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模板方案
府河新居工程模板支撑施工方案
一、编制依据
1.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
2.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
3.《钢筋混凝土高层建筑结构技术与施工规程》JGJ3-2002
4.《建筑安装工程施工安全操作规程》DBJ01-62-2002
5.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
二、模板支撑施工总体部署
1、工程概况
结构形式:
钢筋砼;结构体系:
钢筋砼—剪力墙结构;
主体总高:
52.20m;建筑层数:
地上18层;
建筑抗震设防类别:
丙类
建筑结构安全等级:
二级;地基基础设计等级:
乙级;建筑物耐火等级:
一级。
剪力墙抗震等级:
三级。
框架柱为400*400。
层高2900MM。
根据实际情况模板支撑应计算:
梁板模板支撑,现浇板模板支撑。
框架梁梁高为400mm—600mm不等,本次计算的几种代表模板:
1)200mm×400mm梁;2)200mm×500mm梁;3)剪力墙大模板:
4)400*400方形柱;
各楼层高宽偏大梁截面分为以下几种形式:
楼层部分梁列表
梁号
截面尺寸㎜
跨距㎜
跨数
L1
(2)、KL5
(1)、L7A
(1)
200*400
3500、4200、6100等
2
XL2、KL(3)
200*500
3500、4100等
1
KL2
(1)、KL9
(1)、KL22
(1)、KL1
(1)
200*600
6300、6300、7700、6800等
1
LL12
(1)
200*1000
3600
1
2、施工布署
楼层梁、板、柱、楼梯一次性浇筑。
3、施工顺序
4、设计说明
本设计以具有代表性的梁200*500、200*600、200*1000)进行计算和设置,施工中应按设计意图进行调整。
支撑架搭设前,必须在板面弹出架体立杆位置,满足设计的布置和间距后,再进行搭设。
5、施工荷载施加的控制
砼达到设计强度的100%后方可进行架体拆除。
三、梁支撑架专题设计
1、传力路径
荷载
→
梁底双钢管横梁
→
顶托
→
立杆
→
垫木
→
楼板
→
柱
→
基础
2、支撑系统计算
梁计算
标准荷载值:
砼:
24KN/m3;木模:
0.5KN/㎡;钢筋:
1.5KN/m3;
施工荷载:
2.5KN/㎡;砼浇筑、振捣荷载:
2KN/㎡。
1、梁L7a
(1),支撑计算:
(净跨距为7.6m)
1)清理荷载
a、模板及支撑自重
模板按梁载面实际计算:
0.5kN/㎡×(4×2+0.20)=0.5kN/m
支撑架体自重:
架子重量按垂直梁方向取1.5m宽计算:
钢管:
782m×0.0384kN/m=3.66kN/m
扣件:
982(个)×0.01kN/m=1.2kN/m
梁底双钢管横梁:
0.0384KN/m*2=0.0768KN/m
q1=0.5+3.66+1.2+0.0768=5.43kN/m
b、新浇砼自重
q2=24×0.4×0.2=19.2kN/m
c、钢筋自重
q3=1.5×1.5×0.6=1.35kN/m
d、施工及设备荷载
q4=2.5kN/m2×1.5m=3.75kN/m
e、振捣砼时产生的荷载
q5=2kN/m2×1.5m=3kN/m
沿梁方向总荷载为
q∑=1.2×(5.43+19.2+1.35)+1.4×(3.75+3)=40.63kN/m
垂直于梁方向每跨横梁承担荷载为
qh=44.86×0.6/0.6=41.12kN/m
2)受力简图:
q=40.63kN/m
3)立杆稳定验算
i=15.8㎜;L=1700+2×300=2300㎜
λ=2300/15.8=145.57查表:
ф=0.372
支座反力,荷载为Nmax=13.44N,验算立杆稳定按最不利荷载计算Nmax=13.44N
N/(фA)=13500/(0.372×489)=74.2N/㎜2<[f]=205N/㎜2
立杆稳定满足要求。
4)验算扣件
梁正下方两根立杆均采用整钢管与可调高度的顶托组合作为主支撑,立杆强度满足要求即可,无需对扣件进行验算。
5)梁底双钢管横梁的验算
梁底横梁采用双钢管横梁。
