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模板施工方案1

来源:哗拓教育
天津市东天建筑工程有限公司 模板工程施工方案

一、编制依据 类别 名称 编号 GB50204-2011 GB 50009-2012 GB 50010-2010 GB 50300-2001 JGJ130-2011 JGJ166-2008 JGJ162-2008 JGJ59-2011 JGJ80-91 DB29-203-2010 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 国家 《建筑结构荷载规范》 《混凝土结构设计规范》 《建筑工程施工质量验收统一标准》 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(2011版) 《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 行业 《建筑施工模板安全技术规范》 《建筑施工安全检查标准》 《建筑施工高处作业安全技术规范》 《建筑工程模板支撑系统安全技术规程》 二、工程概况 2.1、工程建设概况

工程建设概况一览表 表2-1

序 号 项 目 1 2 3 4 5 6 7 内 容 工程名称 鑫河湾·新街坊B区7、8#楼 建设地点 天津市津南区八里台镇八二公路与红泥路交口处 建设单位 建鑫集团(天津)置业有限公司 设计单位 天津市天勘建筑设计院 监理单位 天津市南华工程建设监理有限公司 工期要求 计划工期;2013年10月21日—2014.5.15 质量要求 合格 2.2、结构设计概况

结构设计概况 表 2-2

序号 1 项 目 基础结构形式 桩-承台基础 结构形式 内 容 主体结构形式 全现浇框架结构 2 基础承台地梁 承台、地梁厚度 1.1米,0.6米 1

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序号 项 目 内 容 (1)基础混凝土强度等级: 垫层 基础梁、承台、底板、外墙 基础梁、承台、地梁 C30 C15 C30/p6 3 混凝土 强度等级 (2)主体结构混凝土强度等级: 部位 柱、 楼板、梁 楼梯 圈梁、过梁及构造柱 1至4层 C30 C30 C30 C30 4 钢筋类别 Ⅰ级钢(HPB300)、Ⅲ级钢(HRB400) 底板: 墙: 框架柱:800mm×800mm、900mm×900mm等 框架梁:400mm×700mm、500mm850mm、400mm×600mm、500mm×600mm等 板厚: 110mm、130mm、100mm等 5 主要 构件尺寸 6 7 结构安全等级 结构设计使用年限 二级 50年 三、施工安排

3.1施工部位及工期安排

根据施工进度计划、施工部位及工期安排 序号 1 2 3 施工部位 基础底板 1层~4层 2013/10/21~2014/5/15 完成时间 工期(天) 209 3.3工人分工及数量

根据施工进度计划及施工流水段划分进行劳动力安排,主要劳动力分工及数量 序 号 人数 施工部位 基础工程 墙体 2

主体工程 顶板、梁、柱 天津市东天建筑工程有限公司 模板工程施工方案

1 2 3 木工 钢筋工 现场电工 160 80 2 四、施工准备 4.1技术准备:

4.1.1项目技术负责人组织项目部技术、生产人员熟悉图纸,认真学习掌握施工图的内容、要求和特点。同时针对有关技术和图纸存在的疑点做好记录,通过会审,对图纸中存在的问题,与设计、建设、监理共同协商解决,取得一致意见后,办理图纸会审记录,作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高、制定模板初步设计方案。 4.1.2测量准备工作:根据定位控制桩放出底板轴线及各层顶板墙体轴线、边线、控制线;待各层竖向钢筋绑扎完成后,在每层竖向钢筋(洞口两侧、拐角)上标出标高控制点(建筑50线)。 4.2机具准备

名称 锤子 单头扳子 圆盘锯 平刨 手电钻 台钻 手提电锯 手提电刨 压刨 活动扳手 手电钻 空压机 钢丝钳 墨斗、粉线带 砂轮切割机 规格 垂足0.25、0.5Kg 开口宽(mm)17~19、22~24 MJ104 MB106 2412A型 M-651A MB1065 最大开口宽65mm 钻头直径12~20mm 1立方米 长150、175mm JG-400 功率 3KW 3KW 1.5KW 1.05KW 0.45KW 7.5KW 1.1KW 3

数量 50个 20把 2台 1台 8把 1台 4台 4台 1台 10把 2台 1台 6把 2台 进场时间 天津市东天建筑工程有限公司 模板工程施工方案

零配件和工具箱 水准仪 激光垂准仪 水平尺 钢卷尺 直尺 工程检测尺 塞规 S3 DZJ3 长450、500、550mm 50m/5m 2m 2m 一般 2台 1台 20把 1/12把 3把 2把 柱、梁、顶板施工材料计划表

序号 1 2 3 名称 多层板 脱模剂 木方 10×10cm 碗扣架立杆 4 碗扣架立杆 碗扣架横杆 5 6 立杆顶托 法式螺杆 1.2m 2.4m 0.9m 600可调 φ14×1100 φ14×1200 50 7 钉子 70 90 8 9 胶水 小白线 40 规格 15mm 5×10cm 单位 ㎡ t m3 m3 根 根 根 个 根 根 Kg Kg Kg 桶 Kg 数量 8000 25 300 200 16500 16500 35000 10500 3000 6000 300 100 100 1 10 使用部位 柱 柱、梁板 柱梁、板 基础梁 框架梁 进场时间 五、主要施工方法及措施 5.1楼板模板及支撑配置层数

主楼顶板模板配置三层.

