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文档简介
1、汇源城市综合体工程高大模板专项施工方案天元建设集团有限公司二一四年五月汇源城市综合体工程高大模板专项施工方案 天元集团 目 录一、编制依据2二、工程概况2三、施工准备4四、施工方案5五、安全技术措施11六、应急预案及注意事项11七、高大模板施工设计与计算书:12一、编制依据1、总公司质量手册、质量体系程序文件2、汇源城市综合体工程施工图纸及其图集3、汇源城市综合体工程岩土工程勘察报告4、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-20025、建筑施工手册缩印本(第四版)6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-20117、建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80-918、建筑
2、施工模板安全技术规范JGJ162-20089、混凝土结构设计规范GB50010-2002(2011版)10、建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)11、钢结构设计规范(GB 50017-2011) 二、工程概况(一)工程总体概况工程概况:汇源城市综合体工程公寓式酒店及办公楼,位于平邑县蒙阳路与327国道交汇处西南侧,总建筑面积28674.69平方米,建筑基底面积1651.68平方米,建筑高度80.61米。基础坐落在第二层粉质粘土层上,地基承载力特征值为180KPa。本工程由平邑福宽置业有限公司开发,山东大卫国际建筑设计有限公司设计,天元建设集团第一建筑工程公司承建。(二)有关高大模板施
3、工情况本工程以下部位涉及到高大模板支撑体系:1、 本工程三层部分7-5轴至7-6轴交7-A轴至7-E轴,面积约260m2,标高:-6.2m9.85m,搭设高度(最高处):16.05m,梁截面为400mm×1100mm,结构板厚度为110mm。2、 本工程门厅大堂部位:1)6-7轴与6-8轴交6-B轴与7-A轴;2)7-2轴与7-4轴交7-A轴。合计面积约为130m2,标高均为-0.05m9.85m,搭设高度均为9.9m。梁截面为300mm×600mm,板厚为110mm。(三)高大模板部位结构布置图1、图中所示阴影部分为三层的高大模板支撑体系示意图: 图2-1 三层高大模板示
4、意图2、图中所示阴影部分为本工程门厅部位的高大模板支撑体系示意图: 图2-2 门厅大堂部位高大模板示意图(4) 本高支模板方案计算取值情况 梁截面分别为400mm×1100mm、300mm×600mm,板厚分别为110mm。所以按照框架梁截面为400 mm×1100 mm,板厚为110mm时进行取值计算。三、施工准备:1、材料准备: (1)、模板支撑采用48×3.5mm钢管脚手架。严禁使用弯曲、锈蚀、端口不平的钢管。对有裂缝的扣件及松扣的螺丝帽必须更换。质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235A级钢及现行国家标准钢管脚手架扣件(GB1
5、5831)的规定。支模架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力短达65N.m时,不得发生破坏。(2)、梁、板采用15mm厚覆膜胶合板。模板之间允许偏差1mm,不合格的退场。所有模板统一在现场加工成型,现场拼装。(3)、现场使用方木尺寸为50×80mm,弯曲、腐朽和尺寸不合格的方木退场。尤其是有节和断裂的不能用于高支模中的梁底和板底。(4)、对拉螺杆采用14普通螺杆,加套塑料套管。(5)、梁侧面的围檩均采用方木。(6)、梁板垫块全部选用大理石垫块。2、现场准备(1)、项目技术管理人员及模板支撑体系搭设人员满足施工要求。(2)、门厅处高支模区域内采用落地式脚手架,底部坐落在现浇板上,现浇板以下相应部
6、位模板支撑体系暂时不拆,作为上部结构的支撑。三层部分高支模区域内采用落地式脚手架,底部坐落在开挖地基土层上,土层地基承载力为180KPa,立杆底部土层用打夯机夯实,通长铺设200×50厚的木垫板, 基坑顶部周围做止水台,基坑底部周围做排水沟排水。(3)、高支模区域及周围柱、墙混凝土提前浇筑完成,作为高支模满堂架的加固点。3、技术准备施工前应按要求向木工作好技术交底,如人员变动后应重新交底。交底工作由项目安全主管、安全员、木工班长分级负责。四、施工方案:1、搭设方案采用落地式满堂脚手架搭设体系1)本工程三层部分7-5轴至7-6轴交7-A轴至7-E轴:平板部分搭设高度(最高处):16.0
7、5m。2)本工程门厅大堂部位:1)6-7轴与6-8轴交6-B轴与7-A轴;2)7-2轴与7-4轴交7-A轴,搭设高度均为9.9m。 表1 支模搭设方案部位三层部分门厅大堂截面(mm)梁:400×1100, 板:110厚 梁:300×600板:110厚搭设高度-6.2m9.85m-0.05m9.85m模板15mm厚覆膜胶合板15mm厚覆膜胶合板梁板底50×80方木100100梁侧50×80方木100100梁板底托梁148钢管148钢管梁支撑48×3.5横500纵500横500纵500板支撑48×3.5横1000纵1000横1000纵10
8、00水平步距48×3.515001500侧板对拉螺杆梁底以上200mm、450mm、700mm高处各加设一道ø14对拉螺杆,沿梁方向间距500。梁底以上300mm高处加设一道ø14对拉螺杆,沿梁方向间距500。满堂架搭设基础开挖土面180厚现浇板2、施工顺序:弹线(配置梁板模)搭设高支模满堂梁底支撑排架和板底满堂架体安装梁底模板安装梁模板和顶板绑扎大梁钢筋绑扎顶板钢筋浇灌顶板混凝土模板拆除。3、施工工艺:(1)、梁与板一起施工,均采用15厚覆膜板模板,梁板模板拼装时,应从两端向中间拼,把拼缝放在梁中间,保证模板拼缝质量,严禁采用小于100补条的做法,在梁柱节点处必
9、须采用整板套割梁洞进行拼装。(2)、梁底支撑采用50×80木方,必须保证梁底下设一排支撑立杆。立档采用50×80木方,间距500mm设置,横档采用50×80木方,间距100mm设置。纵横向梁底立杆间距均为500mm。梁底水平杆间距为1500mm,靠近模板端部的横杆距端部为150mm。本工程梁侧模最大高度为990mm,采用木方配合步步紧、架管加固,下部加设木撑加固两侧模,梁的侧模包住底模,在梁底以上200mm、450mm、700mm高处各加设一道ø14对拉螺杆,沿梁方向间距500mm。高1100mm的梁侧模板用斜撑进行加固,防止侧模倾覆。(3)、本部位有悬
