一、工程总体概况
1.1、本工程结构型式为三层钢筋砼框架,本工程跨度大,梁截面大,最大跨度为8m,现以首层顶板梁为例,最大的梁截面截面尺寸为400×750mm,本脚手架在进行梁支撑体系的计算时按照最大截面梁(400×750)进行计算,在整体支撑架计算中将按照层高7.8米进行计算,我方将参照高支撑脚手架的有关要求进行计算及施工。
1.2、有关高支模施工情况
钢筋砼框架最大跨度8 m,板厚1120mm,砼强度等级C30(以首层以上砼强度进行计算),模板支撑脚手架型式为满堂架,搭设高度为7.8m(扣除板厚120)为7.68m.
满堂支撑脚手架立杆间距设置为0.9m,框架梁底加密至0.7米)步距设置;步距统一按照1.2m设置,扫地杆高度为400mm.脚手架采用(¢48×3.5钢管搭设),
模板采用1800×915×15复合胶合板,模板背楞采用50×100木方 二、梁模板支撑验算 2.1、参数信息
2.1.1、模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.40; 梁截面高度 D(m):0.75 混凝土板厚度(mm):120.00; 立杆梁跨度方向间距La(m):1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.20; 立杆步距h(m):1.20;
梁支撑架搭设高度H(m):7.05; 梁两侧立柱间距(m):1.20;
承重架支设:多根承重立杆,方木支撑垂直梁截面; 梁底增加承重立杆根数:6;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.20; 采用的钢管类型为Φ48×3.5;
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模板专项施工方案
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;
2.1.2、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 2.1.3、材料参数 木材品种:东北落叶松;
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):1.6; 面板类型:胶合面板;
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; 2.1.4、梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):50.0; 梁底方木截面高度h(mm):100.0; 梁底纵向支撑根数:6; 面板厚度(mm):15.0; 2.1.5、梁侧模板参数 主楞间距(mm):500; 次楞根数:4;
穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓竖向根数:3;
穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,200mm,200mm; 穿梁螺栓直径(mm):M12;
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模板专项施工方案
主楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm; 2.2、梁模板荷载标准值计算 2.2.1、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0.750m; 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。
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 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。
2.3、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。
次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
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模板专项施工方案
面板计算简图(单位:mm) 2.3.1、强度计算 跨中弯矩计算公式如下:
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 = 50×1.5×1.5/6=18.75cm3; [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= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m; q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 210mm;
面板的最大弯距 M= 0.1×10.98×2102 = 4.84×104N.mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 4.84×104 / 1.88×104=2.582N/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 =2.582N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.3.2、挠度验算
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模板专项施工方案
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.5 = 9N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 210mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9×2104/(100×9500×1.41×105) = 0.089 mm;
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =210/250 = 0.84mm; 面板的最大挠度计算值 ω =0.089mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.84mm,满足要求!
2.4、梁侧模板内外楞的计算 2.4.1、内楞计算
内楞(木或钢)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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×1002×1/6 = 83.33cm3; I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4;
内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:
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模板专项施工方案
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 = (1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.21=4.61kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×4.61×500.002= 1.15×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×4.612×0.5=2.536 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.15×105/8.33×104 = 1.383 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.383 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
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其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.21= 3.78 N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4; 内楞的最大挠度计算值: ω =
0.677×3.78×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.019 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 500/250=2mm;
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模板专项施工方案
内楞的最大挠度计算值 ω=0.019mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!
2.4.2、外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.536kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN.m)
外楞变形图(mm)
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模板专项施工方案
(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)。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.507 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 200mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 5.07×105/1.02×104 = 49.929 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =49.929N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.247 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 200/400=0.5mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.247mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=0.5mm,满足要求!