4

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5.2隔离剂的选用

竹胶合板选择水性脱模剂,在安装前将脱膜剂刷上。

脱模剂使用时不得污染钢筋,顶板使用后用棉纱全部擦洗一遍,其它部位使用时均以适度为中, 表面不得流淌,不得污染地面. 5.4模板设计:

5.4.1.1独立柱模板:

框架柱采用15mm厚多层板配置,施工现场制作组拼,背楞采用40×80方木,方木压刨找平后方可使用。加固采用钢管@450 加固,超过600 宽的柱,采用φ14 对拉螺栓进行加固。

80*80方木 15厚多层板 40*80方双钢管

12厚 80*80方木 40*80方木

5

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5.4.1.2顶板及梁模板:

顶板模板采用15mm厚多层板板,主龙骨采用双钢管,次龙骨选用40×80mm@250双面刨光方木现场拼制。 主楼采用φ48*3.5螺旋钢管顶撑现场拼制,主楼顶板支撑采用碗扣式螺旋顶撑脚手架支撑系统,由立杆、横杆、支托组成。40×80 木方作次楞,双钢管作主楞,顶撑间距900mm 。玩扣架立杆间距900*900.

梁的底模与侧模采用15mm厚多层板,主龙骨采用φ48×3.5mm钢管@600,次龙骨选用40×80mm@200双面刨光方木,梁侧模、梁底模按图纸尺寸进行现场加工。由塔吊运至作业面组合拼装,然后加横楞并利用支撑体系将梁两侧夹紧,梁高大于700~1000mm 之间的加两道φ14 穿墙螺栓@500。

H

250

4 8 0 0

顶板模板支撑示意图

5.4.1.3楼梯

根据楼梯踏步的设计尺寸,在实际位置两边的墙上用墨线弹出,并弹出两条梯角平行线,以便纠偏。示意图如下图:

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梯角平行线踏步位置线楼梯踏步的放样

根据楼梯放线大样,支设楼梯板、踏步模板,模板支撑采用钢管架体系。 5.4.1.4顶板模板设计:

顶板模板采用15mm厚多层板,主龙骨采用双钢管,次龙骨选用40×80mm@250双面刨光方木现场拼制。架体采用碗扣架支撑体系,立杆间距@900×900,横杆步距1200。 5.5模板的现场制作与外加工: 5.5.1对制作与加工的要求:

模板制作的要求:模板在现场制作时,要控制好相邻板面之间拼缝,拼缝尺寸要求≤1mm,截面尺寸偏差≤1mm.

对组合拼装模板质量标准要求:

序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 模板长度 宽度 对角线 面板平整度 边框平整度 边框垂直面板 孔眼中心偏差 允许偏差(mm) -2 -2 3 3 2 0.5 0.5 5.5.2对制作与加工的管理和验收的具体要求:

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模板制作中严格按翻样尺寸配制,选用质量合格的材料,接缝要 严密,所有龙骨加工精度,对加工的模板严格检查验收。

顶板方木背楞经过压刨,保证尺寸一样大。板模多次周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷膜剂,对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密,板面平整。

5.6模板的存放:

5.6.1为保证模板的进场码放、支拆修整、废料堆置做到:分规格堆放,及时修理,保证标识清晰。

5.6.2在施工现场设立模板堆放区,分类码放。

5.6.3模板堆放区在外围用φ48钢管围挡,在钢管上均刷红、白漆,并在外侧满挂密目安全网。堆放区设置出入口,并设标识牌,标明模板适用范围,保养及吊运方法,脱模剂涂刷、使用、安全、质量等施工中的注意事项。模板清理用具架,放置自制角尺、两把拖布,一把用于模板清理,另一把用于脱模剂涂刷,清洗桶、铁锤、铁铲子、扫帚等维护、保养及其他用具。

5.6.4防火器材准备,由于顶板模板采用了大量木料模板,所以,采取防火措施,在木材堆放区和木工加工棚设置防火器材。

5.6.5为便于模板在现场存放,施工主路及现场全部进行硬化。 5.7模板的安装: 5.7.1 一般要求: 1)模板的接缝必须严密.

