游泳池模板支撑施工组织设计.docx
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游泳池模板支撑施工组织设计
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;
第二节工程概况
坣岗社区居民统建楼(南区)工程位于深圳市宝安区沙井街道办坣岗社区,工程由坣岗股份有限公司投资建设,圣帝国际建筑工程有限公司设计,深圳市施友建设监理有限公司监理,福建省八方建筑工程有限公司组织施工;由陈宏伟担任项目经理,张锦良担任技术负责人。
本方案为车库顶板游泳池的模板支撑方案,游泳池结构平面尺寸宽48m,长23.7m,底顶标高2.45m,结构板厚40cm,计算支撑高度为3.5m。
第三节模板方案选择
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。
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1种模板及其支架方案:
模板支架。
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。
模板支架
板底采用横向100mm×100mm和纵向100mm×100mm方木支撑。
承重架门式脚手架,门架、交叉支撑、连接帮、锁臂、可调底座、可调托坐、剪刀撑等组成,采用门架MF1219型号门架、φ48×3.5钢管做剪刀撑。
第五节模板安装
1、模板安装的一般要求
竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。
安装柱模前,要清除杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。
2、楼板模板
模板支架
1、楼板模板采用100mm×100mm方木做板底横向支撑,采用100mm×100mm方木做板底纵向支撑。
门式脚手架作为支撑系统,采用梁底纵向支撑垂直于门架形式支撑,脚手架横距1.1m,纵距1.1m,步距1.95m。
2、门架作模板支撑时,架距和间距应根据支撑高度、荷载情况等条件确定。
架距为1.8m和0.9m两种。
荷载较大时,采用0.9m架距的模板支撑。
楼板模板支撑的间距由荷载、施工条件选择,一般不宜大于1.2m。
门架、梯型架、可调托座应根据支模板高度配置。
调整模板支撑高度宜采用可调托座,不宜采用可调底座,采用固定托座时,可采用木楔调节高度。
门架用于梁模板支撑时,有门架平行和垂直于梁轴线的两种布置方式。
门架垂直于粱轴线布置时,门架之间应设置交叉支撑和水平加固杆,架距根据荷载情况可采用1.8m或o.9m两种。
门架平行于梁轴线布置时,应将两门架进行可靠连接。
连接方式可采用交叉支撑或水平连杆。
门架用于楼板模板支撑时,应按满堂脚手架构造要求设置水平加固杆,剪刀撑。
架距和间距应根据搭设高度和施工荷载确定。
门架用于拼装整体式平台模板(飞模)时,门架支撑应与模板系统进行可靠连接,以满足整体工作、整体安装、整体吊运的要求。
第六节模板拆除
1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。
在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。
混凝土的底模,其混凝土强度必须符合下表规定后方可拆除。
3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。
楼板模板拆除时,先调节顶部支撑头,使其向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板,其余模板均落在满堂脚手架上。
拆除板模板时要保留板的养护支撑。
4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。
支模前刷脱模剂。
模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。
5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。
第七节门式架基础承载力验算
1.游泳池荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;
混凝土自重(kN/m2):
14.0;
钢筋自重(kN/m2):
1.30;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
0.5
合计总荷载(kN/m2):
16.15
2、地基荷载参数
地基土类型:
素填土
地基承载力标准值(kN/m2):
85
地基承载力调整系数:
0.4
基础底口扩展面积(m2):
0.09
N10(轻便触探锤击值)
15
20
30
40
fk(Kpa)
85
115
135
160
查表素填土承载力标准植(KPa)
探锤击值
3、地基承载力计算:
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=34.000kN/m2;
其中,地基承载力标准值:
fgk=85.000kN/m2;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=0.400;
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A=16.15kN/m2;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=15.962kN;
基础底面面积:
A=0.090m2。
p=16.15≤fg=34.000kN/m2。
地基承载力满足要求!