横梁受力简图见前图。
1)抗弯强度
max=Mmax/Wx=2.02×106/2根/5080
=198.78N/㎜2205N/㎜2
2)刚度验算
max=ql4/(150×EI)
=44.86/2根×6004/(150×206×103×12.19×104)
=0.77㎜L/400=1.5㎜
故横楞强度、刚度均满足要求。
其它框梁按以上方案支撑并验算符合要求。
2、梁KL15
(2)(450㎜×1900㎜)支撑计算:
(净跨距为7.5m)
3)清理荷载
a、范本及支撑自重
范本按梁载面实际计算:
0.5kN/㎡×(0.45+1.65×2)=1.88kN/m
支撑架体自重:
架子重量按垂直梁方向取1.75m宽计算:
钢管:
875m×0.0384kN/7.5m=4.48kN/m
扣件:
580(个)×0.01kN/7.5m=0.77kN/m
梁底双钢管横梁:
0.0768KN/m
q1=1.88+4.48+0.77+0.0768=7.90kN/m
b、新浇砼自重
q2=24×1.9×0.45=20.52KN/m
c、钢筋自重
q3=1.5×1.9×0.45=1.28kN/m
d、施工及设备荷载
q4=2.5kN/m2×1.75m=4.38kN/m
e、振捣砼时产生的荷载
q5=2kN/m2×1.75m=3.5kN/m
沿梁方向总荷载为
q∑=1.2×(7.90+20.52+1.28)+1.4×(4.38+3.5)=46.67kN/m
垂直于梁方向每跨横梁承担荷载为
qh=46.67×0.6/0.45=62.23kN/m
2)受力简图:
q=62.23kN/m
单位:
KN·m
单位:
KN
3)立杆稳定验算
i=15.8㎜;L=1600+2×300=2200㎜
λ=2200/15.8=139.2查表:
ф=0.353
中间立杆承受最大支座反力,荷载为Nmax=8.55+8.55=17.1kN,验算立杆稳定按最不利荷载计算Nmax=17.10kN
N/(фA)=17100/(0.353×489)=99.06N/㎜2<[f]=205N/㎜2
立杆稳定满足要求。
3)验算扣件
梁正下方三根立杆均采用整钢管与可调高度的顶托组合作为主支撑,立杆强度满足要求即可,无需对扣件进行验算。
4)梁底双钢管横梁的验算
梁底双钢管横梁采用梁底双钢管横梁。
横梁受力简图见前图。
1)抗弯强度
max=Mmax/Wx=0.38×106/2根/5080
=36.91N/㎜2205N/㎜2
2)刚度验算
max=ql4/(150×EI)
=62.23/2根×2204/(150×206×103×12.19×104)
=0.02㎜L/400=0.55㎜
故横楞强度、刚度均满足要求。
KL23(3)、KL42
(1)按上支撑方法并验算符合要求。
3、梁KL3c(450㎜×1650㎜)支撑计算:
(净跨距为7.5m)
4)清理荷载
a、范本及支撑自重
范本按梁载面实际计算:
0.5kN/㎡×(0.45+1.65×2)=1.88N/m
支撑架体自重:
架子重量按垂直梁方向取2.5m宽计算:
钢管:
800m×0.0384kN/7.5m=4.1kN/m
扣件:
650(个)×0.01kN/7.5m=0.87kN/m
梁底双钢管横梁:
0.0768KN/m
q1=2.2+4.1+0.87+0.0768=7.25kN/m
b、新浇砼自重
q2=24×1.65×0.45=17.82KN/m
c、钢筋自重
q3=1.5×1.65×0.45=1.5kN/m
d、施工及设备荷载
q4=2.5kN/m2×2.5m=6.25kN/m
e、振捣砼时产生的荷载
q5=2kN/m2×2.5m=5kN/m
沿梁方向总荷载为
q∑=1.2×(7.25+17.82+1.5)+1.4×(6.25+5)=47.63kN/m
垂直于梁方向每跨横梁承担荷载为
qh=79.53×0.6/0.45=106.1kN/m
2)受力简图:
q=106.1kN/m
单位:
KN·m
3)立杆稳定验算
i=15.8㎜;L=1500+2×300
λ=2100/15.8=132.9查表:
ф=0.382
中间立杆承受最大支座反力,荷载为Nmax=23.87kN,验算立杆稳定按最不利荷载计算Nmax=23.87kN
N/(фA)=22870/(0.382×489)=122.5N/㎜2<[f]=205N/㎜2
立杆稳定满足要求。
3)验算扣件