2)模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;

3)模板支设前用空压机将楼面清理干净。不得有积水、杂物,并将施工缝表面浮浆剔除,用水冲净。 4)定位要求

当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测。根据轴线位置放出梁、柱截面位置尺寸线、模板500 控制线,以便于梁、柱模板的安装和校正。

当柱混凝土浇筑完毕,模板拆除以后,开始引测楼层500mm 标高控制线, 并根据该500mm 线将板底的控制线直接引测到柱上。

首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道

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墙轴线,根据轴线与施工图用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线,施工前三线必须到位,以便于模板的安装和校正。

2.3)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;

2.4)模板第一排次楞木方需紧靠墙板,内侧贴密封条,模板与模板之间拼缝采用硬拼缝,拼接缝小于1mm。

2.5)根据房间大小,决定顶板模板起拱大小:<4m 开间不考虑起拱,4≤L<6m,起拱10mm,≥6 m的起拱15mm;

2.6)顶板模板支设,下部支撑用满堂红架子,立杆上加U 托调整标高,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。

2.7)从墙根起步300mm 立第一根立杆以后按500mm 的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。顶板顶撑间距统一按900mm×900mm,竖向步距@1200mm,模板支撑系统采用碗扣架体系。 2)顶板模板拆除

顶板模板拆除参考每层每段顶板混凝土同条件试件抗压强度试验报告。

底模拆除时的混凝土要求

构件类型 构件跨度(m) ≦2 板 >2、≦8 >8 梁、拱、壳 悬臂构件 ≦8 >8 - 达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%) ≧50 ≧75 ≧100 ≧75 ≧100 ≧100 拆顶板模板时从房间一端开始,防止坠物造成事故,顶板模板拆除时注意保护顶板模板,不能硬撬模板接缝处,以防损坏竹胶板。拆除的多层板、龙骨及碗扣架要码放整齐,

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并注意不要集中堆料。拆掉的钉子要回收再利用,在作业面清理干净,以防扎脚伤人。

六、质量验收标准及保证措施

6.1进场模板质量标准

6.1.1多层板、竹胶板:技术性能必须符合检测报告上的有关规定。并有出厂合格证。厂家资质证书等。

6.1.1.1通过外观观察检验,任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损。 6.1.1.2检查标准:

序号 1 2 3 4 厚 度 长、宽 对角线长度差 翘曲度 项 目 δ=12mm 偏差标准 ±0.8mm ±3mm ≤5mm ≤1.0% 6.1.2.1模板的安装质量标准严格执行《混凝土结构工程施工质量验收标准》及《建筑结构长城杯工程质量评审标准》。

6.1.2.2模板及其支架、支撑有足够的强度、刚度和稳定性。 6.1.2.3模板表面清理干净,不得漏刷脱模剂(通过观察检查)。 6.1.2.4允许偏差项目

模板安装允许偏差(mm)

项次 1 2 3 4 5 6 7 8 轴线位移 标高 截面尺寸 每层垂直度 相邻两板表面高低差 表面平整度 阴阳角 顺直 预埋铁件、预中心线位移 2 2 5m线尺 拉线、尺量 方正 项目 柱、墙、梁 柱、墙、梁 允许偏差值(mm) 3 ±3 ±3 3 2 2 2 检查方法 尺 量 水准仪或拉线尺量 尺 量 2m托线板 直尺、尺量 2m靠尺、楔形塞尺 方尺、楔形塞尺 10

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埋管、螺栓 螺栓中心线位移 螺栓外露长度 9 10 预留孔洞 内孔洞尺寸 门窗洞口 中心线位移 中心线位移 2 +10.-0 5 拉线、尺量 +5.-0 3 拉线、尺量 6.2质量保证措施 6.2.1质量控制程序

模板施工完成后,先在班组内实行“三检制”,合格后班长检验,合格后依次报工长,质检员检查。并填写预检记录表格、质量评定表格和报验单,对于模板支设过程中的要点真实记载,并向监理报验。每个环节检查出质量问题,视性质、轻重等查处并及时改正。 6.2.2模板拼缝控制措施

6.2.2.1顶板模板为现场拼装,采用硬拼的方法施工,模板提前由木工工长按跨度作好配板图,按图进行现场下料,拼装下料准确,减少窄条、碎块出现。 6.2.2.2标高控制措施

顶板施工前在竖向结构插筋上测放500mm标高控制线,每跨间拉对角线检查板面高度。 6.2.2.3垂直度控制措施

墙体每跨不少于三个点进行控制,随立模板,随检查,并及时调整,墙体应双面进行检查。

6.2.3浇筑混凝土时的质量控制

6.2.3.1浇筑混凝土前检查支撑是否可靠,扣件是否松动,浇筑砼时由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。 6.2.3.2混凝土泵管不得冲击模板,以免造成模板几何尺寸不准。

