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目录 1
一、 编制依据 2
二、 工程概况 2
三、 质量目标 2
四、 安全目标 2
五、 模板工程主要施工方法选择 2
六、 施工准备 3
七、 模板工程施工工艺流程 3
1、模板安装基本要求 3
2、配模 3
3、柱墙模安装 5
4、梁、板模板安装 6
5、穿插施工顺序 7
八、 模板支撑体系受力验算 7
1、 梁模板及支撑体系 7
2、 板模板及支撑体系 22
3、 墙模板及支撑体系
九、 模板工程一般构造措施 30
1、一般柱墙模板 30
2、梁模板 30
3、板模板 30
4、满堂支撑体系 30
5、模板及支撑体系搭设示意图 31
十、 模板工程主要施工节点 32
1、柱墙根部定位节点 32
2、边模接缝措施 32
3、中柱接缝措施 33
4、中部梁模节点 33
5、边梁模板节点 34
6、梁梁交叉节点 35
7、梁柱交叉节点 35
8、电梯井道模板支设示意图 36
9、现浇楼梯模板安装工艺 37
10、厨房、卫生间、阳台板面高差处吊模施工 37
11、后浇带模板施工 38
十一、 模板工程质量保证措施 40
十二、 质量检查标准 41
十三、 模板拆除 41
十四、 安全文明施工 42
一、 编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
4、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
二、 工程概况
龙湖·香醍漫步项目由6幢花园洋房和地下室构成。4#楼为6+1层,7#楼为两单元6+1层和一个单元9+1层,8#楼为两个单元9+1层和一个单元6+1层,5#、6#、9#楼均为9+1层。4#楼建筑屋脊高度为24.3m,其余建筑屋脊高度为33.3m。洋房4、6、7#楼±0.000m相对于绝对标高为409.8m;5、8、9#楼±0.000m相对于绝对标高为410.00m.
本项目洋房建筑面积5.03万㎡,其中地上建筑面积4.51万㎡,地下建筑面积0.52万㎡;地下车库建筑面积2.33万㎡。
工程结构特点:结构类型为剪力墙结构,基础结构型式为筏板基础,建筑工程设计等级为一级,合理使用年限为50年,抗震设防烈度为八度,结构抗震等级为一级,耐火等级为一级
三、 质量目标
模板工序是使混凝土按设计形状成形的关键工序,本工程拆模后混凝土构件必须达到表面平整、线角顺直、不漏浆、不跑模(爆模)、不烂根。使混凝土成形质量达到西安市优质工程。
四、 安全目标
确保施工安全,杜绝跨塌、重伤及死亡等重大安全事故,轻伤率控制在0.3%以内。
五、 模板工程主要施工方法选择
为确保工程目标的顺利实现,经过技术经济分析比较,确定本工程模板施工采用以下方法:
1、 支撑体系:钢管脚手架支撑体系。
2、 加固体系:框架柱采用钢管夹具;剪力墙(短支剪力墙)采用高强对拉丝杆;梁采用木夹具及对拉丝杆。挡墙及核心砼地面以下部分墙体采用一次性带止水片的对拉丝杆;
3、 模板体系:柱、墙、梁模板采用915*1830*15mm镜面板,楼板模板采用915*1830*15mm九夹板。模板背楞均采用50*100木方。除核心筒内模、外墙边柱外模采用定型木模外,其余构件模板均采用散拼散拆方式。
六、 施工准备
1、 熟透设计图纸、交底及变更,绘制配模图。
2、 配模图经过项目部审核后方可进行模板配制。
3、 所有板底垫方必须经过压刨,确保接触面平整、顺直。
七、 模板工程施工工艺流程
1、模板安装基本要求
(1)、模板配置(或更换模板)时必须做到尺寸准确。弹线切割,切割边线必须平直,直线度及尺寸误差均不得大于1mm。
(2)、模板安装时拼缝严密。模板拼缝宽度必须小于2mm。除构件阳角外,不得使用双面胶或封口胶处理。
(3)、拼模时应特别注意梁侧模与板底模的拼缝,板底模压梁侧模,确保阴角方正、线条顺直、拼缝严密。
(4)、板模拼缝处下面必须有木方支撑,接缝处应用钉子钉牢,铁钉间距不宜大于500mm, 且每边不少于3颗,确保接缝平整度。其余部分板底木方净距不宜大于200mm.
