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50/(0.6×
19.58)=426㎜;
可知柱箍不得大于426㎜。
(4)Φ48×
3.5钢管扣件柱箍的验算
1)以柱截面500×
500㎜作为计算代表,柱箍间距为300㎜。
Φ48×
3.5钢管截面最小抵抗矩为5.08×
103㎜2,作用在柱箍上的线荷载q1=78.32×
0.30=23.5N/㎜。
强度验算
Mx=(1/8)×
q1L2=(1/8)×
23.5×
(500+62×
2)2=1.14×
106N.㎜
N=(a/2)×
q1=(500/2)×
23.5=5875N
则柱箍所需的f=(N/An)+[M/(Kx.Wx)]
=(5875/489)+(1.14×
106)/5080=214.5N/㎜2<215N/㎜2
符合抗拉强度设计。
刚度验算
=(5q2L4)/(384EI)=[5×
(72.12×
0.3)×
6244]/(384×
2.1×
105×
12.19×
104)=1.558㎜<624/400=1.56㎜
符合刚度要求。
2)由以上柱截面500×
500㎜作为计算代表时柱箍的强度、刚度已接近限度;
因此,柱截面长≥600㎜的在中间部位加1Φ12螺杆拉结拉结加固。
3、结果:
柱截面<600×
600㎜的柱子模的方木立档间距250㎜,用φ48×
3.5㎜钢管扣件柱箍拉结加固,柱箍上下合理为间距300㎜;
柱截面≥600×
600㎜柱子模的方木立档间距不大于200㎜,除用φ48×
3.5㎜钢管扣件柱箍拉结加固外(柱箍上下合理为间距300㎜),在中间部位加1Φ12螺杆拉结拉结加固,间距同柱箍。
(二)梁模板支模设计
1、概况:
梁底、侧模均采用15㎜木胶合板和100×
50㎜方木档组合拼装,采用钢管、扣件支模体系加固;
方木档平行于梁跨度方向、接头位置互相错开。
根据施工图情况,以框架梁截面350×
700㎜、350×
800㎜为代表进行计算,作为设计依据。
2、框架梁350×
700㎜截面的支模设计
(1)梁底模板设计
1)梁底模板标准荷载
梁模自重力0.3KN/㎡
梁砼自重力24×
0.7=16.8KN/㎡
梁钢筋自重力1.5×
0.7=1.05KN/㎡
振捣砼产生的荷载2KN/㎡
总竖向设计荷载q1=(0.3+16.8+1.05)×
1.2+2×
1.4=24.58KN/㎡
刚度验算时标准荷载q2=0.3+16.8+1.05=18.15KN/㎡
2)梁底纵向方木档间距(即梁底模的横向跨度)
梁底板按简支梁计算,取1m为计算宽度,q1=24.58N/㎜,q2=18.15N/㎜
按强度要求:
M=(1/8)×
q1L2=[fm].(1/6)bh2
推出(1/8)×
24.58L2=18×
(1/6)×
350×
122,移项简化得L=221㎜。
按刚度要求:
=(5q2.L4)/(384EI)=L/400
推出L=34.3×
=34.3×
,移项简化得L=684㎜。
两者取较小值221㎜,则方木档之间的净距离取≯250㎜。
此梁底架设两根100×
50方木。
3)梁底小钢楞间距(即梁底方木档的跨度)
把方木档作为连续梁计算,荷载设计值:
q1=24.58×
0.35=8.603KN/m,荷载标准值q2=18.15×
0.35=6.35KN/m,按公式8-73.74计算:
h=(L/4.65)×
推出(L/4.65)×
=50,移项简化得L=1121㎜
按刚度要求:
h=(L/6.67)×
推出(L/6.67)×
=50,移项简化得L=1053㎜
两者取较小值L=1053㎜,施工时取小钢楞间距为500㎜。
4)梁底钢管小楞的跨度计算
3.5钢管的Wx=5.08×
103㎜3,Ix=12.18×
104㎜4,作用在小楞上的荷载简化为集中荷载:
P1=8.603×
0.5=4.30KN;
P2=6.35×
0.5=3.175KN
钢管小楞容许跨度按强度要求由式8-81得
L=860×
(W/P1)+b/2=860×
(5.08×
103)/(4.30×
