双层车辆段主体工程施工方案及内容范本

1、轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 1 双层车辆段主体工程施工方案及内容双层车辆段主体工程施工方案及内容 第一章第一章 编制说明编制说明 1.11.1 编制说明编制说明 为了顺利地完成本工程,在全面深入理解设计意图的基础上,结合本工程的特点,本着 确保施工工期,合理控制工程造价,实施安全文明,优质高效施工的指导原则,编制本施工 方案。 1.21.2 编制依据编制依据 1.2.2 混凝土结构设计规范GB50010-2002 中国建筑工业出版社 1.2.3 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JG

2、J130-2001 中国建筑工业出版社 1.2.4 建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社 1.2.5建筑地基基础设计规范GB50007-2002 中国建筑工业出版社 1.2.6 建筑施工安全检查标准JGJ59-99 中国建筑工业出版社 1.2.7 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 中国建筑工业出版社 1.2.8 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社 1.2.9 建筑施工安全计算 中国建筑科学研究院软件研究所 1.2.10 本企业同类工程施工经验和技术资料。 第二章第二章 工程概况工程概况 2.12.1工程概况工程概况 本单体工程为车辆段主体厂房区的运用库。位于车

3、辆段主体厂房西部,由一层的停车 库、镟轮库和二层的停车库、列检库、检查库以及两层附属的办公用房构成。与车辆段 检修主厂房、轨行区相邻。 运用库地上两层框架,建筑面积 58200,建筑高度 18.6M,结构屋面高度 17.8M。 根据建筑物体型和长度,将运用库分隔成 4 个抗震单位。采用人工挖孔桩基础,屋面预 留物业开发平台。在首层和二层办公区各设有一个夹层,运用库与轨行区、检修主厂房有 联合承台的接口,施工时须与其单体结构施工图配合施工。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 2 2.22.2

4、场地条件与设计荷载标准值场地条件与设计荷载标准值: : 2.2.12.2.1 场地条件场地条件: : 本工程结构体系为框架结构,抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为 7 度,设计基本地 震加速度值为 0.1g,设计地震分组为第一组,水平地震影响系数最大值为 0.08,特征周期 为 0.35s, 阻尼比为 0.05,框架结构抗震等级为一级(预留物业开发高层部分)和三级(预 留物业开发园林部位)。 2.2.22.2.2 楼面荷载取值表楼面荷载取值表: : 表(2-2-2) 类别使用部位 面层及吊顶 (KN/m2) 活载 (KN/m2) 备 注 办公区 首层,二层夹 层和二层 2.05.0 走廊二层

5、2.010.0 疏散楼梯二层 2.53.5 列车库二层 7.020.0 恒载含回填土部分自重, 活载已考虑机车荷载 停车库 二层 1420.0 恒载含回填土部分自重, 活载已考虑机车荷载 室内平坡道二层 1820.0 恒载含回填土部分自重, 活载已考虑机车荷载 物业车库平台屋面 6.38.0 根据香港地铁 XX 公司要求 物业绿化平台屋面 36.35.0 根据香港地铁 XX 公司要求 2.2.32.2.3 桥梁荷载取值桥梁荷载取值: : 桥梁荷载:按铁路 B 型(共 24 个轴载,轴载=140KN)钢筋砼桥路结构的动力系数 u=0.222,列车离心力及温度力,列车制动力,横向摇摆力、风力、地震

6、力等附加力。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 3 第三章第三章 高支模钢管支撑架设计高支模钢管支撑架设计 3.13.1结构概况结构概况 运用库首层基础梁标高为-1.5M,库内一般整体道床基础标高为-0.5M(1-1 剖),库内 整体道床平过道基础标高为-0.5M(2-2 剖),库内整体检查道床基础面标高为-1.5M(3-3 剖)。 现在库内一层地面做法尚未确定,暂定库内一层高支模支撑架承载地面标高为 0.00M。 运用库二层板面标高为 7.45 M 或 8.16M,以 8.16+0.5 作

