高层模板专项4#楼.docx
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高层模板专项4#楼
调兵山蓝悦同祥小区4#楼模板专项施工方案
一、工程概况
蓝悦同祥小区4#楼工程位于调兵山市兵山小区东侧。
本工程总建筑面积为13151m2;建筑基底面积1021.18m2。
本工程地上18层,建筑总高度为55.8m。
工程基本概况表1-1
序号
项目
内容
1
工程名称
蓝悦同祥小区4#楼
2
工程地址
辽宁省调兵山市兵山小区东侧
3
建设单位
调兵山市盛赫房地产开发公司
4
设计单位
调兵山市建筑设计院
5
监理单位
调兵山市监理站
6
质量监督单位
调兵山市质量监督站
7
施工总承包单位
沈阳市法库建筑安装总公司
建筑设计概况表1—2
序号
项目
内容
1
建筑功能
住宅
2
建筑特点
框剪结构
6
建筑层高
一层3.6m,标准层3m
7
建筑标高
各楼±0.000相当于绝对标高102.9m
8
室内外高差
300mm
二、施工工艺及技术要求:
1、施工工序
施工准备→模板的选择→拼装→支撑柱、梁、板、剪力墙模板→安装→校核→浇砼→拆模→清理→再周转使用。
2、准备工作
1)由技术人员按设计要求,对各分部制定模板及支撑方案,按照方案确定几何形状、尺寸、规格、数量、间距,不得任意加大,防止产生结构变形。
按施工进度要求确定模板、材料进场时间,因施工现场比较狭小,材料随进随用,尽量减少堆放场地。
2)梁、板模板支撑系统采用满堂红脚手架支撑。
3)楼板及剪力墙的模板采用15mm厚的清水模板。
4)模板和支撑要保证结构和构件各部分形状尺寸及相互位置的正确性,且具有足够的刚度、强度和稳定性,竖向模板和支撑部分有足够的支撑面,在安装过程中,临时固定好,以防倾覆。
3、模板的安装工艺
1)基础承台及基础梁模板
基础承台及基础梁模板采用清水模板施工。
2)剪力墙模板
本工程剪力墙结构尺寸:
200mm。
剪力墙模板安装顺序:
模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模
剪力墙模采用15mm厚多层板面板,采用50×80mm方木做水平横楞,间距200mm,外竖楞用2×φ48×3.0mm架子管做竖楞间距500mm,外墙采用φ14mm对拉止水螺栓布置间距500mm,内墙采用φ14mm穿墙螺栓布置间距500mm,与3形扣件配套使用,加固固定。
在剪力墙上、中、下部各加一排φ48×3.0mm钢管斜撑,间距500mm,上下排交错布置,剪力墙外斜撑将力传到基础边坡上,内侧到预埋在底板φ25锚筋上。
地面以上剪力墙采用φ14mm普通对拉螺拴。
剪力墙模板构造图
3)柱模板
柱模板安装顺序
弹线→搭设脚手架→柱模就位安装→安装柱模→安设支撑→固定柱模→浇筑混凝土→拆除脚手架、模板→清理模板
按图纸尺寸制作柱侧模板后,按放线位置钉好压脚板再安装柱模板,柱模板采用15mm厚多层板制作整体模板,竖愣采用50×80mm方木。
柱箍采用φ48×3.0mm钢管,每400mm一道,最底一层距地面300mm。
支撑采用φ48.×3.5mm钢管刚性支撑,两垂直方向加斜拉顶撑,校正垂直度及柱顶对角线。
剪力墙模板验算
1.基本参数
次楞间距(mm):
300;穿墙螺栓水平间距(mm):
600;
主楞间距(mm):
500;穿墙螺栓竖向间距(mm):
500;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
2.主楞信息
主楞材料:
圆钢管;主楞合并根数:
2;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.00;
3.次楞信息
次楞材料:
木方;次楞合并根数:
2;
宽度(mm):
40.00;高度(mm):
60.00;
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
15.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):
206000.00;
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
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:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
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,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.000m;
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0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《建筑施工手册》,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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距):
l=300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×9.197×300.02+0.117×1.890×300.02=1.03×105N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W 其中,σ--面板承受的应力(N/mm2); M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6=500×15.0×15.0/6=1.88×104mm3; 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=1.03×105/1.88×104=5.5N/mm2; 面板截面的最大应力计算值σ=5.5N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪强度验算 计算公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(次楞间距): l=300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m; 面板的最大剪力: V=0.6×9.197×300.0+0.617×1.890×300.0=2005.3N; 截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N): V=2005.3N; b--构件的截面宽度(mm): b=500mm; hn--面板厚度(mm): hn=15.0mm; fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值: τ=3×2005.3/(2×500×15.0)=0.401N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.401N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求! 3.