(5)、柱墙模板背枋净距不宜大于200mm,木方高度必须一致。梁柱模拼缝处模板外侧钉木条拼接,木条间距不大于500mm,且每条缝均不得少于2根,如下图:
2、配模
(1)、木方,两个平面必须刨平,高度必须一致。确保模板与木方紧密贴合,使板底标高一致及墙模表面平整。
(2)、配模时必须弹线切割,切割剧片应选用细齿剧,确保裁边准确、顺直。为确保梁、墙、柱内无杂物,模板应先切割、打孔,后安装。
(3)、柱、墙模板配制时必须是长边包短边,短边封头模板宜比设计尺寸小3mm, 以抵消混凝土浇筑过程中微胀模引起的误差。封头模板两边应刨平,确保结合紧密。长边模板宜比封头模板长5cm,安装时封头模板两竖向边平钉木方作背楞,长边模板钉在封头模板背楞上,保护封头模板边不被定坏,提高封头模板周转次数。如下图:
(4)、梁、板模板配制:梁底模配制时应考虑梁侧模夹梁底模,板底模压梁侧模,梁底模宜比设计尺寸小3mm,以抵消混凝土浇筑过程中微胀模引起的误差。如下图:
3、柱墙模安装
(1)、工艺流程
施工缝处理→抄平、放线→施工缝处理→打定位桩→清洁→钢筋等隐蔽工程验收→立模→找正→拚缝→安放背楞木→上夹具→加固、校正→检查→验收。
注:在没有防水要求的部位及非人防部位采用高强螺杆穿pvc管进行加固。
(2)、柱墙模板安装工艺:
①、放线:柱墙模板安装前,应先待柱墙轴线标记,采用广线拉通纵横轴线后,弹出柱墙中心线和模板安装内外边线。
②、柱墙模及支撑安装:柱墙模就位后应加临时支撑固定,固定后根据柱上设置的铅垂线校正模板的垂直度,到满足要求为止。
③、对于结构施工中的的梁柱节点,为克服节点处传统上使用拼装模板,木枋塞缝不规范,致使节点处梁不能满足设计要求的质量通病,故采用套割吻合节点模板,以保证工程质量。
④、柱墙夹具安装:柱墙夹具安装应自下而上进行,调正模板的垂直度,到满足要求为止。
⑤、检查校正:柱墙模安装完毕后,应全面复核模板的垂直度,截面尺寸等项目,支撑必须牢固、预埋件、预留孔洞不得漏设,且必须准确、稳固。
⑥、柱墙模群体固定:群体柱墙支模时,必须整体固定。同一排柱墙模,应先校正两端柱的模板,校正好后在柱顶接通线,使整排柱墙保持一致,并校正各柱柱距,然后在柱脚和柱顶分别用水平杆拉通连固,最后安装剪刀撑和斜撑。
4、梁、板模板安装
(1)、工艺流程
放线→满堂架搭设→抄平→架梁底杆→摆梁底模→架板底杆→摆板底方→铺板底模→梁侧模找正与板底模顶牢→上梁夹具及加固→清洁、验收。
(2)、梁板模安装工艺:
、支模架的搭设:支模架搭设前,支模架的地面须经夯实平整,所有立杆均设100×100木垫板,通长设置,支模架采取多层支设,上下层立杆设在同一垂直线上。
、支模架搭设完毕,复核梁底标高,校正轴线无误后,调平梁模支架,在支架上铺放“-”字形带连接角模的梁底模,并使其就位,用扣件与支架卡紧,每根据梁底模视其长短固定不少于三点,再分别吊装预组接梁侧模与底模拼接,并设临时斜撑固定。
、板模采用九夹板,100×45木枋作加劲肋,间距@200,其两端将梁侧模上口顶紧固定。板底板铺设好后,应检查板面标高、平整度,以及拼缝宽度,必要时采用不干胶贴缝,防止板模漏浆。
、检查校正:模板安装后全面复核,梁板模的位置及形状,预埋件和预留孔洞不得漏设并应位置准确。检查钢管支架扣件的扭力矩是否满足要求,支模架必须稳定、牢固。
5、穿插施工顺序
(1)、竖向构件与水平构件整体浇筑穿插顺序:
放线→满堂架搭设、柱墙钢筋竖焊→梁板模板铺设、柱墙钢筋绑扎→柱墙钢筋验收→柱墙模板安装、梁板钢筋绑扎→板面吊模安装、水电预留预埋→柱墙梁板模板加固、板面负筋绑扎→垫块及清洁→整体验收→混凝土浇筑。
八、 模板支撑体系受力验算
1、 梁模板及支撑体系
本工程量最大断面尺寸为200*600,层高3000,楼板厚度130,为受力最不利位置,以该梁进行受力验算。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》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《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。
梁模板(扣件钢管架)计算书
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.20;梁截面高度 D(m):0.60;
混凝土板厚度(mm):130.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.20;
梁支撑架搭设高度H(m):3.00;梁两侧立杆间距(m):0.80;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
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: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:0.75;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50;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):14.4;
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):9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm2):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):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;
梁底纵向支撑根数:2;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):600;次楞根数:3;
主楞竖向支撑点数量:2;
固定支撑水平间距(mm):500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:200mm,400mm;
主楞材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;
主楞合并根数:2;
次楞材料:木方;
宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;
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;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
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0.600m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得 29.747 kN/m2、14.400 kN/m2,取较小值14.400 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3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
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两跨连续梁计算:
M = 0.125ql2
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= 1.2×0.6×14.4×0.9=9.331kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.6×4×0.9=3.024kN/m;
计算跨度: l = (600-130)/(3-1)= 235mm;
面板的最大弯矩 M= 0.125×(9.331+3.024)×[(600-130)/(3-1)]2 = 8.53×104N·mm;
面板的最大支座反力为: N=1.25ql=1.25×(9.331+3.024)×[(600-130)/(3-1)]/1000=3.629 kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 8.53×104 / 2.25×104=3.8N/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 =3.8N/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 = 0.521ql4/(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= 9.331N/mm;