7、二层板面的钢管支撑架结构 的计算标高,故二层板面高支模支撑架的计算标高为 8.6M。二层的板面厚度为 0.35M 和 0.2M,0.2M 厚板占总量的一半。 二层的梁有: (1)、主梁:1.5M*2.6M,1.2M*2.75M,0.9M*3.25M,0.8M*3.3M； (2)、次梁:0.7M*1.7M,0.7M*1.0M； (3)、轨道次梁:0.4M*0.8M 、0.4M*0.6M。 运用库屋面层的标高为 17.0M 或 17.8M,以 17.8-7.2=10.6M 作为屋面层钢管支撑架的 结构计算标高。屋面板的厚度为 0.35M 和 0.2M,0.2M 厚板占总量的一半。 屋面梁有: (1

8、)、主梁:0.8M*2.2M,0.8M*1.4M,0.7M*1.4M,0.7M*2.0M, (2)、次梁:0.7M*1.2M。 运用库首层夹层 1600,板厚 150MM,夹层主梁为 0.5M*1.0M,0.7M*1.0M；次梁为 0.3M*0.7M,0.4M*0.8M。 运用库二层夹层 2000板厚 150MM,二层夹层主次梁均与首层相同。 3.23.2结构设计结构设计 3.2.13.2.1 满堂楼板钢管支撑架满堂楼板钢管支撑架 满堂楼板钢管支撑架采用 48*3.0 钢管搭设。 主杆纵横间距分别为 0.75M*0.9M(0.35M 板厚),0.9M*0.9M(0.2M 板厚)。 轨道交通二期

9、轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 4 主杆上部为顶托式,顶托内横梁为 48*3.0 双钢管。 横杆步距为 1.2M,扫地杆 0.2M,纵横每隔 10.812.6M 设置一道剪力撑。 3.2.23.2.2 梁模板支撑架梁模板支撑架 梁模板钢管支撑架采用的纵横立杆间距根据不同截面梁分别为 0.360.40M、0.38*0.45M,0.45*0.45M,0.45*0.6M 等几种。 立杆上部为顶托式,顶托内横梁为 100100MM 木方或 48*3.0 双钢管,横杆步距为 1.2M,扫地杆 0.2M,沿梁纵向

10、设置剪力撑。 梁侧模板外龙骨采用 48*3.2MM 双钢管,内龙骨为 100100MM 木方。 3.2.33.2.3 夹层梁、板钢管支撑架夹层梁、板钢管支撑架 夹层梁钢管支撑架采用 48*3.0 钢管搭设,结构形式与楼面梁相同,夹层 150 厚楼板 支撑架采用门字架搭设,夹层顶层 350 厚屋面板支撑架采用门字架或 48*3.0 钢管搭设。 3.2.43.2.4 首层地面设计首层地面设计 由于运用库楼层梁大板厚,首层地面必须为混凝土地面,方能解决高支模钢管支撑架 的稳定问题。根据本企业同类工程的施工经验,运用库首层地面做如下处理: 1.回填平整粘性土至-1.40M,压实至 94%-96% 2.

11、做 300 厚 6%水泥石粉渣稳定层,压实至 94%-96%。 3.浇筑 200 厚 C20 混凝土地面,配 10150 钢筋网。 混凝土地面浇筑 3 天后,即可以开始搭设高支模钢管支撑架。搭设钢管前,应在混凝 土地面上满铺钢板、槽钢,以保证高支撑钢管的支撑稳定性。 经计算,通过上述处理后的运用库首层地面,其地基承载力200KN/,可满足钢管支 撑架对地基承载力的要求,计算书附后(4.6 节)。 运用库首层地面的上述硬化设计,已经充分考虑了运用库首层的整体道床施工。首层 硬化地面的标高为-0.90M,恰好处于整体道床下面,替代了整体道床的垫层。 是否能先做整体道床,后搭设高支撑架呢?在整体道床

