[江苏]高层框剪结构住宅楼模板工程施工方案_secret
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XX•XX壹号二期
模板支撑专项施工方案
编制:
年月日审核:
年月日审批:
年月日
编制单位:XX有限公司
XX•XX壹号二期项目部
编制日期:二○一三年三月二十日
目录
1.编制依据 (3)
2.工程概况 (3)
3. 施工准备 (3)
3.1施工段划分 (3)
3.2模板准备 (4)
4. 模板工程施工工艺及设计计算 (4)
4.1底板集水坑模板施工 (4)
4.2地下室导墙模板 (5)
4.3地下室墙体模板 (6)
4.4框架梁柱模板 (19)
4.5地下室顶板模板 (21)
4.6地上墙柱模板 (28)
4.7地上顶板模板 (39)
5. 质量保证措施 (48)
5.1项目质量管理目标 (48)
5.2设置质量管理机构 (48)
5.3保证人员素质 (49)
5.4明确责任,实行奖罚制 (49)
5.5确保工程质量的技术管理措施 (49)
6.安全生产管理措施 (49)
6.1.安全管理的基本原则 (49)
6.2.健全管理体系 (49)
6.3.认真执行各项安全管理制度 (49)
6.4.安全生产教育 (50)
1.编制依据
1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011);
1.2《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
1.3《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
1.4《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);
1.5《建筑施工手册》第四版;
1.6《建筑施工计算手册》江正荣著;
1.7《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ 3-91);
1.8工程设计蓝图及有关设计文件。
2.工程概况
本工程为XX壹号地块,位于XX区大泉区,由七栋高层住宅楼以及地下车库组成。
该工程由XX有限公司投资开发,XX有限公司设计,XX咨询有限公司实施监理,XX有限公司负责施工。
本工程地下人防车库一层,层高为4.1m,地上三栋十六层(14#、16#、19#),标准层层高为2.90m,建筑总高度为46.7米;四栋十七层(15#、17#、18#、20#),标准层层高为2.90m,建筑总高度为49.6米,结构类型为框剪结构。
本工程为筏板基础,人防地下室为梁板式筏板基础。
住宅楼土方开挖底标高为-6.35米,局部电梯井开挖底标高为-7.95米,人防地下室土方开挖底板底标高为-6.85米。
基础筏板厚度:住宅楼均为800mm,人防地下室为500mm,基础垫层为C15素砼垫层100厚,主楼及人防地下室底板采用CPS高分子防水卷材,用CPS高分子防水卷材,人防底板、地梁四周设置240厚砖胎膜。
人防临土墙防水层外设泡沫板防护层,住宅楼地下室临土墙设120厚砖墙保护层。
结构类型为框剪结构。
3. 施工准备
3.1施工段划分
根据施工组织设计地下室工程的施工流水段按二次后浇带划分,人防地下室以后浇带为界,独立划分流水段。
其中12轴线以东后浇带为界划分为两个流水段,12轴以西划分三个流水段进行施工,
主体每一施工段按先墙、柱模板、后梁板模板,从下向上一次性进行砼浇筑的顺序组织施工。
底模及侧模均采用18mm厚木模板,5×10cm木方做背楞。
截面高度小于600mm的梁,模板支设见图6。
如高度大于600mm的梁,应在梁腹板高度每隔300mm的加设一道对拉螺杆,见图7。
3.2模板准备
垫层周围用Φ14×300钢筋头固定100×100木方;底板外侧均采用M7.5水泥砂浆砌筑240厚砖胎模,地下室外墙导墙采用自制木模板吊模;地下室墙体及顶板采用18mm厚胶合木模板;顶板支撑采用钢管支撑间距不大于800mm,主龙骨采用Φ48钢管,间距不大于800mm,次龙骨采用50×100木方,间距220mm。
地上各层砼墙体和顶板均采用18mm厚胶合板模板施工;预留洞口采用5cm厚、贴混凝土面刨光松木板材。
顶板支撑采用Φ48钢管支撑间距不大于1000mm,主龙骨采用Φ48钢管,间距不大于1000mm,次龙骨采用50×100木方,间距300mm。
楼梯踏步立模采用木模板,踏步一次成型。
4. 模板工程施工工艺及设计计算
4.1底板集水坑模板施工
4.1.1底板集水坑模板加工
底板集水坑尺寸为1500mm×1500mm×1500mm深,集水坑处侧模采用竹胶板,龙骨为50×100木方@600设置一道;按照设计要求事先在现场制作完成(支设详见下图1),集水坑盖板采取后浇,在地下室结构验收之前支模浇注。
4.1.2底板集水坑模板的支设
1)将集水坑的侧模按照积水坑位置线支设,侧模的背后设置50×100木方做龙骨,再支设横撑和斜撑固定积水坑侧模,并保证积水坑侧模的垂直度。
2)检查模板的垂直度和平整度,安装前事先在坑侧竖向主筋上捆绑钢筋保护层垫块,同时加焊定位钢筋,限制坑模侧向移位同时保证钢筋保护层大小。
3)在模板上口加固定钢筋与底板主筋焊接,但要避免减少钢筋主筋的截面面积,采用帮拐角钢筋与主筋焊接,将模板上口与钢筋进行可靠的连接,防止浇筑砼时模板上浮。
4.1.3底板积水坑模板的拆除
1)待积水坑砼强度达到砼标准值的30%时,方可拆除积水坑模板。
2)先拆除斜撑和横撑,然后拆除龙骨和侧模。
拆除模板时不得使用大锤以防止模板碰撞砼开裂。
3)模板拆除后及时清理粘结物,拆下的配件及时收集管理。
4.2地下室导墙模板
导墙模板均采用18mm厚木模板,5×10cm木方做背楞。
人防地下室导墙高度为底板上口500mm高,主楼地下室导墙高度为底板上口300mm高。
墙体外侧支承在砖模上,内
侧模板通过焊接支撑杆支撑在底板钢筋或地梁钢筋骨架上。
模板采用止水对拉螺栓加固。
外墙吊模支设见下图-2所示。
4.3地下室墙体模板
4.3.1地下室模板配置
剪力墙支模采用木胶合板模板(δ=18mm),背楞采用50×100木方和Ф48×3.5钢管(脚手架管)Ф14@500对拉螺栓(用于外墙时中间加60×60×3止水钢板,两端加临时限位木块,拆模后凿出用防水水泥砂浆修补,用于内墙时加PVC管套筒回收)具体方案见图-3、-4:
4.3.2墙壁模板结构计算
本计算考虑人防地下室4.1米层高地下室墙体特征进行计算。