挠度验算 根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q=17.03×0.5=8.516N/mm; l--计算跨度(次楞间距): l=300mm; E--面板的弹性模量: E=6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I=50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4; 面板的最大允许挠度值: [ν]=1.2mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×8.52×3004/(100×6000×1.41×105)=0.553mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.553mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求! 四、墙模板主次楞的计算 (一).次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,次楞采用木方,宽度40mm,高度60mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4×6×6/6×2=48cm3; I=4×6×6×6/12×2=144cm4; 次楞计算简图 1.次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算: M=0.1q1l2+0.117q2l2 其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900=5.518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大弯矩: M=0.1×5.518×500.02+0.117×1.134×500.02=1.71×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式: σ=M/W 其中,σ--次楞承受的应力(N/mm2); M--次楞计算最大弯矩(N·mm); W--次楞的截面抵抗矩(mm3),W=4.80×104; f--次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 次楞的最大应力计算值: σ=1.71×105/4.80×104=3.6N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; 次楞的最大应力计算值σ=3.6N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V-次楞承受的最大剪力; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900/2=2.759kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90/2=0.567kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力: V=0.6×2.759×500.0+0.617×0.567×500.0=1002.6N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--次楞计算最大剪力(N): V=1002.6N; b--次楞的截面宽度(mm): b=40.0mm; hn--次楞的截面高度(mm): h0=60.0mm; fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值: τ=3×1002.6/(2×40.0×60.0)=0.627N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值τ=0.627N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 3.次楞的挠度验算 根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,ν--次楞的最大挠度(mm); q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q=17.03×0.30=5.11kN/m; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; E--次楞弹性模量(N/mm2): E=9000.00N/mm2; I--次楞截面惯性矩(mm4),I=7.20×105mm4; 次楞的最大挠度计算值: ν=0.677×10.22/2×5004/(100×9000×7.20×105)=0.334mm; 次楞的最大容许挠度值: [ν]=2mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.334mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求! (二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.493×2=8.99cm3; I=10.783×2=21.57cm4; E=206000N/mm2; 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kN·m) 主楞计算变形图(mm) 1.主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载: P=1.2×17.03×0.3×0.5+1.4×3×0.3×0.5=3.696kN; 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l=600mm; 强度验算公式: σ=M/W 其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2) M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=2.99×105N·mm W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=8.99×103mm3; f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2; 主楞的最大应力计算值: σ=2.99×105/8.99×103=33.3N/mm2; 主楞的最大应力计算值σ=33.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求! 2.主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足: τ=2V/A≤fv 其中,τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N): V=2715.8/2=1357.9N; A--钢管的截面面积(mm2): A=424.115mm2; fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=120N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值: τ=2×1357.9/424.115=6.404N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值τ=6.404N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求! 3.