地下车库顶板支撑体系专项施工方案gu.docx
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地下车库顶板支撑体系专项施工方案gu.docx
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地下车库顶板支撑体系专项施工方案gu
一、编制依据及说明
1、编制依据
(1)地下车库施工图及施工现场实际情况。
(2)本项目施工组织设计。
(3)《建筑施工手册(第四版)》。
(4)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(130-2001)》。
(5)《建筑施工高处作业安全技术规范》(80-91)
(6)《建筑施工安全检查标准》(59-99)
(7)《钢管脚手架扣件》(15831-2006)
(8)《混凝土模板用胶合板模板(17656-1999)》
(9)《南京市建筑工程危险性较大工程专项施工方案编制及专家论证审查实施细则》的通知(宁建工字〔2007〕88号)。
(10)南京市建筑工程局文件(宁建工字〔2007〕32号)
2、编制说明
本方案仅为地下车库厚大顶板、梁的模板支撑体系的专项施工方案,地下车库的墙体及框架柱模板设计另见《地下车库模板分项工程施工方案》。
地下车库的墙体及顶板砼采用一次性浇筑成型的施工工艺,框架柱采用分两次浇筑成型:
第一次浇筑至框架梁底,第二次浇筑到位,便于顶板竖向支撑立杆可与其固结牢固,以增加整体刚度。
二、工程概况
本工程的地下车库由A区、B区、C区组成,总建筑面积约为12124m2,其中A区为核六级常六级单建人防工程,建筑面积约为6782m2,B区、C区为普通地下车库,建筑面积约为5342m2。
地下车库为框架结构:
柱截面尺寸为600×600,柱网尺寸多为8100×8100、8100×6900、8100×6300;框架梁多为:
600×520(暗梁)、500×1000、1050、1700;顶板为520厚、内制式现浇空心板,空心管直径为350。
地下车库的底板面、顶板面标高依据A、B、C3个分区而不同,但室内结构净高均为3880,具体参见下附图:
三、模板及支撑方案设计
(一)顶板模板
顶板模板设计分为柱帽区和非柱帽区:
柱帽区的顶板厚度为800(520+280)、920(520+400)两种,非柱帽区的顶板厚度为520。
柱帽区顶板模板设计(统一按920厚度计算)。
1、顶板模板设计
(1)模板选择
顶板模板采用18厚木质胶合板,规格为1830×915,板材粘结剂为溶剂型。
在进行受力验算时,取板厚为16。
模板拼缝处选用50×100木方,背楞选用50×100木方,间距250。
(2)支撑体系
顶板模板支撑系统采用φ48×3.5钢管扣件式满堂脚手架,板下竖向钢管支撑纵横向间距600×600,扫地杆离地175,水平横杆步距自下而上为别为1500、1500、614。
(3)柱帽区顶板模板支撑体系构造图
(4)非柱帽区顶板模板支撑体系构造图
2、柱帽区顶板模板体系的结构设计验算
规格1830×915×18。
受力验算取单块板验算,按三跨连续梁计算,其计算简图如下所示:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.915=330
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.915×(0.52×0.55+0.4)=18831
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.915×0.52=856
4
管自重
250
1.2×250×3=750
5
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.915=3203
6
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.915=2562
荷载组合
26.54
面板截面抵抗矩1/6×2=(1/6)×915×162=3.90×1043
面板弹性模量58502
(1/12)3=(1/12)×915×(16)3=3.12×1054
面板容许抗变强度102
②强度验算
=0.08×2=0.08×26.54×2502=13.3×104N·
13.3×104/3.90×104=3.402<102
满足要求。
③挠度验算
W=0.677×4/100
=0.632×26.54×(250)4/100×58502×3.12×1054
=0.36<250/250=1。
满足要求。
(2)背楞受力验算
背楞为50×100木方,间距250,跨度为600。
按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.25=90
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.25×
(0.52×0.55+0.4)=5145
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.25×0.52=234
4
管自重
250
1.2×250×1=300
5
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.25=875
6
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.25=700
荷载组合
7.344
木方为50×100,按45×95计。
木方截面抵抗矩(1/6)×2=(1/6)×95×452=3.21×1043
木方弹性模量58502
(1/12)3=(1/12)×95×(45)3=0.72×1064
木方容许抗变强度102
