大跨度梁模板专项施工方案.doc

大跨度梁模板工程施工方案

工 程 名 称：安徽华民食品有限公司生产研发基地。办公楼
施 工 单 位： 安徽天筑建设集团有限公司
编 制 人： 关玉峰
日 期： 2014年5月25日

目 录
一、 编制依据 1
二、 工程参数 1
三、 新浇砼对模板侧压力标准值计算 2
四、 梁侧模板面板验算 2
五、 梁侧模板次楞验算 3
六、 梁侧模板主楞验算 4
七、 对拉螺栓验算 5
八、 梁底模板面板验算 6
九、 梁底模板次楞验算 7
十、 梁底次楞下托梁验算 9
十一、 扣件抗滑移验算 10
十二、 扣件式钢管立柱计算 10
十三、 立杆底地基承载力验算 12

一、 编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
4、《建筑施工手册》第四版（缩印本）
5、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-2005
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006年版
8、《混凝土模板用胶合板GB/T17656-2008》
9、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)
10、《木结构设计规范》（GB50005-2003）
二、 工程参数
梁与支架参数
梁截面宽度
0.45m
梁截面高度
1.2m
支架高度
4.4m
楼板厚度
0.08m
立杆梁跨度方向间距la
0.7m
钢管类型
φ48×4.4
梁两侧与梁底立杆
梁两侧立杆间距0.4m,梁下增加2根立柱
水平杆最大步距
1.5m
立杆伸出水平杆长度a
0.4m
面板
18mm厚木胶合板
梁底面板下次楞
钢管支撑
梁侧次楞
两根钢管，间距500mm
梁侧主楞
两根双钢管φ48×4.4，间距700mm
穿梁螺栓
穿梁螺栓直径12mm，间距：500mm×500mm
荷载参数
永久荷载
新浇砼自重
24kN/m3
钢筋自重
1.5kN/m3
面板次楞自重
0.3kN/m2
支架自重
0.093kN/m
可变荷载
施工人员及设备荷载
1kN/m2
倾倒砼荷载
4kN/m2
振捣砼对梁底
模板荷载
2kN/m2
振捣砼对梁侧
模板荷载
4kN/m2

三、 新浇砼对模板侧压力标准值计算
新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γct0β1β2

V
=0.22×24×5.7×1.2×1.2×1.22=52.873 kN/m2

F=γcH=24×1.6=38.400 kN/m2
其中 γc-- 混凝土的重力密度，取24kN/m3；
t0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为5.7小时。T：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃；
V -- 混凝土的浇筑速度，取1.5m/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1.6m；
β1-- 外加剂影响修正系数，取1.2；
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.2。
根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值38.400kN/m2。
四、 梁侧模板面板验算
面板采用木胶合板，厚度为18mm，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm。
面板的截面抵抗矩W= 1000×50×50/6=416667mm3；
截面惯性矩I= 1000×50×50×50/12=10416667mm4；
（一）强度验算
1、面板按两跨连续板计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.50m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=38.400kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。
均布线荷载设计值为：
q1=0.9×[1.2×38.400+1.4×4]×1=46.512KN/m
q1=0.9×[1.35×38.400+1.4×0.7×4]×1= 50.184KN/m
根据以上两者比较应取q1= 50.184KN/m作为设计依据。
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载：
M1=0.125q1l2=0.125×50.184×0.502=1.57KN·m
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；
σ=
Mmax
=
1.57×106
=3.77N/mm2 < f=12.5N/mm2
W
416667
面板强度满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 1×38.400=38.4KN/m；
面板最大容许挠度值: 500/250=2mm；
面板弹性模量: E = 4500N/mm2；
ν=
0.521ql4
=
0.521×38.400×5004
=0.27mm < 2mm
100EI
100×4500×10416667
满足要求!
五、 梁侧模板次楞验算
次楞采用两根钢管，间距：0.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =4180mm3；
截面惯性矩I =100400mm4；
（一）强度验算
1、次楞承受面板传递的荷载，按均布荷载作用下两跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距，L=0.5m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=38.400kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。
均布线荷载设计值为：
q1=0.9×[1.2×38.400+1.4×4]×0.5=23.256KN/m
q2=0.9×[1.35×38.400+1.4×0.7×4]×0.5= 25.092KN/m
根据以上两者比较应取q=25.092KN/m作为设计依据。
3、强度验算
计算最大弯矩：
Mmax=0.125ql2=0.125×25.092×0.52=0.784kN·m
最大支座力：1.25ql=1.25×25.092×0.5=15.68kN
次楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。
σ=
Mmax
=
0.784×106
=93.780N/mm2 < 205N/mm2
W×2
4180 ×2
满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 38.400×0.5=19.2KN/m；
次楞最大容许挠度值=500/250=2mm；
次楞弹性模量: E = 206000N/mm2；
ν=
0.521ql4
=
0.521×19.2×5004
= 0.151mm < 2mm
100EI×2
100×206000×100400 ×2
满足要求!
六、 梁侧模板主楞验算
主楞采用双钢管φ48×2.75，间距：0.7m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =8360mm3；
截面惯性矩I =200800mm4；
（一）强度验算
1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=15.68kN，按集中荷载作用下二跨连续梁计算，其计算跨度取穿梁螺栓间距间距，L=0.5m。