10、挑构件,立杆均支设在相应的下一层现浇顶板上面或者开挖土层上。支撑立杆下为土层时用200×50厚的通长木垫板,不得使用砖及脆性材料铺垫,并应在支架的两端和中间部位与建筑结构拉结,支撑立杆在安装的同时,应架设水平方向纵横杆件。(4)、梁跨度4米时,模板按梁跨度的1/400起拱,现浇板跨度4米时,模板应起拱,起拱高度为板跨度的1/400。(5)、板底采用满堂脚手架。立杆东西向间距1000mm,南北向间距1000mm,扫地杆距地200,纵横向水平杆步距为1500mm;立杆顶部高度不够的使用丝托,便于调整标高,丝托螺杆伸出钢管顶部不得大于150mm,螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3mm,
11、安装时保证上下同心。在最顶步距两道水平杆之间应加设一道水平杆。(6)满堂模板支架立柱,在外侧周围设由下至上的竖向连续式剪刀撑:中间在纵横向间隔不大于8m,设由下至上的竖向连续式剪刀撑,其宽度不小于4m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑,剪刀撑杆件的低端应与地面盯紧,夹角为450。当建筑层高在8-16.75米时还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑增加之字斜撑,还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。剪刀撑示意图见下图。因本工程高大模板区域有柱支撑,水平杆每2步纵横向与框架柱设置环抱柱的固结点,板底木楞净距100mm,主楞全部用48×3.5钢管,主楞间距
12、为1000mm。(7)、支撑体系搭设要求:立杆接长用对接扣件连接,相邻两立杆的对接接头不得在同步内,沿竖向错开的距离不小于500mm,各接头中心距主节点不大于步距的1/3。钢管扫地杆、水平拉杆采用对接,剪刀撑可采用搭接,搭接长度不得小于500mm,并采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。立杆周围有结构柱的部位,水平杆每2步纵横向与结构柱设置固结点。(8)、高大模板与相邻普通模板之间要有水平杆连接,水平杆要伸入对面不少于两跨。相邻普通模板立杆间距与高大模板相同。 (9)、模板支设图示及相关数据见以下图例:立杆平面布置示意图15mm厚覆膜胶合板110厚待浇筑现浇板50×
13、80方木48×3.5mm钢管立杆及剪刀撑布置图支撑体系示意图支撑体系示意图梁侧模板加固示意图4、混凝土浇筑混凝土浇筑时,先浇筑墙柱,再浇筑高大模板板面混凝土。混凝土浇筑时按分段、分层、对称浇灌实施,混凝土浇筑时必须从中间向四周对称浇灌,泵管下口堆积商品砼高度不得大于0.3m。浇筑时,泵管距模板的垂直距离不得大于0.5m,防止自由落差过大,对模板进行冲击。混凝土浇筑施工期前,在立杆和水平杆做红三角标记。采用水准仪及经纬仪进行监测(仪器设在排架外),施工中严格禁止在支撑架下检查与加固支撑,禁止有人在架子下进行工作及通行。一般监测频率不宜超过30分钟一次。在砼初凝前后及砼终凝前后也应实施实
14、时监测,监测时间可根据现场实际情况进行调整。监测时间控制在高支模使用时间至砼终凝。发现模板体系有问题时,应经施工、监理、建设单位确认符合安全条件后方可对支撑体系采取加固措施。5、质量标准支撑体系扣件扭力矩检测:支撑体系搭设完成后,用力矩扳手对扣件逐个检测,符合要求后方可进行下道工序施工。各种连接件、支撑件、加固件必须安装牢固,无松动现象,模板拼缝要严密,各种预埋件、预留孔洞位置要准确,固定要牢固。模板及其支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,其支撑部分应有足够的支撑面积。允许偏差:轴线位移3mm;标高±3mm;截面尺寸+3,-4mm;垂直度6 mm;相邻两板高低差2mm;表面平整,4
15、mm;模板接缝宽度不得大于1.5mm。6、模板支设与拆除的安全保证措施: 1)此部位施工属于高空作业,施工时,外脚手架必需搭设完毕,对于支撑体系的搭设,有专业架工搭设,操作人员必须带还安全帽,系好安全绳。2)模板的拆除工作应设专人指挥。作业区应设围栏,其内不得有其他工种作业,并应设专人负责监护。拆下的模板、零配件严禁抛掷。 3)支撑体系搭设至1/2层高时,在1/2层高处张挂安全平网一道。4)高处拆除模板时,应符合有关高处作业的规定,严禁使用大锤和撬棍,操作层上临时拆下的模板堆放不能超过3层。5)当立柱的水平拉杆超出两层时,应首先拆除2层以上的拉杆。当拆除最后一道水平拉杆时,应和拆除立柱同时进行
16、。6)拆除梁下立柱时,应先从跨中开始,对称的分别向两端拆除。拆除时,严禁采用连梁底板向旁侧一片拉到的拆除方法。 7)模板拆除:、底模拆除底模拆除应在与砼结构同条件养护的试件达到规定的强度标准值时,方可拆除。可参考下表:项次结构类型结构跨度(m)按达到设计砼立方体抗压强度标准值的百分率1板250>2,875>81002梁壳875>81003悬臂构件100、严格执行拆模令制度。、在拆模过程中,如发现砼有影响结构安全的质量问题,应暂停拆除,经过处理后可继续拆除。、模板拆除必须干净彻底,不得在梁柱节点处遗有木条,防止因梁底钢筋过密阻止砼进入形成的孔洞不易发现。、拆除区域设置警戒线且专
17、人监护。、模板拆除的顺序和方法,应按照配板设计的规定执行,遵循先支后拆,先非承重部位,后承重部位以及自上而下的原则。拆模时,严禁用大锤和撬棍硬砸撬。严禁留有未拆除的悬空模板。、侧模拆除前混凝土强度应保证其表面及棱角不因拆模而损坏,拆模后应立即采取透明薄膜包裹养护。、模板拆除的顺序和方法,应遵循先支后拆、先非承重部位后承重部位原则。拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故,待该片模板全部拆除后,方准将模板、配件、支架等运出堆放。、拆下的模板应及时清理粘结物,难以清除时可采用模板除垢剂清除,严禁敲砸,拆下的扣件,镰刀卡等要及时集中收集管理。模板拆除后,支模及砼浇注人员,人名立即上墙,梁板部分
18、人名应留资料。五、安全技术措施:1、进入施工现场必须佩带安全帽。板砼浇筑24h后方可吊运模板,应轻吊轻放,防止砸伤砼。2、工作前应先检查使用的工具是否牢固,工作时思想要集中,注意防止钉子扎脚和高处滑落。3、悬空或在很小的空间作业时要系安全带。4、遇6级以上大风时,应暂停室外的高处作业,雨后,应先清扫作业场地,待略干后再作业。5、安装4m以上的模板,应搭脚手架,并设防护栏杆。6、二人抬运模板时要互相配合,协同工作,传送模板工具时应用运送工具或捆绑后再升降,不得抛扔,也不要在脚手架上大量堆积模板。六、应急预案及注意事项为防止突发事件,能迅速有效地采取正确措施,最大限度的减少突发事件对混凝土浇捣的影
19、响,保证工程施工质量,特制定本应急准备和响应预案。项目部成立应急响应小组,负责施工应急工作的指挥和协调:组长:高升业成员:刘子超 刘涛 王仕华 王嘉伟 王楷 狄纪昀 姜凯 (1)高升业负责联络,任务是根据指挥小组指令,及时布置现场抢救,保持与当地相关部门的沟通,了解突发事件的持续时间及影响程度。(2)刘子超负责现场,其任务是了解掌握突发事件情况,制定处理方案,组织指挥方案的实施。(3)王仕华的任务是施工方案的编制、施工现场的检查及控制,组织实施方案所需的人员和物资等。(4)在浇捣高支模梁板砼前,由项目部对脚手架全面检查,合格后方可开始浇砼。浇砼的过程中,由管理人员对架体检查,随时观测架体变形。
