(中建二局).金科中心项目轮扣架支模架施工方案
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目录
一、编制依据 (2)
二、工程概况 (2)
三、施工准备 (3)
四、施工部署 (6)
五、模板支持体系设计 (7)
六、职业健康及安全保证措施 (10)
七、环境保证措施 (12)
梁模板计算书 (13)
板模板计算书 (31)
轮扣架支模体系专项施工方案
一、编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
2、《建筑工程荷载规范》;
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
4、《建设工程项目管理规范》;
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204-2011;
6、《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB 50300-2001;
7、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
8、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
9、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006);
10、《建设工程安全生产管理条例》;
11、住建部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知建质[2009]87号文;
本工程施工图纸和本工程施工组织设计等;
品茗施工计算软件。
二、工程概况
1.基本概况:
长沙.金科中心项目是由长沙金科房地产开发有限公司在长沙市开发的一个大型综合体项目,总建筑面积约47万平方米,为高层住宅、写字楼、公寓及商业以及相关的辅助配套设施,共18栋。
其中10栋高层住宅(8#-17#楼),2栋LOFT公寓(1#楼、3A#楼),2栋住宅公寓(6#楼、7#楼),1栋办公公寓(5#楼),2栋办公楼(2#楼、3#楼),1栋幼儿园,办公楼配套三层商铺;地下一层,基础为人工挖孔桩基础。
第一标段示范区包括3#、3A#、5#、9#、10栋及其配套商业裙房和地下室。
在本工程3#、3A#、5#、9#、10栋的标准层采用轮扣架支模架体系,本方案只对标准层支模架体系进行复核,其他具体施工工艺和方案详见模板工程专项施工方案。
2.分部分项工程概况
序
号
项目内容
1 建筑
面积
总建筑
面积
123950.8
M2
地下室
面积
18087m2
2 层数地下1层地上22~34层
3 3#栋
层高
楼层-1层1层2层3层标准层
层高 3.6-5.4m 5.4m 3.9m 4.2m 3.9m
4 3A#楼
层高楼层-1层1层2层3层标准层层高 3.6-5.4m 5.6m 3.9m 4.2m 4.5m
5 5#栋
层高
楼层-1层1层2层3层标准层
层高 3.6-5.4m 5.6m 3.9m 4.2m 2.95m
6 9#栋
层高
楼层-1层1层2层3层标准层
层高 3.6-5.4m 3.3m 2.9m 2.9m 2.9m
7 10#栋
层高
楼层-1层1层2层3层标准层
层高 3.6-5.4m 2.9m 2.9m 2.9m 2.9m
三、施工准备
1.技术准备
项目总工组织项目部技术、生产人员熟悉图纸,认真学习掌握施工图纸的内容、要求和特点,同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点作好记录,通过会审,对图纸中存在的问题,与设计、建设、监理共同协商解决,取得一致意见后,办理图纸会审记录,作为施工图的变更记录依据和施工操作依据。
熟悉各部位戴面尺寸、标高、制定模板初步设计方案。
轮扣式脚手架是新型的一种便捷式支撑脚手架,它有点类似碗扣架又优于碗扣架,其主要特点是:
1)、无活动零件;
2)、运输、储存、搭设、拆除方便快捷;
3)、可以自由调节;
4)、安全性、稳定性好于碗扣式、优于门式脚手架;
缺点:
1)、轮扣式脚手架搭设不宜在基层不硬实,地面不平整和不进行混凝土硬化的地面上;
2)、不宜直接在土质差的软土层、地面易塌陷的地基上搭设;
3)、只能作为落地式脚手架使用,不能作为悬挑脚手架使用。
本工程使用条件:
使用条件:本工程只用在3#、3A#、5#、9#、10#栋的标准层,下部梁板模板钢管支架支承安装于钢筋混凝土楼板上。
2、现场施工准备
1)、前期做好支撑体系的放线定位,使支撑体系横平竖直,以保证后期剪刀撑和整体连杆的设置,确保其整体稳定性和抗倾覆性。
2)、轮扣式脚手架安装基础必须要夯实平整并采取混凝土硬化措施。
3)、轮扣式脚手架宜使用同一标高的梁板底板的标高范围。
4)、架体搭设完成后要加设足够的剪刀撑,在顶托与架体横杆300mm的距离要增设足够的水平拉杆、水平剪刀撑,使其整体稳定性得到可靠的保证;
5)、轮扣式脚手架附图片。
3.机具准备
主要机具及工具准备详见表5:
机具及工具准备一览表
机具名称规格功率数量
锤子0.25kg、0.5kg 若干
单头扳手17~19、22~24 若干
圆盘锯MI-105 3kw 20
平刨MB503 3kw 20
手电钻12~20 25
台钻VX508 1.5kw 20
手提电锯M-615 2kw 40
手提电刨B-413 2kw 20
压刨MB104 10
活动扳手最大开口65 100
空压机1立方 4
钢卷尺5m 50
工程检测尺2m 10
塞规10
水准仪DZS3-1 4
1)、分项工程开始前,劳务队应对模板木方等用量进行仔细计划,并提前进场,按项目部相关要求规范堆码整齐、标志清楚,注意模板厚度不得小于18mm,木方为50×90(为保证木枋质量将50×100木枋刨制而成),两侧刨平。
2)、剪力墙及暗柱、框架柱等根据其规格必须使用对拉螺杆进行加固。
要求劳务队伍认真组织加固用材料如螺杆、蝴蝶卡,以及穿螺杆用的PVC导管等。
要求普通对拉螺杆。
3)、为保证构件截面尺寸,特别是剪力墙厚度控制,劳务队应提前将控制厚度用的砼对撑块(长度同墙厚、砼标号同剪力墙)预制完成,在支设模板时按1m间距布置。