6.2.3.3所有接缝处加粘海绵条(包括柱墙根部、梁柱交接处等容易漏浆部位)。 6.2.3.4上墙前仔细检查脱模剂是否涂刷均匀。 6.3材料节约措施

6.3.1在使用钢管作支撑和横杆时,要以大局出发,精心规划、计算。钢管长切短时应满足一定的工程模数,并根据工程具体结构高度和尺寸进行施工。

6.3.2不得放置好的木模上随意践踏,重物冲击,木背楞分类堆放,不得随意切断或锯割。 6.3.3根据图纸精心排板,每块板尽量少拼缝。

6.3.4安装多余扣件和钉子要装入专用背包中,按要求回收,不得乱丢乱放。

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6.3.5模板拆除扣件不得乱丢,边拆边进袋。

6.3.6拆除模板按标识,作到精心保养,以延长使用期限。 6.3.7制定材料节约管理奖罚制度:

拆除模板要按操作要求施工,严禁猛撬、生砸、及大面积撬落,尽可能不损坏木模板,便于周转使用,对拆下的模板及时清除表面油污。并进行整修刷好脱模剂,以便再用。对故意破坏模板,且不整修、不保养。重新用新料配置上层模板等按配置模板量的实际进场价格罚款。 七、成品保护

7.1上操作面前模板上的脱模剂不得有流坠,以防污染结构成品。

7.2为防止破坏模板成品工序,必须做到:不得重物冲击已支好模板、支撑,不准在模板上任意拖拉钢筋,在支好顶板模上焊接钢筋(固定线盒)或要垫起,并在模板上加垫铁皮或其它阻燃材料,在支好顶板模上进行预埋管打弯走线时不得直接以模板为支点,须用木方作垫进行。

7.3在模板拆除后,立即对模板的板面及缝隙进行全面彻底清理,保证下次使用不再出现粘模现象,模板使用后要及时进行维修清理,如模板清理、变形、校正、模板配件更换等。拆模时不得用大锤硬砸或撬棍硬撬,以免损伤混凝土表面和楞角。 7.4吊装墙、柱模时轻起轻放,不准碰撞已完成模板等处,防止模板变形。 八、安全、文明、环保施工

8.1模板在装拆过程中,除操作人员外,下面不得站人,高处作业时,操作人员必须系挂好安全带。

8.2在拆柱、墙模前不准将脚手架拆除,用塔吊拆时有起重工配合,拆除顶板模板前必须划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,并挂“禁止通行”安全标志,已拆模板起吊前认真检查螺栓是否拆完,是否有拌勾挂地方,并清理模板上杂物,仔细检查吊钩是否有开焊、脱扣现象。

8.3浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠,扣件是否松动,浇筑砼时必须由模板支设班组,设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复,经常检查支设模板吊钩,斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。

8.4木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查),且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩。使用木工机械严格戴手套,长度小于

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50cm或厚度大于锯片半径木料严禁使用电锯,两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽,机械停用时断电加锁。

8.5高空作业时,连接件必须设在箱盒或者工具袋中,严禁设在模板或脚手板上,扳手等小工具必须系挂在身上或置设于工具袋内不得掉落。

8.6模板上口必须安设牢固的施工平台,便于工人操作,绑筋和浇筑混凝土。 8.7墙模支撑必须搭设牢固。

8.8所有模板配件拆除完毕后,方可将模板吊走。

8.9垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。不允许一次吊运二块模板。 8.10模板在施工中应随时进行清理和检修。 8.11模板堆放场地要求硬化、平整、有围护。

8.12用塔吊吊运模板、方木等周转材料时,必须由信号工指挥,严格遵守相关安全操作规程。

8.11夜间22:00~6:00之间现场停止模板加工和其它模板作业,现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站,作到模板工程施工、加工现场活完场地清。整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。

柱模板计算书

柱截面宽度B(mm):800.00;柱截面高度H(mm):800.00;柱模板的总计算高度:H =

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4.50m;

800

8 0 0

计算简图

一、参数信息

1.基本参数

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1;柱截面宽度B方向竖楞数目:4; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:4;

2.柱箍信息

柱箍材料:圆钢管;

直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00; 柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;

3.竖楞信息

竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1; 宽度(mm):40.00;高度(mm):80.00;

4.面板参数

面板类型:木面板;面板厚度(mm):15.00;

面板弹性模量(N/mm2):9500.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;

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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ft(N/mm2):1.50;

钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;

二、柱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1.000。

分别计算得 20.036 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值20.036 kN/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 q1=20.036kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。

三、柱模板面板的计算

模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算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。

由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 153 mm,且竖楞数为 4,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。

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面板计算简图

1.面板抗弯强度验算

对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距: M=0.1ql2

其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =153.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m; 面板的最大弯矩:M =0.1×10.871×153×153= 2.54×104N.mm; 面板最大应力按下式计算: 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

b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 450×12.0×12.0/6=1.08×104 mm3;

f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;

面板的最大应力计算值: σ = M/W = 2.54×104 / 1.08×104 = 2.356N/mm2;

面板的最大应力计算值 σ =2.356N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求!

