临沂一中高架支摸方案最终Word格式文档下载.docx
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柱下独基、条基
结构形式
框架结构
主要结构材料
混凝土
强度等级
基础底板垫层
C15
地下室底板、基础梁、外墙、水箱、水池
C30P6
框架柱、剪力墙
C30
梁、板
楼梯梁、楼梯小立柱、楼梯梯段板
C30
钢筋
直径d=6-10mm
HPB300,fy=270Mpa
直径d≥8mm
HRB400,fy=360Mpa
钢结构
杆件
Q235B
根据施工图纸,属于大跨度高架支模的梁截面、跨度情况如下:
2#教学组团一层大厅(11轴~15轴/J轴~M轴)横向梁最大截面尺寸为400X800,最大跨度6.15m;
纵向梁最大截面尺寸为400X800,最大跨度16.35m;
最大板厚100mm,高度8.4m。
3#教学组团一层大厅(2轴~6轴/J轴~M轴)横向梁最大截面尺寸为400X800,最大跨度6.15m;
体育馆一层北门厅(3轴~8轴/K轴~M轴)横向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度4.5m;
最大板厚150mm,高度12.4m。
体育馆一层南门厅(3轴~8轴/A轴~B轴)横向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度6.5m;
体育馆一层大厅(4轴~7轴交1/A轴~C轴)横向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度8.05m;
最大板厚150mm,高度14m。
国际部1#一层(8轴~12轴交G轴~K轴)横向梁最大截面尺寸为300X600,最大跨度7.7m;
纵向梁最大截面尺寸为300X700,最大跨度6m;
最大板厚120mm,高度10.35m。
国际部1#一层(13轴~20轴交D轴~E轴)横向梁最大截面尺寸为300X750,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为300X600,最大跨度14.4m;
最大板厚120mm,高度9.3m。
国际部1#一层(20轴~23轴交C轴~E轴)横向梁最大截面尺寸为300X750,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为400X1000,最大跨度14.4m;
国际部2#一层(20轴~25轴交T轴~AA轴)横向梁最大截面尺寸为300X750,最大跨度8m;
纵向梁最大截面尺寸为400X1200,最大跨度7.2m;
最大板厚120mm,高度10.4m。
2.2施工部署
高架模板支撑搭设时间计划在2013年12月份,劳动力安排300人左右,运输工具主要通过塔吊。
3模板支架设计
3.1方案设计
由于本工程架体支设高度较高,局部跨度和结构构件大。
经综合考虑,架体应满足施工方便、质量易控、安全可靠、经济合理、可操作性强等因素。
本方案选择:
满堂脚手架钢管支撑体系的施工工艺。
高架支模部分的框架结构分为主次梁,为了保证架子体系的整体连续贯通性和可操作性,立杆间距统一排列。
排列原则是基本方格网按900×
900考虑,但结合工程实际情况,在梁下做适当调整,并绘制立杆布置图,水平步距1500㎜。
3.2框架梁选择设计计算模型
在楼板布设架体的基础上再在梁底、梁侧一定范围内立杆间距加密;
在主梁及次梁支架顶部配专用U形可调托撑;
U形托撑上用双钢管做主龙骨,50*80木方作次龙骨。
立杆的强度和稳定性必须满足规范规定。
从立杆平面布置图(详见附图)中可以明确看出各梁底立杆间距及沿梁长方向排距,从中选择有代表性及最大立杆受力进行结构架子体系设计验算。
根据梁截面尺寸情况,以2#教学组团400×
800,板厚100,高度8.4米;
体育馆300×
700,板厚150,高度11.8米;
国际部400×
1200,,300×
750板厚120,高度8.6米为计算模型对满堂支撑脚手架体系进行验算,高度按照11.8m进行验算。
梁侧模根据不同梁高对1200、700高梁分别进行了验算。
