地下室顶板模板支撑安全专项施工方案修改.docx
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地下室顶板模板支撑安全专项施工方案修改
犬润发超市常熟店二期工程地下室顶板
江苏邗建集团有限公司
二00七年四月
一、审批顺序及内容
二、编制依据
三、工程概况
四、施工部署
五、施工方法
六、施工组织措施
七、技术组织措施
八、监控及应急救援预案
、编制依据
本方案所采用的计算软件为pkpm建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》施工技术》2002.3扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》JGJ130-2001》
三、工程概况
本工程为大润发超市常熟店二期新建工程,位于常熟市琴湖路与新颜东路交叉处,该工程由常熟市康城房产置业有限公司投资兴建,上海海珠建筑工程设计有限公司进行设计,江苏邗建集团有限公司承建。
大润发超市常熟店二期新建工程为多层大型商业建筑,地下室主要为机动车停车库及设备用房。
本工程为框架结构建筑,建筑层数为地上三层(局部四层),地下一层,总建筑面积为36065〃,其中地上部位为28627m2,地下室为7438m2,规划总用地面积为13900m2,建筑占地面积为8330m。
本工程设计标高士0.000相当于新颜路道路中心标高0.150M(黄海高程2.450),建筑总高度为20.25M,室内外高差为0.150M。
最大梁截面为1500*600,最大板厚为600(现浇混凝土GBF空心无梁楼盖,空心楼板采用建设部推广的专利技术“现浇混凝土GBF空心无梁楼盖”现浇空心楼盖结构,GBF薄壁管和空心楼盖施工方法均为专利技术,专利号:
ZL.991156,600厚空心楼板采用管径为400mm的高强薄壁GBF管,GBF管规格采用1.0m及1.2m),板、梁混凝土强度为C40。
四、施工部署
模板支撑施工方案
结构施工分析:
(一)、承载力体系
1、梁、板荷载传力路线:
上部荷载T模板T木楞、钢楞T钢管排架T结构
(二)、支撑结构构件连接
1、十一合板与木楞采用铁钉固定。
2、钢管之间、钢管与木模之间采用模板工程中的各连接件连接。
(三)、需用材料
1、楼板模板、梁、柱均采用十一合板。
2、支撑材料采用50mm*100mm的木楞,48mm*3.0mm钢管
3、连接结构构件采用模板工程中的各种连接件。
(四)材料要求
1、钢管
1采用外径©48,壁厚3.0mm,直缝焊接钢管,材质为Q235钢,其力学性能应符合规范规定。
2钢管不能有裂缝,瘪塘,孑L洞等缺陷。
3钢管在使用之前应进行防锈处理,并刷防锈漆。
2、扣件
1本工程采用直角扣件,旋转扣件和对接扣件三种形式的扣件,
材质应为Q235钢,符合GB5831-1995规范之规定。
2扣件上不得有裂缝、气孔、砂眼等铸造缺陷。
3扣件螺栓扣紧的力矩达70N时,扣件不应破坏。
4扣件表面应进行防锈处理。
3、模板
1本工程均采用91.5X183cm的新模板,板厚不低于1.8cm。
2模板表面应平整、光滑,无虫蛀,裂缝,翘边等不良缺陷。
4、木方
1本工程使用50x100mm的杉木方,长2000~4000cm不等。
2木方的宽高应统一,无大小,厚薄,无结疤,无裂缝,无虫蛀等不良缺陷。
扣件钢管600厚板模板支架计算书
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
(JGJ130-2001)
模板支架搭设高度为3.4米。
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=0.90米,立杆的横距1=0.50米,立
杆的步距h=1.50米。
如下图:
木方
横担
纵向水平杆
立杆
横向水平杆
、:
1
立面布置简图
支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为©48X3.0。
在整个排架体系的四周及框架梁下增加剪刀撑和扫地杆,以增加稳定性和整体承载力。
(见附后详图)
一、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qi=25.000X0.600X0.900+0.350X0.900=13.815kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+1.000)X0.900=2.700kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=90.0(X1.80X1.80/6=48.60cm3;
1=90.00X1.80X1.80X1.80/12=43.74cm
(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—面板的最大弯矩(N.mm);
W—面板的净截面抵抗矩;
[f]—面板的抗弯强度设计值,取13.00N/mm2
M=0.100ql2
其中q—荷载设计值(kN/m)
经计算得到M=0.100X(1.2X13.815+1.4X2.700)X0.250X0.250=0.127kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.127X1000X
1000/48600=2.618N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)抗剪强度验算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600X(1.2X13.815+1.4X2.700)X
0.250=3.054kN
截面抗剪强度计算值T=3X3054.0/(2X900.000X
18.000)=0.283N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=1/250
面板最大挠度计算值v=0.677X13.815X2507(100X6000X437400)=0.139mm
面板的最大挠度小于250/250=1,满足要求!