103)+350/2
=1015㎜
按刚度要求由式8-82得
L=158.7×
=158.7×
=983㎜
取较小值L=983㎜,小钢楞跨度取900㎜。
5)梁底钢管大楞的跨度
荷载设计值q1=(1/2)×
8.603=4.3KN/m,
标准值q2=(1/2)×
6.35=3.175KN/m
按公式8-83计算强度要求时
L=3305×
=3305×
=1594㎜
按公式8-84计算刚度要求时
L=2124.7×
=2124.7×
=1331.8㎜
取较小值1445㎜,取大钢楞跨度1000㎜。
6)钢管立杆验算
钢管立杆Φ48×
3.5㎜的净截面积A=489㎜2,立杆高度方向间距1.2m,设纵横水平杆,取L。
=1200㎜、i=(1/4)×
=15.78㎜、
λ=L。
/i=1500/15.78=95.06;
查表得稳定性系数
=0.676,由公式8-85容许荷载为
N=105135
=105135×
0.676=71071N≈71KN
钢管承受的荷载N=(1/2)×
1.0×
11.06=5.53KN<71KN,故满足要求。
(2)梁侧模设计
1)梁侧模板的标准荷载
新浇砼对模板产生的侧压力
F=0.22
c(200/(T+15)β1β2V1/2
=O.22×
24×
[200/(20+15)]×
l.2×
l.15×
31/2=72.12KN/m2
F=
c×
H=24×
0.7=16.8KN/m2
取两者较小值,F=16.8KN/m2,倾倒砼产生的水平荷载取2KN/m2
则梁侧模设计荷载(不考虑折减系数)q1=16.8×
1.4=22.96KN/㎡,梁侧设计标准值q2=16.8KN/m2
2)梁侧横向方木档的间距(即梁侧模的跨度)
按《建筑施工手册》公式8-73.74计算,计算宽度取1m,
则q1=22.96KN/m,q2=16.8KN/m。
按强度要求:
M=(1/10)×
q1L2=[fm](1/6)bh2
则推出(1/10)×
22.96×
L2=18×
122
移项简化得L=434㎜。
h=(L/6.67)/
则推出(L/6.67)×
=12
移项简化得L=313㎜;
取较小值L=313㎜,施工时取梁侧方木档间距≯300㎜。
根据实际情况此梁侧模需用3根横向方木档,间距为290㎜。
3)梁侧模的竖向钢楞间距(即梁侧方木档的跨度)
设计荷载q1=22.96×
0.29=6.66KN/m,q2=16.8×
0.29=4.872KN/m;
按《建筑施工手册》公式8-73.74计算
则推出(L/4.65)×
=50,移项简化得L=1001㎜
=50,移项简化得L=1003㎜
两者取最小值L=1001㎜,施工时取间距为1000㎜。
4)竖向钢楞的受力验算
作单跨简支梁计算,荷载近似为均布荷载,q1=22.96×
1.0=22.96KN/m,q2=16.8×
1.0=16.80KN/m,竖向钢楞的最大跨度
L=3305×
=690㎜
=829.6㎜
取较小值690㎜,实际所需的跨度580㎜<690㎜,故受力满足要求。
3、框架梁350×
800㎜截面的支模设计
0.8=19.2KN/㎡
0.8=1.2KN/㎡
总竖向设计荷载q1=(0.3+19.2+1.2)×
1.4=27.64KN/㎡
刚度验算标准荷载q2=0.3+19.2+1.2=20.7KN/㎡
2)梁底方木档间距(即梁底模的横向跨度)
梁底板按连续梁计算,取1m为计算宽度,q1=27.64KN/m,q2=20.7KN/m
q1L2=[fm].(1/6)bh2
则推出(1/10)×
27.64×
122,
移项简化得L=395㎜。
根据公式8-74得h=(L/6.67)/
移项简化得
L=6.67×
h/
=6.67×
12/
=259㎜。
取两者较小值,L=259㎜;
根据梁宽350㎜,取方木档间距的为175㎜
把梁底方木档作为连续梁计算
荷载设计值:
q1=27.64×
0.175=4.837KN/m
荷载标准值:
q2=20.7×
0.175=3.622KN/m
按公式8-73作强度要求计算时:
