资源描述
郑州国际会展中心(展览部分)
二区模板支架施工方案
一、工程概况
1、结构概况
郑州国际会展中心(展览部分)二区结构工程为大跨度、大截面、超高预应力结构,其主梁为截面1500*3500,1500*2800,1200*3500,1200*2800的钢筋混凝土预应力梁;一级次梁为截面700*2000的钢筋混凝土预应力梁;二级次梁截面为300*700的钢筋混凝土梁,板厚为180mm,支撑高度:主梁13.10米,一级次梁13.95米,二级次梁15.25米,板15.77米,由于其结构构件大,其施工脚手架体必须进行专门的方案设计,以满足施工安全。
2、地面下地质概况和现场实际情况
场地位置及地形地貌:该建筑物位于郑州市东郊107国道以东约1.0Km,原郑州机场内。场地地形平坦,地面高程介于89.16~91.78m。地貌单元属于黄河泛滥冲积平原。
本工程-3.0米以内的地质情况为:
基土
层数
性状描述
土体
重度
γ
(kn/m3)
孔隙比
e
粘聚力
C
(kpa)
内摩
擦角
ф
(℃)
素填土①
黄褐色,以粉质粘土为主,含少量砖渣,局部分布有杂填土,层厚0.3-1.9米,层底标高88.38-90.37米。
20.3
粉土②1
新近堆积,褐黄色,很湿-饱和,稍密,混有砂土颗粒,夹有粉砂薄层,淅水和摇振反应明显,干强度低,韧性差,中压缩性土,层底厚度1.8-5.2米层厚1.3-3.5米,层底标高85.66-87.97米。
19.5
0.673
8
23
粉土②2
灰色~灰褐色,饱和,稍密,表层有一流塑状分质粘土薄层。淅水和摇振反应明显,干强度低,韧性差,中压缩性土,层底厚度6.6-9.0米层厚3.3-5.7米,层底标高81.27-83.28米。
19.5
0.661
10
22
现场实际情况:在前期施工阶段,现场进行了工程桩、支护桩的施工,在桩施工期间,现场开挖了泥浆池、沉淀池、泥浆沟等,对原有土体产生了扰动,需对该部分地基进行处理。在地下室、地沟施工期间,对基坑进行了开挖,存在大量回填土。
二、高架支模须解决的问题
1、地基处理
在前期施工阶段,现场进行了工程桩、支护桩的施工,在桩施工期间,现场开挖了泥浆池、沉淀池,为了保证本工程地面不出现不均匀沉降、开裂的质量问题,依据施工现场实际情况,地基需做如下处理:
★ 清除地表有机质土、耕植土
★ 目测、地基钎探或静力触探,找出可能导致不均匀沉降的影响因素
★ 将软弱土体挖除,换填2:8灰土
★ 光轮压路机碾压密实
2、架体设计
由于本工程结构构件大,结构自重和架体自重大,依据规定,必须对该架体进行专门的结构计算和构造加强。
★ 设计计算
★ 构造要求
3、技术交底
在脚手架施工前,由技术部、工程部对施工作业人员进行详细的技术交底,明确施工方法、施工顺序、施工安全注意事项,并办理书面交底手续,未经交底人员严禁上岗作业。
4、模板支架使用材料的验收
对模板支架使用的钢管、扣件、安全网、木方、三形卡、对拉螺栓、模板等进行验收,验收分两个阶段。
★ 验收各配件的材质报告。
★ 现场验收材料质量,并做纪录。
5、对模板支架相关环节进行验收
模板支架必须进行专业验收。
★ 对方案进行内部审批
★ 对方案进行专家审查
★ 由工程项目负责人组织安全部、工程部、技术部、施工作业队长等相关专业人员进行验收
★ 合格后报监理工程师验收。
三、模板支架设计方案
1、总体思路
由于本工程架体支设高度高,结构构件大,施工活荷载和构件恒荷载大,模板支设难度大,为了使模板支架既能满足施工要求,又能节约工程投资,本工程预应力大跨主梁施工拟采用迭合梁的施工方法进行,框架主梁第一次浇筑高度1.8米,一级次梁第一次浇筑高度1.0m,即二区梁一次浇筑至标高14.95m处。在该界面处需适当增设负弯矩钢筋和竖向拉接钢筋。
2、施工程序
本工程施工难度大,参与人员多,施工过程复杂,安全隐患多,因此,必须事前对施工顺序做到心中有数,在组织实施过程中必须按计划、程序施工。
模板支架施工程序
地面以下结构工程施工
开挖暴露部分用2:8灰土回填
-0.5米以上土层挖除
目测、土层钎探或静力触探,确定是否存在软弱下卧土层
软弱下卧土层处理
土层基层碾压,回填土碾压回填
地面垫层施工及养护
架体搭设
架体验收
测量放线,准确定位立杆位置
架体施工中间检查
主体結構施工顺序必须与模板支架施工配合,混凝土结构施工顺序如下:
支撑架体施工
主梁底模板支撑
