红旗医院楼模板施工方案.docx
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红旗医院楼模板施工方案.docx
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红旗医院楼模板施工方案
模板施工方案
一、工程概况
牡丹江医学院红旗医院综合病房楼位于牡丹江医学院红旗医院院内,具体位置为牡丹江医学院红旗医院北侧,尨裕学院风景小区东侧,本工程由牡丹江医学院红旗医院投资建设,哈尔滨方舟建筑设计事务所设计;黑龙江省百信建设工程监理有限公司进行工程现场监理,黑龙江四海园建筑工程有限公司进行工程施工。
牡丹江医学院红旗医院综合病房楼,总建筑面积33976M2。
其中地下1层,地上16层本工程主体为框架-剪力墙结构,由于模板施工质量直接关系到混凝土观感质量的好坏,为了保证混凝土密实度及外观质量,我公司计划在模板方面进行一定的投入,决定梁板柱模板采用竹胶板,剪力墙采用钢模板,以上模板在开工前购置,用钢管与木方做支撑。
由于该工程工期比较紧,为了加快工期模板总量按三层模板配置,周转使用,用以达到施工进度的要求。
二、模板设计的基本原则
具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受所浇混凝土的重量和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。
采用定型化、整体化、工具化的模板,提高工效,缩短工期。
三、管理目标
(一)安全管理目标
1杜绝重大安全事故;
2轻伤事故控制在6人次以内(小于用工人数的30‰);
3不发生重大机械、火灾等安全事故
4“三宝”正确使用率100%
(二)文明施工管理目标
按照国家和省的有关规定创建安全质量标准化工地
(三)环境目标:
认真贯彻公司环境保护方针,预防施工污染,保护周边环境,减少建筑垃圾等废弃物,防噪音,不扰民,努力达到顾客满意。
废水、废气、噪声的排放达到国家规定的相关标准;固体废弃物做到分类收集,统一处理;施工现场及办公场所的工作环境符合国家行业标准。
(四)机械设备:
完好率95%,利用率85%
四、模板支设
本工程模板及支撑体系配置如下:
基础承台、承台梁采用砖模板,剪力墙采用组合钢模板进行施工,梁板及柱采用木模板,钢木支撑体系。
(一)模板施工本着先柱、剪力墙后梁板,具体程序为:
审核设计图→配模设计→柱、剪力墙支模(加固,校正)→柱、剪力墙验收→梁板支模(加固校正)→梁板验收。
(二)施工时,按柱子、梁、板不同对象,进行统一的模板设计,柱子模板采用胶合板,梁板模板采用竹胶大模板,以加快工程进度,提高工程质量。
力争达到清水混凝土质量标准。
(三)模板系统用料
1.承台及承台梁采用砖模进行施工,采用M10水泥砂浆砌筑MU10红砖120mm厚,砖模侧面采用20mm厚1:
3水泥砂浆进行抹灰,以利于防水层施工。
2.剪力墙模板采用钢模板,钢管进行支撑,横楞采用ф48钢管间距500毫米,竖楞采用ф48钢管间距600毫米,具体布置参见下图:
(1)ф48钢管
(2)ф48钢管(3)钢模(4)拉线(5)ф48钢管间距1.0m(6)拉片间距0.3m*0.3m(7)地锚环Φ10(8)预埋件Φ20钢筋(9)支撑木方100*100㎜
3.梁模板使用竹胶模板,梁底横档采用6×9cm,木方间距为200毫米,竖档采用6×9cm木方间距为600毫米.梁底横杆间距600mm具体示意见下图:
4.现浇板,采用竹胶模板,钢管支撑体系,模板体系为:
立柱采用ф48钢管,间距600mm,搁栅采用6×9cm木方,轴到轴间距为200毫米,牵扛采用10×10cm木方,间距为600mm,钢管支撑体系中先采用ф48钢管设置扫地杆,以上每隔2米设一道拉杆,该工程层高由于均在3米左右,故应设置3道水平拉结,并且为了模板支撑体系的整体性,每根立管支撑之间设置斜拉钢管,互相拉撑成一整体,示意图参见下图:
5.柱模板采用12mm厚胶合板定型钢箍加固,支撑系统用扣件脚手搭设灯笼架四面加斜撑,柱箍的间距为500毫米,柱模板安装前必须在根部加直径20毫米的钢筋限位,以确保其位置的正确,模板下脚采用1:
3水泥砂浆进行找平,以确保模板标高的统一。
胶合板按图纸尺寸中的具体尺寸进行加工。
60*90㎜木方间距小于等于200mm,按照模板的尺寸均匀分布,高宽按设计。
ф48*3.5钢管用做加固模板。
Φ14对拉螺栓制成加固套子@500㎜,用螺栓拧紧。
(四)模板设计
1.承台及承台梁采用砖模进行施工,采用M10水泥砂浆砌筑MU10红砖120mm厚,强度足可以保证,但为了保证砖模的整体稳定性,在砖模外侧用土进行维护使砖模更加稳定.