h=(L/4.65)×
移项简化得
L=(50×
4.65)/
=1057㎜
按公式8-74作刚度要求计算时:
L=(6.67×
50)/
=1004㎜。
两者取较小值L=1004㎜;
根据经验,施工时取小钢楞间距500㎜。
104㎜4,作用在小楞上的荷载简化为集中荷载设计值P1=27.64×
0.35×
0.5=4.837KN
荷载标准值P2=20.7×
0.5=3.622KN
103/4.837×
103)+700/2=1253㎜
510㎜
取较小值L=510㎜,施工时取L=500㎜。
0.35=4.837KN/m,
荷载设计标准值q2=(1/2)×
20.7×
0.35=3.622KN/m
按公式8-83计算强度要求时L=3305×
=1502㎜
按公式8-84计算刚度要求时L=2124.7×
=1378㎜
取较小值1378㎜,施工时大钢楞跨度取1000㎜。
3.5㎜的净截面积A=489㎜2,立杆高度方向间距1.5m设纵横水平杆,取L0=1500㎜,i=(1/4)×
=15.78㎜,
λ=L0/i=1500/15.78=95.06
钢管承受的荷载N=(1/3)×
29.17×
0.7=6.81KN<71KN
故满足要求。
c(200/T+15)β1β2V1/2=O.22×
31/2=72.12KN/㎡
0.8=19.2KN/㎡
取两者较小值时,F=19.2KN/m2,倾倒砼产生的水平荷载取2KN/m2
梁侧模设计荷载(不考虑折减系数)q1=19.2×
1.4=25.84KN/㎡,梁侧设计标准值q2=19.2KN/m2
则q1=25.84KN/m,q2=19.2KN/m。
25.84×
移项简化得L=398m。
则推出(L/6.67)×
=12,
移项简化得L=293㎜;
取较小值为293㎜(净距),实际施工时梁侧模需用4根横向方木档,间距为220㎜。
设计荷载q1=25.84×
0.243=6.30KN/m,
设计标准值q2=19.2×
0.243=4.9KN/m,
以多跨度连续梁计算,用公式8-73.74计算
则推出(L/4.65)×
=50,
移项简化得L=922㎜
=50,
移项简化得L=931㎜
两者取较小值为922㎜;
施工时采用2根Φ48×
3.5㎜为一组竖向钢楞,则922+80=1002㎜,
施工时取1000㎜间距。
梁侧模板用2Φ48×
3.5㎜钢管组成竖向钢楞,在距离梁底350㎜以上处设一道对拉螺栓Φ10@1000㎜拉紧。
此时竖向钢楞以两跨度连续梁设计计算,近似均布荷载设计值为
q1=25.84×
1.0=25.84KN/m
查表得最不利荷载布置时,Km=-0.125,
则最大弯矩M=-0.125×
q1L2=-0.125×
3502=-4.2×
105N.㎜;
钢管承受的应力σ=M/W=(4.2×
105)/(2×
5.08×
103)
=41.3N/㎜2<215N/㎜2
故满足要求
5)对拉螺栓承受的计算
每根螺栓承受的拉力N=25.84×
1.0=9.044KN
所需螺栓的净面积A=N/[σ]=9.044×
103/215=42.1㎜2
Φ10螺栓的净面积A=48㎜2>42.1㎜2,满足施工要求。
4、结果:
根据计算数据分析,梁截面≤350×
600㎜梁的梁底设两根100×
50㎜的纵向方木档,梁底钢楞间距为1000㎜,支模排架立杆原则为1000×
1000㎜,梁侧模100×
50㎜方木档间距≯300㎜。
梁截面≥350×
600㎜梁的梁底纵向方木档的间距≯250㎜,梁底钢楞间距为500㎜,支模排架立杆原则为500㎜(横向)×
1000㎜(纵向),梁侧100×
50㎜方木档间距≯250㎜。
梁截面高度在400㎜以内的梁侧模一般不必要用竖向钢楞加固,但拉梁或梁上部无板的梁侧模在梁截面高度400㎜以内的竖向钢楞加固间距为1000㎜。
梁截面高度大于400㎜但小于700㎜的梁侧模竖向钢楞加固间距为500~1000㎜。
梁截面高度大于700㎜的梁侧模竖向钢楞加固间距为500㎜。
