凤凰城模板工程方案.docx
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凤凰城模板工程方案
模板工程施工方案
新疆#########楼工程;工程建设地点:
乌鲁木齐西山;属于框剪结构;地上11层;地下1层。
本工程由新疆###房地产开发有限公司建设,####设计。
地勘:
####,监理公司:
####工程管理有限公司
墙模板计算书
本工程墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
本工程墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:
直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。
组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
墙体模板采用18厚胶合板,具体参数见下表。
本工程根据《建筑施工手册》,当采用容量为0.2~0.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2;
墙模板参数表
一、基本参数
倾倒混凝土荷载值(kN/m2)
3
主楞方向
水平布置
次楞(内楞骨)间距(mm)
300
主楞(外楞骨)间距(mm)
500
分段新浇混凝土侧压力荷载(kN/m2)
17.031
穿墙螺栓水平间距(mm)
600
穿墙螺栓竖向间距(mm)
500
穿墙螺栓型号
M12
考虑荷载折减系数
是
主楞龙骨材料
圆钢管
主楞壁厚(mm)
3.5
主楞直径(mm)
48
主楞柱箍合并根数
2
次楞龙骨材料
木方
次楞宽度(mm)
60
次楞高度(mm)
80
次楞柱箍合并根数
2
二、材料参数
面板类型
胶合面板
面板厚度(mm)
18
面板弹性模量E(N/mm2)
6000
面板抗弯设计值fc(N/mm2)
13
面板抗剪设计值ft(N/mm2)
1.5
方木弹性模量E(N/mm2)
9000
方木抗剪设计值ft(N/mm2)
1.5
方木抗弯设计值fc(N/mm2)
13
钢楞弹性模量E(N/mm2)
206000
钢楞抗弯设计值fc(N/mm2)
205
一、参数信息
1.基本参数
次楞间距(mm):
300;穿墙螺栓水平间距(mm):
600;
主楞间距(mm):
500;穿墙螺栓竖向间距(mm):
500;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
2.主楞信息
主楞材料:
圆钢管;主楞合并根数:
2;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.50;
3.次楞信息
次楞材料:
木方;次楞合并根数:
2;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):
206000.00;
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
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:
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2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.000m;
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0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/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=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/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。
根据《建筑施工手册》,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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距):
l=300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×9.197×300.02+0.117×1.890×300.02=1.03×105N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W 其中,σ--面板承受的应力(N/mm2); M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6=500×18.0×18.0/6=2.70×104mm3; 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=1.03×105/2.70×104=3.8N/mm2; 面板截面的最大应力计算值σ=3.8N/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: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(次楞间距): l=300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m; 面板的最大剪力: V=0.6×9.197×300.0+0.617×1.890×300.0=2005.3N; 截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N): V=2005.3N; b--构件的截面宽度(mm): b=500mm; hn--面板厚度(mm): hn=18.0mm; fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值: τ=3×2005.3/(2×500×18.0)=0.334N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.334N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求! 3.挠度验算 根据《建筑施工手册》,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: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q=17.03×0.5=8.516N/mm; l--计算跨度(次楞间距): l=300mm; E--面板的弹性模量: E=6000N/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: [ν]=1.2mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×8.52×3004/(100×6000×2.43×105)=0.32mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.32mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求! 四、墙模板主次楞的计算 (一).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。 本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×8×8/6×2=128cm3; I=6×8×8×8/12×2=512cm4; 次楞计算简图 1.次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算: M=0.1q1l2+0.117q2l2 其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900=5.518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大弯矩: M=0.1×5.518×500.02+0.117×1.134×500.02=1.71×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式: σ=M/W 其中,σ--次楞承受的应力(N/mm2); M--次楞计算最大弯矩(N·mm); W--次楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.28×105; f--次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 次楞的最大应力计算值: σ=1.71×105/1.28×105=1.3N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; 次楞的最大应力计算值σ=1.3N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V-次楞承受的最大剪力; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900/2=2.759kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90/2=0.567kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力: V=0.6×2.759×500.0+0.617×0.567×500.0=1002.6N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--次楞计算最大剪力(N): V=1002.6N; b--次楞的截面宽度(mm): b=60.0mm; hn--次楞的截面高度(mm): h0=80.0mm; fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值: τ=3×1002.6/(2×60.0×80.0)=0.313N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值τ=0.313N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 3.