②强度验算
=0.08×2=0.08×7.344×6002=2.12×105N·
2.12×105/3.21×104=6.592<102
满足要求。
③挠度验算
W=0.677×4/100
=0.677×7.344×(600)4/100×58502×0.72×1064
=1.5<600/250=2.4。
满足要求。
(3)水平横杆受力验算
水平横杆为φ48×3.5钢管,间距为600,跨度为600。
按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.60=216
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.60×(0.52×0.55+0.4)=12348
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.60×0.52=562
4
管自重
250
1.2×250×1=300
5
钢管自重
38.4
1.2×37.63=46.08
6
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.60=2100
7
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.60=1680
荷载组合
17.25
水平横杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,E=2.06×1052,f=2052。
②强度验算
=0.08×2=0.08×17.25×6002=4.97×105N·
4.97×105/4490=110.62<2052
满足要求。
③挠度验算
0.677×4/100
=0.677×17.25×(600)4/100×2.06×1052×1078004
=0.68<600/250=2.4。
满足要求。
(4)扣件受力验算
考虑到顶板厚度较大,拟采用双扣件:
其在20的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0。
按照最不利的中间跨进行验算,受力影响范围为600×600,受力大小为水平横杆传递的荷载+扣件自重:
17.25×6001.2×13.2N×2=10382N,小于双扣件允许的抗滑承载力12000N,满足要求。
(5)立杆受力验算
按照最不利的中间跨进行验算,其受力范围为600×600。
①荷载计算
序号
荷载种类
荷载计算
1
扣件传来的荷载
10382N
2
水平横杆重量
按15m计:
1.2×15×38.4=691.2N
3
扣件
按10个计:
1.2×13.2×10=158.4N
4
立杆重量
1.2×38.4×3.88=178.8N
荷载组合
11410N
②稳定性验算
立杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,()1/2=15.36,=2052。
计算长度1500,长细比λ1500/15.36=98,查表得稳定系数ψ=0.603:
σ(ψA)=11410/(0.603×457)=41.42<=2052,满足要求。
3、非柱帽区顶板模板体系的结构设计验算
(1)木质胶合板的受力验算
规格1830×915×16。
受力验算取单块板验算,按三跨连续梁计算,其计算简图如下所示:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.915=330
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.915×(0.52×0.55)=7851
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.915×0.52=856
4
管自重
250
1.2×250×3=750
5
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.915=3203
6
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.915=2562
荷载组合
15.55
面板截面抵抗矩1/6×2=(1/6)×915×162=3.90×1043
面板弹性模量58502
(1/12)3=(1/12)×915×(16)3=3.12×1054
面板容许抗变强度102
②强度验算
=0.08×2=0.08×15.55×2502=7.78×104N·
7.78×104/3.90×104=2.02<102
满足要求。
③挠度验算
W=0.677×4/100
=0.677×15.55×(250)4/100×58502×3.12×1054
=0.23<250/250=1。
满足要求。
(2)背楞受力验算
背楞为50×100木方,间距250,跨度为800。
按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.25=90
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.25×(0.52×0.55)=2145
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.25×0.52=234
4
管自重
250
1.2×250×1=300
5
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.25=875
6
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.25=700
荷载组合
4.344
木方为50×100,按45×95计。