主梁一级次梁钢筋绑扎
主梁一级次梁侧模
浇注混凝土操作平台搭设
叠合梁底部混凝土浇筑
混凝土养护,交接面处理
二级次梁、板模板、钢筋绑扎
预应力筋安放
预应力筋安放
混凝土浇筑,养护
预应力张拉
模板、架体拆除
3、模板支架结构选型及架体相关技术参数
★ 方案设计:
用扣件式钢管脚手架作支撑系统:
序
号
构配件
名 称
使用材料
规 格
设 计
参 数
备注
1
防滑扣件
直角扣件
顶层水平杆与立杆连接处设置
见图
2
水平安全网
尼龙网、尼龙绳
距地面4.5米、9.0米设置
3
立 杆
Φ48*3.5钢管,对接扣件连接
主梁、一级次梁底:梁宽+每边1500范围内,间距500*500
板底:间距1000*1000
二级次梁间距500*1000
4
横向水平杆
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
步距1500
顶部四道1000
5
纵向水平杆
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
步距1500
顶部四道1000
6
水平剪刀撑
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
首层、顶层、中间层每隔2步一道
7
竖向剪刀撑
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
纵横每3米一道
8
扫地杆
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
距地面或垫板150处纵横设置
9
刚性连接件
Φ48*3.5钢管,旋转扣件连接
每步水平杆均与独立柱刚性连接
见图
10
脚手板
不小于200mm宽、50mm厚松木板
11
模 板
15厚竹胶合板
12
木 方
50*100
13
对拉螺栓
Φ14
间距500*600,距梁底250
14
底座
每根立杆下设置
架体各配件力学性能(由于现场所进钢管壁厚有3.5、3.25、3.0mm三种规格,本方案按3.0mm计算):
序号
架 体 力 学 性 能
壁厚
3.5mm
3.0mm
1
Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值
205N/mm2
205N/mm2
2
Φ48钢管截面面积(A)
4.89cm2
4.239cm2
3
Φ48钢管回转半径(i)
1.58cm
1.595cm
4
Φ48钢管惯性距(I)
12.19cm4
10.78cm4
5
Φ48钢管截面模量(W)
5.08cm3
4.5cm3
6
Φ48钢管每米长质量
3.84Kg/m
3.84Kg/m
7
Φ48钢管弹性模量(E)
2.06×105
2.06×105
8
Φ48钢管截面承载力
27.2kN
27.2kN
9
直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值
8.00KN
8.00KN
10
底座竖向承载力
40kN
40kN
钢管的截面几何与力学特征公式:A=π(d2-d12)/4 I=π(d4-d14)/4 W=π[d3-(d14/d)]/32
i=√d2+d12/4
4、模板支撑架体结构计算
★ 荷载计算
工况一:先浇筑主梁标高14.95以下,浇筑厚度:梁中间部位1800mm,加腋部位2500mm。
主梁截面1500x2800mm,板厚180mm
采用迭合法施工,取1500*1800截面进行计算。
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(1.5+2×2.62) =2.696 KN/m
砼自重 24×1.5×1.8=64.8 KN/m
钢筋自重 (52×6.31+24×2.466+10×30×0.888) ×9.8=6.41 KN/m
合计 73.91 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×1.5=3 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×1.5=3.75 KN/m
合计 6.75 KN/m
② 荷载设计值
1.2×73.91+1.4×6.75=98.142 KN/m