具体选择的架体材料、计算模型如下。
梁板架体材料、计算模型表
序
号
构配件名称
使用材
料规格
设计
参数
备注
扣件
直角、转角、对接
杆件连接处设置
立杆
A48*3.0钢管,对接扣件接长
梁截面
高度
架体宽度
纵向
(沿梁长方向)
横向
(沿梁宽方向)
300X750
8.6米
1000
450
设顶撑一根
见图
300X700
11.8米
400X800
8.4米
400X1200
设顶撑两根
板
900X900
900
木方
50X80
沿梁高方向间距
(木方中心距)
设置要求
225
在梁底部、上部及对拉螺栓处必须设置一道,中间均分
沿梁宽方向
200
在梁边各设置一道,中间均分
木方间距225
对拉螺栓
A14
沿梁长度方向
不设
设置一道
设置两道
7
纵横向水平杆
A48*3.0钢管,旋转扣件接长
在距楼面200mm处设一道,在板底250mm处设一道,在梁底部设一道,中间间距不超过1.5m。
8
水平剪刀撑
首部、底层各设置一道,中间每3步设置一道,整个满堂架按45度夹角满布。
同一向水平杆间距≤8.2m。
9
竖向剪刀撑
纵横向均设置,满堂架四边均设置一道,中间每隔8.2m设一道。
10
扫地杆
距楼面200处纵横设置
13
模板
15厚多层胶合板
3.3架体配件力学性能
钢管、扣件:
根据现场实际情况,由于现场所进钢管壁厚在3.0—3.5mm之间,本方案按3.0mm计算,钢管、扣件的有关计算力学性能如下表:
架体力学性能
壁厚
Φ48.3,3.6mm
Φ48,3.0mm
Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值
215N/mm2
钢管截面面积(A)
5.06cm2
4.239cm2
钢管回转半径(i)
1.59cm
1.595cm
钢管惯性距(I)
12.71cm4
10.78cm4
钢管截面模量(W)
5.26cm3
4.5cm3
钢管每米长质量
3.97Kg/m
≈3.84Kg/m
钢管弹性模量(E)
2.06×
105
直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值
8.00KN
底座竖向承载力
40kN
3.4模板底持力层
1、2#、3#教学组团持力层为地下室顶板,待地下室顶板混凝土强度达到1.2KPa时再上人进行模板脚手架施工。
2、体育馆高架支模部位持力层为开挖原土,为保证满堂脚手架持力层要求,开挖至-2.5米(建筑持力层:
粘土,承载力特征值150KPa)后,施工100厚C20素混凝土垫层,待混凝土强度达到1.2KPa时再上人进行模板脚手架施工。
3、国际部高架支模部位持力层为砂石回填,为保证满堂脚手架持力层要求,砂石回填至-2.4米后,施工100厚C20素混凝土垫层,待混凝土强度达到1.2KPa时再上人进行模板脚手架施工。
4梁板模板设计计算
为减少模板体系类型,同时为保证模板脚手架的纵横向立杆在同一直线上,便于水平杆进行拉结,在同一层施工时,采用统一的模板设计体系,因此验算时仅对大截面梁进行验算。
4.1梁侧支撑系统验算
梁侧模板采用多层胶合板(厚15mm),背楞采用50*80木方,平行于梁长布置,间距不超过225mm,主龙骨采用Φ48x3.0双钢管,间距450,A14对拉螺栓沿梁高@450。
梁高在700mm(含)以下时梁侧不设置对拉螺栓。
梁侧模板验算与梁高相关,取400×
1200验算对拉螺栓体系,取300×
700梁验算无对拉螺栓体系。
具体梁支撑情况详见附图。
4.1.1400X1200梁侧模板荷载
新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值:
F=0.22γCt0β1β2V1/2
F′=γCH
其中:
γC—混凝土的密度,取为24KN/m3
t0=200/(T+15)
T—混凝土的温度取T=25℃
t0=200/(15+15)=6.7
β1—外加剂修正系数,因采用泵送砼故取为1.15
β2—砼坍落度影响系数采用泵送砼,坍落度在140~180之间,故β2取为1.20
V—浇筑速度取V=2.5m/h
则:
F=0.22×
24×
6.7×
1.2×
1.15×