木方截面抵抗矩(1/6)×2=(1/6)×95×452=3.21×1043,木方弹性模量58502
(1/12)3=(1/12)×95×(45)3=0.72×1064
木方容许抗变强度102
②强度验算
=0.08×2=0.08×4.344×8002=2.22×105N·
2.22×105/3.21×104=6.932<102
满足要求。
③挠度验算
W=0.677×4/100
=0.677×4.344×(800)4/100×58502×0.72×1064
=1.49<800/250=3.2。
满足要求。
(3)水平横杆受力验算
水平横杆为φ48×3.5钢管,间距为800,跨度为800。
按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.8=288
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.8×(0.52×0.55)=6864
空心率为45%
3
钢筋自重
15003
1.2×1500×0.8×0.52=748.8
4
管自重
250
1.2×250×1=300
5
钢管自重
38.4
1.2×37.63=46.08
6
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.8=2800
7
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.8=2240
荷载组合
13.29
水平横杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,E=2.06×1052,f=2052。
②强度验算
=0.08×2=0.08×13.29×8002=6.80×105N·
6.80×105/4490=151.52<2052
满足要求。
③挠度验算
0.677×4/100
=0.677×13.29×(800)4/100×2.06×1052×1078004
=1.66<800/250=3.2。
满足要求。
(4)扣件受力验算
考虑到顶板厚度较大,拟采用双扣件:
其在20的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0。
按照最不利的中间跨进行验算,受力影响范围为800×800,受力大小为水平横杆传递的荷载+扣件自重:
13.29×8001.2×13.2N×2=10664N,小于双扣件允许的抗滑承载力12000N,满足要求。
(5)立杆受力验算
按照最不利的中间跨进行验算,其受力范围为800×800。
①荷载计算
序号
荷载种类
荷载计算
1
扣件传来的荷载
10664N
2
水平横杆重量
按15m计:
1.2×15×38.4=691.2N
3
扣件
按10个计:
1.2×13.2×10=158.4N
4
立杆重量
1.2×38.4×3.88=178.8N
荷载组合
11692N
②稳定性验算
立杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,()1/2=15.36,=2052。
计算长度1500,长细比λ1500/15.36=98,查表得稳定系数ψ=0.603:
σ(ψA)=11692/(0.603×457)=42.42<=2052,满足要求。
(二)大截面梁模板设计
1、模板设计
大截面梁的受力验算以截面500×1700为例。
为确保安全,其他截面尺寸的梁模板设计均以500×1700的梁为准。
(1)模板选择
梁底模及侧模:
选用18厚木胶合板,板材粘结剂为溶剂型。
在进行受力验算时取板厚为16。
侧模背楞:
采用50×100木方,间距250,跨度250。
底模背楞:
采用50×100木方,间距250,跨度600。
侧模围檩:
共设三道,最底下一道从梁底向上150,第二道为距第一道为400,第三道距第二道为400,每道为两根φ48×3.5钢管;用φ12对拉螺杆、双螺母拉接,沿梁的长度方向间距400。
(2)竖向支撑体系
支撑系统采用φ48×3.5钢管扣件式脚手架,梁下设4根竖向钢管支撑,立杆纵向间距柱帽区、非柱帽区均为600;扫地杆离地175,大横杆步距自下而上为别为1500、910;剪刀撑沿梁的长度方向每隔6跨、沿梁的短跨方向的两边跨全高设置,剪刀撑与立杆同步进行搭设,并与底部顶紧。
(3)柱帽区模板支撑体系构造图
(4)非柱帽区模板支撑体系构造图
2、模板体系的结构设计验算
柱帽区与非柱帽区均按照柱帽区的荷载分布进行验算。
(1)梁侧模板受力验算
①荷载计算
混凝土的重力密度γ253;混凝土温度25℃;混凝土浇筑速度1;β1=1.2;混凝土塌落度为110~150,则β2=1.15。
则新浇筑混凝土对梁侧面模板的压力为:
F1=0.22×25×[200/(25+15)]×1.2×1.15×11/2=37.952
F2=γ25×1.18=29.5m2
新浇筑砼对模板的侧压力取二者的较小值F2,振捣混凝土时产生的水平荷载q1=42
则1.2F1+1.4q1=412,化为线荷载为×0.25=10.25。
侧模的背楞间距为0.25m,是一个等跨多跨连续梁,按三跨连续梁计算,计算简图如下:
弹性模量58502,容许抗变强度102,1.42。
②抗弯强度计算
M=0.082=0.08×10.25×2502=51250
σ/(2/6)=51250/(250×162/6)=4.82<102,满足要求。
③抗剪计算
V=0.6070.607×10.25×250=1555N
τ3V/23×1555/(2×250×16)=0.582<1.42,满足要求。
④挠度计算
3/12=250×163/12=853334
ω0.6774/1000.677×10.25×2504/100×5850×85333=0.54,小于[ω]=250/250=1,满足要求。