12、的间隙处加做硬化地面,连同整 体道床形成一个搭设高支撑架的硬地面,同样也能完成高支撑架搭设?答案是否定的。因 为根据工期要求,09 年 1 月中旬底应完成运用库主休结构,如果先做整体道床,工期要顺延 30 天,这将对总的施工进度安制产生严重影响。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 5 所以,本方案选择了先做硬化地面,完成楼面梁板浇筑,后做整体道床的施工方法。 3.2.53.2.5 二层楼面梁板对钢管高支撑架立杆承载验算二层楼面梁板对钢管高支撑架立杆承载验算 运用库工程屋面结构同样梁大板厚,在

13、搭设屋面高支模钢管支撑架时,应充分考虑二 层楼面梁板的承载能力计算。 经计算,在二层楼面梁板强度达到设计强度的 100%后,二层楼面的梁、走廊、列车库、 停车库及室内平坡道已满足钢管高支撑立杆对承载力的要求,办公区和疏散楼梯则不能满 足上述承载力要求,需进行钢管立杆回顶,回顶方案及计算书附后(见 4.7 节)。 第四章第四章 施工设计图及设计安全验算施工设计图及设计安全验算 4.14.1 设计计算依据与参数设计计算依据与参数 4.1.14.1.1 计算依据计算依据 计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。 计算依据2施工技术20_.3.扣件式钢管模板高支撑架设

14、计和使用安全。 4.1.24.1.2 计算参数表计算参数表 表1 模板支架计算长度附加系数 k1 步距 h(m) h0.9 0.9h1.2 1.2h1.5 1.5h2.1 k1 1.243 1.185 1.167 1.163 表2 模板支架计算长度附加系数 k2 H(m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40h+2a或 u1h(m) 1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.173 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆

15、段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 6 1.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.149 1.53 1.0 1.007 1.015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.132 1.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.074 1.090 1.106 1.123 1.80 1.0 1.007 1.014

16、 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.111 1.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.104 2.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.101 2.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.

17、094 2.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.091 4.24.2 满堂楼板钢管高支撑架设计及验算满堂楼板钢管高支撑架设计及验算 4.2.14.2.1 350350 厚楼板满堂钢管高支撑架设计计算书厚楼板满堂钢管高支撑架设计计算书 模板支架搭设高度为 10.5 米 搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.90 米,立杆的横距 l=0.75 米,立杆的步距 h=1.20 米。 梁顶托采用双钢管(483.0mm)。 模板为18mm厚胶合板,木方规格8080mm,间距300mm。 轨道交通二期

18、轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 7 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为 483.0。 1模板面板计算 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 = (25.0000.350+0.3501.000)0.900=8.190kN/m 注:模板及木方静荷载为0.35 kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)0.900=2.700kN/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

19、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； (1)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； 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 8 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

20、(1.28.190+1.42.700)0.3000.300=0.122kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.12210001000/48600=2.520N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.28.190+1.42.700)0.300=2.449kN 截面抗剪强度计算值 T=32449.0/(2900.00018.000)=0.227N/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! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI

21、v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.6778.1903004/(1006000437400)=0.171mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求! 2模板支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 1).荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.0000.3500.300=2.625kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.3500.300=0.105kN/m (3)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+2.000)0.300=0.900

22、kN/m 静荷载 q1 = 0.002.625+0.000.105=3.276kN/m 活荷载 q2 = 1.40.900=1.260kN/m 2).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: 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 9 均布荷载 q = 3.402/0.750=4.536kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.14.540.750.75=0.255kN.m 最大剪力 Q=0.60.7504.536=2.041kN

23、 最大支座力 N=1.10.7504.536=3.742kN 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 = 8.008.008.00/6 = 85.33cm3； I = 8.008.008.008.00/12 = 341.33cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.255106/85333.3=2.99N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)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=32041/(28080)=0.