2.剪力墙模板设计:
剪力墙设计剪力墙墙高4.2米,宽4.75米,厚度300㎝
2.1.混凝土侧压力
混凝土侧压力设计值F=54.436×1.2×0.85=55.52KN/㎡
2.2验算
2.2.1钢模板验算查可知:
化为均布荷载:
22.2.2横楞验算:
查表可知
2.2.3拉片验算:
拉片每隔300㎜一道
2.2.3.1拉片的拉力:
2.2.3.2拉片应力:
3.梁模板设计
3.1梁模板基本参数
梁截面宽度B=300mm,
梁截面高度H=800mm,
H方向对拉螺栓1道,对拉螺栓直径20mm,
对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。
梁模板使用的木方截面60×90mm,
梁模板截面侧面木方距离200mm。
梁底模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度[f]=13N/mm2。
梁侧模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度[f]=13N/mm2。
3.2梁模板荷载标准值计算
模板自重=5.000kN/m2;
钢筋自重=1.500kN/m3;
混凝土自重=24.000kN/m3;
施工荷载标准值=2.500kN/m2。
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设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
c——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取6.100h;
T——混凝土的入模温度,取18.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/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1.200m;
1——外加剂影响修正系数,取1.000;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。
3.3模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
3.3.1.荷载的计算:
3.3.1.1钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×0.800×0.600=12.000kN/m
3.3.1.2模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.600×(2×0.800+0.350)/0.350=1.170kN/m
3.3.1.3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=(1.000+2.000)×0.350×0.600=0.630kN
均布荷载q=1.2×12.000+1.2×1.170=15.804kN/m
集中荷载P=1.4×0.630=0.882kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3;
I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.037kN
N2=4.339kN
N3=1.037kN
最大弯矩M=0.060kN.m
最大变形V=0.0mm
3.3.1.4抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.060×1000×1000/32400=1.852N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
3.3.1.5抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度计算值T=3×1728.0/(2×600.000×18.000)=0.240N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
3.3.1.6挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.045mm
面板的最大挠度小于175.0/250,满足要求!
4.4梁底模板木楞计算
按照两跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=4.339/0.600=7.232kN/m
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×7.23×0.60×0.60=0.325kN.m
最大剪力Q=0.625×0.600×7.232=2.712kN
最大支座力N=1.25×0.600×7.232=5.424kN
木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=7.50×4.50×4.50/6=25.31cm3;
I=7.50×4.50×4.50×4.50/12=56.95cm4;
4.4.1木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.325×106/25312.5=12.86N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
4.4.2木方抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.625ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2712/(2×75×45)=1.205N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
4.4.3木方挠度计算
最大变形v=0.521×6.027×600.04/(100×9500.00×569531.3)=0.752mm
木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
4.5梁模板侧模计算
梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图梁侧模板计算简图
4.5.1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求:
f=M/W<[f]
其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——计算的最大弯矩(kN.m);
q——作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm);
q=(1.2×28.80+1.4×4.00)×0.80=32.128N/mm
最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×32.128×0.2002=-0.129kN.m
f=0.129×106/19200.0=6.693N/mm2
梁侧模面板抗弯计算强度小于13.00N/mm2,满足要求!
4.5.2抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6×0.200×32.128=3.855kN
截面抗剪强度计算值T=3×3855/(2×800×12)=0.602N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
4.5.3挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=28.80×0.80=23.04N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×23.040×200.04/(100×9000.00×115200.0)=0.241mm
梁侧模板的挠度计算值:
v=0.241mm小于[v]=200/250,满足要求!
4.6穿梁螺栓计算
计算公式:
N<[N]=fA
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170N/mm2;
穿梁螺栓承受最大拉力N=(1.2×28.80+1.4×4.00)×0.80×0.60/1=19.28kN
穿梁螺栓直径为20mm;
穿梁螺栓有效直径为16.9mm;
穿梁螺栓有效面积为A=225.000mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=38.250kN;
穿梁螺栓承受拉力最大值为N=19.277kN;
穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。
每个截面布置1道穿梁螺栓。
穿梁螺栓强度满足要求!