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):220;穿墙螺栓水平间距(mm):500;
主楞(外龙骨)间距(mm):500;穿墙螺栓竖向间距(mm):500;
对拉螺栓直径(mm):M14;
2.主楞信息
龙骨材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;
主楞肢数:2;
3.次楞信息
龙骨材料:木楞;
宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;
次楞肢数:1;
4.面板参数
面板类型:竹胶合板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):9500.00;
(N/mm2):13.00;
面板抗弯强度设计值f
c
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00;
方木抗弯强度设计值f
c
方木抗剪强度设计值f
(N/mm2):1.50;
t
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;
(N/mm2):205.00;
钢楞抗弯强度设计值f
c
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
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:
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4.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取15.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取4.000m/h;
H -- 模板计算高度,取5.000m;
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。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为 58.291 kN/m2、120.000 kN/m2,取较小值58.291 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=58.291kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 4 kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按规范规定,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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(内楞间距): l =220.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
1
: 1.2×58.29×0.50×0.90=31.477kN/m,其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m;
q = q
1 + q
2
=31.477+2.520=33.997 kN/m;
面板的最大弯距:M =0.1×33.997×220.0×220.0= 1.65×105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯距(N.mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 1.65×105 / 2.70×104 = 6.094N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ =6.094N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =220.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
1
: 1.2×58.29×0.50×0.90=31.477kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m;
q = q
1 + q
2
=31.477+2.520=33.997 kN/m;
面板的最大剪力:∨ = 0.6×33.997×220.0 = 4487.622N;截面抗剪强度必须满足:
其中,Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):∨ = 4487.622N;
b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ;
h
n --面板厚度(mm):h
n
= 18.0mm ;
f
v --面板抗剪强度设计值(N/mm2):f
v
= 13.000 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: T =3×4487.622/(2×500×18.0)=0.748N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [f
v
]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.748N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 58.29×0.5 = 29.15N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 220mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;
面板的最大允许挠度值:[ω] = 0.88mm;
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×29.15×2204/(100×9500×2.43×105) = 0.2 mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.2mm 小于等于面板的最大允许挠度值
[ω]=0.88mm,满足要求!