4)、其他材料设备如安全通道铺设用的竹跳板、封闭用密目网以及铁丝钢丝等准备到位并根据操作面需求合理调配。
5)、钢管采用壁厚不小于3.0Φ48钢管。
严禁穿孔后使用。
6)、按照快拆架标准层支模图备齐所需构配件(本工程支模所需构配件包括2.6m、
15m、0.9m立杆,U型可调顶托,1.2m、0.9m、0.6m横杆)。
5.人力准备
若本工程出现抢工期情况时,为满足施工工期要,各劳务公司必须配备足够的操作工人,保证模板施工进度、质量满足现场抢工需要。
四、施工部署
1、工艺流程
施工工艺流程:施工准备→柱钢筋加工制作及模板的配置→柱钢筋绑扎→内架搭设→梁底模及梁侧模的安装→平板模板安装及柱模板的安装→模板验收→梁钢筋绑扎→钢筋隐蔽验收→梁板柱混凝土浇筑→柱模拆除→梁侧模拆除→梁板底模拆除。
柱及剪力墙模板流程:清理柱内杂物→弹边线及门洞口位置线→钢筋绑扎、预留洞口→自检、互检及隐蔽验收后工序交接手续→安装洞口模板→安装柱侧模→调整固定→自检、互检→验收→移交砼工种。
梁板模施工工艺:弹线→内架搭设→调整标高、剪力墙及柱接头模板安装→安装梁底模→安装梁侧模→安装板底龙骨→铺底板模堵缝、清理→绑梁钢筋→绑板底筋、水电管线安装→绑板板面筋、预埋件、插筋、封边模→自检、互检合格后验收,办交接手续,移交砼工种。
2、搭设要点
1)、按照快拆架标准层支模图备齐所需构配件(本工程支模所需构配件包括2.6m、15m、0.9m立杆,U型可调顶托,1.2m、0.9m、0.6m横杆)。
2)、按照快拆架标准层支模图在楼板上弹模板支撑位置线,按模板支撑位置线支一个立方体支撑格构,并在立杆底部垫上木板。
3)、沿已支成的立方体支承格构,严格按照标准层支模图完成剩余的搭设。
搭设过程中,同一个插座上横杆与其搭接的立杆要互相垂直,同一方向内搭接的横杆要顺直并且与模板支撑位置线保持平行。
4)、按横杆步距要求搭设横杆,在立杆顶部安装U型可调顶托,安放龙骨通过调节U型顶托调平到所需标高。
5)、木龙骨悬臂端用钢管、扣件、U形可调顶托或可调底座支顶加固,施工方根据现
场实际情况加设剪刀撑。
6)、铺模板,模板缝贴胶带纸或刮模板腻子,刷脱模剂,模板预检。
五、模板支持体系设计
本工程标准层支模架体系立杆间距1.2米,局部梁底及墙柱边采用0.9米或0.6米的布局。
2.9米层高采用2.6米立杆,两道水平杆,4.5米层高采用2.6米+1.2米立杆,三道水平杆,3.9米层高采用2.6米+0.9米立杆,三道水平杆。
正立面图俯视图
插座示意图
插头示意图
施工要点
1)、施工前必须熟悉设计方案,进行技术交底。
严格按照设计要求进行支模,严禁随意支搭。
2)、支立模板支架时,立杆位置要准确,立杆、横杆形成的支承格构要方正。
3)、立方体支承格构调方正以后同时敲击4根或3根横杆,不能装一根敲击一根,横杆的插头插入立杆插座后,要两头同时均匀敲击,不能猛敲一头,再敲另一头。
4)、按图示进行水平杆(横杆)安装,严禁私自调换不同长度横杆。
5)、立杆下需铺设木板,50*100木枋,并且上下楼层立杆对齐,保证荷载有效通过立柱进行传递。
6)、U型托安装完毕后,进行调平。
跨度大于4m按2‰起拱,避免虚支。
7)、U型托的调节丝杆插入立杆孔内的安全长度不小于200mm,严禁任意上调。
8)、木龙骨要支撑平稳,受力方向一致。
9)、上层竖向构件模板拆除运走后,在施层无过量堆积荷载方可进行下层模板拆除。
10)、模板拆除前应办理拆模申请,经项目技术负责人批准后方可进行第一次模板拆除。
11)、模板及其支架的拆除顺序严格执行标准层支模图进行,严禁私自乱拆。
12)、模架的拆除应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定。
六、职业健康及安全保证措施
1、各楼层施工操作时,成品、半成品、木方等材料必须堆码平稳整齐,且同一位置严禁堆码过多材料,木材堆码高度不超过1.2m为宜。
保持现场的场容场貌,施工现场每层楼模板安装完毕浇筑砼前,楼层内的垃圾应清理干净。
2、使用的工具不得乱扔乱放,地面作业时应随时放入工具箱,高处作业时应放入工具袋内。
3、作业时使用的铁钉,不得含入口中。
4、作业前应检查所有的工具,如手柄有无松动、断裂等,手持电动工具的漏电保护器应试机检查,合格后方可使用,操作时应佩戴绝缘手套。
5、使用手提电锯时,锯条锯片必须适度调紧,下班时要放松,以防止再次使用时锯条锯片突然爆断伤人。
6、木工作业场所的刨花、木屑、废弃木枋木条等必须自产自清、日产日清、工完场清。
7、用火前必须事先申请用火证,并设专人监管。
8、模板安装应遵循以下原则:
1)、作业前认真检查模板、支撑等构件是否符合要求,木模板及支撑材质是否合格。
2)、地面上的支撑场地必须平整夯实,支撑立杆下方必须垫不小于0.15㎡垫木,并同时排除现场全部安全隐患。
3)、模板作业高度在2m及以上高度施工时,必须设置安全防护设施,临边洞口作业必须规范使用安全带。
4)、操作人员登高必须走人行通道,严禁利用模板支撑攀爬上下,不得在墙顶、独立梁及其它高出狭窄而无防护的模板面上行走。
5)、模板的立柱顶撑必须设置牢固的拉杆,不得与门窗等不牢靠和临时物件相连接。
模板安装过程中,不得间歇。
柱头、搭头、立柱顶撑、拉杆必须安装牢固成整体后作业人员才允许离开。
6)、组装立柱模板时,四周必须设置牢固支撑,支设独立梁模应搭设临时操作平台,不得站在柱模上操作以及在梁底模上行走和立侧模。
9、模板拆除应遵循以下原则:
1)、拆模必须待混凝土满足拆模强度后进行,严禁未经项目部施工员允许而私自拆模。
2)、拆模的顺序和方法,应按照先支后拆、后支先拆的顺序。
先拆除非承重件,后拆承重件。
严禁将支柱全部拆除后一次性拉拽拆除。
已拆除的活动模板,必须一次性连续拆除完方可停歇,严禁遗留安全隐患。
3)、拆模作业时,必须设置警戒区,防止下方人员进入。
拆模人员必须站在牢固可靠的地方,保持自身平衡,不得猛撬,以防止失稳坠落。
4)、严禁利用塔吊拆除尚未撬松动的模板,吊运大型整体模板时必须栓接牢固,吊点平衡。
5)、拆除电梯井及大型孔洞模板时,下层必须搭设安全网等可靠防护措施。
6)、拆除的模板及支撑加固材料必须边拆边清边运边码垛。
严禁向下抛掷。
10、文明施工要求:
1)、工人进场必须造册登记,并报项目安全部门备案。
2)、对进场职工进行三级教育,特殊工种必须持证上岗,坚持每天班前例会,班组长对操作人员必须做好班前教育,同时做好记录。