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2.面板抗剪验算

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=0.6ql

其中, V--面板计算最大剪力(N);

l--计算跨度(竖楞间距): l =153.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×10.871×153.0 = 998.003N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv

其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2);

V--面板计算最大剪力(N):V = 998.003N; b--构件的截面宽度(mm):b = 450mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 12.0mm ;

fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2; 面板截面受剪应力计算值: τ =3×998.003/(2×450×12.0)=0.277N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;

面板截面的受剪应力 τ =0.277N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求!

3.面板挠度验算

最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)

其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.04×0.45=9.02 kN/m; ν--面板最大挠度(mm);

l--计算跨度(竖楞间距): l =153.0mm ;

E--面板弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm4);

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I=bh3/12

I= 450×12.0×12.0×12.0/12 = 6.48×104 mm4; 面板最大容许挠度: [ν] = 153 / 250 = 0.612 mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×9.02×153.04/(100×9500.0×6.48×104) = 0.054 mm; 面板的最大挠度计算值 ν =0.054mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 0.612mm,满足要求!

四、竖楞计算

模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。

本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,竖楞采用木方,宽度40mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 40×80×80/6×1 = 42.67cm3; I = 40×80×80×80/12×1 = 170.67cm4;

竖楞方木计算简图

1.抗弯强度验算

支座最大弯矩计算公式: M=0.1ql2

其中, M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.153×0.900=3.311kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.153×0.900=0.386kN/m; q = 3.311+0.386=3.696 kN/m;

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竖楞的最大弯距:M =0.1×3.696×450.0×450.0= 7.49×104N·mm; σ =M/W其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2); M --竖楞计算最大弯矩(N·mm);

W --竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=4.27×104; f --竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 7.49×104/4.27×104 = 1.754N/mm2;

竖楞的最大应力计算值 σ =1.754N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求!

2.抗剪验算

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=0.6ql

其中, V--竖楞计算最大剪力(N);

l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.153×0.900=3.311kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.153×0.900=0.386kN/m; q = 3.311+0.386=3.696 kN/m;

竖楞的最大剪力:V = 0.6×3.696×450.0 = 998.003N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv

其中, τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);

V --竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql= 0.6×3.696×450=998.003N; b --竖楞的截面宽度(mm):b = 40.0mm ; hn--竖楞的截面高度(mm):hn = 80.0mm ;

fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;

竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×998.003/(2×40.0×80.0×1)=0.468N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;

竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0.468N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求!

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3.挠度验算

最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下: νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =20.04×0.15 = 3.70 kN/m; νmax--竖楞最大挠度(mm);

l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm ;

E--竖楞弹性模量(N/mm2),E = 9000.00 N/mm2 ; I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=1.71×106; 竖楞最大容许挠度: [ν] = 450/250 = 1.8mm;

竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×3.70×450.04/(100×9000.0×1.71×106) = 0.067 mm; 竖楞的最大挠度计算值 ν=0.067mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.8mm ,满足要求!

五、B方向柱箍的计算

本工程中,柱箍采用圆钢管,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;

按集中荷载计算(附计算简图):

B方向柱箍计算简图

其中 P - -竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);

P = (1.2 ×20.04×0.9 + 1.4 ×2×0.9)×0.153 × 0.45 = 1.66 kN;

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B方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 2.495 kN;

B方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M = 0.579 kN·m;

B方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν = 0.682 mm;

1. 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式 σ =M/(γxW)其中 ,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 579396.38 N·mm; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 8986 mm3; B边柱箍的最大应力计算值: σ = 61.41 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2;

B边柱箍的最大应力计算值 σ =5.79×108/(1.05×8.99×106)=61.41N/mm2 小于 柱箍的

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抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν= 0.682 mm;

柱箍最大容许挠度:[ν] = 500 / 250 = 2 mm;

柱箍的最大挠度 ν=0.682mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm,满足要求!

六、B方向对拉螺栓的计算

B方向没有设置对拉螺栓!

七、H方向柱箍的计算

本工程中,柱箍采用圆钢管,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; 按计算(附计算简图):

H方向柱箍计算简图

其中 P -- 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);

P = (1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.153 ×0.45 = 1.66 kN;

H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 2.495 kN;

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H方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M = 0.579 kN·m;

H方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν = 0.682 mm;

1.柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式: σ =M/(γxW)其中, 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 579396.38 N·mm; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 8986 mm3; H边柱箍的最大应力计算值: σ = 61.407 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2;

H边柱箍的最大应力计算值 σ =5.79×108/(1.05×8.99×106)=61.407N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν = 0.682 mm;

柱箍最大容许挠度: [ν] = 500 / 250 = 2 mm;

柱箍的最大挠度 ν =0.682mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm,满足要求!