2.5、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 N/mm2; 查表得:
穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;
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模板专项施工方案
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.5×0.3 =2.7 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.7kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
2.6、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 = 1200×15×15/6 = 4.50×104mm3; I = 1200×15×15×15/12 = 3.38×105mm4;
2.6.1、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 =80.00mm; 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)×1.20×0.75×0.90=24.79kN/m;
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模板专项施工方案
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×1.20×0.90=0.45kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×1.20×0.90=3.02kN/m;
q = q1 + q2 + q3=24.79+0.45+3.02=28.26kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×28.264×0.082=0.018kN.m; σ =0.018×106/4.50×104=0.402N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =0.402 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.6.2、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)×0.750+0.35)×1.20= 23.37KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =80.00/250 = 0.320mm; 面板的最大挠度计算值: ω =
0.677×23.37×804/(100×9500×3.38×105)=0.002mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.002mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 80 / 250 = 0.32mm,满足要求!
2.7、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木。
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
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模板专项施工方案
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。
2.7.1、荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24+1.5)×0.75×0.08=1.53 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.08×(2×0.75+0.4)/ 0.4=0.133 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.08=0.36 kN/m; 2.7.2、方木的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×1.53+1.2×0.133=1.996 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×0.36=0.504 kN/m;
方木计算简图 方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4; 方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值 q = 1.996+0.504=2.5 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×2.5×1.2×1.2= 0.36 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.36×106/83333.3 = 4.319 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 4.319 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,
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模板专项施工方案
满足要求!
方木抗剪验算:
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 = 0.6×2.5×1.2 = 1.8 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×1799.712/(2×50×100) = 0.54 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.6 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.54 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.6 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
q = 1.530 + 0.133 = 1.663 kN/m;
方木最大挠度计算值 ω= 0.677×1.663×12004 /(100×10000×416.667×104)=0.56mm;
方木的最大允许挠度 [ω]=1.200×1000/250=4.800 mm;
方木的最大挠度计算值 ω= 0.56 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=4.8 mm,满足要求!
2.7.3、支撑钢管的强度验算 支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下:
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模板专项施工方案
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1 = (24.000+1.500)×0.750= 19.125 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;
q = 1.2×(19.125 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 29.670 kN/m2; 梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
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模板专项施工方案
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=0.053 kN,中间支座最大反力Rmax=4.843; 最大弯矩 Mmax=0.079 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.012 mm;
支撑钢管的最大应力 σ=0.079×106/5080=15.471 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 15.471 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
2.8、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。 2.9扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,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6.40kN。
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):
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模板专项施工方案
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 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=4.843 kN; R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 2.10、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式
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: 横杆的最大支座反力: N1 =0.053 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.149×7.05=1.26 kN; 楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.20/2+(1.20-0.40)/2)×1.20×0.35=0.504 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.20/2+(1.20-0.40)/2)×1.20×0.120×(1.50+24.00)=4.406 kN;
N =0.053+1.26+0.504+4.406=6.223 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 = 1.58; 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/mm); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/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)
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模板专项施工方案
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 =1.73; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.73×1.2 = 2.398 m; Lo/i = 2397.78 / 15.8 = 152 ;
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= 0.301 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=6223.444/(0.301×489) = 42.282 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 42.282 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2) 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 = 1.6 按照表2取值1.011 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.011×(1.2+0.2×2) = 1.917 m; Lo/i = 1916.856 / 15.8 = 121 ;
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= 0.446 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=6223.444/(0.446×489) = 28.536 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 28.536 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =4.843 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.149×(7.05-0.75)=1.26 kN; N =4.843+1.26=5.968 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 = 1.58; 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;
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模板专项施工方案
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);
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:1.185 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.73; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.185×1.73×1.2 = 2.46 m; Lo/i = 2460.06 / 15.8 = 156 ;
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= 0.287 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=5968.188/(0.287×489) = 42.526 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 42.526 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2) 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 = 1.6 按照表2取值1.011 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.011×(1.2+0.2×2) = 1.917 m; Lo/i = 1916.856 / 15.8 = 121 ;
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= 0.446 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=5968.188/(0.446×489) = 27.365 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 27.365 N/mm 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求! 三、板模板支撑验算
3.1、参数信息: a、模板支架参数
横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):1.20;步距(m):1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.20;模板支架搭设高度(m):7.68;
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模板专项施工方案
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:方木支撑; b、荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500; c、材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm。
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 板底支撑采用方木;
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000; 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;
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模板专项施工方案
图2 楼板支撑架荷载计算单元 3.2,面板计算
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×1.82/6 = 54 cm3; I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图 3.2.1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN): q2 = 2.5×1= 2.5 kN/m; 3.2.2、强度计算
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模板专项施工方案
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:
其中:q=1.2×3.35+1.4×2.5= 7.52kN/m 最大弯矩M=0.1×7.52×0.252= 0.047 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 47000/54000 = 0.87 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 0.87 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.2.3、挠度计算 挠度计算公式为
其中q = 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×2504/(100×9500×4166666.667)=0.002 mm;
面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm;
面板的最大挠度计算值 0.002 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!