四、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)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。
本工程中,内龙骨采用木楞,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×100×100/6 = 83.33cm3;
I = 50×100×100×100/12 = 416.67cm4;
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中, M--内楞跨中计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
: 1.2×58.29×0.22×0.90=13.850kN/m;
新浇混凝土侧压力设计值q
1
倾倒混凝土侧压力设计值q
: 1.4×4.00×0.22×0.90=1.109kN/m,其
2
中,0.90为折减系数。
q =(13.850+1.109)/1=14.959 kN/m;
内楞的最大弯距:M =0.1×14.959×500.0×500.0= 3.74×105N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
其中,σ --内楞承受的应力(N/mm2);
M --内楞计算最大弯距(N.mm);
W --内楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104;
f --内楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
内楞的最大应力计算值:σ = 3.74×105/8.33×104 = 4.488 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
内楞的最大应力计算值σ = 4.488 N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
2.内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中, V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
1
: 1.2×58.29×0.22×0.90=13.850kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
: 1.4×4.00×0.22×0.90=1.109kN/m,其中,0.90为折减系数。
q = (q
1 + q
2
)/2 =(13.850+1.109)/1=14.959 kN/m;
内楞的最大剪力:∨ = 0.6×14.959×500.0 = 4487.622N;截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--内楞计算最大剪力(N):∨ = 4487.622N;
b--内楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ;
h
n --内楞的截面高度(mm):h
n
= 100.0mm ;
f
v
--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):τ = 1.500 N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值: f
v
=3×4487.622/(2×50.0×100.0)=1.346N/mm2;
内楞截面的抗剪强度设计值: [f
v
]=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值τ =1.346N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值
[fv]
=
1.5N/mm2,满足要求!
3.内楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ω--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m): q = 58.29×0.22/1=12.82 kN/m;
l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm ;
E--内楞弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2;
I--内楞截面惯性矩(mm4),I=4.17×106;
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×12.82/1×5004/(100×9500×4.17×106) = 0.137 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 2mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.137mm 小于内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!
(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩 W = 5.08cm3;
外钢楞截面惯性矩 I = 12.19cm4;
外楞计算简图
4.外楞抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载: P = (1.2×58.29+1.4×4)×0.22×0.5/2=3.74kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 500mm;
外楞最大弯矩:M = 0.175×3739.69×500.00= 3.27×105 N/mm;
强度验算公式:
其中,σ-- 外楞的最大应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞的最大弯距(N.mm);M = 3.27×105 N/mm
W -- 外楞的净截面抵抗矩; W = 5.08×103 mm3;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2),[f] =205.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值: σ = 3.27×105/5.08×103 = 64.414 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的最大应力计算值σ =64.414N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
5.外楞的抗剪强度验算
公式如下:
其中,∨--外楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(水平螺栓间距间距): l =500.0mm;
P--作用在外楞的荷载: P = (1.2×58.29+1.4×4)×0.22×0.5/2=3.74kN;
外楞的最大剪力:∨ = 0.65×3739.685 = 1.22×103N;
外楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2);
∨--外楞计算最大剪力(N):∨ = 1.22×103N; b--外楞的截面宽度(mm):b = 80.0mm ;
h
n --外楞的截面高度(mm):h
n
= 100.0mm ;
f
v --外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv
=
1.500 N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值: τ =3×1.22×103/(2×80.0×100.0)=0.228N/mm2;
外楞的截面抗剪强度设计值: [f
v
]=1.500N/mm2;
外楞截面的抗剪强度设计值: [f
v
]=1.5N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值τ =0.228N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值
[fv]
=
1.5N/mm2,满足要求!
6.外楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ω--外楞最大挠度(mm);
P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):P = 58.29×0.22×0.50/2=3.21 kN/m;
l--计算跨度(水平螺栓间距): l =500.0mm ;
E--外楞弹性模量(N/mm2):E = 210000.00 N/mm2;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=1.22×105;
外楞的最大挠度计算值: ω = 1.146×6.41×100/2×5003/(100×210000×1.22×105) = 0.179mm;
外楞的最大容许挠度值: [ω] = 2mm;
外楞的最大挠度计算值ω =0.179mm 小于外楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!
五、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力;
A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号: M14 ;
穿墙螺栓有效直径: 11.55 mm;
穿墙螺栓有效面积: A = 105 mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×1.05×10-4 = 17.85 kN;
穿墙螺栓所受的最大拉力: N =58.291×0.5×0.5 = 14.573 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=14.573kN 小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!