第八节模板计算
模板支架
一、参数信息
1.构造参数
门架型号:
MF1219;
扣件连接方式:
双扣件;
脚手架搭设高度(m):
3.50
承重架类型设置:
门架垂直与梁截面;
门架横距La(m):
1.10;
门架纵距Lb(m):
1.10;
门架几何尺寸:
b(mm):
1219.00,b1(mm):
750.00,h0(mm):
1930.00,h1(mm):
1536.00,h2(mm):
100.00,步距(m):
1950.00;
加强杆的钢管类型:
φ48×3.5;
立杆钢管类型:
φ48×3.5;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;
混凝土自重(kN/m3):
35.0;
钢筋自重(kN/m3):
2.50;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
0.5
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):
4.0;
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.楼板参数
钢筋级别:
二级钢HRB335(20MnSi);楼板混凝土标号:
C30;
每层标准施工天数:
10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
1440.000;
计算楼板的宽度(m):
48.00;计算楼板的厚度(m):
0.40;
计算楼板的长度(m):
23.70;施工平均温度(℃):
25.000;
5.板底模板参数
板底横向支撑类型:
方木;
板底横向方木截面宽度(mm):
100.0
板底横向方木截面高度(mm):
100.0
板底纵向方木截面宽度(mm):
100.0
板底纵向方木截面高度(mm):
100.0
板底横向支撑间隔距离(mm):
200.0
面板厚度(mm):
20.0
二、板底模板计算
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、施工荷载;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。
1.抗弯强度验算
计算公式如下:
其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(板底横向支撑间距):
l=200.000mm;
q--作用在模板上的压力线荷载,它包括:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值
q1:
1.2×(35.000+2.500)×0.400×1.219×0.90=19.748kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.350×1.219×0.90=0.461kN/m
施工时与设备产生的荷载设计值
q3:
1.4×1.000×1.219×0.90=1.536kN/m;
q=q1+q2+q3=19.748+0.461+1.536=21.745kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×21.745×200.0002=86978.088N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N.mm);
W--面板的截面抵抗矩
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=1.219×103×20.0002/6=81266.667mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=M/W=86978.088/81266.667=1.070N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=1.070N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[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=(35.00+2.500)×0.400×1.219=18.29N/mm;
l--计算跨度(板横向支撑间距):
l=200.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=10000.0N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=110.000×23/12=73.333cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=200.0/250=0.800mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×18.285×200.04/(100×9500.0×7.33×105)=0.028mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.028mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=0.800mm,满足要求!
三、板底纵、横向支撑计算
(一)、板底横向支撑计算
本工程板底横向支撑采用方木100.000mm×100.000mm。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和施工及设备荷载;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。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1:
=35.000×0.400×0.200=2.800kN/m;
(2)模板的自重荷载(kN/m):
q2:
=0.350×0.200=0.070kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN):
经计算得到,活荷载标准值
P1:
=1.000×1.219×0.200=0.244kN;
均布荷载设计值:
q=1.2×2.800×0.90+1.2×0.070×0.90=3.100kN/m;
集中荷载设计值:
P=1.4×0.244×0.90=0.307kN;
均布荷载标准值:
q=2.800+0.070=2.870kN/m;
集中荷载标准值:
P=P1=0.244kN;
2.抗弯强度验算:
最大弯矩计算公式如下:
其中,M--计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(门架宽度);l=1.219mm;
q--作用在模板上的均布荷载设计值;q=3.100kN/m
p--作用在模板上的集中荷载设计值;p=0.307kN
最大弯距:
M=0.307×1.219/4+3.100×1.2192/8=0.669kN.m;
按以下公式进行板底横向支撑抗弯强度验算:
其中,σ--板底横向支撑承受的应力(N/mm2);
M--板底横向支撑计算最大弯距(N.mm);
W--板底横向支撑的截面抵抗矩
b:
板底横向支撑截面宽度,h:
板底横向支撑截面厚度;
W=100.000×100.0002/6=166666.667mm3
f--板底横向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=17.000N/mm2;
板底横向支撑截面的最大应力计算值:
σ=M/W=0.669×106/166666.667=4.016N/mm2;
木方的最大应力计算值4.016N/mm2小于木方抗弯强度设计值17.000N/mm2,满足要求!
3.抗剪强度验算
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.307/2+3.100×1.219/2=2.043kN;
梁底横向支撑受剪应力计算值T=3×2.043×103/(2×100.000×100.000)=0.306N/mm2;
板底横向支撑抗剪强度设计值[fv]=1.400N/mm2;
板底横向支撑的受剪应力计算值:
T=0.306N/mm2小于木方抗剪强度设计值[fv]=1.400N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载最不利分配的挠度,计算公式如下:
其中,ω--计算最大挠度(N.mm);
l--计算跨度(门架宽度);l=1219.000mm;
q--作用在模板上的均布荷载标准值;q=2.870kN/m
E--板底横向支撑弹性模量;E=10000.000kN/m
I--板底横向支撑截面惯性矩;I=8333333.333kN/m
板底横向支撑最大挠度计算值ω=5×2.870×12194/(384×9500×8333333)=0.990mm;
板底横向支撑的最大允许挠度[ω]=1219.000/250=4.876mm;
板底横向支撑的最大挠度计算值:
ω=0.990mm小于梁底横向支撑的最大允许挠度[ω]=4.876mm,满足要求!