l--计算跨度: l = [(600-130)/(3-1)]=235mm;
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= 0.521×9.331×[(600-130)/(3-1)]4/(100×6000×1.69×105) = 0.146 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(600-130)/(3-1)]/250 = 0.94mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.146mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.94mm,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 = 3.629/0.600= 6.049kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 1×5×10×10/6 = 83.33cm3;
I = 1×5×10×10×10/12 = 416.67cm4;
E = 9000.00 N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.218 kN·m,最大支座反力 R= 3.992 kN,最大变形 ν= 0.144 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 = 2.18×105/8.33×104 = 2.6 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 = 2.6 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(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=0.144mm 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3.992kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
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 = 2×4.493=8.99cm3;
I = 2×10.783=21.57cm4;
E = 206000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.399 kN·m,最大支座反力 R= 6.587 kN,最大变形 ν= 0.229 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 = 3.99×105/8.99×103 = 44.4 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =44.4N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/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 0.229 mm
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 200/400=0.5mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.229mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=0.5mm,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。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。
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 = 800×15×15/6 = 3.00×104mm3;
I = 800×15×15×15/12 = 2.25×105mm4;
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]
钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
q1=1.2×[(24.00+1.50)×0.60+0.50]×0.80×0.90=13.651kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
q2=1.4×(2.00+2.00)×0.80×0.90=4.032kN/m;
q=13.651+4.032=17.683kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=ql2/8 = 1/8×17.683×2002=8.84×104N·mm;
RA=RB=0.5ql=0.5×17.683×0.2=1.768kN
σ =Mmax/W=8.84×104/3.00×104=2.9N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =2.9 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= 5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=11.376kN/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= 5×13.651×2004/(384×6000×2.25×105)=0.211mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.211mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.8mm,满足要求!
六、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。
1.荷载的计算
梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=1.768/0.8=2.21kN/m
2.方木的支撑力验算
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
计算公式如下:
最大弯矩 M =0.1ql2= 0.1×2.21×0.82 = 0.141 kN·m;
最大应力 σ= M / W = 0.141×106/83333.3 = 1.7 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 1.7 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/(2bh0)
其中最大剪力: V =0.6×2.21×0.8 = 1.061 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×1.061×1000/(2×50×100) = 0.318 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.318 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算
计算公式如下:
ν = 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
方木最大挠度计算值 ν= 0.677×2.21×8004 /(100×9000×416.667×104)=0.163mm;
方木的最大允许挠度 [ν]=0.800×1000/250=3.200 mm;
方木的最大挠度计算值 ν= 0.163 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=3.2 mm,满足要求!
