模板支撑方案.docx
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模板支撑方案.docx
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模板支撑方案
一、工程概况
工程名称:
颐景东方小区工程
地理位置:
宜兴市城东荆邑路阳羡东路交汇处东北
建设单位:
无锡市金久置业发展有限公司
设计单位:
深圳机械院建筑设计有限公司
勘察单位;宜兴市建筑设计研究院有限公司
监理单位;宜兴市建设监理有限公司
施工单位;宜兴市锦城建筑安装工程有限公司
小区总建筑面积109373平方,其中住宅高层建筑面积23477平方。
建筑层数:
商铺三层,多层住宅6层,高层住宅18层,附带跃层,建筑高度分别为21.9米和米。
二、材料选用
剪力墙、柱及楼板模板均采用厚18mm,规格为H×L=910×1830mm的十一胶合板,龙骨背枋采用50×100mm方木,坚固件采用ф12螺栓,支撑系统及柱外箍采用ф48*3.5钢筋脚手架及活动钢筋顶撑。
三、模板制作
墙、柱、梁模板根据构件的平面及立面尺寸,结合现场施工条件,采用胶合板与杉木枋制成定型模板,定型模板制作时,要求平整,接缝严密,并堆放整齐,注意防止暴晒和淋雨,预防变形。
四、模板安装
放墙、柱位线并弹出边线,控制线及标高线→安装一侧模板→安装穿墙螺栓→安装另一侧模板→加固、校正→坚固穿墙螺栓→预验。
模板安装前,首先钢筋绑扎完毕,水电箱盒、预埋件、门窗洞口预埋完毕,且办完隐蔽工程验收手续,其次,模板面清理干净。
模板安装时,拼缝严密,配合各专业施工队伍,完成预留洞,预埋件的留设,使预埋洞(孔),预埋件尺寸、位置正确。
(一)柱模安装、拆除
柱模安装前,按柱放线位置,在柱四边离地5~8cm处的主筋上焊接ф12L>50的钢筋支杆,从四面顶柱模板,以便保证柱轴线与标高的准确,防止位移。
模板安装后,柱箍与四周的满堂架联成一体,在设上下两道斜撑后,检查固定,将模板内清理干净,封闭清理口。
柱拆模时间:
柱砼浇筑24小时后方可拆模,拆模时应注意保证棱角不致损坏,拆模后及时清理模板上残留的砼渣,并按规格堆放,以利于脱模和提高模板周转次数。
(二)剪力墙模板安装、拆除
剪力墙模板主要由侧板、立档、牵杠、斜撑等组成。
侧板采用规格为1830×910×18mm的十一胶合板,立档采用50×100mm的方木条,牵杠和斜撑均采用ф48*3.5钢管。
在安装前,应将侧板和立档钉成大块板,墙板安装时,先在基础或地面上弹出中线或边线,根据边线立一侧模板,安装对拉螺杆后,再装另一侧模板,临时用支撑撑住,用线锤校正模板的垂直,然后钉牵杠,拧紧穿墙螺杆,再用斜撑和平撑固定,模板固定件与四周的满堂架联结,形成模板及支撑体系。
为了保证墙体的厚度正确,事先用钢筋焊接成长度为墙体厚度(即30~20cm)的内撑,支模前将其固定在墙壁上,这样既能保证墙体的厚度,同时又克服了原来用小方木当内撑而必须及时取出的弊病。
剪力墙模板的拆除:
当剪力墙砼强度达到7.5Mpa,且砼表面温度与环境温度差值在15°~20°时方可拆除模板,内墙模板在砼强度达到4Mpa时,即可拆除。
(三)梁模板的安装、拆除
梁模板主要由底板和侧板组成,为承受垂直荷载,在梁的底板下每隔600mm用横向钢管顶撑来承托,沿梁跨度方向钢管支撑的间距为700mm。
(1)、搭设排架:
依照图纸,在梁下面搭设双排钢管,间距根据梁的宽度而定。
立杆之间设立水平拉杆,互相拉撑成一整体,离楼地面200mm处设一道,以上每隔1200mm(底层)设一道,二层及以上每隔1200米设一道。
在底层搭设排架时,先将地基夯实,并在地面上垫通长的垫板。
在排架支撑搭设的过程当中,组织人员进行操平工作:
从基准点引出一个高于地面500mm基点,用水准仪操平,并在梁的两边的钢管上用红漆作好标志,用于确定承托梁底板的钢管位置。
在搭设承托底板的钢管之前,应按公式:
d=H-500-h-50,(式中:
d——梁底板下表面即承托钢管上表面到所操水平线之间的距离;H——所在层层高;h——梁高;50——梁底板的厚度),算出底板的具体位置。
然后用钢卷尺沿每跨梁的两端的立杆,从红油漆的标志处往上量出d,确定支撑底板钢管的位置,架设好钢管,最大梁跨度为8米,底模板应起拱,起拱高度20mm,所以中间的承托钢管高度应再加上起拱高度。
(2)、梁底板的固定:
将制作好的梁底板刷好脱模剂后,运致操作点,在柱顶的梁缺口的两边沿底板表面拉线,调直底板,底板伸入柱模板中。
调直后在底板两侧用扣件固定。
(3)、侧模板的安装:
为了钢筋绑扎方便,侧模板安装前先放好钢筋龙,也可以先支好一侧模板后,帮扎钢筋笼,然后再安装另一侧模板。
将制作好的模板刷好脱模剂,运致操作点;侧模的下边放在底板的承托上,并包住底板,侧模不得伸入柱模,与柱模的外表面连接,用铁钉将连接处拼缝钉严,但决不允许影响柱模顶部的垂直度即要保证柱顶的尺寸。
在底板承托钢管上架立管固顶侧板,再在立管上架设斜撑。
立管顶部与侧模平齐,然后在立管上架设横档钢管,使横档钢管的上表面到侧模顶部的高度刚好等于一钢管的直径。
(主要用于板模板支撑)
梁模板的拆除:
梁的侧模可以在砼浇筑24小时后进行拆除,拆模时应注意保证棱角不致损坏,梁的底模必须在砼达到设计强度的75%后才可以拆除,悬挑梁必须达到100%方可拆除。
(四)板模板的安装、拆除
沿板长跨方向,在小横档钢管上满铺承托板模板的钢管,钢管平行于板的短跨。