3.3、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图
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1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0.25×0.12 = 0.75 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.25 = 0.088 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 = (2.5+2)×1.2×0.25 = 1.35 kN; 2.方木抗弯强度验算:
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 = 1.2×(0.75 + 0.088) = 1.005 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×1.35=1.89 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.89×1.2 /4 + 1.005×1.22/8 = 0.748 kN.m;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.89/2 + 1.005×1.2/2 = 1.548 kN ; 方木的最大应力值 σ= M / w = 0.748×106/83.333×103 = 8.975 N/mm2; 方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 8.975 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
3.方木抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: V = 1.2×1.005/2+1.89/2 = 1.548 kN;
方木受剪应力计算值 T = 3 ×1548/(2 ×50 ×100) = 0.464 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm2;
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模板专项施工方案
方木受剪应力计算值为 0.464 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 0.75+0.088=0.838 kN/m; 集中荷载 p = 1.35 kN;
方木最大挠度计算值 V= 5×0.838×12004 /(384×9500×4166666.67) +1350×12003 /( 48×9500×4166666.67) = 1.799 mm;
方木最大允许挠度值 [V]= 1200/250=4.8 mm;
方木的最大挠度计算值 1.799 mm 小于 方木的最大允许挠度值 4.8 mm,满足要求!
3.4、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.005×1.2 + 1.89 = 3.096 kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN.m)
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托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1.014 kN.m ; 最大变形 Vmax = 1.107 mm ; 最大支座力 Qmax = 12.285 kN ;
托梁最大应力 σ= 1.014×106/10160=99.81 N/mm2 ; 托梁抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2 ;
托梁的计算最大应力计算值 99.81 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为 1.107 mm 小于900/150与10 mm,满足要求! 3.5、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.158×7.68 = 1.214 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
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(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×0.9×1.2 = 0.378 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×0.9×1.2 = 3.24 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.832 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) ×0.9×1.2 = 4.86 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 12.603 kN; 3.6、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(kN) :N = 12.603 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 = 1.58 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算 l0 = h+2a
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 = 1.73; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.2 m;