3.支撑小横杆的强度验算
梁底模板边支撑传递的集中力:
P1=RA=1.768kN
梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:
P2=(0.800-0.200)/4×0.800×(1.2×0.130×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×0.800×(0.600-0.130)×0.500=1.236kN
简图(kN·m)
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过连续梁的计算得到:
支座力:
N1=N2=3.005 kN;
最大弯矩 Mmax=0.902 kN·m;
最大挠度计算值 Vmax=2.639 mm;
最大应力 σ=0.902×106/4490=200.8 N/mm2;
支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;
支撑小横杆的最大应力计算值 200.8 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!
七、梁跨度方向钢管的计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算
八、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,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为0.75kN。
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6.00 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=3.005 kN;
R < 6.00 kN , 单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/(φA)≤[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:
横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =3.005kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×3=0.465kN;
楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(1.20/2+(0.80-0.20)/4)×0.80×0.50+(1.20/2+(0.80-0.20)/4)×0.80×0.130×(1.50+24.00)]=2.747kN;
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)×[1.200/2+(0.800-0.200)/4]×0.800=3.360kN;
N =N1+N2+N3+N4=3.005+0.465+2.747+3.36=9.577kN;
φ-- 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] =205N/mm2;
lo -- 计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,
为安全计,取二者间的大值,即:
lo = Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.945m;
k -- 计算长度附加系数,取值为:1.155;
μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7;
a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
得到计算结果: 立杆的计算长度
lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.209;
钢管立杆受压应力计算值;σ=9576.56/(0.209×424) = 108.1N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 108.1N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205N/mm2,满足要求!
2、 板模板及支撑体系
模板支架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-200
1)、《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。
一、参数信息
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):1.20;纵距(m):1.20;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.00;
采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;板底支撑连接方式:方木支撑;
立杆承重连接方式:可调托座;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;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):300.000;
木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;
托梁材料为:钢管(双钢管) :Ф48×3;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 120×1.52/6 = 45 cm3;
I = 120×1.53/12 = 33.75 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
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 = 25.5×0.13×1.2+0.5×1.2 = 4.578 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×1.2= 1.2 kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2×4.578+1.4×1.2= 7.174kN/m
最大弯矩M=0.1×7.174×3002= 64562.4 N·mm;
面板最大应力计算值 σ =M/W= 64562.4/45000 = 1.435 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 1.435 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q =q1= 4.578kN/m
面板最大挠度计算值 ν= 0.677×4.578×3004/(100×9500×33.75×104)=0.078 mm;
面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.078 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=5×10×10/6 = 83.33 cm3;
I=b×h3/12=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1= 25.5×0.3×0.13+0.5×0.3 = 1.144 kN/m ;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m;
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×1.144+1.4×0.3 = 1.793 kN/m;
最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.793×1.22 = 0.258 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.258×106/83333.33 = 3.099 N/mm2;
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 3.099 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×1.793×1.2 = 1.291 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.291×103/(2 ×50×100) = 0.387 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.387 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载 q = q1 = 1.144 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×1.144×12004 /(100×9000×4166666.667)= 0.428 mm;
最大允许挠度 [ν]=1200/ 250=4.8 mm;
方木的最大挠度计算值 0.428 mm 小于 方木的最大允许挠度 4.8 mm,满足要求!
四、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;
托梁采用:钢管(双钢管) :Ф48×3;
W=8.98 cm3;
I=26.16 cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.152kN;
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)
最大弯矩 Mmax = 0.969 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.824 mm ;
最大支座力 Qmax = 9.415 kN ;
最大应力 σ= 968565.114/8980 = 107.858 N/mm2;
托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
托梁的最大应力计算值 107.858 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 1.824mm 小于 1200/150与10 mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×3 = 0.387 kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.5×1.2×1.2 = 0.72 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.5×0.13×1.2×1.2 = 4.774 kN;
静荷载标准值 NG= NG1+NG2+NG3= 5.881kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载
活荷载标准值 NQ=(1+2)×1.2×1.2=4.32kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG + 1.4NQ=13.105kN;
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ =N/(φA)≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 13.105 kN;
φ---- 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 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3;
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
L0----
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