对于长跨较长的板,如果一块标准板铺不到位,应在中间加一根木横档用于固定模板。
在板与柱交接的地方,应在板上弹出柱的边线,弹线要垂直、清晰,尺寸要准确,做到一次到位。
在支板模板的过程当中,要时时校正梁上部的尺寸,二人配合工作,一个人控制梁上部的尺寸,另一人将板模板钉在四周梁侧模板上,使板的边沿与梁侧模的内表面在同一平面内,钉子间距为300MM—500MM。
板与柱交接处,将板模板钉在柱的模板上,要保证柱的尺寸,并做到接缝严密。
模板上拼缝、接头处应封堵严密,不得漏浆;模板上小的孔洞以及两块模板之间的拼缝用胶布贴好。
模板支好后,清扫一遍,然后涂刷脱模剂。
板模板的拆除:
板模板必须在砼强度达到设计强度的75%才可以拆除,悬挑板必须达到100%方可拆除,板模板的拆除必须提供拆模试块单,并且在上层结构浇筑完成后才能拆除,拆模时应遵循先支后拆,后支先拆;先拆不承重的模板,后拆承重部分的模板,自上而下,支架先拆侧向支撑,后拆竖向支撑等原则。
五、模板工程总体注意事项
1、模板边沿要求顺直方正,拼缝严密,板缝应不大于1.5mm,立模前表面应清理干净。
2、木方的小面要作刨平处理,以保证与胶合板紧密配合,大面不得弯曲变形,无死节,无断裂。
3、吊运模板时,轻起轻放,防止碰撞,预防模板变形。
4、安装墙、柱模板时,不得攀登钢筋,碰动预留洞(盒),以保证预埋预留位置正确。
5、所有墙、柱在砼浇筑前,检查模内是否有杂物,确保无杂物、无积水,方可封检查口。
6、拆模时不得用锤硬砸或硬撬,以免损伤砼表面和楞角。
7、为提高模板周转和安装效率,事先应按工程轴线位置,尺寸将模板编号,以便定位使用,拆除后的模板,应按区段编号整理堆放,以便重复使用。
六、模板安装的质量标准(见下表)
项目
允许偏差(mm)
检查方法
柱、墙轴线位移
5
尺量检查
标高
+2,-5
用水准仪或拉线和尺量检查
柱、墙截面积尺寸
+4,-5
尺量检查
垂直度
6
用2m托线板检查
表面平整度
5
用2m靠尺和楔形塞尺检查
预埋钢板中心线位置
3
拉线和尺量检查
预埋管、预留孔中心线位置
3
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
0~10
预留洞
中心线位移
10
截面内部尺寸
0~10
七、梁、板模板支撑系统排列及验算:
本工程梁、板模板支撑系统均采用满堂脚手架支撑系统,其优点为方便和经济效益显著等,但一次性投入钢管和扣件较多。
1、梁、板模板支撑系统(满堂搭设)
(1)本工程标准层的现浇板为10cm厚,现浇梁主要为250×600和350×650。
根据上述情况以及楼层层高和梁的跨度的情况,满堂支撑总体要求:
a、立杆全高至少2道双向平杆拉结,底平杆宜贴近楼(地)面,距楼(地)面小于20mm。
b、扣件抗滑必须确保有2倍安全系数。
c、根据工程情况全部设置剪力撑,确保支撑系统的整体稳定。
(2)、模板支撑系统的布置
满堂脚手架支撑系统的步距控制在1500以内,板支撑的立杆控制在1500~1600,梁支撑纵向立杆间距750~800mm,高于1000mm梁,立杆间距为400~500mm,方木间距400mm。
2、支撑系统的设计验算
(1)板支撑系统的验算(板厚以100,尺寸以3600*6000计算)
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
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;
计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q11=25×0.3×0.1=0.75kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.35×0.3=0.105kN/m;
(3)活荷载为1施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
q2=(1+2)×0.3=0.9kN/m;
2.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:
静荷载:
q1=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.75+0.105)=1.026kN/m;
活荷载:
q2=1.4×0.9=1.26kN/m;
最大弯距Mmax=(0.1×1.026+0.117×1.26)×12=0.25kN.M;
最大支座力N=(1.1×1.026+1.2×1.26)×1=2.641kN;
最大应力计算值σ=M/W=0.25×106/5080=49.217N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2;
纵向钢管的最大应力计算值为49.217N/mm2小于纵向钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载q1=q11+q12=0.855kN/m
活荷载q2=0.9kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.855+0.990×0.9)×10004/(100×20.6×105×12.19)=0.585mm;
纵向钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求!