20、发现隐患,立即停工整改,隐患消除后再施工。事故应急预案:(1)当发生人员触电事故时,现场人员应立即对触电人按下列要求进行紧急挽救。 首先切断电源开关或用电工钳子、木把斧子将电线截断以断开电源; 距电源开关较近或断开电源有困难时,可用干燥的木辊、竹竿等挑开触电者身上的电线或带电体。 可用几层干燥的衣服将手裹住,或站在干燥的木板上,拉触电者的衣服,使其脱离电源。对于与触电同时发生的外伤,应分别情况处理。对于不危及生命的轻度外伤,可以放在触电急救之后处理。对于严重的外伤,应于人工呼吸和胸外心脏挤压法同时处理。如伤口出血,应与止血。为了防止伤口感染,立即包扎。(2)、机械人员伤亡事故预案 发生机械人员
21、伤亡时,现场人员应立即对人员进行固定、包扎、止血、紧急救护等。 必要时,应立即同急救中心取得联系,求得外部支援。 事故发生后,应立即上报办公室。事故报告内容应包括事故发生的时间、地点、部位(单位)、简要经过、伤亡人数和以采取的应急措施等。七、高大模板施工设计与计算书梁段:KL24。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.40;梁截面高度 D(m):1.10;混凝土板厚度(mm):110.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;梁支撑架搭设高度H
22、(m):16.05;梁两侧立杆间距(m):1.00;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为48×3.5;立杆承重连接方式: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:0.75;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量
23、E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.4;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):80.0;梁底方木截面高度h(mm):50.0;梁底纵向支撑根数:3;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):500;次楞根数:6;主楞竖向支撑点数量:3;固定支撑水平间距(mm):500;竖向支撑点到梁底距离依次是:200mm,450mm,700
24、mm;主楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):80.00;高度(mm):50.00;二、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/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1.200m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.20
25、0; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、28.800 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。三、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。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为6根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W < f其中,W - 面板的净截面抵抗矩,W = 50×1.5×1.5/6=18.75cm3; M - 面板的最大弯矩(N
26、·mm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中 ,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×17.85×0.9=9.638kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.5×4×0.9=2.52kN/m;计算跨度: l = (1100-110)/(6-1)= 198mm;面板的最大弯矩 M= 0.1×9.638×(11
27、00-110)/(6-1)2 + 0.117×2.52×(1100-110)/(6-1)2= 4.93×104N·mm;面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×9.638×(1100-110)/(6-1)/1000+1.2×2.520×(1100-110)/(6-1)/1000=2.698 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 4.93×104 / 1.88×104=2.6N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =2.6N
28、/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 9.638N/mm; l-计算跨度: l = (1100-110)/(6-1)=198mm; E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.677×9.638×(1100-110)/(6-1)4/(100×950
29、0×1.41×105) = 0.075 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(1100-110)/(6-1)/250 = 0.792mm;面板的最大挠度计算值 =0.075mm 小于 面板的最大容许挠度值 =0.792mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 2.698/0.500= 5.396kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度80mm,高度50mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 1×8×
