资源描述
高支架模板专项施工方案补充
说明部分:
为确保高支模架安全施工;根据安一专家评审意见,对高支模架施工方案,作进一步的完善与补充,补充内容包括:1.对支撑钢管φ48×3.5修改为φ48×3.0,步距有原1.5m修改为1.8m,并对支撑体系重新进行设计计算,计算分为板模板与梁模板,梁模板取最大梁截面为计算单元。
立杆的地基承载力在计算中,已考虑槽钢座垫,基础底面面积 :A = 0.25 m2,p=33.682 ≤ fg=170 kpa 。地基承载力满足要求,计算书中已有计算结果,这里不最重述。
一. 检查及验收
1 构配件检查及验收
1.1 新钢管的检查应符合下列规定;
(1) 应有产品质量合格证;
(2) 应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T 228)的有关规定,质量应符合规范JGJ130-2001第3.1.1条的规定;
(3) 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕与深的划道;
(4) 钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合本规范表8.1.5的规
(5) 钢管必须涂有防锈漆。
1.2 旧钢管的检查应符合下列规定:
(1) 表面锈蚀深度应符合规范JGJ130-2001表8.1.5序号3的规定。锈蚀检查应每年一次。检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用;
(2) 钢管弯曲变形应符合规范JGJ130-2001表8.1.5序号4的规定。
1.3 扣件的验收应符合下列规定:
(1) 新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告与产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)的规定抽样检测;
(2) 旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换;
(3) 新、旧扣件均应进行防锈处理。
1.4 脚手板的检查应符合下列规定:
(1) 冲压钢脚手板的检查应符合下列规定:
1) 新脚手板应有产品质量
2) 尺寸偏差应符合规范JGJ130-2001表8.1.5序号5的规定,且不得有裂纹、开焊及硬弯;
3) 新、旧脚手板均应涂防锈漆。
(2) 木脚手板的检查应符合下列规定:
1) 木脚手板的宽度不宜小于200mm,厚度不应小于50mm;其质量应符合规范JGJ130-2001第3.3.3条的规定;腐朽的脚手板不得使用;
2) 竹笆脚手板、竹串片脚手板的材料应符合规范JGJ130-2001第3.3.4条的规定。
8.1.5 构配件的偏差应符合表8.1.5的规定。
8.1.5 构配件的允许偏差
2 脚手架检查及验收
2.1 脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查及验收:
(1) 基础完工后及脚手架搭设前;
(2) 作业层上施加荷载前;
(3) 搭设完高度达到设计后;
(4) 遇有六级大风及大雨后;寒冷地区开冻后;
(5) 停用超过一个月。
2.2 进行脚手架检查、验收时应根据下列技术文件:
(1) 规范JGJ130-2001第8.2.3~8.2.5条的规定;
(2) 施工组织设计及变更文件;
(3) 技术交底文件。
2.3 脚手架使用中,应定期检查下列项目:
(1) 杆件的设置与连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要
(2) 地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空;
(3) 扣件螺栓是否松动;
(4) 安全防护措施是否符合要求;
(5) 是否超载。
2.4 脚手架搭设的技术要求、允许偏差及检验方法,应符合JGJ130-2001表8.2.4的规定。
表8.2.4 脚手架搭设的技术要求、允许偏差及检验方法
注:图中1―立杆;2―纵向水平杆;3―横向水平杆;4―剪刀撑。
2.5 安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力板手检查,抽样方法应按随机分布原则进行。抽样检查数目及质量判定标准,应按表8.2.5的规定确定。不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。
二. 监测措施
本项目采用落地式脚手架支撑体系,在搭设与钢筋安装,砼浇捣前、施工 过程中及砼终凝前后,必须随时监测。本方案采取如下监测措施:
1、班组日常进行安全检查,项目部每周进行安全检查,公司进行不定期安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。
2、日常检查,巡查的重点部位:
(1)杆件的设置与边接、连墙件、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。
(2)底座是否松动,立杆是否悬空。
(3)连接扣件是否松动。
(4)支撑体系是否有不均匀的沉降、垂直度。
(5)施工过程中是否有超载的现象。
(6)安全防护措施是否符合规范要求。
(7)支撑体系与各杆件是否有变形的现象。
3、在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
4、要浇捣梁砼前,由项目部对脚手架全面系统检查,合格后才开始浇砼。在浇砼过程中,由专职安全员、施工员对高支模体系检查、随时观测支撑体系的变形情况。发现隐患,及时停止施工,采取措施。
5、监测方案包括:
(1)监测项目:支架沉降、位移与变形。
(2)监测点布设:
均布设1、2、3、4、5、E、F、H、J轴九个监测剖面,每个监测剖面应布置2个支架水平位移观测点与3个稳定性沉降观测点及3个支架沉降观测点。
必须使用经纬仪、水平仪等监测仪器进行监测,不得目测,监测仪器精度应满足现场监测要求,并设变形监测报警值。