24、478N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6772.730750.04/(1009500.003413333.5)=0.180mm 木方的最大挠度小于750.0/250,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= 3.742kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.080kN/m。 900 900 900 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 3.74kN 0.08kN/m AB

25、轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 10 托梁计算简图 0.875 1.073 托梁弯矩图(kN.m) 1.328 0.093 托梁变形图(mm) 4.46 4.45 0.70 0.68 3.06 3.09 6.83 6.84 5.65 5.64 1.90 1.87 1.87 1.90 5.64 5.65 6.84 6.83 3.09 3.06 0.68 0.70 4.45 4.46 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 1.072kN.m 经过计算得到最大支座 F= 12.491k

26、N 经过计算得到最大变形 V= 1.3mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 8.98cm3； 截面惯性矩 I = 21.56cm4； (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=1.072106/1.05/8982.0=113.67N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁挠度计算 最大变形 v = 1.3mm 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 11 顶托梁的最大挠度小于750.0/400,满足要求! 4.扣件抗滑移的计算 纵向或横向水平杆

27、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、模板支架荷载标准值(立杆轴力) 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)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.12810.500=1.340kN (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.3500.9000.750=0.236kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.0000.3500.9000.750=5.90

28、6kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 7.483kN。 2).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+2.000)0.9000.750=2.025kN 3).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 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N = 11.81kN 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 = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A

29、 = 4.24 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 12 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 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,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1.155； 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

30、模板支撑点的长度；a = 0.30m； 公式(1)的计算结果:l0=1.1551.7001.20_.356m =2356/16.0=147.724 =0.320 =11814/(0.320424)=87.034N/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 =1800/16.0=112.853 =0.503 =11814/(0.503424)=55.395N/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

31、1.026； 公式(3)的计算结果:l0=1.1551.026(1.200+20.300)=2.133m =2133/16.0=133.734 =0.382 =11814/(0.382424)=73.022N/mm2 立杆的稳定性计算 f,满足要求! 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 13 7.楼板强度的计算 1).计算楼板强度说明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取15.20m,楼板承受的荷载按照线均布 考虑。 宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=1050.0mm2,fy=360

32、.0N/mm2。 板的截面尺寸为 bh=750mm350mm,截面有效高度 h0=330mm。 按照楼板每15天浇筑一层,所以需要验算15天、30天、45天.的承载能力是否满足 荷载要求,其计算简图如下: 2).计算楼板混凝土15天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边15.20m 短边15.20_.30=4.56m 楼板计算范围内摆放177排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为 q=11.20(0.35+25.000.35)+11.20(1.34177/15.20_.56)+1.4(2.00+1.00) =17.88kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=

33、0.7517.88=13.41kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照两边固接单向板计算 Mmax=ql2/12=13.4115.202/12=258.20_.m 验算楼板混凝土强度的平均气温为25.00,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 14 得到15天后混凝土强度达到81.27%,C30.0混凝土强度近似等效为C24.4。 混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.62N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度: = Asfy/bh0fcm = 1050.

34、00360.00/(750.00330.0011.62)=0.13 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 s=0.130 此层楼板所能承受的最大弯矩为: M1= sbh02fcm = 0.130750.000330.000211.610-6=123.3kN.m 结论:由于Mi = 123.33=123.33 Mmax=258.20 所以第15天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。第2层以下 的模板支撑必须保存。高支模底模的拆除时间及安全验算见4.7节。 4.2.2.4.2.2. 200200 厚楼板满堂钢管高支撑架设计计算书厚楼板满堂钢管高支撑架设计计算书 模板

35、支架搭设高度为10.5米。 搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.90米,立杆的横距 l=0.90米,立杆的步距 h=1.20米。 梁顶托采用双钢管(483.0mm)。 模板为18mm厚胶合板,木方规格8080mm,间距300mm。 图1 楼板支撑架立面简图 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 15 图2 楼板支撑架荷载计算单元 钢管类型为483.0。 计算过程与前面相同,从简。 4.34.3 梁模板钢管高支撑架与梁侧模板设计及验算梁模板钢管高支撑架与梁侧模板设计及验算 梁模板钢管高支撑架梁顶托(即