主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值: ν=0.33mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν]=2.4mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.33mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! 五、穿墙螺栓的计算 计算公式如下: N<[N]=f×A 其中N--穿墙螺栓所受的拉力; A--穿墙螺栓有效面积(mm2); f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 查表得: 穿墙螺栓的型号: M12; 穿墙螺栓有效直径: 9.85mm; 穿墙螺栓有效面积: A=76mm2; 穿墙螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N=4.93kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力N=4.933kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求! 4)梁、板模板支设 .梁板支撑采用承重满堂钢管脚手架: 板底部位立杆纵横间距0.9m,梁底部立杆纵横向间距0.8m,纵横水平杆采用6m长的脚手杆,步距1.5m,共设置3道,第一道设置在立杆底部上200mm位置,纵横向设置。 每6跨设置一根斜撑。 立杆上下分别加设U型可调螺栓(可调范围500mm)。 (1)支设梁模板前,应按尺寸先将梁底、梁侧模板加工好,并将底模钉上木方;支模板时先按梁的轴线位置搭设两排脚手架(带可调头),钢管头高度应比梁底低40~60cm,先架主龙骨6cm×9cm木方,再浇筑时,一次安放带次龙骨的梁底模,梁底模进行循环使用时,必须将梁底模两侧清理干净,以便梁底模、侧模紧密接触,侧模和底模下衬的木方要钉牢,尽量减少漏浆,使浇筑出的梁边角整齐,减小修补的工作量。 高度为1,000mm的大梁底模满备木方,施工时与梁顶标高相同的板与梁同时浇筑,侧板钢筋甩出,模板一次性支设。 在安装完梁侧模后,应在侧模和底模处加一定的预应力,并全部粘海绵条,防止角部发生漏浆。 梁、板模板同时支设,先支设梁底与梁一侧模板,等梁钢筋绑扎完毕再支设梁另一侧模与板模。 梁、板模板使用定型模板,不足处用木料补齐。 梁高度超过750mm,应加设φ12对拉螺栓;跨度大于4m梁起拱4/1000。 (2)梁模板结构验算 梁模板采用清水覆膜建筑模板,支撑体系采用钢管,间距800mm。 酚醛清水覆膜建筑模板设计强度和弹性模量可采用以下数据: f=10N/mm2(顺纹抗压); vf=1.4N/mm2(顺纹抗剪); vf=13N/mm2(抗弯); mE=9.000N/mm2(弹性模量)。 图7-12梁模板搭设示意图 假设酚醛清水覆膜建筑模板密度为5kN/m3 底模板验算(底模系两根100mm×100mm的木方和酚醛清水覆膜建筑模板组合而成,经换算可以折合为(100+12)/2×0.85(折减系数)=47.6mm木板,故取木板厚度为45mm。 1)抗弯强度验算 a荷载: 底模自重: 5×0.045×0.25×1.2=0.06kN/m 混凝土自重: 24×0.5×1.2×1.2=17.28kN/m 钢筋荷载: 1.5×0.5×1.2×1.2=1.08kN/m 振捣混凝土荷载2×0.25×1.2=0.6kN/m合计: q1=19.02kN/m 乘以折减系数0.9,则q=q1×0.9=19.02×0.9=17.118kN/m b抗弯承载力验算: 底模下钢管间距为500mm,立杆间距500mm,是个等跨多跨连续梁,考虑到模板下木方长度有限,故按四等跨计算。 按最不利荷载布置计算: 弯矩系数: km=-0.121;剪力系数kv=-0.620;挠度系数=0.967。 则M=km×qI2=-0.121×4.73×0.852 =-0.414kN·m=-0.414×106N·m δ=M/W=0.414×106/(bh2/6)=0.414×106×6/bh2 =0.414×106×6/250×452=2484/400=4.91N/mm2<f=13N/mm2 所以符合设计要求。 注: b为梁的计算宽度。 2)抗剪强度验算: V=KVq1=-0.620×4.73×0.85=2.49kN 则剪应力: τ=3V/2bh=3×2.49×103/2×250×45=747/2250 =0.33N/mm2<fv=1.40N/mm2 所以符合要求 3)挠度验算 荷载不包括振捣混凝土荷载,则q1=4.65kN/m,q=q1×0.9=4.19kN/m ω=KW·q14/100EI =0.967×4.19×5004/(100×9×103×1/12×250×453)=1762/1709=1.03mm<[ω]=L/400=600/400=1.50mm 所以符合要求。 侧模板验算: 1)荷载计算 设平均气温为30°C,则β1=1.2,β2=1.0, V=2m/h,则1)侧压力: F1=0.22rct0β1β2V1/2=0.22×2(200/30+15)×1.2×1×21/2=39.82kN/m2 F2=TC·h=24×0.75=18kN/m2 取二者较小值,即F2=18kN/m2 乘以分项系数: F=18×1.2=21.6kN/m2 振捣混凝土产生的荷载;4kN/m2 乘以分项系数: 4×1.4=5.6kN/m2以上两项荷载合并: 21.6+5.6=27.2kN/m2根据立杆间距500mm的条件,则线荷载为: 27.2×0.5=13.6kN/m 乘以折减系数,则q=13.6×0.9=12.24N/m 2)抗弯强度验算: 仍按四等跨计算,其中Km、Kv、Kw与上述相同;同理,侧模板也按45mm木板折算。 则, M=KmqI2=-0.121×12.24×5002=370.3×103N·mm δ=M/W=370.3×103×6/500×452=22218/10125=2.19N/mm2 2.19N/mm2<fm=13N/mm2所以符合要求。 3)抗剪强度验算 V=0.620qI=0.620×12.24×500=3794N=3.794kN 剪应力: τ=3V/2bh=3×3794/2×500×45 =11.382/45=0.253N/mm2<fv=1.4N/mm2 所以符合要求。 4)挠度验算 取侧压力F=21.6kN/mm2,化为线荷载21.6×0.5=10.8kN/m 乘以折减系数,q=0.9×10.8=9.72kN/m ω=0.9674qI4/100EI=0.967×9.72×5004/(100×9×103×1/12×500×253)=75.14/93.75=0.64mm<[ω]=I/400=500/400=1.25mm 所以符合要求。 (3)支撑验算 钢管支撑按两端铰接轴心受压杆件验算,由于底模板下的顶撑设有水平拉杆,故支撑截面积一般以稳定性来控制。 1)立柱稳定性验算: δ=N/VAδ=N/γA 式中: N—每根立杆承受的荷载, N=q(底模荷载)×l(支撑间距); A—钢管截面积; V—轴心受压杆件稳定性系数, 根据iL/=λ(L为横杆步距,即水平支撑间距mm,多道设置时取大值; i为钢管回转半径。 i=(d1+d2)1/2=33.08,所以λ=500/33.08=15.11。 所以V=0.960 δ=N/VA=qIVA=4.73×0.5/4.89×0.960=50N/mm2<f=215N/mm2 所以符合要求。 2)小楞抗弯强度验算 小楞间距为500mm,按简支梁计算。 在计算挠度时,梁作用在小楞上的荷载可简化为一个集中荷载。 M=pI(2-b/l)/8=4.73×0.5m×0.5m(2-250/500)/8=99×104kN·mm δ=M/W=99×104
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