模板工程施工方案碗扣式脚手架Word格式.docx
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根据本工程实际情况,结合施工单位现有施工条件,经过综合技术经济比较,选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料,进行相应的设计计算。
(二)编制依据
1、中华人民共和国行业标准,《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。
2、《建筑施工安全手册》
3、建设部《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。
4、本工程相关图纸,设计文件。
5、国家有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件,
四、搭设方案
(一)基本搭设参数
模板支架高H为5.25m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距la取0.9m、1.2m,横距lb取0.9m、1.2m。
立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.6m。
整个支架的简图如下所示。
7680
009
900
模板底部的方木,截面宽50mm,高100mm,布设间距0.25m。
(二)材料及荷载取值说明
碗扣式钢管脚手架是一种杆件轴心相交(接)的承插锁固式钢管脚手架,采用带连接件的定型杆件,组装简便,具有比扣件式钢管脚手架较强的稳定承载能力,不仅可以组装各式脚手架,而且更适合构造各种支撑架,特别是重载支撑架。
碗扣式钢管脚手架是在吸取国外先进技术的基础上,结合我国实际情况研制的一种多功能脚手架。
WDJ碗扣式钢管脚手架的最大特点,是独创了带齿的碗扣式接头。
这种接头结构合理,力学性能明显优于扣件和其他类型的接头。
它不仅基本上解决了偏心距的问题,而且具有装卸方便、安全可靠、劳动效率高、功能多、不易丢失零散扣件等优点,因而受到施工单位的欢迎,是一种有广泛发展前景的新型脚手架。
碗扣式脚手架的特点
细节一性能特点
碗扣式脚手架具有以下性能特点:
(1)多功能碗扣式脚手架可根据施工要求,组成模数为0.6m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排脚手架,支撑架,支撑柱,物料提升架,爬升脚手架等多功能的施工设备、并能作曲线布置。
布架场地不需做大面积的整平。
(2)接头拼拆速度快由于采用了碗扣接头.避免了扣件螺栓人工操作。
只用一把铁锤即可进行安装和拆卸作业,安装和拆卸速度比扣件式钢管脚手架快5倍以上。
(3)减轻了劳动强度由于碗扣式钢管脚手架完全取消了螺栓作业,工人携带一把铁锤即能完成全部作业,减轻了一半的劳动强度。
(4)接头强度高,安全可靠接头采用独特的碗扣式,经试验和使用证明,它具有极佳的抗剪、抗弯、抗扭能力,比其他类型的钢管脚手架的结构强度提高50%以上。
由于接头具有可靠的自锁能力.整架配备有较完善的安全保障设施,所以使用安全可靠。
(5)维护简单构件为不易丢失的扣件.构配件轻便、牢固。
不怕一般的锈蚀,所以日常的维护简单,运输紧凑有便,
细节二构造特点
碗扣式钢管脚手架的核心部件是碗扣接头,它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销组成.如下图所示。
碗扣式钢管脚手架采用,48X3.5(mm)焊接钢管作主构件。
立杆和顶杆是在一定长度的钢管上每隔0.6m安装一套碗扣接头制成。
碗扣分上碗扣和下碗扣。
下碗扣焊在钢管上,上碗扣对应地套在钢管上.其销槽对准焊在钢管上的限位销即能上、下滑动,横杆是在钢管两端焊接横杆接头制成。
连接时,只需将横杆接头插入下碗扣内,将上碗扣沿限位销扣下,并顺时针旋转,靠上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧,从而将横杆与立杆牢固地连在一起,形成框架结构。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
五、模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上,按照"
底模→底模方木→可调托座→立杆→基础"
的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。
其中,取与底模方木平行的方向为纵向。
(一)板底模板的强度和刚度验算
模板按三跨连续梁计算,如图所示:
(1)荷载计算
模板的截面抵抗矩为:
W=900×
182/6=4.86×
104mm3;
模板自重标准值:
x1=0.3×
0.9=0.27kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.11×
24×
0.9=2.376kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.11×
1.1×
0.9=0.109kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×
0.9=0.9kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×
0.9=1.8kN/m。
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:
g1=(x1+x2+x3)×
1.2=(0.27+2.376+0.109)×
1.2=3.306kN/m;
q1=(x4+x5)×
1.4=(0.9+1.8)×
1.4=3.78kN/m;
对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。
跨中最大弯矩计算简图
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×
3.306×
0.252+0.1×
3.78×
0.252=0.04kN·
m
支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×
0.252-0.117×
0.252=-0.048kN·
m;
经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。
Mmax=0.048kN·
(2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ=M/W<
f
σ=0.048×
106/(4.86×
104)=0.994N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ=0.994N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。
(3)底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×
0.25+0.617×
0.25=1.079kN;
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ=3Q/(2bh)≤fv
τ=3×
1078.947/(2×
900×
18)=0.1N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ=0.1N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。
(4)底模挠度验算
模板弹性模量E=6000N/mm2;
模板惯性矩I=900×
183/12=4.374×
105mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)<
min(lc/150,10)
νmax=0.068mm;
底模面板的挠度计算值νmax=0.068mm小于挠度设计值[ν]=min(250/150,10)mm,满足要求。
(二)底模方木的强度和刚度验算
按三跨连续梁计算
x1=0.3×
0.25=0.075kN/m;
x2=0.11×
0.25=0.66kN/m;
x3=0.11×
0.25=0.03kN/m;
x4=1×
0.25=0.25kN/m;
x5=2×
0.25=0.5kN/m;
g2=(x1+x2+x3)×
1.2=(0.075+0.66+0.03)×
1.2=0.918kN/m;
q2=(x4+x5)×
1.4=(0.25+0.5)×
1.4=1.05kN/m;
支座最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1×
g2×
la2-0.117×
q2×
la2=-0.1×
0.918×
0.92-0.117×
1.05×
0.92=-0.174kN·
(2)方木抗弯强度验算
方木截面抵抗矩W=bh2/6=60×
802/6=6.4×
104mm3;
σ=0.174×
106/(6.4×
104)=2.717N/mm2;
底模方木的受弯强度计算值σ=2.717N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。
(3)底模方木抗剪强度计算
荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×
0.9+0.617×
0.9=1.079kN;
按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:
60×
80)=0.337N/mm2;
所以,底模方木的抗剪强度τ=0.337N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。
(4)底模方木挠度验算
方木弹性模量E=9000N/mm2;
方木惯性矩I=60×
803/12=2.56×
106mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:
νmax=0.521×
(x1+x2+x3)×
la4/(100×
E×
I)+0.192×
(x4+x5)×
I)=0.155mm;
底模方木的挠度计算值νmax=0.155mm小于挠度设计值[ν]=min(900/150,10)mm,满足要求。
(三)托梁材料计算
根据JGJ130-2001,板底水平钢管按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。
材料自重:
0.033kN/m;
方木所传集中荷载:
取
(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即
p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×
0.9+1.2×
0.9=2.043kN;
按叠加原理简化计算,托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。
(2)
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