(二)、板底纵向支撑计算
本工程板底纵向支撑采用方木100.000mm×100.000mm。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和施工及设备的荷载;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。
1.抗弯强度及挠度验算:
板底纵向支撑,按集中荷载三跨连续梁计算(附计算简图):
板底纵向支撑所受荷载P=3.100×1.100+0.307=3.717kN
板底纵向支撑计算简图
板底纵向支撑梁弯矩图(kN.m)
板底纵向支撑梁剪力图(kN)
板底纵向支撑梁变形图(mm)
最大弯矩:
M=2.261kN.m
最大剪力:
V=22.555kN
最大变形(挠度):
ω=0.110mm
按以下公式进行板底纵向支撑抗弯强度验算:
其中,σ--板底纵向支撑承受的应力(N/mm2);
M--板底纵向支撑计算最大弯距(N.mm);
W--板底纵向支撑的截面抵抗矩:
b:
板底纵向支撑截面宽度,h:
板底纵向支撑截面厚度;
W=100.000×100.0002/6=166666.667mm3
[f]--板底纵向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2);[f]=17.000N/mm2
[ω]--最大容许挠度(mm)[ω]=1100.000/250=4.400mm;
板底横向支撑截面的最大应力计算值:
σ=M/W=2.261×106/166666.667=13.565N/mm2
木方的最大应力计算值13.565N/mm2小于木方抗弯强度设计值17.000mm,满足要求!
板底纵向支撑的最大挠度计算值:
ω=0.110mm小于梁底横向支撑的最大允许挠度[ω]=4.400mm,满足要求!
3.抗剪强度验算
截面抗剪强度必须满足:
梁底纵向支撑受剪应力计算值T=3×22.555×103/(2×100.000×100.000)=3.383N/mm2;
板底纵向支撑抗剪强度设计值[fv]=4.000N/mm2;
板底纵向支撑的受剪应力计算值3.383N/mm2小于木方抗剪强度设计值4.000mm,满足要求!
四、门架荷载计算
1.静荷载计算
静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
MF12191榀0.224kN
交叉支撑2副2×0.040=0.080kN
连接棒2个2×0.165=0.330kN
锁臂2副2×0.184=0.368kN
合计1.002kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计NGk1=0.514kN/m。
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力NGK2(kN/m)
剪刀撑采用Φ48×3.5mm钢管,按照5步4跨设置
剪刀撑与水平面夹角:
α=arctg((4×1.95)/(5×1.10))=54.81
每米脚手架高中剪刀撑自重:
2×37.632×10-3×(5×1.100)/cosα/(4×1.950)=0.092kN/m;
水平加固杆采用Φ48×3.5mm钢管,按照4步5跨设置,每米脚手架高中水平加固杆自重:
37.632×10-3×(4×1.100)/(5×1.950)=0.017kN/m;
每跨内的直角扣件4个,旋转扣件4个,每米高的扣件自重:
(4×0.0135+4×0.0145)/1.95=0.057kN/m;
每米高的附件重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.119kN/m;
(3)梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力NGK3(kN)
1)钢筋混凝土梁自重(kN):
(35.000+2.500)×0.400×1.100×(1.100+1.219)=38.264kN;
2)模板的自重荷载(kN):
0.350×1.100×(1.100+1.219)=0.893kN;
经计算得到,梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力合计NGk3=39.156kN/m;
静荷载标准值总计为NG=(NGK1+NGK2)×H+NGk3=(0.514+0.119)×3.500+39.156=41.372kN;
2.活荷载计算
活荷载为施工荷载标准值(kN):
经计算得到,活荷载标准值
NQ=1.000×1.100×(1.100+1.219)=2.551kN;
五、立杆的稳定性计算:
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式(不组合风荷载)
其中NG--每米高脚手架的静荷载标准值,NG=41.372kN;
NQ--脚手架的活荷载标准值,NQ=2.551kN;
H--脚手架的搭设高度,H=3.500m。
经计算得到,N=53.217kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中N--作用于一榀门架的轴向力设计值,N=53.217kN;
Nd--一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值以下公式计算
其中Φ--门架立杆的稳定系数,由长细比kho/i查表得到,Φ=0.336;
k--调整系数,k=1.170;
i--门架立杆的换算截面回转半径,i=1.58cm;
h0--门架的高度,h0=1.93m;
I0--门架立杆的截面惯性矩,I0=12.19cm4;
A1--门架立杆的截面面积,A1=4.89cm2;
h1--门架加强杆的高度,h1=0.10m;
I1--门架加强杆的截面惯性矩,I1=12.19cm4;
f--门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
A--一榀门架立杆的截面面积,A=9.78cm2;
A=2×A1=2×4.89=9.78cm2;
I--门架立杆的换算截面惯性矩,I=12.98cm4;
I=I0+h1/h0×I1=12.190+12.190/100.000×1536.000=12.984cm4
经计算得到,Nd=67.365kN。
立杆的稳定性计算N
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