先进模板支撑方案.docx
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先进模板支撑方案.docx
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先进模板支撑方案
华中科技大学先进制造工程大楼
模板支撑拆除方案
编制:
李永全
审核:
周惠龙
审批:
周其林
湖北远大建设工程有限公司先进制造项目部
二○○九年二月
一、工程概况
华中科技大学先进制造工程大楼总建筑面积49409㎡,其中东楼建筑面积32904㎡,西楼建筑面积16489㎡。
均为七层框架结构,一、二层层高为4200mm(其中东楼4区一层实验大厅层高为10600mm),三至七层层高为3600mm;柱网尺寸一般为7500×7500mm,最大为15000×7500mm;框架柱最大截面为1100×900,一般为500~700×600~850;框架梁截面主要为250×600~700,东楼实验大厅一至五层及二层会堂设有500×1000~1200mm的预应力梁;东楼1区地下车库有250mm厚剪力墙。
本工程框架柱截面大,尺寸种类多,层高较高;框架梁跨度均较大,特别是有32条15m跨的预应力梁,所以模板分项工程是本工程结构施工的重点。
二、模板选型及模板设计
根据本工程为现浇钢筋砼结构特点,模板选用厚度18mm九层胶合板、九层胶合板表面光洁,梁柱侧模可按设计尺寸配制,拼缝少,周转次数多,砼成型质量好。
搁栅(围檀)均采用100mm×50mm方木,支撑系统采用ø48×3.5mm脚手架钢管。
模板设计按《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)规定,对结构模板进行设计,计算模板的结构强度、支撑系统的刚度和稳定性。
三、各种模板结构形式:
墙体模板:
均采用18mm厚九合板做模板,竖向围檀用50mm×100mm方木,间距30mm。
用双根ø48×3.5mm钢管做横向围檀,ø12穿墙螺杆对拉。
拉杆的排距底部1m左右用400mm,上部均为500mm,间距均为500mm。
拉杆二端用3型扣件ø12螺帽,下部二至三排扣件一端要用3只,配双螺帽。
有防水要求的砼墙均采用防水拉杆,拉杆中间焊上50mm×50mm×6mm防水钢板,二端均埋有50mm×50mm×25mm小木块。
待板模拆除拉杆后,方孔用膨胀水泥砂浆封堵抹平。
框架柱模板:
按柱断面尺寸,尽量采用整块九合板做侧模,竖向用50mm×100mm方木做围檀,间距300mm。
柱箍设计二种形式:
一为型钢结构,选用12#槽钢、14#槽钢配以ø12-ø14拉杆,排距600mm。
一种为用ø48×3.5mm钢管(双根)做横向围檩,大断面柱(600mm×600mm以上)增加ø12对拉螺杆。
第一种方式较省工省料,装拆方便,为本工程主要采用方式,支撑简图如下:
框架梁、次梁模板:
梁底模、侧模均采用18厚九合板和50mm×100mm方木,预先拼成整块模板,当梁高大于700mm时,粱侧面采用1ø12拉杆对拉,间距为600mm。
梁下部支撑排架为ø48×3.5mm钢管,每根梁二侧各一排,钢管立杆间距800mm,横向钢管间距不大于1000mm。
排架按设计水平杆、扫地杆、斜撑并与板支撑系统连成整体,支撑简图如下:
预应力梁模板:
预应力梁截面尺寸有500×1000mm、500×1200mm两种,梁底模、侧模均采用18厚九合板和50mm×100mm方木。
梁底模采用三根方木,梁侧模木方均为4根,并设两排ø12拉杆对拉,间距为600mm。
梁下部支撑排架为ø48×3.5mm钢管,梁两侧及底部中间各设一排立杆,立杆横向间距不大于500mm,纵向间距为700mm,梁支撑最大间距1500mm高设一道纵横水平拉杆,并与排架水平杆、扫地杆、剪刀撑及板支撑系统连成整体。
楼板模板:
采用18mm厚大块九合板铺底模,底部用50mm×100mm方木做搁栅,间距300mm。
平台支撑采用ø48×3.5mm普通脚手架钢管及扣件搭设。
搭设技术要求符合《钢管扣件脚手应用技术规程》外,支撑钢管相邻立杆对接头要错开,同时,立杆垂直度要控制在允许范围内。
水平杆除按设计要求外,沿梁应增设剪力撑。
楼板模板采用早拆模技术:
即将框梁和楼板平台的支撑分开搭设,自成一体,在浇砼之前相互联接。
浇灌后拆平台模时再分开,先(早)拆平台模及梁侧模板。
保留梁底模板和支撑,待砼强度达到规定标准时,再拆梁和梁底模,能加快钢管和模板的周围使用。
四、模板安装
模板应按模板设计图纸进行安装。
模板安装前测量放样,弹好结构中心控制线及结构外边线,测出标高。
为保证模板与底面砼接缝密合平整,要求在柱、墙下部先用砂浆做找平,宽度50mm,高度10mm。
楼板框架梁模板支撑要先计算好钢管排架的标高,排好间距后方可搭设。
梁模板要先铺梁底搁栅及底模,梁底模按1/1000~3/1000跨度起拱。
梁高大于800mm的一侧模板须待扎好梁钢筋后方可封模板。
为确保模板安装质量,达到优良标准,除模板设计要求确保结构强度、刚度和稳定性外,也要注意解决好拼缝平整,模板接缝严密不漏浆。
使浇好结构物表面平整光洁。
外墙、柱模板靠老砼面接缝处,要求用止水条(海棉止水条)压紧。
梁板模板接缝隙尽可能采用披灰补缝,或粘帖胶纸,以确保接缝处不漏浆。
所有模板均要求用M808油脂脱模剂(灰白色)涂刷一至二道。
有利于模板保养及砼表面光洁。
模板安装质量标准:
项目
允许偏差(MM)
轴线位置
5
底模上表面标高
±5
截面内部尺寸
基础
±10
柱、墙、梁
+4、-5
层高垂直
全高≤5M
6
全高>5M
8
相邻两板表面高低差
2
表面平整(2m长度上)
5
五、模板拆除:
模板拆除应符合下列规定:
不承重模板,在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。
外墙模板拆除按规定时间拆除。
承重模板(底模)拆除,应在砼强达到下列要求时方可拆除,并应办理拆模审批手续。
结构类型
结构跨度
按设计的混凝土强度标准值的百分比(%)
板
≤2
50
>2,≤8
75
>8
100
梁
≤8
75
>8
100
悬臂构件
≤2
75
>2
100
已拆除模板及支架的结构,应在砼强度达到设计要求后,方允许承受全部设计荷载。
施工中不得超载使用,严禁堆入过量建筑材料。
当承受施工荷载大于设计荷载时必须经核算,加强临时支撑。
模板设计计算书
一、荷载取值
1、模板及支架自重
1.1平板的模板及小楞的自重:
300N/m2
1.2楼板模板的自重(其中包括梁的模板):
500N/m2
2、新浇混凝土自重:
2400N/m3
3、钢筋自重楼板:
1100N/m3梁:
1500N/m3
4、施工人员和设备自重:
4.1计算模板及直接支撑模板的小楞时,均布活载为2500N/m2,另以集中荷载2500N再验算。
比较两者所得的弯矩值取大值。
4.2计算直接支撑小楞结构构件时,均布活载1500N/m2
4.3计算支架立柱及其它支撑结构时,均布活载1000N/m2
5、振捣混凝土时产生的荷载:
水平模板为2000N/m2,垂直模板为4000N/m2。
(作用范围在有效压头高度内)
6、新浇混凝土对模板侧面的压力,混凝土浇筑速度在6m/h以下时,按下列二式计算,并取二式中的较小值。
F=4+1500K1×K2×V/(T+30)
(1)
P=25H
(2)
E.P一新浇混凝土的最大侧压力(KN/m2)
V—混凝土的浇筑速度为(m/h)
T—混凝土的温度(℃)
H—混凝土侧压力计算位置处新浇混凝土顶面的总高度(m)
K1—外加剂影响系数。
不掺加时取1.0,掺缓凝剂时取1.2。
K2—塌落度修正系数。
小于3cm时取0.85,5—9cm时取1.0.