乘以折减系数 98.142×0.9=88.33 KN/m
荷载设计值:P1=88.33 KN/m
主梁截面1200x2800mm,板厚180mm
采用迭合法施工,取1200*1800截面进行计算。
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(1.2+2×2.62) =2.576 KN/m
砼自重 24×1.2×1.8=51.84KN/m
钢筋自重 1.5×1.2×2.8=5.04 KN/m
合计 59.456 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×1.2=2.4 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×1.2=3 KN/m
合计 5.4 KN/m
② 荷载设计值
1.2×59.456+1.4×5.4=78.91 KN/m
乘以折减系数 78.91×0.9=71.02 KN/m
荷载设计值:P2=71.02KN/m
一级次梁截面700x2000mm,板厚180mm
采用迭合法施工,取700*1000截面进行计算。
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(0.7+2×1.82) =1.74 KN/m
砼自重 24×0.7×1.0=16.8 KN/m
钢筋自重 1.5×0.7×2=2.1 KN/m
合计 20.64 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×0.7=1.4 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×0.7=1.75 KN/m
合计 3.15 KN/m
② 荷载设计值
1.2×20.64+1.4×3.15=29.178 KN/m
乘以折减系数 29.178×0.9=26.26KN/m
荷载设计值:P3=26.26 KN/m
工况二:混凝土二次浇筑,主梁浇筑高度1000mm,一级次梁浇筑高度1000mm。
主梁混凝土浇筑截面1500x1000mm,板厚180mm
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(1.5+2×2.62) =2.696 KN/m
砼自重 24×1.0×1.5=36 KN/m
钢筋自重 1.5×1.5×2.8=6.3 KN/m
合计 44.996 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×1.5=3 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×1.5=3.75 KN/m
合计 6.75 KN/m
② 荷载设计值
1.2×44.996+1.4×6.75=63.45 KN/m
乘以折减系数 63.45×0.9=57.1KN/m
荷载设计值:P4=57.1KN/m
一级次梁截面700x1000mm,板厚180mm
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(0.7+2×1.82) =1.74 KN/m
砼自重 24×0.7×1.0=16.8 KN/m
钢筋自重 1.5×0.7×2=2.1 KN/m
合计 20.64 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×0.7=1.4 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×0.7=1.75 KN/m
合计 3.15 KN/m
② 荷载设计值
1.2×20.64+1.4×3.15=29.178 KN/m
乘以折减系数 29.178×0.9=26.26 KN/m
荷载设计值:P5=26.26 KN/m
工况三:浇筑二级次梁及楼板
二级次梁截面300×700,
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4×(0.3+2×0.52) =0.536KN/m
砼自重 24×0.7×0.3=5.04 KN/m
钢筋自重 1.5×0.7×0.3=0.315 KN/m
合计 5.891 KN/m