2.51/2=77.19KN/m2
F′=γCH=24×
1.2=28.8KN/m2
取二者之间的小值
则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F′=28.8KN/m2
振捣砼产生的荷载标准值取F7=4KN/m2
承载能力设计荷载:
F1=(1.2F/+1.4×
F7)×
0.9=36.15KN/m2
刚度验算荷载:
F2=F/=28.8KN/m2
其中0.9为计算折减系数。
4.1.2400X1200梁侧模板体系验算
梁侧模板体系验算
化为线型均布荷载(取1m宽作为计算单元):
模板验算(15厚胶合板)
A、抗弯强度验算
σ=M/W
其中:
M=0.1×
q×
L2=0.1×
36.15×
2252
=1.83×
105N.mm
截面抵抗矩W=bh2/6=1000×
152/6=37500mm3
σ=4.88N/mm2<
fm=13N/mm2
其中fm-面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=13.000N/mm2;
B、挠度验算
ω=0.677×
L4/(100×
E×
I)
E表示弹性模量:
4500N/mm2
I表示惯性矩I=bh3/12=1000×
153/12=2.81×
105mm4
28.8×
2254/(100×
4500×
2.81×
105)
=0.4mm<
[ω]=L/250=0.8mm
说明该模板符合施工规范要求。
模板背楞验算(木方50*80)
概况:
模板背楞50*80木方沿梁高净间距225mm。
计算示意图(按3等跨连续梁计算):
化为线型均布荷载:
q1=36.15×
0.225=8.14N/mm
q2=28.8×
0.225=6.48N/mm
A、抗弯强度验算:
8.14×
4502
=164835N.mm
W=bh2/6=50×
802/6=53333mm3
σ=3.1N/mm2<
fm=13N/mm2
9000N/mm2
I表示惯性矩I=bh3/12=50×
803/12=2133333mm4
6.48×
4504/(100×
9000×
2133333)
=0.1mm<
[ω]=450/250=1.8mm
说明该模板背楞符合施工设计要求。
龙骨验算(按Φ48x3.0@450单钢管计算)
木方传递到龙骨的集中力为:
P1=36.15×
0.45×
0.225=3.66KN
P2=28.8×
0.225=2.92KN
计算示意图(近似简化)(按3等跨连续梁计算):
查施工手册结构静力计算表:
M=0.175×
P×
L2=0.175×
3.66×
0.452=0.13KN.m
σ=M/W=0.2×
103×
103/(4.5×
103)=28.89N/mm2
W=4.5X103mm3
σ=28.89N/mm2<
fm=215N/mm2
ω=1.146×
p×
206000N/mm2
I表示惯性矩I=10.78×
104mm4
2.92×
4503/(100×
206000×
10.78×
104)
=0.082mm<
[ω]=L/250=1.8mm
说明该模板次龙骨符合施工设计要求。
对拉螺栓验算(沿梁高450mm一道)
A14对拉螺栓轴向拉力设计值为17.8KN。
则N=2P=2×
3.66=7.32KN<[N]=17.8KN,该对拉螺栓满足要求。
4.1.3300X700梁侧模板荷载
T—混凝土的温度取T=15℃
5×
0.7=16.8KN/m2
则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F′=16.8KN/m2
0.9=23.18KN/m2
挠度验算荷载:
F2=16.8KN/m2
4.1.4300X700梁侧模板体系验算
计算示意图(按三等跨连续梁计算):
q1=F1×
1=23.18N/mm
q2=F2×
1=16.8N/mm
23.18×
=1.17×
105N.mm
σ=3.13N/mm2<
16.8×
105)
=0.23mm<
[ω]=L/250=0.8mm
0.225=5.22N/mm
0.225=3.78N/mm
5.22×
=105705N.mm
σ=1.98N/mm2<