3)、进入施工现场必须按要求规范佩戴安全帽,高处、临边作业系好安全带,严禁穿拖鞋短裤等进入施工作业。
4)、塔吊吊物时严禁站在吊物下面。
5)、严禁乱拉乱接电线,施工机具电线接驳及拆除必须由专业电工进行。
6)、严禁酒后作业及疲劳作业。
7)、注意控制污染源,夜间超过10点严禁使用圆盘锯、手提锯等噪音污染大的工具。
夜间尽量避免模板拆除。
8)、在楼层模板拆除完后,楼层内的废料,垃圾均应及时清理出楼层,运至垃圾堆放处堆码好。
9)、严禁在楼层内随地大小便。
不得任意损坏施工场地内的任何机具、设备和施工
标语牌等。
10)、楼层内模板下口漏浆及时用水冲洗并收集到一堆,以便今后楼层的清理工作。
11)、严禁在生活区、施工现场乱扔垃圾杂物,生活垃圾及杂物按工地规定地点堆放。
12)、员工宿舍卫生必须每日有专人清扫干净。
并做好个人卫生。
11、成品保护注意事项:
1)、注意模板施工时对其它已完成的成品保护工作,特别是楼板钢筋保护,严禁直接在已绑扎好的双层板筋上面行走。
2)、模板开洞应预先进行,严禁模板支设成型后再临时开洞。
3)、严禁在吊模上行走,严禁对已支设好的模板形成冲击,引起模板走位。
4)、模板拆除时注意保护砼面及棱角不受损伤,严禁野蛮拆模。
5)、模板拆除时应尽量避免对楼板形成冲击荷载,拆除的模板等材料必须分散堆放,并及时运走,避免引起楼面开裂。
6)、坚持模板每次使用后,清理板面,涂刷脱模剂。
7)、拆模时不得用大锤硬砸或撬棍硬撬,以免损伤模板及砼表面。
拆除时,外架严禁乱动乱拆。
七、环境保证措施
1、模板装卸、模板拆除、电锯施工操作应控制好施工噪声。
①模板装卸时应人工一张张搬运,并轻拿轻放,不得直接将模板、木枋向下抛掷;②模板拆除时,应人工向下传递模板、木枋,不得从高空向下抛掷。
2、圆盘锯处锯木灰排放,造成环境施工现场粉尘的排放。
①锯木灰每隔2天用汽车将木屑运至城市环境垃圾存放点;②每天早上、中午、晚上对锯木灰浇水三次,防止木尘飞洒。
3、模板施工产生的现场不可利用的旧废模板、木枋固体废弃物。
①现场不可利用旧模板、木枋与环境垃圾管理站联系,运出施工场地外处理。
②对废对拉螺杆、钢模、螺丝等分类堆放,统一回收后转卖。
梁模板计算书
因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
梁段:L1。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):0.30;梁截面高度D(m):0.90;
混凝土板厚度(mm):100.00;立杆沿梁跨度方向间距L a(m):1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
立杆步距h(m):1.70;板底承重立杆横向间距或排距L b(m):1.20;
梁支撑架搭设高度H(m):4.50;梁两侧立杆间距(m):1.20;
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Φ48×3;
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:1.00;
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):2.0;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):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;
面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;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):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;
梁底纵向支撑根数:2;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):500;次楞根数:4;
主楞竖向支撑点数量:4;
穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓水平间距(mm):500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,300mm,450mm,600mm;
主楞材料:木方;
宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;
主楞合并根数:2;
次楞材料:木方;
宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;
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=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ -- 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0.750m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 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4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:
σ =M/W < [f]
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50×2×2/6=33.33cm3;
M -- 面板的最大弯矩(N·mm);
σ -- 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=10.709kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.5×4=2.8kN/m;
计算跨度: l = (900-100)/(4-1)= 266.67mm;