B 活荷载
振捣荷载 2×0.3=0.6 KN/m
施工人员及设备荷载 2.5×0.3=0.75 KN/m
合计 1.35 KN/m
② 荷载设计值
1.2×5.891+1.4×1.35=8.96 KN/m
乘以折减系数 8.96×0.9=8.06KN/m
荷载设计值:P6=8.06 KN/m
楼板180厚
① 荷载标准值
A 恒荷载
模板自重 0.4 KN/m2
砼自重 24×0.18=4.32 KN/m2
钢筋自重 1.1×0.18=0.198 KN/m2
合计 4.92 KN/m2
B 活荷载
振捣荷载 2.0 KN/m2
施工人员及设备荷载 2.5 KN/m2
合计 4.5 KN/m2
② 荷载设计值
1.2×4.92+1.4×4.5=12.2 KN/m2
乘以折减系数 12.2×0.9=11KN/m2
荷载设计值:P7=11 KN/m2
★ 架体承载力验算
架体一:立杆间距500×500
本架体设计考虑工况一、二均为同一架体,因此,架体承载力验算选取工况一、二的最大荷载为本架体的验算荷载
架体设计采用荷载设计值= max { P1/1.5,P2/1.2,P3/0.7,P4/1.5,P5/0.7}
= max { 88.33/1.5,71.02/1.2,26.26/0.7,57.1/1.5,26.26/0.7}
= max {58.89,59.18,37.51,38.07,37.51}
=59.18KN/m2
A、钢管立杆承载力验算
沿梁宽方向间距500,沿梁长方向间距500。
每根立杆承受的自重:
G立杆+G横杆+G斜杆+G扣件
=3.84×13+3.84×11×(0.5+0.5)+3.84×13+2×11×(13.2/9.8)
=171.71kg
=1.68KN
每根立杆承受的压力:
N=59.18×0.5×0.5+1.68=16.48 KN
承载力判定:
[N]=27.2 KN/根 〉 16.48KN
故立杆的强度符合施工规范规定。
B、扣件抗滑移验算
每根立杆连接处节点的支座反力 R=59.18×0.5×0.5=14.8KN
每根立杆连接处节点采用双扣件,则:
扣件抗滑移承载力设计值 2RC=16KN > R=14.8KN
因此,双扣件满足抗滑要求。
C、钢管稳定性验算
考虑不利因素,立杆的长度系数取μ=1.5
长度L=1500mm
立杆的长细比λ=μL/i=1.5×1500/15.95=141.1
由λ值查得构件的稳定系数φ=0.3436
N/ΦA=16480/(0.3436×423.9)=113.1N/mm2<f=205 N/mm2
立杆稳定性满足要求
架体二:立杆间距1000×1000
本架体设计考虑工况三,因此,架体承载力验算选取工况三的最大荷载为本架体的验算荷载
架体设计采用荷载设计值={P6/0.3,P7} max
={8.06/0.3;11}max
={26.87,11} max
=26.87KN/m2
A、钢管立杆承载力验算
沿梁宽方向间距1000,沿梁长方向间距1000。
每根立杆承受的自重:
G立杆+G横杆+G斜杆+G扣件
=3.84×13+3.84×11×(1.0+1.0)+3.84×13+2×11×(13.2/9.8)
=213.95kg
=2.1KN
每根立杆承受的压力:
N=26.87×1.0×1.0+2.1=28.97 KN
承载力判定:
N=28.97 KN〉[N]=27.2 KN/根
故立杆的强度不符合施工规范规定。
为了经济、合理,二级次梁支撑与板分别配置架体,考虑到与主梁架体的拉接,二级次梁架体选择500×1000,板底架体1000×1000分别验算。
架体设计采用荷载设计值=P6/0.3
=26.87KN/m2
A、钢管立杆承载力验算
沿梁宽方向间距1000,沿梁长方向间距500。
每根立杆承受的自重:
G立杆+G横杆+G斜杆+G扣件
=3.84×13+3.84×11×(0.5+1.0)+3.84×13+2×11×(13.2/9.8)
=192.8kg
=1.89KN
每根立杆承受的压力:
N=(P6×0.5+ P7×0.5 ×1)/2+1.89
=(8.06×0.5+ 11×0.5 ×1)/2+1.89
=6.66 KN
承载力判定:
[N]=27.2 KN/根 〉N=6.66 KN
立杆受力满足要求
B、扣件抗滑移验算
每根立杆连接处节点的支座反力R=6.66-1.89=4.77 KN
