承重支模架搭设方案.docx
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承重支模架搭设方案
××工程
承
重
支
模
架
搭
设
方
案
编制:
审批:
年月日
承重支模架搭设方案
第一节编制依据
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社;
《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;
工程施工图纸。
第二节工程概况
工程名称:
建设地点:
建设单位:
设计单位:
监理单位:
施工单位:
根据结构设计总说明编写工程概况
第三节支模架方案选择
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。
6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下2种模板支架方案:
(1)地下室梁模板,
(2)标准层梁模板。
第四节材料选择
按清水混凝土的要求进行模板设计,在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能提高表面光洁度,阴阳角模板统一整齐。
面板采用18mm胶合面板40×60木方(内楞)现场拼制,60×80木方(外楞)支撑,采用可回收M12对拉螺栓进行加固。
梁底采用60×80木方支撑。
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φ48×3.5钢管。
第五节支架计算
地下室梁模板
梁段:
地下室KL1。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.50;梁截面高度D(m):
1.20混凝土板厚度(mm):
0.20;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)L(m):
1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
承重架步距(m):
1.50;梁支撑架搭设高度H(m):
3.30;
梁两侧立柱间距b(m):
0.70;
承重架支设:
木方支撑垂直梁截面;
板立杆间距Lb(m):
1.20;采用的钢管类型为Φ48×3.50;
扣件连接方式:
双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0
3.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板类型:
胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):
210000.0;钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.0;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底模板支撑的间距(mm):
300.0;面板厚度(mm):
18.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;次楞间距(mm):
300;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;竖向间距(mm):
600;直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
木楞,宽度60mm,高度80mm;次楞:
木楞,宽度40mm,高度60mm;
二、梁侧模计算
1.梁侧模板荷载
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。
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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1.2m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为44.343kN/m2、28.800kN/m2,取较小值28.800kN/m2作为本工程计算荷载。
2、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
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。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
(1).抗弯验算
其中,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3;
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.50×28.80×0.90=15.55kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m;
q=q1+q2=15.55+1.260=16.81kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=300.00mm;
面板的最大弯距M=0.1×16.81×300.002=15.12×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=15.12×104/2.70×104=5.60N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=5.60N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
(2).挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=28.80×0.50=14.40N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=300.00mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500.00N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×14.40×300.004/(100×9500.00×2.43×104)=0.325mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.325mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
3、梁侧模板内外楞的计算
3.1、内楞计算
内楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度40mm,截面高度60mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=40×60×60/6=24.00cm3;
I=40×60×60×60/12=72.00cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M--内楞的最大弯距(N.mm);
W--内楞的净截面抵抗矩;
[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×28.800×0.90+1.4×2.000×0.90)×0.300/1=11.72kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×11.72×500.002=2.93×105N.mm;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=2.93×105/2.40×104=12.21N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17.000N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=12.21N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中E--面板材质的弹性模量:
10000.00N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=28.80×0.30/1=8.64N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):
l=500.00mm;
I--面板的截面惯性矩:
E=7.20×105N/mm2;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×8.64×500.004/(100×10000.00×7.20×105)=0.508mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.000mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.508mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.000mm,满足要求!
3.2、外楞计算
外楞承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60×80×80/6=64.00cm3;
I=60×80×80×80/12=256.00cm4;
外楞计算简图
(1).外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N.mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2×28.80×0.90+1.4×2.00×0.90)×0.50×0.60/1=10.09kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):
l=600mm;
外楞的最大弯距:
M=0.175×10090.000×600.000=10.59×105N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=10.59×105/6.40×104=16.547N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=17.000N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=16.547N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E--外楞的弹性模量,其值为10000.00N/mm2;
p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
p=28.80×0.50×0.60/1=8.64KN;
l--计算跨度(拉螺栓间距):
l=600.00mm;
I--面板的截面惯性矩:
I=2.56×106mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×8.64×103×600.003/(100×10000.00×2.56×106)=0.835mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.400mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.835mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.400mm,满足要求!
4、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中N--穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.000N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
12mm;
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=28.800×0.500×0.600×2=10.800kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170.000×76/1000=12.920kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=10.800kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.920kN,满足要求!
三、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=500.00×28.80×28.80/6=2.70×104mm3;
I=500.00×28.80×28.80×28.80/12=2.43×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=300.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×0.50×1.20×0.90=16.52kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m;
q=q1+q2+q3=16.52+0.19+1.26=17.97kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×17.973×0.3002=0.162kN.m;
σ=0.162×106/2.70×104=5.991N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=5.991N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×1.200+0.35)×0.50=15.48N/mm;
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=300.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=300.00/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×15.475×300.04/(100×9500.0×2.43×105)=0.368mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.368mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=300.0/250=1.200mm,满足要求!
四、梁底支撑钢管的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN):
q1=(24.000+1.500)×0.500×1.200×0.300=4.590kN;
(2)模板的自重荷载(kN):
q2=0.350×0.300×(2×1.200+0.500)=0.305kN;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×0.500×0.300=0.675kN;
2.木方楞的传递均布荷载验算:
P=(1.2×(4.590×0.305)+1.4×0.675)/0.500=13.637kN/m;
3.支撑钢管的强度验算:
按照均布荷载作用下的简支梁计算
均布荷载,q=13.637kN/m;
计算简图如下
支撑钢管按照简支梁的计算公式
M=0.125qcl(2-c/l)
Q=0.5qc
经过简支梁的计算得到:
钢管最大弯矩Mmax=0.125×13.637×0.500×0.700×(2-0.500/0.700)=0.767kN.m;
钢管最大应力σ=767070.000/5080.000=150.998N/mm2;
钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2;
水平钢管的最大应力计算值150.998N/mm2小于水平钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2,满足要求!
钢管支座反力RA=RB=0.5×13.637×0.500=3.409kN;
五、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
六、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转双扣件承载力取值为16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=3.41kN;
R<12.80kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=3.409kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×3.300=0.511kN;
N=3.409+0.511=3.920kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.730;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.730×1.500=2.997m;
Lo/i=2997.225/15.800=190.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.199;
钢管立杆受压应力计算值;σ=3920.436/(0.199×489.000)=40.288N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=40.288N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
标准层梁模板
梁段:
标准层KL2。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.20;梁截面高度D(m):
0.50
混凝土板厚度(mm):
0.11;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):
1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
脚手架步距(m):
1.50;梁支撑架搭设高度H(m):
2.70;
梁两侧立柱间距(m):
0.50;
承重架支设:
无承重立杆,木方支撑垂直梁截面;
立杆横向间距或排距Lb(m):
1.20;采用的钢管类型为Φ48×3.50;
扣件连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0
3.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板类型:
胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):
210000.0;钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.0;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底模板支撑的间距(mm):
300.0;面板厚度(mm):
18.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;次楞间距(mm):
300;
穿梁螺栓水平间距(mm):
500;穿梁螺栓竖向间距(mm):
300;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
木楞,,宽度60mm,高度80mm;
次楞龙骨材料:
木楞,,宽度40mm,高度60mm;
二、梁侧模计算
1.梁侧模板荷载
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。
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.500m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为44.343kN/m2、12.000kN/m2,取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。
2、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
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。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
(1).抗弯验算
其中,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3;
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.50×12.00×0.90=6.48kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m;
q=q1+q2=6.480+1.260=7.740kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=
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