茶子山村安置小区高支模.docx
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茶子山村安置小区高支模
支模架专项施工方案
一、工程概况
工程名称:
茶子山村安置小区14#栋
本工程地处长沙市岳麓区银杉路以东、坦山路以南。
本项目均为综合楼一层为商业裙楼,二、三层为办公裙楼,地下一层、住宅4~16层,框架剪力墙结构,建筑高度49.3米。
建筑总面积9216㎡。
结构类型:
框架剪力墙结构
第二节方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准。
第三节材料要求及选择
板底采用方木支撑,承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用Ф48×3.0钢管。
承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用Ф48×3.0钢管。
模板支架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
模板支架的钢管壁厚不得小于3mm。
钢管外观质量要求:
1、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;2、钢管外径、壁厚、端面等的偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管的弯曲变形应符合附录E的规定;3、钢管应进行防锈处理。
钢管上严禁打孔,每根钢管的最大质量不宜大于25kg。
扣件外观质量要求:
扣件式钢管模板支架应采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。
采用其它材料制作的扣件时,应经试验证明其质量符合相关标准的规定后方可使用。
有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用;
扣件应进行防锈处理。
模板支架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。
有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用。
第四节模板计算书
板模板支架
(一)模板支架选型
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,选择扣件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,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
2、湖南省地方标准,《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(DB33/1035-2006)。
以下简称《规程》。
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、省有关模板支撑架设计、施工的其它规范、规程和文件。
二、搭设方案(针对地下室、梁、板模,层高5.45m、)
(一)基本搭设参数
模板支架高H为5m-5.45m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.5m,立杆纵距la取0.8m,横距lb取0.8m。
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0.1m。
整个支架的简图如下所示。
支模高度5.5m,模板底部的方木,截面宽60mm,高80mm,布设间距0.25m。
(二)材料及荷载取值说明
本支撑架使用Ф48×3.0钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,应经试验,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。
按荷载规范和扣件式钢管模板支架规程,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。
三、板模板支架的强度、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/钢管→横向水平钢管→扣件/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,按单位宽度折算为线荷载。
此时,
模板的截面抵抗矩为:
w=1000×182/6=5.40×104mm3;
模板自重标准值:
x1=0.3×1=0.3kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.12×24×1=2.88kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.12×1.1×1=0.132kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×1=1kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×1=2kN/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=(0.3+2.88+0.132)×1.2=3.974kN/m;
q1=(x4+x5)×1.4=(1+2)×1.4=4.2kN/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=0.08×3.974×0.252+0.1×4.2×0.252=0.046kN·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=-0.1×3.974×0.252-0.117×4.2×0.252=-0.056kN·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=0.056kN·m;
(2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ=0.056×106/(5.40×104)=1.029N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ=1.029N/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=0.6×3.974×0.25+0.617×4.2×0.25=1.244kN;
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ=3×1244.01/(2×1000×18)=0.104N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ=0.104N/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=1000×183/12=4.86×105mm4;
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:
ν=0.07mm;
底模面板的挠度计算值ν=0.07mm小于挠度设计值[v]=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
(1)荷载计算
模板自重标准值:
x1=0.3×0.25=0.075kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.12×24×0.25=0.72kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.12×1.1×0.25=0.033kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×0.25=0.25kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×0.25=0.5kN/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:
g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0.075+0.72+0.033)×1.35=0.994kN/m;
q2=(x4+x5)×1.4=(0.25+0.5)×1.4=1.05kN/m;
支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×0.994×0.82-0.117×1.05×0.82=-0.142kN·m;
(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=0.142×106/(6.4×104)=2.222N/mm2;
底模方木的受弯强度计算值σ=2.222N/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=0.6×0.994×0.8+0.617×1.05×0.8=0.995kN;
按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:
τ=0.311N/mm2;
所以,底模方木的抗剪强度τ=0.311N/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:
ν=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.102mm;
底模方木的挠度计算值ν=0.102mm小于挠度设计值[v]=Min(800/150,10)mm,满足要求。
(三)托梁材料计算
根据JGJ130-2011,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。
(1)荷载计算
材料自重:
0.1kN/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=1.1×0.994×0.8+1.2×1.05×0.8=1.882kN;
按叠加原理简化计算,钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。
(2)强度与刚度验算
托梁计算简图、内力图、变形图如下:
托梁采用:
10号槽钢;
W=39.7×103mm3;
I=198.3×104mm4;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
中间支座的最大支座力Rmax=6.768kN;
钢管的最大应力计算值σ=0.513×106/39.7×103=12.913N/mm2;
钢管的最大挠度νmax=0.054mm;
支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值σ=12.913N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度计算值ν=0.054小于最大允许挠度[v]=min(800/150,10)mm,满足要求!