八、H方向对拉螺栓的计算

H方向没有设置对拉螺栓!

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150厚楼板、高度5.1米计算

1、参数信息

模板支架高H为4.6m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距la取0.9m,横距lb取0.9m。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0.25m。整个支架的简图如下所示。

150

250

4800

模板底部的方木,截面宽40mm,高80mm,布设间距0.25m。 (二)材料及荷载取值说明

本支撑架使用 Φ48×3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。

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→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。

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(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

模板的截面抵抗矩为:W=1200×122/6=2.88×104mm3; 模板自重标准值:x1=0.3×1.2 =0.36kN/m;

新浇混凝土自重标准值:x2=0.13×24×1.2 =3.744kN/m; 板中钢筋自重标准值:x3=0.13×1.1×1.2 =0.172kN/m; 施工人员及设备活荷载标准值:x4=1×1.2 =1.2kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×1.2=2.4kN/m。

以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,4、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)×1.35=(0.36+3.744+0.172)×1.35=5.772kN/m; q1 =(x4+x5)×1.4=(1.2+2.4)×1.4 =5.04kN/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 = 0.08×5.772×0.252+0.1×5.04×0.252=0.06kN·m

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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= -0.1×5.772×0.252-0.117×5.04×0.252= -0.073kN·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=0.073kN·m; (2)底模抗弯强度验算

取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即 σ =M/Wσ =0.073×106 /(2.88×104)=2.532N/mm2

底模面板的受弯强度计算值σ =2.532N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =13N/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=0.6×5.772×0.25+0.617×5.04×0.25=1.643kN;

按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算: τ = 3Q/(2bh)≤fv

τ =3×1643.229/(2×1200×12)=0.171N/mm2;

所以,底模的抗剪强度τ =0.171N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.3N/mm2满足要求。 (4)底模挠度验算

模板弹性模量E=9000 N/mm2;

模板惯性矩 I=1200×123/12=1.728×105 mm4;

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:

νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)底模面板的挠度计算值νmax=0.162mm小于挠度设计值[ν] =min(250/150,10)mm ,满足要求。

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(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=0.13×24×0.25=0.78kN/m; 板中钢筋自重标准值:x3=0.13×1.1×0.25=0.036kN/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1.35,4、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+0.78+0.036)×1.35=1.203kN/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= -0.1×1.203×1.22-0.117×1.05×1.22=-0.35kN·m; (2)方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩 W=bh2/6=40×802/6=4.267×104 mm3; σ =M/Wσ =0.35×106/(4.267×104)=8.205N/mm2;

底模方木的受弯强度计算值σ =8.205N/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=0.6×1.203×1.2+0.617×1.05×1.2=1.643kN;

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:

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τ = 3Q/(2bh)≤fv

τ =3×1643.229/(2×40×80)=0.77N/mm2;

所以,底模方木的抗剪强度τ =0.77N/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=9000 N/mm2;

方木惯性矩 I=40×803/12=1.707×106 mm4;

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:

νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.821 mm; 底模方木的挠度计算值νmax=0.821mm 小于 挠度设计值[ν] =min(1200/150,10)mm ,满足要求。

(三)托梁材料计算

根据JGJ130-2001,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:0.033kN/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=1.1×1.203×1.2+1.2×1.05×1.2=3.099kN;

按叠加原理简化计算,托梁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:钢管(双钢管) :Ф48×3; W=8.98 ×103mm3; I=21.56 ×104mm4;

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托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN·m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力 Rmax = 12.331 kN ;

托梁的最大应力计算值 σ = 1.018×106/8.98×103=113.346 N/mm2; 托梁的最大挠度 νmax = 1.257 mm ; 托梁的抗弯强度设计值 fm=205N/mm2;

托梁的最大应力计算值 σ =113.346 N/mm2 小于钢管抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,

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满足要求!

托梁的最大挠度计算值 νmax=1.257小于最大允许挠度 [ν]=min(900/400,10) mm,满足要求!

(四)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

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)支架的自重(kN): NG1=3.33×3.8=12.654kN; (2)模板的自重(kN):

NG2=0.075×1.2×0.9=0.081kN; NG3=24×0.13×1.2×0.9=3.37kN;

静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=16.105kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载: (1)活荷载标准值:

NQ=(0.25+0.5)×1.2×0.9=0.81kN 3.立杆的轴向压力设计值计算公式:

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×16.105+1.4×0.81=20.46kN (2)立杆稳定性验算。按下式验算 σ =1.05N/(υAKH)≤f

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υ --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=1.2+2×0.5=2.2m; l0=kμh=1.185×1.797×1.2=2.555m; 式中:h-支架立杆的步距,取1.2m;

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0.5m; μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.797; k --计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.185; 故l0取2.555m;