混凝土侧压力有效压头高度:
h=F/25。
(3)
当H (2)控制。 当H>h时,最大侧压力由公式 (1)控制。 7、倾倒混凝土时产生的荷载,对垂直模板产生的水平荷载: 用容量<0.2m3的运输器具倒: 2000N/m2 用容量>0.2—0.8m3的运输器具倒: 4000N/m2 8、荷载分项系数: 项次 荷载类别 ri 1 模板及支架自重 1.2 2 新浇混凝土自重 1.2 3 钢筋自重 1.2 4 施工人员和设备自重 1.4 5 振捣混凝土时产生的荷载 1.4 6 新浇混凝土对模板侧面的压力 1.2 7 倾倒混凝土时产生的荷载 1.4 9、模板和支架计算时,按下表规定进行荷载组合: 荷载组合表: 项次 模板构件名称 计算强度(q1) 计算刚度(q2) 1 平板及支架 1+2+3+4 1+2+3 2 梁底模板 1+2+3+5 1+2+3 3 梁及边长≤300mm的柱,厚度≤100mm的侧面模板 5+6 6 4 厚大结构及边长>300mm的柱,厚度>100mm的侧面模板 6+7 6 二、模板方案及验算 (一)框架结构楼板模板其支架 楼板模板及楞木支撑楼板模板选用18mm厚胶合板,楞木选用50×100mm木枋,间距300mm。 立柱钢管沿板受力方向间距1000mm,沿板长向方向间距900mm。 1、钢管支架 承受楞木的钢管间距为1000×1000mm,钢管按三跨连续梁计算, 1.1荷载取值: q1=(1+2+3+4)×1=(300×1.2+25000×0.12×1.2+1100×0.12×1.2+2500×1.4)×1=7618.4N/m q2=(1+2+3)×1=(300+25000×0.12+1100×0.12)×1.2×1=4118.4N/m 1.2内力计算。 钢管按三跨连续梁计算: Mmax=-0.1×q1×12=-0.1×7618.4×12=-761.84N.m Qmax=-0.6q1×1=4571.04N 1.3截面验算。 钢管W=5.08×103,E=2×105,I=12.19×104mm4,i=1.58cm σ=M/W=149.96N/mm2<205N/mm2 v=0.677×q2×12/(100×E×I)=1.14mm<{v}=1000/250=4mm 2、钢管立柱 2.1选用φ48钢管,荷载取值范围按1000×1000mm计算。 钢管立柱承受楞木传来的各种荷载,取值如下: N=(1+2+3+4)×A=[(500+25000×0.12+1100×0.12)+1000×1.4]×1×1=5518.4N 2.2截面验算: σ=N/φA0≤f0 l0一立柱计算长度。 中间设牵杠一道。 l0=4200-200=2000mm λ=l0/i=200/1.85=126.6 查表φ=0.237 σ=N/φA=46.75N/mm2 3、梁模板 梁截面尺寸700×250mm 3.1梁底模板。 底木枋选用两根50×100枋,钢管支架间距纵向1000mm,横向800mm。 按三跨连续梁计算。 3.1.1荷载取值: q1=(1+2+3+5)×0.25=(500×1.2+25000×0.7×1.2+1100×1.2×0.7+2000×1.4)×0.25=6331N/m2 q2=(1+2+3)×0.25=(500+25000×0.7+1100×0.7)×1.2×0.25=5631N/m 3.1.2内力计算: M=-0.1q1×12/2=-409.15N.m Q=-0.6q1×1/2=-1899.3N 3.1.3截面验算: 强度: σ=M/W=80.5N/mm2 t=3Q/2A=5.826 刚度: v=0.677×q2×14/(100×E×I)=1.56mm<{v}=650/250=2.4mm 满足要求。 3.2梁底支架。 