(四)扣件抗滑力验算
板底采用可调支座传力,故无需验算扣件抗滑力。
(五)立杆稳定性验算
立杆计算简图
1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算
(1)立杆荷载。
根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:
N=1.35∑NGK+1.4∑NQK
其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。
将其分成模板(通过顶部扣件)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。
模板所传荷载就是顶部扣件的滑移力(或可调托座传力),根据3.1.4节,此值为F1=6.768kN。
除此之外,根据《规程》条文说明4.2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。
故支架自重部分荷载可取为
F2=0.15×11.38=1.707kN;
立杆受压荷载总设计值为:
Nut=F1+F2×1.35=6.768+1.707×1.35=9.072kN;
其中1.35为下部钢管、扣件自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数。
(2)立杆稳定性验算。
按下式验算
φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;
A--立杆的截面面积,取4.24×102mm2;
KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用;
计算长度l0按下式计算的结果取大值:
l0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m;
l0=kμh=1.167×1.325×1.5=2.319m;
式中:
h-支架立杆的步距,取1.5m;
a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.1m;
μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.325;
k--计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.167;
故l0取2.319m;
λ=l0/i=2.319×103/15.9=146;
查《规程》附录C得φ=0.324;
KH=1/[1+0.005×(11.38-4)]=0.73;
σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×9.072×103/(0.324×4.24×102×0.73)=94.928N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ=94.928N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。
2、组合风荷载时,立杆稳定性计算
(1)立杆荷载。
根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:
风荷载标准值按下式计算:
Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.304×0.45=0.071kN/m2;
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.071×0.8×1.52/10=0.015kN·m;
(2)立杆稳定性验算
σ=1.05×N/(φAKH)+Mw/W=1.05×9.072×103/(0.324×4.24×102×0.73)+0.015×106/(4.49×103)=98.309N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ=98.309N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。
(六)立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=170×0.4=68kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=170kPa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=0.4;
立杆基础底面的平均压力:
p=1.05N/A=1.05×9.072/0.25=38.103kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=9.526kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=38.103≤fg=68kPa。
地基承载力满足要求!
(七)拆模时间计算
参考《建筑施工安全手册》(杜荣军主编,中国建筑工业出版社出版社出版),各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。
1、支架所受各类荷载的取值:
附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为:
N板i=1.2×0.12×0.8×0.8×(24+1.1)=2.313kN;
模板自重为:
N模i=1.2×0.3×0.8×0.8=0.23kN;
支架自重为:
N支gi=1.2×0.15×11.38=2.048kN;
混凝土浇筑施工荷载为:
N浇i=1.4×(1+2)×0.8×0.8=2.688kN;
楼盖总的设计荷载为:
NQ=1.4×2.5×0.8×0.8+2.313=4.553kN;
2、浇筑层的荷载计算(设当前浇筑层为第i层):
浇筑层荷载强度达到0.000/14.300×100%=0%设计强度,
N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=2.313+0.23+2.048+2.688=7.28kN;
3、下一层立杆的荷载计算:
下一层荷载强度达到10.000/14.300×100%=69.93%设计强度,
N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i=7.28+0.23+2.048+1×2.313=11.872kN;
其中,α为楼盖荷载计入比例,α=1。
4、下二层立杆的荷载计算:
下二层荷载强度达到15.000/14.300×100%=104.895%设计强度,
N支i-2=N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=11.872+2.048+0.15×2.313-4.553=9.714kN;
其中,α为楼盖荷载计入比例,α=0.15。