30、;5×5/6 = 33.33cm3;I = 1×8×5×5×5/12 = 83.33cm4;E = 9000.00 N/mm2; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.135 kN·m,最大支座反力 R= 2.968 kN,最大变形 = 0.310 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/W<f经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 1.35×105/3.33×104 = 4 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 13N/
31、mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 4 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 500/400=1.25mm;次楞的最大挠度计算值 =0.31mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =1.25mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力2.968kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。本工程中,主楞采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 2×5×8×8/6 = 106.67cm3;I = 2×5
32、5;8×8×8/12 = 426.67cm4;E = 9000.00 N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kN·m) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.703 kN·m,最大支座反力 R= 9.499 kN,最大变形 = 0.711 mm(1)主楞抗弯强度验算 = M/W<f经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 7.03×105/1.07×105 = 6.6 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =6.6N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,
33、满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.711 mm主楞的最大容许挠度值: = 290/400=0.725mm;主楞的最大挠度计算值 =0.711mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =0.725mm,满足要求!2.对拉螺栓计算计算公式如下:N<N=f×A其中 N 对拉螺栓所受的拉力; A 对拉螺栓有效面积 (mm2); f 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得:对拉螺栓的型号: M14 ;对拉螺栓有效直径: 11.55 mm;对拉螺栓有效面积: A = 105 mm2;对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.70×105
34、215;1.05×10-4 = 17.85 kN;主楞计算的支座反力为对拉螺栓所受的拉力,则对拉螺栓所受的最大拉力为: N = 9.499 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=9.499kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 N=17.85kN,满足要求!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,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。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: W
35、 = 500×15×15/6 = 1.88×104mm3; I = 500×15×15×15/12 = 1.41×105mm4; 1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/W<f钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2×(24.00+1.50)×1.10+0.30×0.50×0.90=15.309kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):q2=1.4×(2.00+1.00)×0.50×0.90=1.8
36、90kN/m;q=15.309+1.890=17.199kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.125ql2= 0.125×17.199×2002=8.60×104N·mm;RA=RC=0.375q1l+0.437q2l=0.375×15.309×0.2+0.437×1.89×0.2=1.313kNRB=1.25ql=1.25×17.199×0.2=4.3kN =Mmax/W=8.60×104/1.88×104=4.6N/mm2;梁底模面板计算应力 =4.6
37、N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,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:= 0.521ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=12.758kN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E-面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =200.00/250 = 0.800mm;面板的最大挠度计算值: = 0.521×15.309×2004/(100×9500