次楞的挠度验算 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: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,ν--次楞的最大挠度(mm); q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q=17.03×0.30=5.11kN/m; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; E--次楞弹性模量(N/mm2): E=9000.00N/mm2; I--次楞截面惯性矩(mm4),I=2.56×106mm4; 次楞的最大挠度计算值: ν=0.677×10.22/2×5004/(100×9000×2.56×106)=0.094mm; 次楞的最大容许挠度值: [ν]=2mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.094mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求! (二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚4mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.078×2=10.16cm3; I=12.187×2=24.37cm4; E=206000N/mm2; 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kN·m) 主楞计算变形图(mm) 1.主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载: P=1.2×17.03×0.3×0.5+1.4×3×0.3×0.5=3.696kN; 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l=600mm; 强度验算公式: σ=M/W 其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2) M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=2.99×105N·mm W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.02×104mm3; f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2; 主楞的最大应力计算值: σ=2.99×105/1.02×104=29.5N/mm2; 主楞的最大应力计算值σ=29.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求! 2.主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足: τ=2V/A≤fv 其中,τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N): V=2715.8/2=1357.9N; A--钢管的截面面积(mm2): A=489.303mm2; fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=120N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值: τ=2×1357.9/489.303=5.550N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值τ=5.55N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求! 3.主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值: ν=0.292mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν]=2.4mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.292mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! 五、穿墙螺栓的计算 计算公式如下: N<[N]=f×A 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170N/mm2; 查表得: 穿墙螺栓的型号: M12; 穿墙螺栓有效直径: 9.85mm; 穿墙螺栓有效面积: A=76mm2; 穿墙螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N=4.93kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力N=4.933kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求! 第二、梁模板(扣件钢管架)计算书 高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。 因本工程梁支架一层和二层高度大于4米,其它层均为3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: 本计算书以一、二层框架梁为计算对象。 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): 0.60; 混凝土板厚度(mm): 120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m): 1.00; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m): 0.10; 立杆步距h(m): 1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m): 1.50; 梁支撑架搭设高度H(m): 4.20;梁两侧立杆间距(m): 0.60; 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: 0; 采用的钢管类型为Φ48×3.5; 立杆承重连接方式: 单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数: 0.80; 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): 60.0;梁底方木截面高度h(mm): 80.0; 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: 3; 主楞竖向支撑点数量: 3; 穿梁螺栓直径(mm): M14;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; 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17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/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3根。 面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。 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=50×1.8×1.8/6=27cm3; 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两跨连续梁计算: M=0.125ql2 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=(600-120)/(3-1)=240mm; 面板的最大弯矩M=0.125×(10.709+2.8)×[(600-120)/(3-1)]2=9.73×104N·mm; 面板的最大支座反力为: N=1.25ql=1.25×(10.709+2.800)×[(600-120)/(3-1)]/1000=4.053kN; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ=9.73×104/2.70×104=3.6N/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=3.6N/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=0.521ql4/(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=[(600-120)/(3-1)]=240mm; E--面板材质的弹性模量: E=6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4; 面板的最大挠度计算值: ν=0.521×10.709×[(600-120)/(3-1)]4/(100×6000×2.43×105)=0.127mm; 面板的最大容许挠度值: [ν]=l/250=[(600-120)/(3-1)]/250=0.96mm; 面板的最大挠度计算值ν=0.127mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.96mm,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=4.053/0.500=8.105kN/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=9000.00N/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=0.203kN·m,最大支座反力R=4.458kN,最大变形ν=0.151mm (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=2.03×105/6.40×104=3.2N/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=3.2N/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4.458kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。 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=9000.00N/mm2;
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