0.4N支i-2 拆除后下二层的立杆荷载由下三层的楼盖分担60%,分担后的下三层楼盖承担的荷载为0.6N支i-2>NQ,仍然不能拆除。 5、下三层立杆的荷载计算: 下三层荷载强度达到15.300/14.300×100%=106.993%设计强度, N支i-3=N支i-2+N支gi+αN板i-NQ=9.714+2.048+0.05×2.313-4.553=7.325kN; 其中,α为楼盖荷载计入比例,α=0.05。 0.4N支i-3 拆除后下三层的立杆荷载由下四层的楼盖分担60%,分担后的下四层楼盖承担的荷载为0.6N支i-3 第五节搭设要求 板模板(扣件钢管架) 1、楼板模板采用60.00mm×80.00mm木方做板底支撑,中心间距250mm,扣件式钢管脚手架作为内支撑系统,模板支架横向间距0.8m,纵向间距0.8m,步距1.5m。 2、楼板模板施工时注意以下几点: (1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方; (2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通; (3)模板底第一排楞需紧靠墙板,如有缝隙用密封条封缝,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封缝; (4)根据房间大小,决定顶板模板起拱大小: L<4m开间不考虑起拱,4m≤L<6m起拱10mm,L≥6m的起拱15mm; (5)模板支设,下部支撑用满堂脚手架支撑下垫垫板。 顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。 特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,板与格栅用50mm长钉子固定,格栅间距300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。 铺设四周模板时,与墙齐平,加密封条,避免墙体“吃模”,板模周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷脱模剂,对变形和四周破损的模板应及时修整和更换,以确保接缝严密,板面平整;模板铺完后,将杂物清理干净,刷好脱模剂。 (6)从墙根起步300mm立第一根立杆以后按设计要求的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。 水平拉杆要求设上、中、下三道,考虑到人行通道,在支撑中留一条安全通道,中、下两道水平不设(在顶板支撑完善之后拆除部分横杆形成人行通道)。 梁模板(扣件钢管架) 1、梁模板采用胶合面板作为面板,梁底模板支撑小楞材料采用方木支撑布置,托梁材料选用10号槽钢,梁底模板支撑小楞纵向间距为200mm。 板底承重立杆横向间距或排距为0.8m,支撑架钢管类型为Ф48×3.0。 扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架梁跨方向间距0.8m,梁两侧立杆间距0.9m,步距1.5m。 2、梁模板施工时注意以下几点: (1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方; (2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通; (3)根据梁跨度,决定顶板模板起拱大小: L<4m不考虑起拱,4m≤L<6m起拱10mm,L≥6m的起拱15mm; (4)梁侧设置斜向支撑,采用钢管+U型托,对称斜向加固(尽量取45°) 第六节施工 应由项目技术负责人向全体操作人员进行安全技术交底。 安全技术交底内容应与模板支架专项施工方案统一,交底的重点为搭设参数、构造措施和安全注意事项。 安全技术交底应形成书面记录,交底方和全体被交底人员应在交底文件上签字确认。 1、钢管扣件管理 采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告,生产厂家必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。 没有质量证明或质量证明材料不齐全的钢管、扣件不得进入施工现场。 搭设模板支架用的钢管、扣件,使用前必须进行抽样检测,抽检数量按有关规定执行。 未经检测或检测不合格的一律不得使用。 钢管外径、壁厚、端面等的偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管的弯曲变形应符合《规程》附录E的规定; 经检验合格的钢管、扣件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。 施工现场应建立钢管、扣件使用台帐,详细记录钢管、扣件的来源、数量和质量检验等情况。 2、地基基础 模板支架地基与基础的施工,必须根据支架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)的有关规定进行。 同时应满足计算的承载力要求。 应清除搭设场地杂物平整搭设场地并使排水畅通。 模板支架地基与基础经验收合格后,应按施工组织设计的要求放线定位。 3、立杆 (1)、立杆支承在土体上时,地基承载力应满足受力要求,防止产生不均匀沉降。 不能满足要求时,应对土体采取压实、铺设块石或浇筑混凝土垫层等措施。 立杆底部应设置底座或垫板。 (2)、模板支架必须设置纵、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200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。 靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。 (3)、当采用在梁底设置立杆的支撑方式时,宜采用可调托座直接传力,可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆,托座顶距离水平杆的高度不应大于300mm。 梁底立杆应按梁宽均匀设置,其偏差不应大于25mm。 (4)、当在立杆底部或顶端设置可调托座时,其调节螺杆的伸缩长度不应大于200mm。 (5)、立杆的纵横距离不应大于1200mm;对高度超过8m,或跨度超过18m,或施工总荷载大于10kN/m2,或集中线荷载大于15kN/m的模板支架,立杆的纵横距离除满足设计要求外,不应大于900mm。 (6)、模板支架底层步距,除满足设计要求外,不应大于2m,其余步距不应大于1.8m。 (7)、立杆接长除顶步可采用搭接外,其余各步接头必须采用对接扣件连接。 对接、搭接应符合下列规定: 立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3; 搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。 4、水平杆 (1)、水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。 对接、搭接应符合下规定: a、对接扣件应交错布置: 两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的确1/3; b、搭接长度不应小于1m,应等距离设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。 (2)、主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。 主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。 (3)、每步的纵、横向水平杆应双向拉通。 5、剪刀撑 (
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