,模板支架搭设高度为4.75m,采用483.5的扣件式钢管搭设满堂架支撑系统。具体设计如下18mm厚胶合板,100100木方间距300(横向布置),顶托梁采用100100木方间距600(纵向布置向),上端设可调支撑托节点。立杆的纵距0.60m,立杆的横距0.60m,立杆的步距 h=1.20m。计算书如下。图 楼板支撑架立面简图图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元(1)、顶板底模计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.0000.9000.600+0.3000.600=13.680kN/m 活荷载标准值 q2 = (1.500+1.000)0.600=1.500kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 60.001.801.80/6 = 32.40cm3; I = 60.001.801.801.80/12 = 29.16cm4; (a)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M 面板的最大弯距(N.mm); W 面板的净截面抵抗矩; f 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m); 经计算得到 M = 0.100(1.213.680+1.41.500)0.3000.300=0.167kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.16710001000/32400=5.143N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (b)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.213.680+1.41.500)0.300=3.333kN 截面抗剪强度计算值 T=33333.0/(2600.00018.000)=0.463N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T,满足要求! (c)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.67713.6803004/(1006000291600)=0.429mm 面板的最大挠度小于300.0/400,满足要求!(2)、支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 (a)荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.0000.9000.300=6.750kN/m 模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.3000.300=0.090kN/m 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.000+1.500)0.300=0.750kN/m 静荷载 q1 = 1.206.750+1.200.090=8.208kN/m 活荷载 q2 = 1.40.750=1.050kN/m (b)木方的计算 按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 5.555/0.600=9.258kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.19.260.600.60=0.333kN.m 最大剪力 Q=0.60.6009.258=3.333kN 最大支座力 N=1.10.6009.258=6.110kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3; I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4; (c)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.333106/83333.3=4.00N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (d)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=33333/(250100)=1.000N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (e)木方挠度计算 最大变形 v =0.6776.840600.04/(1009500.004166666.8)=0.152mm 木方的最大挠度小于600.0/400,满足要求!(3)、支托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 6.110kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁变形图(mm) 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.828kN.m 经过计算得到最大支座 F= 13.659kN 经过计算得到最大变形 V= 0.2mm 顶托梁的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3; I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4; (a)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.828106/166666.7=4.97N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (b)顶托梁抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=37519/(2100100)=1.128N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求! (c)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.2mm 顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求!(4)、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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。(5)、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 (a)静荷载标准值包括以下内容: 脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.1496.500=0.968kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。 (b)模板的自重(kN): NG2 = 0.3000.6000.600=0.108kN (c)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.0000.9000.6000.600=8.100kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 9.176kN。 (d)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+1.500)0.6000.600=0.900kN (e)不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.4NQ(6)、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N = 12.27kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58 A 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89 W 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; l0 计算长度 (m); 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u = 1.700 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m; 公式(1)的计算结果:l0=1.1851.7001.20=2.417m =2417/15.8=153.000 =0.298 =12271/(0.298489)=84.303N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果:l0=1.200+20.300=1.800m =1800/15.8=113.924 =0.497 =12271/(0.497489)=50.525N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数,按照表2取值为1.014; 公式(3)的计算结果:l0=1.1851.014(1.200+20.300)=2.163m =2163/15.8=136.890 =0.367 =12271/(0.367489)=68.314N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求!4、中板底模板及支撑验算中板:板厚400,模板支架搭设高度为6.5米,采用483.5的扣件式钢管搭设满堂架支撑系统。具体设计如下18mm厚胶合板,100100木方间距300(横向布置),顶托梁采用100100木方间距600(纵向布置向),上端设可调支撑托节点。每段满堂架在端头(上一段和下一段)应设一道斜撑对该段满堂架中部进行整体稳固。立杆的纵距 b=0.90米,立杆的横距 l=0.60米,立杆的步距 h=1.20米。梁顶托采用100100mm木方。计算书如下。楼板支撑架立面简图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元(1)、中板底模计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.0000.4000.900+0.3000.900=9.270kN/m 活荷载标准值 q2 = (1.500+1.000)0.900=2.250kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 90.001.801.80/6 = 48.60cm3; I = 90.001.801.801.80/12 = 43.74cm4; (a)抗弯强度计算 f = M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M 面板的最大弯距(N.mm); W 面板的净截面抵抗矩; f 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m); 经计算得到 M = 0.100(1.29.270+1.42.250)0.3000.300=0.128kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.12810001000/48600=2.643N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (b)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.29.270+1.42.250)0.300=2.569kN 截面抗剪强度计算值 T=32569.0/(2900.00018.000)=0.238N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T,满足要求! (c)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.6779.2703004/(1006000437400)=0.194mm 面板的最大挠度小于300.0/400,满足要求!(2)、支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 (a)荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.0000.4000.300=3.000kN/m 模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.3000.300=0.090kN/m 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.000+1.500)0.300=0.750kN/m 静荷载 q1 = 1.203.000+1.200.090=3.708kN/m 活荷载 q2 = 1.40.750=1.050kN/m (b)木方的计算 按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 2.855/0.600=4.758kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.14.760.600.60=0.171kN.m 最大剪力 Q=0.60.6004.758=1.713kN 最大支座力 N=1.10.6004.758=3.140kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 83.33cm3; I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 416.67cm4; (c)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.171106/83333.3=2.06N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (d)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=31713/(250100)=0.514N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (e)木方挠度计算 最大变形 v =0.6773.090600.04/(1009500.004166666.8)=0.068mm 木方的最大挠度小于600.0/400,满足要求!(3)、托梁的计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.140kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁变形图(mm) 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.902kN.m 经过计算得到最大支座 F= 10.510kN 经过计算得到最大变形 V= 0.6mm 顶托梁的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3; I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4; (a)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.902106/166666.7=5.41N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (b)顶托梁抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪强度计算值 T=35756/(2100100)=0.863N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求! (c)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.6mm 顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求!(4)、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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。(5)、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.1496.500=0.968kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.3000.9000.600=0.162kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.0000.4000.9000.600=5.400kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.530kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时

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