梁正下方二根立杆均采用整钢管与可调高度的顶托组合作为主支撑,立杆强度满足要求即可,无需对扣件进行验算;
4)梁底双钢管横梁的验算
梁底双钢管横梁采用梁底双钢管横梁。
横梁受力简图见前图。
1)抗弯强度
max=Mmax/Wx=2.686×106/2根/5080
=264.4N/㎜2>205N/㎜2
不能满足要求。
可考虑在跨中加设一根支撑钢管,做法同KL15
(2)
重新验算抗弯强度:
max=Mmax/Wx=0.64×106/2根/5080
=62.99N/㎜2〈205N/㎜2
满足要求
2)刚度验算
max=ql4/(150×EI)
=106.1/2根×2204/(150×206×103×12.19×104)
=0.034㎜L/400=0.5㎜
故横楞强度、刚度均满足要求。
KLAb(18)、KL1
(1)、KL6b按同样方法支撑并验算符合要求。
4、梁KL4b(450㎜×950㎜)支撑计算:
(净跨距为1.8m)
5)清理荷载
a、范本及支撑自重
范本按梁载面实际计算:
0.5kN/㎡×(0.45+0.95×2)=1.18kN/m
支撑架体自重:
架子重量按垂直梁方向取2.5m宽计算:
钢管:
180m×0.0384kN/1.8m=3.81kN/m
扣件:
120(个)×0.01kN/1.8m=0.67kN/m
梁底双钢管横梁:
0.0768KN/m
q1=1.18+3.81+0.67+0.0768=6.36kN/m
b、新浇砼自重
q2=24×0.45×0.95=10.26kN/m
c、钢筋自重
q3=1.5×0.45×0.95=0.64KN/m
d、施工及设备荷载
q4=2.5kN/m2×2.5m=6.25kN/m
e、振捣砼时产生的荷载
q5=2kN/m2×2.5m=5kN/m
沿梁方向总荷载为
q∑=1.2×(6.36+10.26+0.64)+1.4×(6.25+5)=36.45kN/m
垂直于梁方向每跨横梁承担荷载为
qh=36.46×0.6/0.45=48.00kN/m
2)受力简图:
q=48.00kN/m
单位:
KN·m
3)立杆稳定验算
i=15.8㎜;L=1700+2×300=2300㎜
λ=2300/15.8=145.57查表:
ф=0.394
中间立杆承受最大支座反力,荷载为Nmax=10.8kN,验算立杆稳定按最不利荷载计算Nmax=10.8kN
N/(фA)=12200/(0.394×489)=63.32N/㎜2<[f]=205N/㎜2
立杆稳定满足要求。
3)验算扣件
梁正下方两根立杆均采用整钢管与可调高度的顶托组合作为主支撑,立杆强度满足要求即可,无需对扣件进行验算,所以满足要求。
4)梁底双钢管横梁的验算
梁底双钢管横梁采用梁底双钢管横梁。
横梁受力简图见前图。
1)抗弯强度
max=Mmax/Wx=1.22×106/2根/5080
=120.08N/㎜2205N/㎜2
2)刚度验算
max=ql4/(150×EI)
=48.00×4504/(150×206×103×12.19×104)
=0.52㎜L/400=1.13㎜
故横楞强度、刚度均满足要求。
KL2b(4)、L2b1(7)、KL3b(5)、KL3b2(6)、KL5b、均按上叙支撑方法,并验算能满足要求。
5、梁范本强度验算:
梁底模采用100×100㎜木方及18㎜厚覆膜板组合而成,侧模采用50×200㎜枋木及18㎜厚覆膜板组合而成。
本验算以KL15
(2)梁为依据。
(1)梁底模
梁底模按连续梁计算,底板上所受荷载按均布荷载考虑,底板按强度和刚度需要的厚度,可按以下简化公式计算:
按强度要求:
M=qL2/10=[fm]bh2/6→h=
按刚度要求:
v=
=[v]=L/400→h=
式中:
M——计算最大弯矩(N·㎜)
q——作用在梁底木模上的均布荷载(46.67N/㎜)
L——计算跨距,为梁底横楞间距(600㎜)
[fm]——木材抗弯强度设计值,采用杉木模板取11N/㎜2
b——梁木模底板宽度(450㎜)
h——梁木模底板厚度(㎜)
E——木材弹性模量,取9000N/㎜2
I——梁木模底板的截面惯性矩bh3/12㎜4
v——梁木模的挠度(㎜)
取两者的较大值为底板所需厚度。
计算:
h1=45.21㎜,h2=32.3㎜
考虑到施工安全性和砼的成型质量,本方案设计采用100×100㎜方木组合18㎜厚覆膜板作为梁底模,完全满足要求!