面板的最大弯矩M= 0.1×10.709×[(900-100)/(4-1)]2 + 0.117×2.8×[(900-100)/(4-1)]2= 9.94×104N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×10.709×[(900-100)/(4-1)]/1000+1.2×2.800×[(900-100)/(4-1)]/1000=4.0 37 kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 9.94×104 / 3.33×104=3N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ =3N/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
ν =0.677ql4/(100EI)≤[ν]=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=
10.709N/mm;
l--计算跨度: l = [(900-100)/(4-1)]=266.67mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×2×2×2/12=33.33cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.709×[(900-100)/(4-1)]4/(100×6000×3.33×105) = 0.183 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(900-100)/(4-1)]/250 = 1.067mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.183mm 小于面板的最大容许挠度值
[ν]=1.067mm,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 = 4.037/0.500= 8.074kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,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 = 1×6×8×8/6 = 64cm3;
I = 1×6×8×8×8/12 = 256cm4;
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 = 0.202 kN·m,最大支座反力R= 4.441 kN,最大变形ν= 0.151 mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ = M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ = 2.02×105/6.40×104 = 3.2 N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值σ = 3.2 N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值
[f]=17N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.151mm 小于次楞的最大容许挠度值[ν]=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4.441kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度60mm,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 = 2×6×8×8/6 = 128cm3;
I = 2×6×8×8×8/12 = 512cm4;
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= 0.444 kN·m,最大支座反力R= 7.958 kN,最大变形ν= 0.192 mm
(1)主楞抗弯强度验算
σ = M/W<[f]
经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 4.44×105/1.28×105 = 3.5 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
主楞的受弯应力计算值σ =3.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值
[f]=17N/mm2,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0.192 mm
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 200/400=0.5mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.192mm 小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.5mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]= f×A
其中N -- 穿梁螺栓所受的拉力;
A -- 穿梁螺栓有效面积(mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
穿梁螺栓型号: M12 ;查表得:
穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;
穿梁螺栓有效面积: A = 76 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =7.958 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=7.958kN 小于穿梁螺栓最大容许拉力值
[N]=12.92kN,满足要求!