主楞计算简图(kN)

主楞弯矩图(kN.m)
2、强度验算
最大弯矩Mmax=0kN·m
主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。
σ=
Mmax
=
0×106
=
0N/mm2 < 205N/mm2
W
8360
满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=12.000kN，主楞弹性模量: E = 206000N/mm2。
主楞最大容许挠度值：500/250=2mm；
经计算主楞最大挠度Vmax=0mm < 2mm。
满足要求!
七、 对拉螺栓验算
对拉螺栓轴力设计值：
N＝abFs
a——对拉螺栓横向间距；b——对拉螺栓竖向间距；
Fs——新浇混凝土作用于模板上的侧压力、振捣混凝土对垂直模板产生的水平荷载或倾倒混凝土时作用于模板上的侧压力设计值：
Fs=0.95（rGG4k＋rQQ 2k）=0.95×(1.2×38.400+1.4×4)=49.10kN。
N=0.50×0.50×49.10=12.28kN。
对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb：
Ntb =AnFtb
An——对拉螺栓净截面面积
Ftb——螺栓的抗拉强度设计值
本工程对拉螺栓采用M12，其截面面积An=76.0mm2，可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=12.92kN > N=12.28kN。
满足要求!
八、 梁底模板面板验算
面板采用木胶合板，厚度为18mm。 取梁宽度0.35m作为计算单元。
面板的截面抵抗矩W= 35.00×5.0×5.0/6=145.833cm3；
截面惯性矩I= 35.00×5.0×5.0×5.0/12=364.583cm4；
（一）强度验算
1、模板面板按简支跨计算，其计算跨度取面板下的次楞间距，L=0.25m。
2、荷载计算
作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：
q1=0.9×[1.2×(24×1.6+1.5×1.6+0.3)+1.4×2]×0.35=16.42kN/m
q1=0.9×[1.35×(24×1.6+1.5×1.6+0.3)+1.4×0.7×2]×0.35= 18.10kN/m
根据以上两者比较应取q1= 18.10kN/m作为设计依据。
Mmax=
q1l2
=
18.10×0.252
=0.14kN·m
8
8
梁底模板抗弯强度设计值[f] (N/mm2) =12.5 N/mm2；
梁底模板的弯曲应力按下式计算：
σ=
Mmax
=
0.14×106
=
0.960N/mm2 < 12.5N/mm2
W
145.833×103
满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 0.35×（24×1.6＋1.5×1.6＋0.3）=14.39 kN/m；
面板最大容许挠度值: 250/250=1.0mm；
面板弹性模量: E = 4500N/mm2；
ν=
5ql4
=
5×14.39×2504
=0.045mm < 1.0mm
384EI
384×4500×364.583×104
满足要求!
九、 梁底模板次楞验算
梁底模板次楞采用钢管,平行于梁截面，间距0.25m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =4.18cm3；
截面惯性矩I =10.04cm4；
（一）强度验算
1、荷载计算；
作用于梁底模板的均布线荷载设计值为：
q1=0.9×[1.2×(24×1.6+1.5×1.6+0.3)+1.4×2]×0.25=11.73kN/m
q1=0.9×[1.35×(24×1.6+1.5×1.6+0.3)+1.4×0.7×2]×0.25= 12.93kN/m
根据以上两者比较应取q1= 12.93kN/m作为设计依据。

计算简图(kN)

弯矩图(kN.m)
经过计算得到从左到右各支座力分别为：
N1=0.308kN；N2=1.959kN；N3=1.959kN；N4=0.308kN；
最大弯矩 Mmax = 0.029kN.m
次楞抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2；
σ=
Mmax
=
0.029×106
=6.938N/mm2 < 205N/mm2
W
4.18×103
满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故其作用效应的线荷载计算如下：
q = 0.25×（24×1.6＋1.5×1.6＋0.3）=10.28kN/m；