(3)监测频率:
在浇筑砼过程中应实施实时监测,一般监测频率不宜超过20~30分钟一次。
高支模搭设允许偏差及预警值要求
项目
允许偏差㎜
预警值㎜
检查工具
立杆钢管弯曲
3m<L≤4m
≤12
8mm
经纬仪、水准仪
4m<L≤6.5m
≤20
12mm
经纬仪、水准仪
水平杆、斜杆钢管弯曲
L≤6.5m
≤30
25mm
经纬仪、水准仪
立杆垂直度全高
绝对偏差≤30
22mm
经纬仪、水准仪
立杆脚手架高度H内
相对值≤H/400
0.75×H/400
经纬仪、水准仪
支撑沉降
≤10mm
5 mm
经纬仪、水准仪
三. 应急救援预案
1、概况
本工程局部二层结构高支模工程,在高支模区域内施工极可能发生高空坠落、模板坍塌、物体打击等重大事故。本预案针对梁板高支模施工可能发生的高空坠落、模板坍塌、物体打击紧急情况的应急准备与响应。
2、机构设置
为对可能发生的事故能够快速反应、救援,项目部成立应急救援领导小组。
项目经理曹勇鹏为第一安全责任人,技术负责人吴炳兴为直接安全责任人,金海山现场专职安全管理员,并相应成立高支模施工管理领导小组。
组 长:项目经理 曹勇鹏
副组长:现场技术负责人吴炳兴
组 员:安全员金海山
施工员:金清标
木工班组长:吕正江及各施工班组长。
3、报警救援及其他联络
报警救援及其他联络
单位或姓名
单位或姓名
火警
119
组长(项目经理):曹勇鹏
公安
110
副组长(现场技术负责人):吴炳兴
医疗
120
组员:曹雄鹏
交通
122
组员:金建华
公司办公
组员:章前
4、人员分工及职责
(1)项目经理(第一安全责任人)曹勇鹏:负责高支模应急救援全面工作。
(2)现场技术负责人(直接安全责任人)吴炳兴:负责制定事故预防措施及相关部门人员的应急救援工作职责。安排时间有针对性的应急救援应变演习,有计划区分任务,明确责任。
(3)现场专职安全员金海山:负责现场高支模施工的安全检查工作及现场应急救援的指挥工作,统一对人员,材料物资等资源的调配,并负责事故的上级汇报工作。同时负责执行项目部下达的相关指令。
(4)组员金清标、吕正江及各施工班组长:当发生紧急情况时,负责事故的汇报,并采取措施进行现场控制工作。同时负责执行项目部下达的相关指令。
5、应急救援工作程序
(1)当事故发生时小组成员立即向组长汇报,由组长立即上报公司,必要时,汇报当地有关部门,以取得政府部门的帮助。
(2)由应急救援领导小组,组织项目部全体员工投入事故应急救援抢险工作中去,尽快控制险情蔓延,并配合、协助事故的处理调查工作。
(3)事故发生时,组长或其他组员不在现场时,由在现场的其他组员作为临时负责人负责指挥安排。
(4)项目部指定现场专职安全员刘绍文负责事故的收集、统计、审核与上报工作,并严格遵守事故报告的真实性与时效性。
6、应急救援方法
(1)高空坠落应急救援方法:
1)当现场只有1人时应大声呼救;2人以上时,就有1人或多人去打“120”急救 及马上报告应急救领导小组抢救。
2)仔细观察伤员的神志是否清醒、是否昏迷等症状,并很可能了解伤员落地的身体着地部位,与着地部位的具体情况。
3)如果是头部着地,同时伴有呕吐、昏迷等症状,很可能是颅脑损伤,应该迅速送医院抢救。如发现伤者耳朵、鼻子有血液流出,千万不能用手帕棉花或纱布去堵塞,以免造成颅内压增高或诱发细菌感染,会危及伤员的生命安全。
4)如果伤员腰、背、肩部先着地,有可能造成脊柱骨折,下肢瘫痪,这时不能随意翻动,搬动时要三个人同时同一方向将伤员平直抬于木板上,不能扭转脊柱,运送时要平稳,否则会加重伤情。
(2)模板、坍塌应急救援方法:
1)工地发生高支模坍塌事故时,立即组织人员及时抢救,防止事故扩大,在有伤亡的情况下控制好事故现场。
2)报120急救中心,到现场抢救伤员。(应尽量说清楚伤员人数、情况、地点、联系 等,并派人到路口等待);
3)急报项目部应急救援小组、公司与有关应急救援单位,采取有效的应急救援措施;
4)清现事故现场,检查现场施工人员是否齐全,避免遗漏伤亡人员,把事故损伯控制到最小;
5)预备应急救援工具:切割机、起重机、药箱、担架等。
(3)物体打击应急救援方法:
当物体打击伤害发生时,应尽快将伤员转移到安全地点进行包扎、止血、固定伤肢、应急以后及时送医院治疗。
1)止血:根据出血种类,采用加压包止血法、指压止血法、填塞止血法与止血带止血法。
2)对伤口包扎:以保护伤口,减少感染,压迫止血、固定骨折、扶托伤肢,减少伤痛。
3)对于头部受伤的伤员,首先应他细观察伤员的神志是否清醒,是否昏迷、休克等,如果有呕吐,昏迷等症状,应迅速送医院抢救,如果发现伤员耳朵、鼻子有血液流出,千万不能用手帕棉花或纱布堵塞,因为这样可能造成颅内压增高或诱发细菌感染,会危及伤员的生命安全。
4)如果是轻伤,在工地简单处理后,再到医院检查;如果是重伤,应迅速送医院抢救。
5)预备应急救援工具如下表:
序号
器材或设备
数量
主要用途
1
支架
若干
支撑加固
2
模板、木方
若干
支撑加固
3
担架
2个
抢救伤员
4
止血急救包
3个
抢救伤员
5
手电筒
10个
停电时照明求援
6
应急灯
6个
停电时照明求援
7
爬梯
4樘
人员疏散
8
对讲机
6台
联系指挥求援
扣件钢管高架计算书
板模板(扣件钢管高架)计算书
杨行F地块(春江美庐)商品住宅项目工程;属于框架结构;地上3层;地下1层;建筑高度:22.90m;标准层层高:4.20m ;总建筑面积:129380.00平方米;总工期:720天;施工单位:浙江中富建筑集团股份。
本工程由上海佳辰房地产开发投资建设,华东建筑设计研究院设计,化学工业岩土工程地质勘察,上海华谊建设工程监理监理,浙江中富建筑集团股份组织施工;由曹勇鹏担任项目经理,曹勇鹏担任技术负责人。
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与使用安全》中的部分内容。
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.80;
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):8.33;