六、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,按支撑在底撑上的简支梁计算。
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 = 1200×20×20/6 = 8.00×104mm3;
I = 1200×20×20×20/12 = 8.00×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ = 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)×0.90+0.30]×1.20=33.480kN/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+2.00)×1.20=6.720kN/m;
q=33.480+6.720=40.200kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
M max=ql2/8 = 1/8×40.2×3002=4.52×105N·mm;
R A=R B=0.5ql=0.5×40.2×0.3=6.03kN
σ =M max/W=4.52×105/8.00×104=5.7N/mm2;
梁底模面板计算应力σ =5.7 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:ν= 5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=27.900kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =300.00/250 = 1.200mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×33.48×3004/(384×6000×8.00×105)=0.736mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.736mm 小于面板的最大允许挠度值:[ν] =1.2mm,满足要求!
七、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=6.03/1.2=5.025kN/m
2.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=6×8×8/6 = 64 cm3;
I=6×8×8×8/12 = 256 cm4;
方木强度验算
计算公式如下:
最大弯矩M =0.1ql2= 0.1×5.025×1.22 = 0.724 kN·m;
最大应力σ= M / W = 0.724×106/64000 = 11.3 N/mm2;
抗弯强度设计值[f] =13 N/mm2;
方木的最大应力计算值11.3 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:
τ = 3V/(2bh0)
其中最大剪力: V =0.6×5.025×1.2 = 3.618 kN;
方木受剪应力计算值τ = 3×3.618×1000/(2×60×80) = 1.131 N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ] = 1.7 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 1.131 N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算
计算公式如下:
ν = 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
方木最大挠度计算值ν= 0.677×5.025×12004 /(100×9000×256×104)=3.062mm;
方木的最大允许挠度[ν]=1.200×1000/250=4.800 mm;
方木的最大挠度计算值ν= 3.062 mm 小于方木的最大允许挠度[ν]=4.8 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=R A=6.030kN
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:
P2=(1.200-0.300)/4×1.200×(1.2×0.100×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.200×(0.900-0.100 )×0.300=2.225kN
简图(kN·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=0.709 kN;
N2=15.091 kN;
最大弯矩M max=0.813 kN·m;
最大挠度计算值V max=0.328 mm;
最大应力σ=0.813×106/4490=181 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181 N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计强度205 N/mm2,满足要求!
八、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
九、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1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
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16.00 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=15.091 kN;
R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ = N/(φA)≤[f]
1.梁两侧立杆稳定性验算
其中N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:
横向支撑钢管的最大支座反力:N1 =0.709 kN ;
脚手架钢管的自重:N2 = 1.2×0.129×4.5=0.697 kN;
楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(1.20/2+(1.20-0.30)/4)×1.20×0.30+(1.20/2+(1.20-0.30)/4)×1.20×0.100×(1.50 +24.00)]=3.386 kN;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.200/2+(1.200-0.300)/4]×1.200=5.544 kN;
N =N1+N2+N3+N4=0.709+0.697+3.386+5.544=10.336 kN;
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l o/i 查表得到;
i -- 计算立杆的截面回转半径(cm):i = 1.59;
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;
σ -- 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;
l o -- 计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度l o有两个计算公式l o=kμh和l o=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即:
l o = Max[1.167×1.73×1.5,1.5+2×0.1]= 3.028 m;。