λ=l0/i=2.555×103 /15.9=161; 查《规程》附录C得 υ= 0.271; KH=1;

σ =1.05×N/(υAKH)=1.05×20.46×103 /(0.271×4.24×102×1)=186.96N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ =186.96N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/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Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:

Nut=1.2NG+0.85×1.4NQ=20.289kN; 风荷载标准值按下式计算:

Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.45=0.064kN/m2;

其中 w0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:w0 = 0.45 kN/m2;

μz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:μz= 0.74 ;

μs -- 风荷载体型系数:取值为0.273;

Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.064×1.2×1.22/10=0.013kN·m; (2)立杆稳定性验算

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σ =1.05Nut/(υAKH)+Mw/W≤f

σ =1.05×Nut/(υAKH)+Mw/W=1.05×20.289×103/(0.271×4.24×102×1)+0.013×106 /(4.49×103)=188.32N/mm2;

立杆的受压强度计算值σ =188.32N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。

(五)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 = 120×1=120 kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = 1.05N/A =1.05×20.289/0.25=85.216 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 21.304 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=85.216kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求! (六)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=1.35×0.13×0.9×1.2×(24+1.1)=4.757kN; 模板自重为:N模i=1.35×0.3×1.2×0.9=0.437kN; 支架自重为:N支gi=1.35×0.15×3.8=0.77kN;

混凝土浇筑施工荷载为:N浇i=1.4×(1+2)×1.2×0.9=4.536kN; 楼盖总的设计荷载为:NQ=1.4×2.5×1.2×0.9+ 4.757 =8.537kN; 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=4.757+0.437+0.77+4.536=10.5kN; 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,

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N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i=10.5+0.437+0.77+1×4.757=16.465kN; 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=16.465+0.77+0.15×4.757-8.537=9.41kN; 其中,α为楼盖荷载计入比例,α=0.15。 0.4N支i-2< NQ,下三层的模板支架可以试拆除。

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0.6 N支i-2梁模板(扣

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件钢管架)计算书

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:2。

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一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.45;梁截面高度 D(m):0.95;

混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.90; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.50;

立杆步距h(m):1.20;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.90; 梁支撑架搭设高度H(m):5.10;梁两侧立杆间距(m):0.90; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:0; 采用的钢管类型为Φ48×3;

立杆承重连接方式: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:1.00;

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2.荷载参数

新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8; 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;

3.材料参数

木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;

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; 面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;

面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;

4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm):40.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0; 梁底模板支撑的间距(mm):200.0;

5.梁侧模板参数

主楞间距(mm):600;次楞根数:6; 主楞竖向支撑点数量:4; 固定支撑水平间距(mm):500;

竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,300mm,450mm,600mm; 主楞材料:木方;

宽度(mm):40.00;高度(mm):80.00; 主楞合并根数:2; 次楞材料:木方;

宽度(mm):40.00;高度(mm):80.00;

二、梁侧模板荷载计算

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;

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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0.750m; 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1.150。

分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞的根数为6根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm)

1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下: σ = M/W < [f]

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 60×1.5×1.5/6=22.5cm3; M -- 面板的最大弯矩(N·mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算: M = 0.1q1l2+0.117q2l2

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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= 1.2×0.6×17.85=12.851kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.6×4=3.36kN/m; 计算跨度: l = (950-120)/(6-1)= 166mm;

面板的最大弯矩 M= 0.1×12.851×[(950-120)/(6-1)]2 + 0.117×3.36×[(950-120)/(6-1)]2= 4.62×104N·mm;

面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×12.851×[(950-120)/(6-1)]/1000+1.2×3.360×[(950-120)/(6-1)]/1000=3.016 kN;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 4.62×104 / 2.25×104=2.1N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.1N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

ν =0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 12.851N/mm; l--计算跨度: l = [(950-120)/(6-1)]=166mm; E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 60×1.5×1.5×1.5/12=16.88cm4;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×12.851×[(950-120)/(6-1)]4/(100×6000×1.69×105) = 0.065 mm;

面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(950-120)/(6-1)]/250 = 0.664mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.065mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.664mm,满足要求!

四、梁侧模板支撑的计算

1.次楞计算

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。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q = 3.016/0.600= 5.026kN/m

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本工程中,次楞采用木方,宽度40mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W = 1×4×8×8/6 = 42.67cm3; I = 1×4×8×8×8/12 = 170.67cm4; E = 10000.00 N/mm2;

计算简图

剪力图(kN)

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弯矩图(kN·m)

变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M = 0.181 kN·m,最大支座反力 R= 3.317 kN,最大变形 ν= 0.263 mm

(1)次楞强度验算

强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]

经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.81×105/4.27×104 = 4.2 N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

次楞最大受弯应力计算值 σ = 4.2 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

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(2)次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值: [ν] = 600/400=1.5mm;

次楞的最大挠度计算值 ν=0.263mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=1.5mm,满足要求!