采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;
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;
2.荷载参数
模板及木板自重(kN/m2):0.500;混凝土及钢筋自重(kN/m3):25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000;
4.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;
5.楼板参数
钢筋级别:三级钢HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土强度等级:C30;
每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;
楼板的计算宽度(m):4.00;楼板的计算厚度(mm):120.00;
楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):15.000;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度与刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I与截面抵抗矩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
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板与模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×0.12×1+0.5×1 = 3.5 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2 = 3×1= 3 kN/m;
2、强度计算
最大弯矩考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的弯矩与,计算公式如下:
其中:q=1.2×3.5+1.4×3= 8.4kN/m
最大弯矩M=0.1×8.4×0.252= 0.053 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 52500/54000 = 0.972 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 0.972 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
其中q = 3.5kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.5×2504/(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!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I与截面抵抗矩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
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= 0.5×0.25 = 0.125 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值及振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1 = (3+2)×0.8×0.25 = 1 kN;
2.方木抗弯强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的弯矩与,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.2×(0.75 + 0.125) = 1.05 kN/m;
集中荷载 p = 1.4×1=1.4 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.4×0.8 /4 + 1.05×0.82/8 = 0.364 kN.m;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.4/2 + 1.05×0.8/2 = 1.12 kN ;
方木的最大应力值 σ= M / w = 0.364×106/83.333×103 = 4.368 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 4.368 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 = 0.8×1.05/2+1.4/2 = 1.12 kN;
方木受剪应力计算值 T = 3 ×1120/(2 ×50 ×100) = 0.336 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.4 N/mm2;
方木受剪应力计算值为 0.336 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及活荷载的计算值最不利分配的挠度与,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 0.75+0.125=0.875 kN/m;
集中荷载 p = 1 kN;
方木最大挠度计算值 V= 5×0.875×8004 /(384×9500×4166666.67) +1000×8003 /( 48×9500×4166666.67) = 0.387 mm;
方木最大允许挠度值 [V]= 800/250=3.2 mm;
方木的最大挠度计算值 0.387 mm 小于 方木的最大允许挠度值 3.2 mm,满足要求!