扣件抗滑移承载力设计值 RC=8KN > R=4.77 KN
因此,扣件抗滑移满足要求。
C、钢管稳定性验算
考虑不利因素,立杆的长度系数取μ=1.5
长度L=1500mm
立杆的长细比λ=μL/i=1.5×1500/15.95=141.1
由λ值查得构件的稳定系数φ=0.3436
N/ΦA=6660/(0.3436×423.9)=45.7N/mm2<f=205 N/mm2
立杆稳定性满足要求
架体二由初选方案1000×1000改为500×1000满足二级次梁的支撑要求
架体三:立杆间距1000×1000用于板底支撑
楼板支撑验算,板底架体立杆间距选择1000×1000
架体设计采用荷载设计值=11 KN/m2
A、钢管立杆承载力验算
架体双向间距1000
每根立杆承受的自重:
G立杆+G横杆+G斜杆+G扣件
=3.84×13+3.84×11×(1.0+1.0)+3.84×13+2×11×(13.2/9.8)
=213.95kg
=2.1KN
每根立杆承受的压力:
N=11×1.0×1.0+2.1=13.1 KN
承载力判定:
[N]=27.2 KN/根 〉N=13.1KN
立杆受力满足要求
B、扣件抗滑移验算
每根立杆连接处节点的支座反力R=11×1×1=11 KN
每根立杆连接处节点采用双扣件,则:
扣件抗滑移承载力设计值 2RC=16KN > R=11 KN
因此,双扣件满足抗滑要求。
C、钢管稳定性验算
考虑不利因素,立杆的长度系数取μ=1.5
长度L=1500mm
立杆的长细比λ=μL/i=1.5×1500/15.95=141.1
由λ值查得构件的稳定系数φ=0.3436
N/ΦA=13100/(0.3436*423.9)=89.9N/mm2<f=205 N/mm2
立杆稳定性满足要求
★ 地面垫层强度验算
150mm厚C20砼垫层
σ=N/A=16480/423.9=38.9 N/mm2 > fC=10 N/mm2
抗压强度不能满足要求。
由于抗压强度不能满足要求,框架主梁、一级次梁下立杆支撑必须增设底座,底座采用焊接底座,则
σ=N/A=16480/(150×150)=0.73 N/mm2 < fC=10 N/mm2
混凝土抗压强度满足要求。
τ=V/A=16480/(48×3.14×150)=0.73 N/mm2 < ft=1.1 N/mm2
抗剪强度满足要求
★ 地基承载力验算
架体下地基受力为:
max[58.89,59.18,37.51,38.07,37.51,26.87,11]=59.18kN/m2
依据《 郑州国际会展中心地质勘查报告》提供的地耐力为80kN/m2,地基承载力满足要求。
★ 地基沉降验算
地面设计荷载po=50KN/m2
根据岩土工程勘察报告各层土的压缩模量如下表:
(素填土的压缩模量用②1粉土的代替)
序号
土层
土层厚度
压缩模量
Es1-2
Es2-3
Es3-4
Es4-5
Es5-6
Es6-7
Es7-8
1
①素填土
0-1.5m
16.2
12.0
14.1
2
②1粉土
1.5-3.5m
16.2
12.0
14.1
3
②2粉土
3.5-7m
12.9
19.6
26.8
28.9
34
37.1
4
③1粉土
7-13m
15
21.1
27.5
28.9
35.4
46.6
5
③3粉土
13-16m
13.8
18.8
24.3
25.9
29.2
33.1
86.7
6
③4粘土
16-18m
4.9
7.1
9.4
10.3
11.7
14.1
23.4
7
③5粉土
18-20m
12.5
17.5
21.7
23.4
28.8
37.0
39.1
分层总和法计算沉降量(根据施工荷载)
Po=14.8/(0.5×0.5)=59.2KN/m2
附加应力σz=4αi Po
ΔAi=σz(Zi-Zi-1)
土的容重γ=19KN/m3
1200框梁的作用范围按2m计算(荷载不变),计算单元的宽度b=1m,
沉降量Si=σz(Zi-Zi-1)/ESi
序号
土层
深度
Zi
(m)
附加应力系数αi
附加应力σz(KPa)
自重应力σc(KPa)
σz+σc
(KPa)
压缩模量ESi
(KPa)
沉降量
Si
(mm)
附加应力图面积ΔAi
KPa.m
1
②1
0.5
0.239
56.6
9.5
66.1
16.2
1.75
28.3
2
②1
1.0
0.205