36、梁底顶托梁),采用100100mm木方,经计算,如果采用 483.0mm双钢管也完全满足设计要求,在高支模施工中,次梁有可能采用双钢管做顶托 梁。 梁侧模板外龙骨采用483.2mm双钢管,由于外龙骨由木工安装,与架子工使用的 483.0mm钢管有明显区分。 以上两项,这里予以特别说明。 4.3.14.3.1 1500*26001500*2600梁高支模设计计算书梁高支模设计计算书 4.3.1.1梁模板钢管高支撑架计算 模板支架搭设高度为8.6米。 基本尺寸为:梁截面 BD=1500mm2600mm,梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.40米,立 杆的步距 h=1.20米。 梁底增加6道承重立

37、杆。 梁顶托采用100100mm木方。 模板为18mm厚胶合板,木方规格100100mm,间距250mm。 钢管类型为483.0mm。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 16 8600 12002600 1500 360360360360360 梁模板支撑架立面简图 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。 集中力大小为 F = 1.2025.0000.3500.5000.200=1.050kN。 1模板面板计算 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

38、续梁计算。 静荷载标准值 q1 = 25.0002.6001.500+0.5001.500=98.250kN/m 活荷载标准值 q2 = (2.000+1.000)1.500=4.500kN/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 = 150.001.801.80/6 = 81.00cm3； I = 150.001.801.801.80/12 = 72.90cm4； (1)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

39、值,取15.00N/mm2； M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m)； 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 17 经计算得到 M = 0.100(1.298.250+1.44.500)0.2000.200=0.497kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.49710001000/81000=6.133N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.600(1.298.250+1.44

40、.500)0.200=14.904kN 截面抗剪强度计算值 T=314904.0/(21500.00018.000)=0.828N/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! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.67798.2502004/(1006000729000)=0.243mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! 2梁底支撑木方的计算 1).梁底木方计算 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。 荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q

41、1 = 25.0002.6000.200=13.000kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.5000.200(22.600+1.500)/1.500=0.447kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN): 经计算得到,活荷载标准值: 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 18 P1 = (1.000+2.000)1.5000.200=0.900kN 均布荷载 q = 1.2013.000+1.20_.447=16.136kN/m 集中荷载 P

42、= 1.40.900=1.260kN 360 360 360 360 360 1.26kN 1.05kN 1.05kN 16.14kN/m AB 木方计算简图 0.205 0.170 木方弯矩图(kN.m) 0.018 0.001 木方变形图(mm) 1.23 1.23 0.180.180.18 3.21 2.87 2.94 3.53 0.63 0.63 3.53 2.94 2.87 3.21 0.180.180.18 1.23 1.23 木方剪力图(kN) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.228kN N2=6.080kN N3=6.474kN 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗

43、双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 19 N4=6.474kN N5=6.080kN N6=1.228kN 经过计算得到最大弯矩 M= 0.204kN.m 经过计算得到最大支座 F= 6.474kN 经过计算得到最大变形 V= 0.0mm 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 = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4； 2).木方强度计算 (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.204

44、106/166666.7=1.22N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 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=33.534/(2100100)=0.530N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.0mm 木方的最大挠度小于360.0/250,满足要求! 3.梁底顶托梁计算 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号

45、线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 20 400 400 400 6.47kN 6.47kN 6.47kN 6.47kN 6.47kN 6.47kN 6.47kN AB 托梁计算简图 0.453 0.388 托梁弯矩图(kN.m) 0.061 0.003 托梁变形图(mm) 2.272.27 4.214.21 3.243.24 3.243.24 4.214.21 2.272.27 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.453kN.m 经过计算得到最大支座 F= 13.920kN 经过计算得到最大变形 V= 0.1mm 顶托梁的截面力

46、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； (1)顶托梁抗弯强度计算 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 21 抗弯计算强度 f=0.453106/166666.7=2.72N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)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

47、强度计算值 T=34208/(2100100)=0.631N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求! (3)顶托梁挠度计算 最大变形 v =0.1mm 顶托梁的最大挠度小于400.0/250,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 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力

48、 N1=13.92kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.20_.1498.600=1.534kN 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 22 N = 13.920_.534=15.454kN 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 = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计

49、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_.417m =2417/16.0=151.561 =0.305 =15454/(0.305424)=119.704N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式