⑤对拉螺杆强度验算
螺杆承受的最大拉力为41×0.4×0.4=6.56
小于φ12对拉螺杆的允许拉力F容=12.9,满足要求。
(2)梁底模板受力验算
受力验算取0.25m板宽验算,按两跨连续梁计算,板跨度为250,其计算简图如下所示:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.25=90
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.25×(1.7+0.4)=15750
3
钢筋自重
16003
1.2×1600×0.25×1.7=816
5
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.25=875
6
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.25=700
荷载组合
18.231
模板厚度取16
模板惯性矩1/123=(1/12)×250×163=853004
模板截面抵抗矩1/62=(1/6)×250×162=107003
夹板弹性模量58502
容许抗变强度102
②强度验算
=0.07×2=0.070×18.231×2502=7.98×104N·
7.98×104/10700=7.462<102
满足要求。
③挠度验算
0.521×4/100
=0.521×18.231×(250)4/100×58502×853004
=0.74<250/250=1。
满足要求。
(3)梁底底模木方背楞受力验算
背楞为50×100木方,间距250,跨度为600。
荷载18.231,按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
木方截面抵抗矩(1/6)×2=(1/6)×45×952=676883
木方弹性模量58502
(1/12)3=(1/12)×45×(95)3=4
木方容许抗变强度102
②强度验算
=0.08×2=0.08×18.231×6002=5.25×105N·
5.25×105/67688=7.762<102
满足要求。
③挠度验算
W=0.677×4/100
=0.677×18.231×(600)4/100×58502×4
=0.85<600/250=2.4。
满足要求。
(3)横杆钢管的受力验算
由于从梁底模背楞传来的集中荷载相距皆为225,故可视为均布荷载,按三跨连续梁计算,其计算简图如下所示:
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
3002
1.2×300×0.6=216
2
新浇筑
砼自重
250003
1.2×25000×0.6×(1.7+0.4)=37800
3
钢筋自重
16003
1.2×1600×0.6×1.7=1958.4
4
施工人员
及设备
25002
1.4×2500×0.6=2100
5
振捣时
产生的荷载
20002
1.4×2000×0.6=1680
6
横杆钢管自重
38.4
1.2×38.4=46.08
荷载组合
43.8
横杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,E=2.06×1052,f=2052。
②强度验算
0.082=0.08×43.8×(225)2=177390N·
=177390N·44903=39.52<2052
满足要求。
③挠度验算
0.6774/100
=0.677×43.8×(225)4/100×2060002×1078004
=0.03<225/250=0.9
满足要求。
(4)扣件的受力验算
扣件所承受的荷载主要为横杆钢管传来的荷载和扣件自重:
43.8×2251.2×13.2N×2=9887N
小于双扣件允许的抗滑承载力12000N,满足要求。
(5)立杆的受力验算
按照最不利的中间跨进行验算,其受力范围为225×600。
①荷载计算
序号
荷载种类
荷载计算
1
扣件传来的荷载
9887N
2
水平横杆重量
按12m计:
1.2×12×38.4=553N
3
扣件
按10个计:
1.2×13.2×10=158.4N
4
立杆重量
1.2×38.4×3.88=178.8N
荷载组合
10777N
②稳定性验算
立杆为ø48×3.5钢管,按ø48×3.0计算:
A=4572,W=44903,I=1078004,()1/2=15.36,=2052。
计算长度1500,长细比λ1500/15.36=98,查表得稳定系数ψ=0.603:
σ(ψA)=10777/(0.603×457)=39.12<=2052,满足要求。
四、材料要求
(1)对于模板支撑所使用的钢管,截面尺寸规格为φ48×3.5,现场实测尺寸必须不得小于φ48×3.0。
严禁不同规格的钢管混合使用。
钢管应平直,严禁使用弯曲、锈蚀、端口不平的钢管,以及对有裂缝的扣件、松口的螺丝帽必须更换。
新钢管、扣件进场应有产品合格证,质量检验报告;同时,钢管、扣件进场后应进行现场抽样送有资质的检测机构检测,检测合格后方可投入使用。
现场检验检测取样规则按每5000m2抽取一个批次。
本项目地下车库顶板的支撑面积约为12124m2,按3个批次进行现场取样送检:
钢管取样:
每批随机抽取8根钢管,并截成120长度送检;
扣件取样:
直角扣件每批随机抽取16个,旋转扣件每批随机抽取10个,对接扣件每批随机抽取10个。
(2)模板板材采用18厚木质胶合板,使用前必须按照《混凝土模板用胶合板模板(17656-1999)》的相关要求,提供关于容许抗变强度和弹性模量的检验报告,并不得低于模板受力验算中采用厚度为16的计算参数。
使用之前刷水溶性脱模剂。
当模板
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