(2)梁侧模:
一、梁范本基本参数
梁范本的背部支撑由两层龙骨组成,直接支撑范本的龙骨为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨为外龙骨,即外龙骨组装成梁体范本时,通过穿梁螺栓将梁体两片范本拉结,每个穿梁螺栓成为外龙骨的支点。
范本面板厚度h=50㎜,弹性模量E=9000N/㎜2,抗弯强度[f]=11N/㎜2。
内楞采用圆钢管48×3.5,每道内楞2根钢楞,间距600㎜。
外楞采用圆钢管48×3.5,每道外楞2根钢楞,间距300㎜(以梁底计700㎜以内)、600㎜(以梁底计700㎜以上)。
穿梁螺栓水平距离600㎜,穿梁螺栓竖向距离300㎜(以梁底计700㎜以内)、600㎜(以梁底计700㎜以上),直径14㎜。
二、梁模板荷载标准值计算
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。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,取4.0h;
T——混凝土的入模温度,取25.0℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.5m/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2.2m和1.5m;
1——外加剂影响修正系数,取1.200;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算得新浇混凝土侧压力标准值:
F1=46.080kN/m2(以梁底计700㎜以内)
F2=36.0kN/m2(以梁底计700㎜以上)
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.0kN/m2。
三、梁范本面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
计算的原则是按照龙骨的间距和范本面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
对梁侧木模,如果下部强度及刚度符合要求,则上部亦然,因此只做底部木模验算。
面板计算简图
1.强度计算
=M/W<[f]
其中
──面板的强度计算值(N/㎜2);
M──面板的最大弯距(N·㎜);
W──面板的净截面抵抗矩,W=30.00×5×5/6=125cm3;
[f]──面板的强度设计值(11N/㎜2)。
M=qL2/10
其中q──作用在模板上的侧压力,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值,q1=1.2×0.30×46.08=16.59kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值,q2=1.4×0.30×6.00=2.52kN/m;
L──计算跨度(内楞间距),L=600㎜;
面板的强度设计值[f]=11.0N/㎜2;
经计算得到,面板的强度计算值5.5N/㎜2;
面板的强度验算<[f],满足要求!
2.挠度计算
v=0.677qL4/100EI<[v]=L/250
其中q──作用在范本上的侧压力,q=16.59N/㎜;
L──计算跨度(内楞间距),L=600㎜;
E──面板的弹性模量,E=9000N/㎜2;
I──面板的截面惯性矩,I=30.00×5×5×5/12=312.5cm4;
面板的最大允许挠度值,[v]=2.4㎜;
面板的最大挠度计算值,v=0.52㎜;
面板的挠度验算v<[v],满足要求!
四、梁范本内外楞的计算
(一).内楞直接承受范本传递的荷载,通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。
内龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
内钢楞的规格:
圆钢管48×3.5;
内钢楞截面抵抗矩W=5.08cm3;
内钢楞截面惯性矩I=12.18cm4;
(600)(600)(600)
内楞计算简图
1.内楞强度计算
=M/W<[f]
其中
──内楞强度计算值(N/㎜2);
M──内楞的最大弯距(N·㎜);
W──内楞的净截面抵抗矩;
[f]──内楞的强度设计值(N/㎜2)。
M=qL2/10
其中q──作用在内楞的荷载如下:
q1=(1.2×46.08+1.4×6.00)×0.60/2根=19.11kN/m(以梁底计700㎜以内);
q2=(1.2×36+1.4×6.00)×0.60/2根=15.48kN/m(以梁底计700㎜以上);
L──内楞计算跨度(外楞间距),L1=300㎜(以梁底计700㎜以内);
L2=600㎜(以梁底计700㎜以上)
内楞强度设计值[f]=205.0N/㎜2;
经计算得内楞的最大强度计算值109.7N/㎜2<[f],满足要求!