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=2.641kN;
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)
最大弯矩Mmax=0.889kN.m;
最大变形Vmax=2.272mm;
最大支座力Qmax=7.603kN;
最大应力σ=888896.376/5080=174.98N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值174.98N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.272mm小于1000/150与10mm,满足要求!
4、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN;
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=7.603kN;
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5、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):
NG1=0.129×4=0.516kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×1×1=0.35kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.1×1×1=2.5kN;
静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.366kN;
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NQ=(1+2)×1×1=3kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=8.24kN;
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(kN):
N=8.24kN;
φ----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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算:
l0=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=0.1m;
得到计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;
钢管立杆受压应力计算值;σ=8239.68/(0.53×489)=31.793N/mm2;
立杆稳定性计算σ=31.793N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
7、楼板强度的计算:
7.1楼板强度计算说明
验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅲ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=480mm2,fy=360N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=6000mm×100mm,楼板的跨度取3.6M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度ho=80mm。
按照楼板每10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
7.2验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边6m,短边为3.6m;
q=2×1.2×(0.35+25×0.1)+
1×1.2×(0.516×7×4/6/3.6)+
1.4×(1+2)=11.84kN/m2;
单元板带所承受均布荷载q=1×11.843=11.843kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0793×11.84×3.62=12.172kN.m;
因平均气温为30℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到10天龄期混凝土强度达到69.1%,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.73。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.936N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=480×360/(1×1000×80×9.936)=0.217
计算系数为:
αs=ξ(1-0.5ξ)=0.217×(1-0.5×0.217)=0.193;
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αs×α1×b×ho2×fcm=0.193×1×1000×802×9.936×10-6=12.302kN.m;
结论:
由于∑M1=M1=12.302>Mmax=12.172
所以第10天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。
模板支持可以拆除。
(2)梁支撑系统验算(梁按350×650断面尺寸计算)
本工程梁底支撑采用钢管。
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:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24+1.5)×0.65×0.175=2.901kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.175×(2×0.65+0.35)/0.35=0.289kN/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/m):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.175=0.788kN/m;
2.钢管的支撑力验算
静荷载设计值q=1.2×2.901+1.2×0.289=3.827kN/m;
活荷载设计值P=1.4×0.788=1.102kN/m;
钢管计算简图
钢管按照三跨连续梁计算。
本算例中,钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.08cm3
I=12.19cm4
钢管强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值q=3.827+1.102=4.93kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×4.93×1×1=0.493kN.m;
最大应力σ=M/W=0.493×106/5080=97.042N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;
钢管的最大应力计算值97.042N/mm2小于钢管抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
钢管抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.6×3.827×1=2.296kN;
钢管的截面面积矩查表得A=489.000mm2;
钢管受剪应力计算值τ=2×2296.350/489.000=9.392N/mm2;
钢管抗剪强度设计值[τ]=120N/mm2;
钢管的受剪应力计算值9.392N/mm2小于钢管抗剪强度设计值120N/mm2,满足要求!
钢管挠度验算:
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:
q=2.901+0.289=3.189kN/m;
钢管最大挠度计算值ω=0.677×3.189×10004/(100×206000×12.19×104)=0.86mm;
钢管的最大允许挠度[ω]=1.000×1000/250=4.000mm;
钢管的最大挠度计算值ω=0.86mm小于钢管的最大允许挠度[ω]=4mm,满足要求!
3.扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN;
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=7.72kN;
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
4.1梁内侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=1.073kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×4=0.62kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.35)/2)×1.00×0.35=0.262kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.35)/2)×1.00×0.100×(1.50+24.00)=1.913kN;
N=1.073+0.62+0.262+1.912=3.868kN;
φ--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;
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]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;
Lo/i=2945.25/15.8=186;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压应力计算值;σ=3868.142/(0.207×489)=38.214N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=38.214N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
4.2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:
梁底支撑最大支座反力:
N1=7.72kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×(4-0.65)=0.62kN;
N=7.72+0.62=8.239kN;
φ--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;
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]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;
Lo/i=2945.25/15.8=186;
由长细比lo/i
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