二、模板支撑方木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=25.000X0.600X0.250=3.750kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)
q12=0.350X0.250=0.088kN/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)X0.250=0.750kN/m静荷载q1=1.2X3.750+1.2X0.088=4.605kN/m
活荷载q2=1.4X0.750=1.050kN/m
2、方木的计算
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:
均布荷载q=5.090/0.900=5.655kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1X5.66X0.90X0.90=0.458kN/m
最大支座力N=1.1X0.900X5.655=5.598kN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=5.00K10.00x10.00/6=83.33cm
1=5.00x10.00x10.00x10.00/12=416.67cm4
(1)木方抗弯强度计算
62
抗弯计算强度f=0.458x106/83333.3=5.50N/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=3x3045/(2x50x100)=0.916N/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=0.677x3.838x900.04/(100x9500.00x4166666.8)=0.431mm
木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
-
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(丨.)
支撑钢管变形图(II)
3.643.64
支撑钢管剪力图(
最大弯矩Mmax=0.490kN.m;
最大变形Vmax=0.322mm;
最大支座力Qmax=12.037kN;
截面应力(T=0.40Xl06/4490.000=109.13N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于500.000/15(与10mm,满足要
求!
四、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑移承载力按照下式
计算(规范5.2.5):
R 其中Rc---扣件抗滑移承载力设计值,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; 计算中取R取最大支座反力,R=12.04kN 单扣件抗滑移承载力的设计计算不满足要求,可考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明: 单扣件在12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑移承载力可取12.0kN。 五、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) Mi=0.129x3.800=0.491kN ⑵模板的自重(kN) Ng=0.350x0.900x0.500=0.158kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN) Ns3=25.000x0.600x0.900x0.500=6.750kN 经计算得到,活荷载标准值N二Ngi+Ng2+NG3=7.398kN 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,活荷载标准值N=(1+2)x0.900x0.500=1.350kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+1.4Ng=1.2x7.398+1.4x1.350=10.768kN 六、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=10.706kN; (----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=1.59cm; A----立杆净截面面积(cm2): A=4.24cm2; W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3): W=4.49cm3; 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]=205.000 N/mm2; Lo计算长度(m); 如果完全参照《扣件式规范》,由公式 (1)或 (2)计算 lo=k1uh (1) lo=(h+2a) (2) 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533;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=0.100m; 公式 (1)的计算结果: 杆计算长度Lo=kluh=1.155X1.700x1.500=2.945m; Lo/i=2945.250/15.900=185.258; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.29; 钢管立杆受压强度计算值; c=0706/(0.209X424.000)=120.813N/mm2; 立杆稳定性计算(T=20.813N/mm2小于[f]=205.000满足要 求! 公式 (2)的计算结果: 立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100x2=1.700m; Lo/i=1700.000/15.900=106.918; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定 系数©=0.573; 钢管立杆受压强度计算值; c=0706/(0.537X424.000)=47.020N/mm2; 立杆稳定性计算(T=47.020N/mm2小于[f]=205.000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 lo=k1k2(h+2a)(3) k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185; k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值 1.003; 公式(3)的计算结果: 立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185X1.003X(1.500+0.100X2)=2.021m; Lo/i=2020.544/15.900=127.078; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定 系数©=0.42; 钢管立杆受压强度计算值; c=0706/(0.412X424.000)=61.286N/mm2; 立杆稳定性计算(T=61.286N/mm2小于[f]=205.000满足要 求! GBF空心板下排架支撑体系的设计及验算 1、排架体系的构造要求: ①本工程采用钢管排架作为整个模板的承重支撑体系。 立杆纵横间距0.9m。 立杆的纵横向水平杆件间距1.5m。 木方 横担 ②现浇框架梁底采用18mm厚松木板作为底板。 梁底钢管横担间距50mm,采用巾48钢管,如下图所示 立杆 横向水平杆 立面布置简图 3在整个排架体系的四周及框架梁下增加剪刀撑和扫地杆,以增加稳定性和整体承载力。 (见附后详图) 2、强度验算 以本工程最大厚度0.6m,层高4.00m的板作为对象进行验算,板底离下层楼层面高度为4000-600=3400mm。 如该处梁下底板及支撑体系的强度、稳定性及挠度要求符合规范规定,则本工程其他顶板模板及支持体系也均能满足规范要求。 