2.内楞的挠度计算
v=0.677qL4/100EI<[v]=L/400
其中E──内楞的弹性模量,E=206000.00N/㎜2;
内楞的最大允许挠度值,[v1]=0.05㎜(以梁底计700㎜以内);
[v2]=0.54㎜(以梁底计700㎜以上);
内楞的最大挠度计算值,v1=0.75㎜;v2=1.5㎜;
内楞的挠度验算v<[v],满足要求!
(二).外楞承受内楞传递的荷载,按照集中荷载下的三跨连续梁计算。
外龙骨采用钢楞
外楞计算简图
3.外楞强度计算
=M/W<[f]
其中
──外楞强度计算值(N/㎜2);
M──外楞的最大弯距(N·㎜);
W──外楞的净截面抵抗矩;
[f]──外楞的强度设计值(N/㎜2)。
M=0.175PL
其中P──作用在外楞的荷载如下:
P1=(1.2×46.08+1.4×6.00)×0.6×0.30/2根=5.73kN(以梁底计700㎜以内);
P2=(1.2×36+1.4×6.00)×0.6×0.60/2根=8.59kN(以梁底计700㎜以上);
L──外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距),L=600㎜;
[f]=205.0N/㎜2;
经计算得到外楞的最大强度计算值192.02N/㎜2;
外楞的强度验算<[f],满足要求!
4.外楞的挠度计算
v=1.146PL3/100EI<[v]=L/400
其中E──外楞的弹性模量,E=206000.00N/㎜2;
外楞的最大允许挠度值,[v1]=[v2]=1.375㎜;
外楞的最大挠度计算值,v1=0.07㎜(以梁底计700㎜以内);
V2=0.92㎜(以梁底计700㎜以上);
外楞的挠度验算v<[v],满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=fA
其中N──穿梁螺栓所受的拉力;
A──穿梁螺栓有效面积(㎜2);
f──穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/㎜2;
穿梁螺栓的直径(㎜):
14
穿梁螺栓有效直径(㎜):
12
穿梁螺栓有效面积(㎜2):
A=105.0
穿梁螺栓最大容许拉力值(kN):
[N]=17.850
穿梁螺栓所受的最大拉力(kN):
N1=P1×2=11.50<[N](以梁底计700㎜以内)
N2=P2×2=17.18<[N](以梁底计700㎜以上)
穿梁螺栓强度验算满足要求!
现浇板计算
1、荷载
1)范本及支撑自重
q1=1.2kN/㎡
2)楼板砼自重
q2=24×0.18=4.32kN/㎡
3)钢筋自重
q3=1.5×0.18=0.27kN/㎡
4)施工人员及设备荷载
q4=1.0kN/㎡
5)振捣砼时产生的荷载标准值
q5=2.0kN/㎡
6)活荷载分项系数取1.4,静载分项系数取1.2
∑q=1.2×(1.2+4.32+0.27)+1.4×(1+2)=11.15kN/㎡
2、试配支撑
楼板支撑立杆间距为0.8m,每隔1.1~1.6m设一道水平杆,钢管为48×3.5㎜,截面面积A=489㎜2
抗压强度设计值f=205N/㎜2
回转半径i=15.8㎜
3、验算立杆稳定
1)单根立杆上的荷载
N=qL12=11.15×0.82=7.14kN
2)长细比
=L2/i=(1700+2×300)/15.8=145.6
3)由表查得=0.323
4)验算
N/A=8.15×103/489×0.323=51.6N/㎜2<[f]=205N/㎜2
稳定性满足要求,钢管无削弱截面,故强度满足要求。
4、验算扣件承载力
单个扣件承载力:
8.0kN,本方案采用双扣件设计,则:
8KN×2=16KN>8.15KN
所以扣件承载力符合要求!
5、顶部横杆验算
1)抗弯强度
max=Mmax/w=qL3/10w=11.15×10-3×8003/10×5080
=112.38N/㎜2205N/㎜2
2)刚度验算
max=q’l4/150EI=ql5/150EI=11.15×10-3×8005/150×206×103×12.18×104
=1.06㎜L/400=2㎜
故现浇板横杆强度、刚度均满足要求。
3、架体搭设要求
1.架体采用Φ48×3.5㎜的架管、直角扣件、对接扣件、旋转扣件、可调顶托、ø200㎜垫铁、100×100㎜枋木、200×50㎜枋木等。
脚手架构配件进场的检查与验收应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第8章检查与验收的规定。
2.架体必须设置纵横向扫地杆,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200㎜处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵
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