计算简图(kN)
次楞弹性模量: E = 206000N/mm2；
经计算，最大变形 Vmax = 0.006mm
次楞最大容许挠度值: 192/150 =1.3 mm；
最大变形 Vmax = 0.006mm < 1.3mm
满足要求!
十、 梁底次楞下托梁验算
托梁采用:单钢管φ48×4.4
截面抵抗矩W=4.18cm3
截面惯性矩I=10.04cm4
（一）强度验算
托梁按两跨连续梁计算，次楞作用在托梁上的集中荷载P=1.959kN，如下图：

计算简图(kN)

弯矩图(kN.m)
经计算，从左到右各支座力分别为：
N1=2.571kN;N2=4.653kN;N3=2.571kN;
最大弯矩 Mmax=0.184kN.m；
托梁的抗弯强度设计值f=205N/mm2；
σ=
Mmax
=
0.184×106
=
44.019N/mm2 < 205N/mm2
W
4.18×103
托梁抗弯强度满足要求!
（二）挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，次楞作用在托梁上的集中荷载P=1.558kN，
经计算，托梁最大变形值Vmax =0.086mm。
托梁的最大容许挠度值:500/150=3.3mm，
最大变形 Vmax =0.086mm < 3.3mm
满足要求!
十一、 扣件抗滑移验算
水平杆传给立杆竖向力设计值R=4.653KN,由于采用顶托，不需要进行扣件抗滑移的计算。
十二、 扣件式钢管立柱计算
（一）风荷载计算
因在室外露天支模，故需要考虑风荷载。基本风压按阜阳10年一遇风压值采用，ω0=0.3kN/m2。
模板支架计算高度H=4.4m，按地面粗糙度C类　有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数µz=0.84。
计算风荷载体形系数：
将模板支架视为桁架，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计算。模板支架的挡风系数j=1.2×An/(la×h)=1.2×0.108/(0.5×1.5)=0.173
式中An =(la+h+0.325lah)d=0.108m2
An ----一步一跨内钢管的总挡风面积。
la----立杆间距，0.5m
h-----步距，1.5m
d-----钢管外径，0.048m
系数1.2-----节点面积增大系数。
系数0.325-----模板支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。
单排架无遮拦体形系数：µst=1.2j=1.2×0.173=0.21
无遮拦多排模板支撑架的体形系数：
µs=µst
1-ηn
=0.21
1-0.88 10
=1.26
1-η
1-0.88
η----风荷载地形地貌修正系数。
n----支撑架相连立杆排数。
风荷载标准值ωk=µzµsω0=0.84×1.26×0.3=0.318kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值：
Mw=
0.92×1.4ωklah2
=
0.92×1.4×0.318×0.5×1.52
= 0.041kN·m
10
10
（二）立柱轴心压力设计值N计算
上部梁传递的最大荷载设计值：4.653kN ；
立柱承受支架自重：1.2×7.27×0.093=0.811kN
立柱轴心压力设计值N：4.653+0.811=5.464kN；
（三）立柱稳定性计算
立柱的稳定性计算公式:
N
+
Mw
≤f
jA
W
N ---- 轴心压力设计值(kN) ：N=5.464kN；
φ---- 轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i 查表得到；
L0 --- 立杆计算长度（m），L0=k1k2(h+2a)，h:步距，取1.5m;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0.4m;k1k2为计算长度附加系数，按下表取用，k1=1.167，k2=1.01，L0=2.71m。

i ---- 立柱的截面回转半径(cm) ,i=1.6cm；
A ---- 立柱截面面积(cm2),A=3.91cm2；
Mw ---- 风荷载产生的弯矩标准值；
W ---- 立柱截面抵抗矩(cm3)：W= 4.18cm3；
f ---- 钢材抗压强度设计值N/mm2,f= 205N/mm2；
立柱长细比计算：
λ=Lo/i=271.00/1.6=169
按照长细比查表得到轴心受压立柱的稳定系数φ=0.251；
N
+
Mw
=
5.464×103
+
0.041×106
=55.675+9.809=65.484N/mm2 <f=205N/mm2
jA
W
0.251×3.91×102
4.18×103
立柱稳定性满足要求!
十三、 立杆底地基承载力验算
1、上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值N=5.464kN
2、垫木底面面积A
垫木作用长度3m，垫木宽度0.1m，垫木面积A=3×0.1=0.3m2
3、地基土为砼板面，其承载力设计值fak= 120kN/m2
立杆垫木地基土承载力折减系数mf= 0.9
4、验算地基承载力
立杆底垫木的底面平均压力
P=
N
=
5.464
=18.21kN/m2 < mffak=120×0.9=108kN/m2
A
0.3
满足要求!。