梁高(扣除平板厚度)大于600mm时在梁的中间设置一道Φ10@600㎜穿梁螺杆加固,螺杆在墙内采用PVC套管,便于螺杆拔出多次利用;
梁高(扣除平板厚度)大于900㎜时设两道。
(三)楼板模板的设计
本工程平板厚度有100、110、120、130、150、200、250㎜等。
平板模采用15㎜厚胶合板,[fm]=18N/㎜2;
板底采用50×
100㎜方木,间距300~400㎜,采用钢管排架支撑体系,一般采用1000×
1000㎜立杆的排架,板厚250㎜的采用900×
900㎜立杆的排架,以250㎜厚砼楼板的模板体系作为计算代表。
2、板厚250㎜的楼板模板体系设计
(1)楼板荷载设计值
楼板标准荷载为:
楼板模板自重力0.33KN/㎡
楼板砼自重力24×
0.25=6KN/㎡
楼板钢筋自重力1.1×
0.25=0.33KN/㎡
施工人员及设备均布荷载2.5KN/㎡(集中荷载2.5KN)
荷载设计值F1=(0.33+7.2+0.33)×
1.2+2.5×
1.4=11.492KN/㎡
标准值F2=6.66KN/㎡
(2)模板跨度的验算
模板下木楞间距设为300㎜,按连续梁计算模板的跨度,计算宽度取1m,则设计均布荷载为:
q1=(0.33+6+0.33)×
1.4=11.492KN/m
刚度验算的标准值:
q2=(0.33+6+0.33)×
1.0=6.66KN/m
1)根据经验得最大弯矩值是以施工荷载集中于跨中时,
Mmax=(1/10)q1L2+(1/4)PL
=(1/10)×
11.492×
0.32+(1/4)×
2.5×
1.4×
0.3=0.366KN.m
平板模板的截面抵抗矩W=bh2/6=1000×
122/6=24000㎜3,得:
截面最大应力σ=M/W=(0.366×
106)/(2.4×
104)
=15.2N/㎜2<fm=18N/㎜2
故强度满足要求
2)挠度
A=(KWqL4)/(100EI)
=(0.967×
6.66×
3004)/[100×
(1/2)×
123]
=0.07㎜<L/400=0.75㎜
故刚度满足要求
采用15㎜胶合板,搁栅方木间距300㎜作为250㎜厚砼楼板模板满足要求。
3)方木搁栅跨度计算(即支模排架水平钢管的间距)
方木搁栅传递胶合板传递的均布荷载,按连续梁计算
q1=12.932×
0.3=3.88KN/m,q2=7.86×
0.3=2.36KN/m
按强度要求L=11.4
=11.4×
=1671㎜
按刚度要求L=15.3×
=15.3×
=1849㎜
取较小值1671㎜,按900㎜的水平钢管间距施工
4)水平钢管的跨度计算
水平钢管承受方木搁栅传递的集中荷载,由于楞木致密,可近似均布荷载计算,按多跨连续梁计算。
按强度要求L=46.4×
=46.4×
=975㎜
按刚度要求L=42.86×
=42.86×
=1159㎜
取较小值975㎜,按900㎜间距施工。
5)支架的验算设计
250㎜厚砼板下的模板支撑立杆间距为900×
900㎜,立杆高度每1500㎜设纵横水平杆。
模板支架的荷载:
楼板及其支架750N/㎜2
楼板砼自重力24000×
0.3=7200N/㎜2
楼板钢筋自重力1100×
0.3=330N/㎜2
施工荷载2500N/㎜2
则荷载设计值为(750+7200+330)×
1.2+2500×
1.4=13436N/㎜2
受力验算:
取L0=1500㎜,i=(1/4)×
λ=L0/i=1500/15.78=95.06
=0.676,
则钢管的容许荷N=
.A.f=0.676×
489×
215=71071N≈71KN
钢管施工中承受的荷载N=13.436KN/㎜2×
0.9×
0.9=10.88KN<71KN
故满足施工需要。
根据计算数据分析,平板模采用15㎜厚胶合板时,板底采用50×
100㎜方木,间距300~400㎜,采用钢管排架支撑体系,一般采用立杆原则1000×
1000㎜的排架。
板厚≥250㎜的采用立杆原则900×
900㎜的排架。
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