18厚松木底板的截面惯性矩l=(1/12)bh3=7.29x105mm4,弹性模量E=9000N/mm2,截面抵抗矩W=1/6xbh2=8.1x104mm3,顺纹抗压fc=10N/mm2,顺纹抗剪fv=1.4N/mm2,抗弯fm=13N/mm2。 松木的自重为0.34KN/m2。 原空心楼板 等效实心楼板 GBF空心板按照等效面积法,等效成实心板计算,计算简图如下: 原空心楼截面面积二等效实心楼板截面面积 即: S=470X600-3.14x2002=470Xh等效 可得: h等效=333mm 考虑到安装GB管时用到各种铁件,取h等效=350 由此可得等效楼板图: 1)模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为 本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.000X10.000X10.000/6=83.33cm3 1=5.000X10.000X10.000X10.000/12=416.67cm4 q 方木楞计算简图 (1).荷载的计算: 钢筋混凝土板自重(kN/m): q仁25.000X0.300X0.350=2.625kN/m; 模板的自重线荷载(kN/m): q2=0.340X0.300=0.102kN/m; 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1=(1.000+2.000)X0.900X0.300=0.810kN: (2).强度计算: 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 均布荷载q=1.2X(q1+q2)=1.2X(2.625+0.102) =3.272kN/m; 集中荷载p=1.4x0.810=1.134kN; 最大弯距M二Pl/4+ql2/8=1.134x0.900/4+3.272x0.9002/8=0.586kN; 最大支座力N二P/2+ql/2=1.134/2+3.272x0.900/2=2.039kN; 截面应力o=M/W=0.586X106/83333.33=7.032N/mm2; 方木的计算强度为7.032小于13.0N/mm2,满足要求! (3).抗剪计算: 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=3.272x0.900/2+0.810/2=1.877kN; 截面抗剪强度计算值T=3x1.877x103/(2x50.000x100.000)=0.563N/mm2; 截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2; 方木的抗剪强度为0.563小于1.300满足要求! (4).挠度计算: 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: 7牴更3S4民 均布荷载q=q1+q2=2.727kN/m; 集中荷载p=0.540kN; 最大变形V=5X2.727X900.04/(384X9000.000X 3 4166666.667)+540.000X900.0/(48X9000.000X4166666.7)= 0.840mm; 方木的最大挠度0.840小于900.000/250,满足要求! 2)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=3.272X0.900+0.810=3.755kN; pppppppppp 111, 「) r1 F r1 f1 ;1 -1L *亠 30090030C 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 4.669 0.3E6 27142,711714 O3E6 DM 1337 3.7013.703.701 4.6634.608638 2056 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩Mmax=0.889kN.m 最大变形Vmax=2.056mm; 最大支座力Qmax=12.091kN; 6 截面应力0=0.889X10/4490.000=197.995N/mm2; 支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900.000/150=6mm与10mm,满足要 3)扣件抗滑移的计算: 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 其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN; 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F取最大支座反力,R=12.091kN; R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 4)模板支架荷载标准值(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: 脚手架的自重(kN): NG1=0.129X3.400=0.439kN; 模板的自重(kN): NG2=0.340X0.900X0.900=0.275kN; 钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3=25.000X0.350X0.900X0.900=7.088 kN; 经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG=37.802kN; (2).活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.000+1.000)X0.900 x0.900=1.620kN (3).不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+1.4NQ=11.630kN 5)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=10.706kN; a----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=1.59cm; A----立杆净截面面积(cm2): A=4.24cm2; W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3): W=4.49cm3; 0----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]=205.000N/mm2 Lo—计算长度(m); 如果完全参照《扣件式规范》,由公式 (1)或 (2)计算 lo=k1uh (1) lo=(h+2a) (2) 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=1.700; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度; a=0.100m; 公式 (1)的计算结果: 立杆计算长度Lo=kluh=1.155x1.700x1.500=2.945M Lo/i=2945.250/15.900=185.236; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 忙0.209; 钢管立杆受压强度计算值;o=10706/(0.209X424.000) =120.813N/mm2; 立杆稳定性计算卢120.813小于[f]=205.000满足要求! 公式 (2)的计算结果: 立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+2x0.100=1.700m; Lo/i=1700.000/15.800=108.000; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 忙0.530; 钢管立杆受压强度计算值;o=10706/(0.530X424.000) =47.642N/mm2; 立杆稳定性计算卢47.642小于[f]=205.000满足要求!
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