38、215;1.41×105)=0.096mm;面板的最大挠度计算值: =0.096mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.8mm,满足要求!六、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。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.荷载的计算梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=4.3/0.5=8.6kN/m2.方木的支撑力验算 方木计算简图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:W=8×5×5/
39、6 = 33.33 cm3;I=8×5×5×5/12 = 83.33 cm4;方木强度验算计算公式如下:最大弯矩 M =0.1ql2= 0.1×8.6×0.52 = 0.215 kN·m;最大应力 = M / W = 0.215×106/33333.3 = 6.4 N/mm2;抗弯强度设计值 f =13 N/mm2;方木的最大应力计算值 6.4 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算截面抗剪强度必须满足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.6×8.6×
40、0.5 = 2.58 kN;方木受剪应力计算值 = 3×2.58×1000/(2×80×50) = 0.967 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.4 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.967 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!方木挠度验算计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250方木最大挠度计算值 = 0.677×8.6×5004 /(100×9000×83.333×104)=0.485mm;方木的最大允许挠度 =0.500×10
41、00/250=2.000 mm;方木的最大挠度计算值 = 0.485 mm 小于 方木的最大允许挠度 =2 mm,满足要求!3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力:P1=RA=1.313kN梁底模板中间支撑传递的集中力:P2=RB=4.300kN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=(1.000-0.400)/4×0.500×(1.2×0.110×24.000+1.4×1.000)+1.2×2×0.500×(1.100-0.110)×0.300=0.699kN 简图(kN&
42、#183;m) 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到:支座力:N1=N3=0.418 kN;N2=7.487 kN;最大弯矩 Mmax=0.193 kN·m;最大挠度计算值 Vmax=0.077 mm;最大应力 =0.193×106/5080=38 N/mm2;支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2;支撑小横杆的最大应力计算值 38 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!七、梁跨度方向钢管的计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算八、扣件抗滑移的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
43、范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.75,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。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12.00 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=7.487 kN;R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.梁两侧立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压
44、力设计值,它包括:横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =0.418 kN ;脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×16.05=2.486 kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N3=1.2×(1.00/2+(1.00-0.40)/4)×0.50×0.30+(1.00/2+(1.00-0.40)/4)×0.50×0.110×(1.50+24.00)=1.211 kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N4=1.4×(1.000+2.000)×1.000/2+(1.000-0.400
45、)/4×0.500=1.365 kN;N =N1+N2+N3+N4=0.418+2.486+1.211+1.365=5.481 kN; - 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; 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; - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205 N/mm2; lo - 计算长度 (m); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a,
46、为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.167 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3,=1.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=5480.869/(0.203×489) = 55.2 N/mm2;钢管立