50、(2)的计算结果:l0=1.200+20.300=1.800m =1800/16.0=112.853 =0.503 =15454/(0.503424)=72.462N/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1.020； 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 23 公式(3)的计算结果:l0=1.1851.020(1.200+20.300)=2.176m =2176

51、/16.0=136.405 =0.367 =15454/(0.367424)=99.246N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 4.3.1.2 梁侧模板计算 1、梁侧模板基本参数 计算断面宽度1500mm,高度2600mm,两侧楼板高度350mm。 模板面板采用18厚普通胶合板。 内龙骨间距250mm,内龙骨采用100100mm木方。 外龙骨采用双钢管(48mm3.0mm)。 对拉螺栓布置4道,在断面内水平间距400+500+500+500mm,断面跨度方向间距600mm, 直径20mm。 400500500500 2600mm 1500mm 模板组装示意图 2、梁侧模板荷载标准值计算

52、 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只 考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 24 其中 c 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3； t 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取 3.500h； T 混凝土的入模温度,取20.000； V 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h； H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取3.000m；

53、1 外加剂影响修正系数,取1.200； 2 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=40.320kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=40.320kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 4.000kN/m2。 3、梁侧模板面板的计算 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。面 板的计算宽度取2.15m。 荷载计算值 q = 1.240.320_.150+1.44.0002.150=116.066kN/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:

54、W = 215.001.801.80/6 = 116.10cm3； I = 215.001.801.801.80/12 = 104.49cm4； 200 200 200 116.07kN/m AB 计算简图 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 25 0.371 0.464 弯矩图(kN.m) 9.29 13.93 11.61 11.61 13.93 9.29 剪力图(kN) 0.201 0.016 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=9.285kN N2=25.534kN

55、 N3=25.534kN N4=9.285kN 最大弯矩 M = 0.464kN.m 最大变形 V = 0.2mm (1)抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.46410001000/116100=3.997N/mm2 面板的抗弯强度设计值 f,取15.00N/mm2； 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 截面抗剪强度计算值 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 26 T=313927.0/(22150.00018.000)=0.540N/mm2

56、 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! (3)挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.201mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求! 4、梁侧模板内龙骨的计算 内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算。 内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到。 q = 25.534/2.150=11.876kN/m 内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。 400 500 500 500 350 11.88kN/m AB 内龙骨计算简图 0.950 0.242 内龙骨弯矩图(kN.m) 0.448 0.097 内龙骨变形图(mm

57、) 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 27 0.00 4.75 4.69 1.25 2.82 3.12 1.85 4.09 4.16 0.00 内龙骨剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.950kN.m 经过计算得到最大支座 F= 9.436kN 经过计算得到最大变形 V= 0.4mm 内龙骨的截面力学参数为 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 =

58、 833.33cm4； (1)内龙骨抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.950106/166666.7=5.70N/mm2 内龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)内龙骨抗剪计算 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=34750/(2100100)=0.712N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2 内龙骨的抗剪强度计算满足要求! (3)内龙骨挠度计算 最大变形 v =0.4mm 内龙骨的最大挠度小于500.0/250,满足要求! 5、梁侧模板外龙骨的计算 外龙骨承受内龙骨传递的荷载,按照集中荷载下连续梁计算。

59、 外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双层车辆段主体工程3105标段标段 运用库高支模施工方案运用库高支模施工方案 28 600 600 600 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN 9.44kN AB 支撑钢管计算简图 1.384 1.510 支撑钢管弯矩图(kN.m) 0.834 0.051 支撑钢管变形图(mm) 6.92 6.92 2.52 2.52 11.9511.95 9.44 9.44 0.00

60、0.00 9.44 9.44 11.9511.95 2.52 2.52 6.92 6.92 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=1.509kN.m 最大变形 vmax=0.834mm 最大支座力Qmax=30.824kN 抗弯计算强度 f=1.509106/9458000.0=159.55N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求! 6、对拉螺栓的计算 计算公式: N N = fA 其中 N 对拉螺栓所受的拉力； 轨道交通二期轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程号线横岗双