48.5
19
67.5
16.2
1.5
24.3
3
②1
1.5
0.167
39.5
28.5
68
16.2
1.22
19.8
4
②1
2.0
0.137
32.4
38
70.4
16.2
1.0
16.2
5
②1
2.5
0.1155
27.4
47.5
74.9
16.2
0.85
13.7
6
②1
3.0
0.099
23.4
57
80.4
16.2
0.72
11.7
7
②1
3.5
0.0866
20.5
66.5
87
16.2
0.63
30.8
8
②2
5.0
0.062
14.7
95
109.7
12.9
1.71
22.1
9
②2
7.0
0.045
10.7
133
143.7
12.9
1.66
21.4
合计
11.04
188.3
变形计算深度范围内压缩模量的当量值
ES=∑ΔAi/ Si=188.3×1000/11.04=17.1MPa
查表得经验系数ψc=0.316
最终沉降量s=0.316×11.04=3.5mm
C 结果判定
顶层素填土的压缩模量太小,本计算按②1层粉土考虑。
地基沉降量过大,会导致预应力大梁的裂缝,严重影响结构的性能。必须采取措施对地面垫层下基础进行处理,以减小地基沉降量。
5、地基处理
★ 清除地表有机质土、耕植土
整个展厅部位除主地沟位置外,其它部位均进行换土,换土时采用挖掘机挖土,人工配合清土,自卸汽车外运,开挖深度标高为-0.5米,开挖顺序由内向外,开挖完成后,严禁载重汽车碾压。
★ 地基钎探或静力触探,找出可能导致不均匀沉降的影响因素
如局部存在软弱土层、泥浆池、沉淀池等,则继续下挖,直到老土,土方清理完成后,必须经过验收,方可回填。
★ 换填2:8灰土
回填土采用2:8灰土,局部下挖部分,用蛙式打夯机打夯,大面用15吨振动压路机碾压密实。碾压时,要严格控制轮距,每一轮距为8—10cm,回填土虚铺厚度250mm,分层夯实或碾压密实。
★ 地沟处理
地沟顶板必须设置支撑,已施工完成的地沟顶板,重新设置支撑,支撑采用400*400间距的钢管顶撑顶紧,钢管上下设置2cm厚木板,新浇地沟顶板模板不得拆除,待二区结构施工、预应力张拉完成后,方可拆除。
★ 地面垫层
由于地面垫层受力不均,为了调节其不均匀沉降,地面作如下处理:
在主梁、一级次梁梁底部顺梁长方向的地面垫层进行局部加强处理,
加固方法如下图示:
地面垫层施工时,按照规范要求,分格缝的间距不大于5*5m,待砼终凝后,按照设计分格缝位置弹线,切割机切开,缝的深度150mm。
6、梁底模板起拱要求
★ 主梁起拱
主梁起拱高度应考虑地基沉降(h1)、架体变形(h2)、结构弹性变形(h3)等因素,结合规范要求,综合考虑本工程主梁第一次混凝土浇筑起拱高度为:
h=h1+h2+h3=3.5+15+20=39.5mm
取起拱高度:40mm。
★ 一级次梁起拱
由于地面装饰的要求,在考虑一级次梁顶标高需与柱梁顶标高一致的情况下,通过降低一级次梁支座标高来达到起拱的目的,一级次梁起拱高度为60mm。
★ 二级次梁起拱
由于二级次梁跨度较小,梁支模高度已随一级次梁进行了调整,所以,二级次梁可不起拱。
7、主梁叠合处构造处理
★ 迭合面拉接构造钢筋
由于柱梁采用了迭合法施工,混凝土第一次浇筑高度梁中部为1.8米,梁支座处为2.5米,为了保证梁的整体受力,需增加构造拉筋,根据主梁设计配筋,将原设计箍筋适当加密,即:将φ12100/200(8)改为φ12100/150(8)。
★ 迭合面负弯矩构造钢筋
为了保证第一次浇筑的混凝土具有一定的承载能力,在其强度达到设计值的70—80%时,能够承受叠合面以上的砼自重及施工荷载,且能够形成受力体,使支座不致于在受力状态下破坏,建议在第一次浇筑高度处增设负弯矩钢筋10φ25,其配置长度为L0/3,且在此范围内设置1800mm高的箍筋,φ12200(4)。
★ 混凝土施工缝处理
将浮浆凿除,清理干净,浇水湿润,铺砂浆结合层。
四、梁模板设计计算
1、梁模板材料及结构体系选用
梁模板采用竹胶合板,支撑系统采用对拉螺栓Φ14500*500、木方50*100、Φ48*3.5钢管。
2、模板结构体系验算
★ 梁侧模荷载
① 荷载标准值
A 新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值
F=0.22γCt0β1β2V1/2
F′=γCH