47、杆稳定性计算 = 55.2 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!2.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:横向钢管的最大支座反力:N1 =7.487 kN ;脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(16.05-1.1)=2.486 kN;N =N1+N2 =7.487+2.316=9.803 kN ; - 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; A - 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89;
48、W - 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205 N/mm2; lo - 计算长度 (m); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.167 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3,=1.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得
49、到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ;钢管立杆受压应力计算值 ;=9803.062/(0.203×489) = 98.8 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 98.8 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算 lo= k1k2(h+2a) = 1.167×1.042×(1.5+0.1×2) = 2.067 m; k1 - 计算长度附加系数按照表1取值
50、1.167; k2 - 计算长度附加系数,h+2a =1.7按照表2取值1.042 ;lo/i = 2067.224 / 15.8 = 131 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.391 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;= 9803.062/(0.391×489) = 51.3 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 51.3 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。板一、参数信息1.模板支架参数横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(
51、m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.05;模板支架搭设高度(m):15.94;采用的钢管(mm):48×3.5 ;板底支撑连接方式:钢管支撑;立杆承重连接方式:可调托座;板底钢管的间隔距离(mm):500.00;2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;3.材料参数面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用钢管;面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;托梁材料为:钢管(单钢管) :48×3.25;4.楼板参数
52、楼板的计算厚度(mm):110.00;图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3;I = 100×1.53/12 = 28.125 cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1 = 25.5×0.11×1+0.5×1 = 3.305 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 1
53、5;1= 1 kN/m;2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中:q=1.2×3.305+1.4×1= 5.366kN/m最大弯矩 M=0.1×5.366×5002= 134150 N·m;面板最大应力计算值 =M/W= 134150/37500 = 3.577 N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;面板的最大应力计算值为 3.577 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=3.305kN/m面板最大挠度计算
54、值 = 0.677×3.305×5004/(100×9500×28.125×104)=0.523 mm; 面板最大允许挠度 =500/ 250=2 mm;面板的最大挠度计算值 0.523 mm 小于 面板的最大允许挠度 2 mm,满足要求!三、纵向支撑钢管的计算纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为截面抵抗矩 w=5.08cm3截面惯性矩 I=12.19cm4 1.荷载的计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1= 25.5×0.5×0.11+0.5×0.5 = 1.652 kN/
55、m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2 = (1 + 2)×0.5 = 1.5 kN/m;2.钢管强度验算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。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:最大弯矩计算公式如下:Mmax =-0.10q1l2-0.117q2l2静荷载:q1 = 1.2 × q1 = 1.2×1.652 = 1.983 kN/m;活荷载:q2 = 1.4×1.5 = 2.1 kN/m;最大弯矩 Mmax = (0.1×1.983+0.117×2.1 ) ×12 = 0.444 kN.M;最大支座力计算公式如下:N=1.1q1l+1.2q2l最大支座力 N = ( 1.1 ×1.983 + 1.2×2.1)
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