四、木方支撑钢管计算:
支撑钢管支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
支撑钢管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 = 1.05×0.8 + 1.4 = 2.24 kN;
支撑钢管计算简图
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 = 0.602 kN.m ;
最大变形 Vmax = 1.163 mm ;
最大支座力 Qmax = 7.949 kN ;
支撑钢管最大应力 σ= 0.602×106/4490=134.173 N/mm2 ;
支撑钢管抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2 ;
支撑钢管的计算最大应力计算值 134.173 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 1.163 mm 小于800/150及10 mm,满足要求!
五、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,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 7.949 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、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、活荷载与风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.125×8.33 = 1.044 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.5×0.8×0.8 = 0.32 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.12×0.8×0.8 = 1.92 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.284 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值及振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (3+2 ) ×0.8×0.8 = 3.2 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 = 8.42 kN;
七、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 = 8.42 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 = 1.7;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
上式的计算结果:
立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.8+0.1×2 = 2 m;
L0/i = 2000 / 15.9 = 126 ;
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= 0.417 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8420.499/(0.417×424) = 47.625 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 47.625 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1.243;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2 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) = 1.243×1.013×(1.8+0.1×2) = 2.518 m;
Lo/i = 2518.318 / 15.9 = 158 ;
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= 0.281 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8420.499/(0.281×424) = 70.675 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 70.675 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。
以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计与使用安全》。
八、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 = 170 kpa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 170 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 = N/A =33.682 kpa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 8.42 kN;
基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=33.682 ≤ fg=170 kpa 。地基承载力满足要求!
梁模板(扣件钢管架)计算书
梁段:1WKL-318。
一、参数信息
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):0.60;
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;
梁支撑架搭设高度H(m):8.33;
梁两侧立柱间距(m):0.70;
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:2;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80;
采用的钢管类型为Φ48×3;
扣件连接方式: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:0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):0.50;
钢筋自重(kN/m3):2.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):3.0;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):15.8;
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
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;
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:5;
面板厚度(mm):18.0;
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;
主楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm;
主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm;
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力与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。
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与刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力与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。
面板计算简图(单位:mm)
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 = 50×1.8×1.8/6=27cm3;
[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= 1.2×0.5×15.8×0.9=8.53kN/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 = 8.532+1.260 = 9.792 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 210mm;
面板的最大弯距 M= 0.1×9.792×2102 = 4.32×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 4.32×104 / 2.70×104=1.599N/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 =1.599N/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
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 15.8×0.5 = 7.9N/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 = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×7.9×2104/(100×9500×2.43×105) = 0.045 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 =0.045mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.84mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
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与截面抵抗矩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:
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 = (1.2×15.8×0.9+1.4×2×0.9)×0.21=4.11kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×4.11×500.002= 1.03×105N.mm;
最大支座力:R=1.1×4.113×0.5=2.262 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.03×105/8.33×104 = 1.234 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.234 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
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 =15.80×0.21= 3.32 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 = 0.677×3.32×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.017 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.017mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!
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2.262kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用2根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I与截面抵抗矩W分别为:
W = 50×1002×2/6 = 166.67cm3;
I = 50×1003×2/12 = 833.33cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN.m)
外楞变形图(mm)
(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= 0.452 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 = 4.52×105/1.67×105 = 2.714 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =2.714N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/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0.133 mm
外楞的最大容许挠度值: [ω] = 200/250=0.8mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.133mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=0.8mm,满足要求!
五、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;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =15.8×0.5×0.3 =2.37 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=2.37kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
六、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度与挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距与模板面的大小,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、钢筋自重荷载与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与截面抵抗矩W分别为:
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