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.317kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,主楞采用木方,宽度40mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W = 2×4×8×8/6 = 85.33cm3; I = 2×4×8×8×8/12 = 341.33cm4; E = 10000.00 N/mm2;

主楞计算简图

主楞弯矩图(kN·m)

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主楞变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M= 0.594 kN·m,最大支座反力 R= 10.527 kN,最大变形 ν= 0.401 mm

(1)主楞抗弯强度验算

σ = M/W<[f]

经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 5.94×105/8.53×104 = 7 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

主楞的受弯应力计算值 σ =7N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2)主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.401 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 230/400=0.575mm;

主楞的最大挠度计算值 ν=0.401mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=0.575mm,满足要求!

五、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。

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 = 450×15×15/6 = 1.69×104mm3; I = 450×15×15×15/12 = 1.27×105mm4;

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1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W<[f]

新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.45×0.95=13.082kN/m; 模板结构自重荷载设计值: q2:1.2×0.30×0.45=0.162kN/m;

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×(2.00+2.00)×0.45=2.520kN/m; 最大弯矩计算公式如下: Mmax=0.1(q1+ q2)l2+0.117q3l2=

0.1×(13.082+0.162)×2002+0.117×2.52×2002=6.48×104N·mm;

σ =Mmax/W=6.48×104/1.69×104=3.8N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =3.8 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/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:ν= 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1+q2=13.082+0.162=13.244kN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ν] =200.00/250 = 0.800mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×13.244×2004/(100×6000×1.27×105)=0.189mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.189mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.8mm,满

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足要求!

六、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):

q1 = 1.2×[(24+1.5)×0.95×0.2+0.3×0.2×(2×0.83+0.45)/ 0.45]=6.152 kN/m; (2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2 = 1.4×(2+2)×0.2=1.12 kN/m;

均布荷载设计值 q = 6.152+1.120 = 7.272 kN/m; 梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递,其设计值:

p=0.20×[1.2×0.12×24.00+1.4×(2.00+2.00)]×(0.90-0.45)/4=0.204kN

2.支撑方木验算:

本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=4×8×8/6 = 4.27×101 cm3; I=4×8×8×8/12 = 1.71×102 cm4; E= 10000 N/mm2;

计算简图及内力、变形图如下:

简图(kN·m)

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剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

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变形图(mm) 方木的支座力: N1=N2=1.84 kN; 最大弯矩:M= 0.591kN·m 最大剪力:V= 1.840 kN

方木最大正应力计算值 : σ =M/W=0.591×106 /4.27×104=13.8 N/mm2; 方木最大剪应力计算值 : τ =3V/(2bh0)=3×1.84×1000/(2×40×80)=0.863N/mm2; 方木的最大挠度:ν =1.351 mm;

方木的允许挠度: [ν]=0.900×1000/250=3.600 mm;

方木最大应力计算值 13.846 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=17.000 N/mm2,满足要求!

方木受剪应力计算值 0.863 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [fv]=1.700 N/mm2,满足要求!

方木的最大挠度 ν=1.351 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=3.600 mm,满足要求!

七、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。 钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=4.49 cm3; I=10.78 cm4; E= 206000 N/mm2;

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 1.84 kN

支撑钢管计算简图

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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) 最大弯矩 Mmax = 0.751 kN·m ; 最大变形 νmax = 1.893 mm ; 最大支座力 Rmax = 9.15 kN ;

最大应力 σ =M/W= 0.751×106 /(4.49×103 )=167.3 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 167.3 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.893mm小于900/150与10 mm,满足要求!

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八、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的双扣件承载力取值为16.00kN 。

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16.00 kN;

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=9.15 kN; R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

九、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式 σ = N/(υA)≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 纵向钢管的最大支座反力: N1 =9.15 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.149×5.1=0.911 kN; 楼板混凝土、模板及钢筋的自重:

N3=1.2×[(0.900/2+(0.900-0.450)/4)×0.900×0.300+(0.900/2+(0.900-0.450)/4)×0.900×0.120×(1.500+24.000)]=2.041 kN;

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:

N4=1.4×(2.000+2.000)×[0.900/2+(0.900-0.450)/4]×0.900= 2.835 kN; N =N1+N2+N3+N4=9.15+0.911+2.041+2.835=14.938 kN;

υ-- 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 = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; 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 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

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考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2.2 按照表2取值1.004 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.004×(1.2+0.5×2) = 2.617 m; lo/i = 2617.428 / 15.9 = 165 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.259 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=14937.941/(0.259×424) = 136 N/mm2;

钢管立杆稳定性计算 σ = 136 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

十、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求:

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计:

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。

3.整体性构造层的设计:

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖

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向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。

4.剪刀撑的设计:

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。

5.顶部支撑点的设计:

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求:

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

7.施工使用的要求:

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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