4.3.3模板的施工
1〉墙模板安装应按下列步骤进行:
a 搭设满堂脚手架。
b 先将内侧模板立起,安放对拉螺栓,纵横间距@500,然后安装50×100mm背楞,安固定水平钢管,并用对拉螺栓固定,支撑加固并初步校正。
c 安放钢筋保护层塑料卡,以及钢筋间内部拉筋,预埋套管,预留洞模板,安装另一侧模板,加50×100mm背楞,设水平钢管固定,用对拉螺栓紧固,支撑找正顶牢,然后沿
墙壁模板拉通线,进行最后找正找直,固定支撑并进行质量检查,不符要求不准下步施工。
2〉模板缝及模板与已浇筑的下部混凝土接触处,采用5mm厚海棉粘贴,严防漏浆。
3〉质量标准必须符合《混凝土结构工程施工质量验收标准GB50204-2002》的规定。
4〉梁模板采用18mm厚胶合板,底部满铺50mm厚木板做背楞,支撑架采用满堂Φ48×3.5钢管脚手架,立杆间距0.5m,步距1.5m。
5〉跨度大于4m的梁起拱L/500,L为梁净跨。
6〉梁板模板应等混凝土强度达到设计强度的75%以上时方可拆模,大于8米跨梁板必须达到100%设计强度方可拆模,具体拆模时间由项目技术负责人定。
7〉为避免梁柱接头不平整现象,浇筑梁板混凝土以前墙柱模板严禁拆除。
4.4框架梁柱模板
4.4.1框架柱模板
矩形框架柱截面均不大于1000mm,采用18mm厚的胶合板配制成定型模具。
截面边长小于800的柱子,可使用4根50×100的木枋作背楞;柱子支模如图5所示:
4.4.2框架梁模板
底模采用5cm厚木板,侧模采用18mm厚胶合板。
截面高度小于600mm的梁,模板
支设见图6;截面高度大于600mm的梁,可另加对拉螺栓固定,模板支设见图7。
4.5地下室顶板模板
4.5.1地下室顶板模板配置
顶板采用胶合板模板(δ=18mm),背楞采用50×100木方、Ф48×3.5钢管,Ф48×3.5钢管做立杆支撑(脚手架管)。
按楼板最厚处厚度为400mm进行计算,模板板面采用18厚胶合板,50×100mm木背楞间距220mm,主楞间距为800mm,钢管立杆间距为800mm。
具体计算如下:
4.5.2地下室顶板模板结构计算
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):4.00;
采用的钢管(mm):Φ48×3.2 ;
扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底支撑连接方式:方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
楼板浇筑厚度(mm):400.00;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000;
3.楼板参数
钢筋级别:三级钢HRB 400;楼板混凝土强度等级:C35;
每层标准施工天数:10;
楼板的计算宽度(m):8.00;楼板的计算厚度(mm):400.00;
楼板的计算长度(m):8.00;施工平均温度(℃):15.000;
4.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;
楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3;
I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q
1
= 25×0.3×0.4 = 3 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q
2
= 0.35×0.3 = 0.105 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p
1
= (2 + 2)×0.8×0.3 = 0.96 kN;
2.强度验算:
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 = 1.2 × (q
1 + q
2
) = 1.2×(3 + 0.105) = 3.726 kN/m;
集中荷载 p = 1.4×0.96=1.344 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.344×0.8 /4 + 3.726×0.82/8 = 0.567 kN;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.344/2 +3.726×0.8/2 = 2.162 kN ;
方木最大应力计算值σ= M /W = 0.567×106/83333.33 = 6.803 N/mm2;
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 6.803 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: Q = 3.726×0.8/2+1.344/2 = 2.162 kN;
方木受剪应力计算值 T = 3 ×2.162×103/(2 ×50×100) = 0.649 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.649 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q
1 + q
2
= 3.105 kN/m;
集中荷载 p = 0.96 kN;
最大挠度计算值 V= 5×3.105×8004 /(384×9500×4166666.667) +960×8003 /( 48×9500×4166666.7) = 0.677 mm;
最大允许挠度 [V]=800/ 250=3.2 mm;
方木的最大挠度计算值 0.677 mm 小于方木的最大允许挠度 3.2 mm,满足要求!
三、板底支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 3.726×0.8 + 1.344 = 4.325 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) = 0.937 kN.m ;
最大弯矩 M
max
最大变形 V
= 1.583 mm ;
max
= 12.524 kN ;
最大支座力 Q
max
最大应力σ= 198.035 N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 198.035 N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800/150与10 mm,满足要求!