计算简图如下: P=6331×0.8/2=2532.4N Mmax=P×0.3=759.72N.M σ=M/W=149N/mm2 w=P×267×(3×267×0.82+2×2673)/(6E×I×800)=0.22<{w}=900/250=3.6mm 满足要求。 3.3梁模板侧压力: 侧模板选用三根50×100木枋,竖向钢管间距1000mm,上下口横向各一根钢管加固。 F=[4+1500/(20+30)]×1×1×0.71/3=34KN/m2 P=25×0.7=17.5KN/mm2 h=F/25=1.16>0.7故F=17.5KN/mm2 q=17.5×1=17.5KN/mm 上下钢管,按三跨连续计算: q=F×0.25=4.375KN M=-0.1×q×12=0.0.43752.63×106N.mm2 Q=-0.6×q×12=4.2KN 截面验算: σ=M/W=86.12N/mm2 v=677×q×14/(100×E×I)=1.21mm<{v}=1000/250=4mm (二)柱模板计算 取高4200,截面900×1100mm的框架柱进行验算。 砼塌落度180-200mm,V=4.2m/h,T=20℃。 采用50×100木枋,净间距不大于200mm,柱箍为14a槽钢。 新浇混凝土对模板侧面的压力: F=41+K1×K2×V1/3(T+30)=48.48KN/m2 P=25×H=105KN/m2 取小值F=48.48KN/m2 h=F/25=1.939m<4.2m 震动荷载为4KN/m2,水平面荷载叠后,其最大水平荷载不大于F=(48.48+4)×1.4=73.472KN/m2 选用一级圆钢作对拉杆,对拉钢筋验算: 两边用φ12钢筋作对拉杆,一根对拉钢筋受力: N=73.472×(1.1×0.6)/2=24.25KN/m2 截面验算: 24.25×106/3.14×6×6=214.52N/mm2>210N/mm2 所以截面900×1100mm的框架柱要选用φ14钢筋做对拉杆,其他小于此截面的框架柱可以选用φ12钢筋做对拉杆。 14a槽钢强度验算,w=80.5×103mm3: 槽钢长度1100+200+100=1400mm。 将荷载转换为线荷载: 73.472×(1.1×0.6)/1.4=34.64KN/m2 M=0.125×34.64×1.42=8.4864×103N.m σ=M/W=105N/mm2<205N/mm2 满足要求。 (三)试验大厅预应力梁模板支撑排架方案 1、设计荷载(取0.5×1m预应力梁及两边各0.4m宽现浇板荷载计算) 模板及钢管支撑自重: 1.1KN/M 混凝土梁板自重: 0.5×1×24+0.8×0.1×24=13.92KN/M 钢筋自重: 1KN/M 施工人员、设备和砼堆集自重: 2.0KN/M 活荷载分项系数为1.4,静荷载分项系数为1.2 以上荷载折合成均布荷载: Q=(1.1+13.92+1)×1.2+2.0×1.4=22.02KN/M 2、支撑方案及验算 预应力梁纵向支撑立杆间距为0.7m,梁横向支撑设3根立杆,梁支撑最大间距1.5m高设一道纵横水平拉杆。 钢管为φ48×3.0mm,截面面积为A=423.9mm2 抗压强度设计值fc=205N/mm2 回转半径i=1.58cm (1)钢管扣件承截力验算 作用立柱扣件上的荷载 N=22.02×0.7÷3=5.13KN 单个扣件承载力为8.5KN>5.13KN (2)钢管支撑的稳定性验算: 纵横水平拉杆竖向间距1.5m,支撑的计算长度L0=1.5m 长细比λ=L0/i=150/1.58=94.9 由λ查表得ψ=0.626 N/ψA=22.02×103/0.626×423=83.15N/mm2<205N/mm2 稳定性满足要求。 钢管无削弱截面,故强度亦满足要求。
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