其中:γC—混凝土的密度 取为24KN/m3
t0 =200/(T+15)
T——混凝土的温度取T=5℃
t0=200/(5+15)=10
β1—外加剂修正系数,因采用泵送砼故取为1.2
β2—砼坍落度影响系数采用泵送砼,坍落度在160~180之间,故β2取为1.2
V——浇筑速度 取V=2.5m/h
则:F=0.22×24×10×1.2×1.2×2.51/2=120.2 KN/m2
F′=γCH=1.8×24=43.2KN/m2
取二者之间的小值
则新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值为F=43.2 KN/m2
倾倒砼产生的荷载标准值 取F7 =2 KN/m2
承载能力设计荷载:
F=(1.2F+1.4×F7)×0.9 =(1.2×43.2+1.4×2)×0.9=49.2 KN/m2
其中0.9为计算折减系数。
★ 模板体系验算
梁侧模板体系验算
计算示意图(按三等跨连续梁计算):
化为线型均布荷载(取1m宽作为计算单元):
q=F×1000=49.2 N/mm
①木模板验算(15厚胶合板)
A、抗弯强度验算
σ=M/W
其中:M=0.1×q×L2 =0.1×49.2×2002
=1.97×105 Nmm
截面抵抗矩 W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3
则:σ=5.3 N/mm2<fm=35 N/mm2
B、挠度验算
ω=0.677×q×L4/(100×E×I)
其中:E表示弹性模量:4500 N/mm2
I表示惯性矩 I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4
则:ω=0.677×49.2×2004/(100×4500×2.81×105)
=0.42mm<[ω]= L/250=0.8mm
说明该模板符合施工规范要求。
500
500()
500
.
② 模板背楞验算(木方50*100)
计算示意图(按3等跨连续梁计算):
化为线型均布荷载:
q=49.2×0.25=12.3 N/mm
A、抗弯强度验算:
σ=M/W
其中:M=0.1×q×L2 =0.1×12.3×5002
=0.31×106N.mm
W=bh2/6=50×1002/6=8.33×104mm3
则:σ=3.72 N/mm2 < fm=13 N/mm2
B、挠度验算
ω=0.677×q×L4/(100×E×I)
其中:E表示弹性模量:9000 N/mm2
I表示惯性矩 I= bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm4
则:ω=0.677×12.3×5004/(100×9000×4.17×106)
=0.14mm < [ω]=L/250=2.0mm
说明该模板背楞符合施工设计要求。
③次龙骨验算(Φ48x3.0 @500)
计算示意图(按3等跨连续梁计算):
500
500()
500
.
化为线型均布荷载:
q=49.2×0.5=24.6 N/mm
A、抗弯强度验算:
σ=M/W
其中:M=0.1×q×L2 =0.1×24.6×5002
=0.615×106N.mm
W=4.56×103mm3
则:σ=134.9N/mm2 < fm=205 N/mm2
B、挠度验算
ω=0.677×q×L4/(100×E×I)
其中:E表示弹性模量:206000 N/mm2
I表示惯性矩 I= 10.78×104mm4
则:ω=0.677×24.6×5004/(100×206000×10.78×104)
=0.5mm < [ω]=L/250=2.0mm
说明该模板次龙骨符合施工设计要求。
500
500
500
④主龙骨验算
计算示意图(按三跨连续梁计算,将集中荷截近似为均布荷截):
化为线型均布荷载:
q=F×0.5=49.2×0.5=24.6N/mm
A、抗弯强度验算
σ=M/W
其中:M=0.1×q×L2 =0.1×24.6×5002 =0.615×106 N.mm
W=2×4.5×103 mm3(二根钢管并排)
则:σ=68. 3 mm2 < fm=205 N/mm2
B、挠度验算
ω=0.677q×L4
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