4.7梁底支撑钢管计算
4.7.1梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.101kN.m
最大变形vmax=2.487mm
最大支座力Qmax=3.207kN
抗弯计算强度f=1.101×106/5080.0=216.77N/mm2
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
4.7.2梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
4.8扣件抗滑移的计算
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8.0kN;
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,R=3.21kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN。
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
4.9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=3.21kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×4.500=0.697kN
N=3.207+0.697=3.904kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/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
——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.185;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.00m;
公式
(1)的计算结果:
=40.50N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
(2)的计算结果:
=12.64N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;
公式(3)的计算结果:
=16.07N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
表1模板支架计算长度附加系数k1
———————————————————————————————————
步距h(m)h≤0.90.9 k11.1631.1671.1851.243 —————————————————————————————————— 表2模板支架计算长度附加系数k2 —————————————————————————————————— H(m)46810121416182025303540 h+2a或u1h(m) 1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173 1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149 1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132 1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123 1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111 1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104 2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101 2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094 2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091 —————————————————————————————————— 以上表参照杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 5.顶板模板计算 顶板的顶撑Φ48×3.5钢管木方间距600㎜ 水平横方100*100㎜木方间距600㎜ 小横方90*60㎜木方间距200㎜ 5.1.底模板验算 5.1.1荷载: 底模自重: 10*0.012*0.3*1.2 混凝土自重: 24*0.12*0.2*1.2 钢筋自重: 1.5*0.2*0.12*1.2 振捣混凝土荷载: 2*0.2*1.2 合计 =1.2567KN/m 乘以折减系数0.9则q= *0.9=1.2567*0.9=1.132KN/m 5.1.2抗弯承载力验算: 5.1.3抗剪强度验算: 剪应力: 5.1.4挠度验算: F=0.7776KN/㎡线荷载q=0.7776*0.2=0.1555KN/m 5.2.支撑验算: : 钢管支撑间距为600㎜ 5.2.1强度验算 5.2.2稳定性验算: 6.柱模板设计 6.1.柱模板基本参数 柱断面长度B=500mm;柱断面宽度H=500mm; 木方截面宽度=60mm;木方截面高度=90mm; 木方间距l=200mm;胶合板截面高度=12mm。 6.2荷载标准值计算: 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力与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。 新浇混凝土侧压力计算公式为正式中的较小值: 式中γc──为混凝土重力密度,取24(kN/m3); t0──新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h; T──混凝土的入模温度,取20(℃); V──混凝土的浇筑速度,取2.5m/h; β1──外加剂影响系数,取1; β2──混凝土坍落度影响修正系数,取.85。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=40.547kN/m2。 实际计算中采用的新浇混凝土压力标准值F1=40kN/m2。 倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。 6.3胶合板侧模验算: 胶合板面板(取长边),按三跨连续梁,跨度即为木方间距,计算如下: 胶合板计算简图 6.3.1侧模抗弯强度验算: M=0.1ql2 其中q──强度设计荷载(kN/m): q=(1.2×40.00+1.4×3.00)×500.00/1000=26.100kN/m l──木方间距,取l=200mm; 经计算得M=0.1×26.100×(200.00/1000)2=0.104kN.m 胶合板截面抵抗矩W=b×h2/6=500×(18)2/6=27000.00mm3 σ=M/W=0.104×106/27000.000=3.867N/mm2 胶合板的计算强度不大于15N/mm2,所以满足要求! 6.3.2侧模抗剪强度验算: τ=3V/2bh 其中V为剪力: v=0.6×q×l=0.6×(1.2×40+1.4×3)×500×200/106=3.132kN 经计算得τ=3×3.132×103/(2×500.000×18.000)=0.522N/mm2 胶合板的计算抗剪强度不大于1.4N/mm2,所以满足要求! 6.3.3侧模挠度验算: W=0.677qa4/(100EI) 其中q──强度设计荷载(kN/m): q=40×500/1000=20.000kN/m 侧模截面的转动惯量I=b×h3/12=500.000×18.0003/12=243000.000mm4; a──木方间距,取a=200mm; E──弹性模量,取E=6000N/mm2; 经计算得W=0.677×20.000×200.0004/(100×6000.00×243000.00)=0.15mm 最大允许挠度[W]=l/250=200/250=0.80mm 胶合板的计算挠度不大于允许挠度[W],所以满足要求! 6.3.4木方验算 木方按简支梁计算,跨度近似取柱子边长a,支座反力即为螺栓对拉拉力,计算如下: 木方计算简图 6.3.4.1木方抗弯强度验算: M=qB2/8 其中q──强度设计荷载(kN/m): q=(1.2×40.000+1.4×3.000)×200/1000=10.440kN/m B──截面长边,取B=500mm; 经计算得M=10.440×(500/1000)2/8=0.326kN.m; 木方截面抵抗矩W=b×h2/6=50×802/6=53
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