四、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0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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 ≤ R
c
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 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,R= 12.524 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(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):
= 0.129×4 = 0.516 kN;
N
G1
(2)模板的自重(kN):
N
= 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN;
G2
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
N
G3
= 25×0.4×0.8×0.8 = 6.4 kN;
静荷载标准值 N
G = N
G1
+N
G2
+N
G3
= 7.14 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
活荷载标准值 N
Q
= (2+2 ) ×0.8×0.8 = 2.56 kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N
G + 1.4N
Q
= 12.152 kN;
六、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(kN) :N = 12.152 kN;
σ---- 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 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.5 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.73 cm3;
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
L
---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算
l
= h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;得到计算结果:
立杆计算长度 L
= h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ;
L
/ i = 1700 / 15.9=107 ;
由长细比 l
o
/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.537 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=12152.48/(0.537×450) = 50.29 N/mm2;
立杆稳定性计算σ= 50.29 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
4.6地上墙柱模板
4.6.1地上墙柱模板配置
地上结构剪力墙支模采用木胶合板模板(δ=18mm),背楞采用50×100木方和Ф48×
3.5钢管(脚手架管)Ф12@500×550对拉螺栓。
4.6.2地上墙柱模板结构计算
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):250;穿墙螺栓水平间距(mm):500;
主楞(外龙骨)间距(mm):550;穿墙螺栓竖向间距(mm):550;
对拉螺栓直径(mm):M12;
2.主楞信息
龙骨材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;
主楞肢数:2;
3.次楞信息
龙骨材料:木楞;
宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;
次楞肢数:1;
4.面板参数
面板类型:竹胶合板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):9500.00;
(N/mm2):13.00;
面板抗弯强度设计值f
c
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00;
方木抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):1.50;
方木抗剪强度设计值f
t
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;
(N/mm2):205.00;
钢楞抗弯强度设计值f
c
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
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:
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4.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取15.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H -- 模板计算高度,取2.900m;
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。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为 46.083 kN/m2、69.600 kN/m2,取较小值46.083 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=46.083kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按规范规定,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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(内楞间距): l =250.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
1
: 1.2×46.08×0.55×0.90=27.373kN/m,其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
: 1.4×2.00×0.55×0.90=1.386kN/m;
q = q
1 + q
2
=27.373+1.386=28.759 kN/m;
面板的最大弯距:M =0.1×28.759×250.0×250.0= 1.80×105N.mm;按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯距(N.mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W= 550×18.0×18.0/6=2.97×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 1.80×105 / 2.97×104 = 6.052N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ =6.052N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =250.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
1
: 1.2×46.08×0.55×0.90=27.373kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
: 1.4×2.00×0.55×0.90=1.386kN/m;
q = q
1 + q
2
=27.373+1.386=28.759 kN/m;
面板的最大剪力:∨ = 0.6×28.759×250.0 = 4313.895N;截面抗剪强度必须满足:
其中,Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):∨ = 4313.895N; b--构件的截面宽度(mm):b = 550mm ;
h
n --面板厚度(mm):h
n
= 18.0mm ;
f
v --面板抗剪强度设计值(N/mm2):f
v
= 13.000 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: T =3×4313.895/(2×550×18.0)=0.654N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [f
v
]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.654N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 46.08×0.55 = 25.35N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 250mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 55×1.8×1.8×1.8/12=26.73cm4;
面板的最大允许挠度值:[ω] = 1mm;
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×25.35×2504/(100×9500×2.67×105) = 0.264 mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.264mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ω]=1mm,满足要求!
四、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)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。
本工程中,内龙骨采用木楞,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×100×100/6 = 83.33cm3;
I = 50×100×100×100/12 = 416.67cm4;
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中, M--内楞跨中计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(外楞间距): l =550.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
: 1.2×46.08×0.25×0.90=12.442kN/m;
新浇混凝土侧压力设计值q
1
倾倒混凝土侧压力设计值q
: 1.4×2.00×0.25×0.90=0.630kN/m,其
2
中,0.90为折减系数。
q =(12.442+0.630)/1=13.072 kN/m;
内楞的最大弯距:M =0.1×13.072×550.0×550.0= 3.95×105N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
其中,σ --内楞承受的应力(N/mm2);
M --内楞计算最大弯距(N.mm);。