上式的计算结果:
立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.2+0.2×2 = 1.6 m;
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L0/i = 1600 / 15.8 = 101 ;
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= 0.58 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12602.65/(0.58×489) = 44.435 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 44.435 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 l0 = 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 = 1.6 按照表2取值1.013 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.013×(1.2+0.2×2) = 1.921 m; Lo/i = 1920.648 / 15.8 = 122 ;
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= 0.44 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12602.65/(0.44×489) = 58.573 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 58.573 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,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。
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模板专项施工方案
3.7、高支模板计算取值情况
高支模板支撑架搭设高度为7.68米,横向间距0.9,,距为1.2米,步距按1.2米能满足要求。板底及梁底支撑均采用50×100的方木楞支撑,板底方木的间隔距离为250mm,梁底方木的间隔距离为200mm. 4、施工准备 4.1、材料准备
模板支撑所使用的材料必须严格按照相关规定进行采购,租赁以及进场验收。
模板支撑所用满堂扣件式钢管脚手架,严禁使用弯曲、锈蚀,端口不平的钢管,对有裂缝的扣件必须更换。
每批钢材进场时,应由专人验收,对于不符合要求的构件,立即退场处理。 板采用高质量的胶合模板制作后的模板必须保证模板质量。
方木采用50×100、100×100标准方木,弯曲变形、腐朽和尺寸不合格的方木退场,尤其是有节和新裂的不能用于高支撑板底。 4.2、人员及机械准备
高处作业人员必须满18周岁,两眼视力均不低于1.0、无色盲、无听觉障碍、无高血压、心脏病、眩晕等疾病,无登高作业的其它疾病和生理缺陷。 责任心强,工作认真负责,熟悉本工种安全技术操作规程,严禁酒后作业和作业中玩笑嬉闹。
所有木工机械及用于垂直运输的塔吊进场必须有合格证,且有专人进行定期维修。
五、脚手架的拆除
拆架程序遵守由上而下,先搭后拆的原则,拆除顺序为:脚手板-横向水平杆-纵向水平杆-立杆
不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。做到一步一清,一杆一清。 六、质量通病的预防 标高偏差:
1、顶板支模时要考虑不同装修层厚度差及不同板厚。
2、每层标高在柱筋上必须用水平仪超测出楼面50CM标高,用红漆做好标记,
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模板专项施工方案
并核对无误。
3、摸内清理不干净,浇筑砼前应再进行一次清扫。
4、梁模板支完后要对贯通的梁拉通线检查,以保证整体位置准确。 5、顶撑、木楔要牢固、可靠,以防止松动造成模板变形。 砼漏浆:
模板拼装前,再两片模板的接缝处贴一道1cm宽海绵条,以保证模板接缝的严密。
七、质量保证措施
1、施工中要严把材料关,所使用的木方胶合板、钢管等材料应符合其规格、材质要求,对于不合格的材料严禁使用。
2、根据施工情况不定期的召开质量通病预防会议,对已经发生的质量问题或即将施工的项目进行纠正和预防,对不合理的模板施工方法进行研究改进。 3、建立模板管理、使用、维修制度及必要的奖罚制度,以保证模板的周转使用质量。
4、建立健全以项目经理为首、项目部质检员的质量管理组织机构,以保证施工质量的层层把关,确保工程质量。 八、安全措施及要求
1、所有操作人员应进入现场后,应做好进场三级教育,并做好会议记录,进行详细的安全技术交底。
2、作业时,必须佩带好安全帽,系好安全带,工作及零件应放在工具包内,服从指挥。拆除下来的材料不乱抛、乱扔,支模架作业下方不准站人。 3、支模架搭设完毕后,必须验收合格后方可使用。 4、脚手架使用期间不得随意拆除脚手架上的任何杆件。
5、模板拆除时应逐块拆卸,不得成片撬落或拉倒,必要时应先设临时支撑,然后进行拆卸,拆下模板和零件,严禁向楼层以下抛扔,
6、装拆模板,必须有稳固登高工具,超过2米识,必须搭设脚手架,安装梁板模板的支撑架必须支搭牢固。
7、在模板的紧固件、连接件、支撑件未安装完毕之前,不得站立在模板上操作。
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模板专项施工方案
8、浇筑砼时,应设专人看护模板,如发现模板倾斜、位移,局部鼓胀时,应及时采取加固措施,方可继续施工。 九、文明施工措施
现场保持整洁的环境,不得杂乱无章,制定文明施工制定,责任落实到人。 进入施工现场的周转材料、构配件材料堆放整齐,并进行挂牌标识。
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