3.78×
=0.05mm<
龙骨验算
P1=23.18×
0.225=2.35KN
P2=16.8×
0.225=1.7KN
计算示意图(近似简化)(按简支梁计算):
=0.53KN.m
σ=M/W=0.53×
103)=117.78
σ=117.78N/mm2<
查静力计算表:
=1.26mm<
[ω]=L/250=2.2mm
说明该模板龙骨符合施工设计要求。
扣件验算
梁两侧主龙骨下方在梁底采用钢管拉结,拉结处采用直角扣件;
上方采用钢管斜撑。
做法见附图。
N=2P=2.35×
2=4.7KN
单扣件抗滑力为8KN,考虑折减系数0.8,则N=4.7<
8×
0.8=6.4KN
说明采用单扣件连接符合要求。
4.2梁板底模板体系验算
2#、3#教学组团400×
800梁,8.4m层高进行计算,其他梁底的设置情况同设置,不再进行计算。
700梁,按照11.8m层高进行计算,其他梁底的设置情况同设置,不再进行计算。
1200、300×
750梁,小于400×
1200且大于300×
750的梁按照400×
1200设置,小于300×
750梁按照300×
750梁设置,按照8.6m层高进行计算。
取层高11.8m,150mm厚的板型计算,为保证立杆的连续型,其他板厚板底支撑设置情况同150mm厚板,不再进行计算。
立杆间距为900mm×
900mm,步距为1500mm。
梁板模板采用多层胶合板(厚15mm),木方50*80、A48*3.0钢管。
4.2.1400X1200梁底模板体系验算(国际部)
荷载标准值
A恒荷载
钢筋、砼自重25.5×
0.4×
1.2=12.24KN/m
模板自重0.5×
(0.4+2×
1.05)=1.25KN/m
合计13.49KN/m
B活荷载
振捣荷载2×
0.4=0.8KN/m
荷载设计值
(1.35×
13.49+1.4×
0.7×
0.8)×
0.9=17.1KN/m
荷载设计值:
q1=17.1KN/m
验算挠度荷载标准值:
q2=13.49KN/m
4.2.1.1梁底模板(15mm厚木胶板)验算
计算示意图(近似简化)(按2等跨连续梁计算):
A、抗弯强度验算(按3跨连续梁计算)
M=0.125qL2=0.125×
17.1×
2002
=8.55×
104N.mm
截面抵抗矩W=bh2/6=1000×
152/6=3.75×
104mm3
σ=2.28N/mm2<
fm=13N/mm2
弹性模量E=4500N/mm2
惯性矩I=bh3/12=1000×
105mm4
ω=0.677q×
=0.677×
13.49×
2004/(100×
ω=0.116mm<
[ω]=L/250=200/250=0.8mm
说明该模板符合施工设计要求。
4.2.1.2模板底50×
80mm木方验算
计算示意图(按三等跨连续梁验算):
q1=17.1/0.4×
0.2=8.55N/mm(强度验算)
q2=13.49/0.4×
0.2=6.75N/mm(挠度验算)
M=0.1qL2=0.1×
8.55×
4502
=173137.5N.mm
截面抵抗矩W=bh2/6=50×
σ=3.25N/mm2<
弹性模量E=9000N/mm2
惯性矩I=bh3/12=50×
ω=0.677qL4/(100×
6.75×
ω=0.1mm<
[ω]=L/250=450/250=1.8mm
说明该次龙骨符合施工设计要求。
4.2.1.3梁底龙骨(与梁纵截面垂直横杆)验算
梁底设一根立杆,计算简图如图所示。
N1=N3=8.55×
0.45/2=1.92KN
N2=3.85KN
M=0.156FL=0.156×
1.92×
500=149760N.mm
=149760/(4.5×
103)
=33.28N/mm2
σ=33.28N/mm2<
fm=215N/mm2
满足要求。
0.11mm<
[ω]=L/250=2mm
梁底龙骨挠度满足设计要求。
4.2.1.4立杆强度、稳定性验算
400宽的梁,搭设1000宽的支撑系统,梁底龙骨直接将力传给立杆。
根据等跨连续梁公式可得:
两侧立杆受
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