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商务楼模板施工方案
编制日期: 月 日
目 录
一、 工程概况…………………………………………………………………..3页
二、 模板设计与验算…………………………………………………………..3页
三、 拆模要点……………………………………………………………………22页
四、 支、 拆模安全注意事项……………………………………………………24页
模板及支撑系统设计验算
一、 工程概况
XXXXXXXXXXXXXX
二、 模板设计与验算
( 一) 柱模
模板设计计算:
选地下室框架柱高4.8m,设混凝土的浇筑速度4m/h,混凝土浇筑温度为20℃,掺缓凝类外加剂。
模板面板采用12mm厚的竹夹板,外框采用48mm×100mm的木方, 内竖楞采用¢48钢管, 每边为3根, 均匀布置, 外楞采用4根10#槽钢制成的围箍, 见附图:
现选用本工程最大截面框架柱1200×1200, 试验算其刚度和挠度:
( 1) 、 求浇筑混凝土时的侧压力
由已知条件混凝土浇速度V=4m/h, 砼浇筑温度T=20℃, 外加剂影响系数β1=1.2
砼初凝时间: t0===5.71小时
侧压力F=0.22γCt0β1β2V1/2
=0.22×24×5.71×1.2×1.2×41/2
=86.83KN/m2
检 验: F1=γCH=24×5.2=124.8KN/m2
按施工规范规定设计荷载两者取小值F=86.83KN/m2
采用竹胶模板, 选用10#槽钢作为柱箍, 柱箍间距500mm, 试验算其强度和刚度。
1、 计算简图
详附图
柱箍计算简图
q=F·l1×0.85
式 q____柱箍AB所承受的均布荷载设计值( KN/m) ;
F——侧压力和倾倒混凝土荷载( KN/m2) ;
0.85——折减系数。
则 q=
=36.9N/mm
2、 强度验算
根据钢结构计算公式得:
式中N——柱箍承受的轴向拉力设计值( N) ;
An——柱箍杆件净截面面积( mm2) ;
Mx——柱箍杆件最大弯矩设计值( N/mm)
Mx=;
γx——弯矩作用平面内, 截面塑性发展系数, 因受振动荷载, 取γx=1.0;
Wnx——弯矩作用平面内, 受拉纤维净截面抵抗矩( mm3) ;
ƒ——柱箍钢杆件抗拉强度设计值( N/mm2) ,
ƒ=215N/mm2
根据模板图得:
ι2=1200mm
ι3=1200mm
ι1=400 mm
N=
Mx=
(可)
3、 挠度计算
式中——柱箍杆件允许挠度mm;
E——柱箍杆件弹性模量( N/mm2) ,E=2.05×105N/mm
I——弯矩作用平面内柱箍杆件惯性矩( mm4) ;
q'——柱箍AB所承受侧压力的均布荷载设计值( KN/m2) ,采用泵管倾倒混凝土, 其水平荷载为4KN/m2, 则其设计荷载为4×1.4=5.6KN/m2
故q’=
则ω=
剪力墙计算
本工程地下室全部混凝土墙结构, 地下三层剪力墙高5.2m。
模板设计:
剪力墙采用12厚竹夹板拼装, 墙高5.2m、 墙厚500mm,模板采用1220×2440竹夹板横向拼装,内楞采用48×100木方或¢48钢管, 中距为250, 外楞采用¢48钢管, 间距为488( 见模板拼装图) , 对拉螺栓采用¢12 I级钢筋, 间距为406×488、 ( 见附图) 。
混凝土自重( rC) 为23.5KN/m, 强度等级为C50, 坍落度160mm,采用混凝土泵车送料, 浇筑速度4m/h, 混凝土浇筑温度20℃, 采用插入式振捣器振捣。
钢材抗拉强度设计值Q235钢为215N/mm2, 普通螺栓为170N/mm2, 模板允许挠度面板为1.5mm, 钢楞为3mm。
试验算: 模板钢管和对拉螺栓是否满足设计要求。
[解]
1、 荷载设计值
( 1) 混凝土的侧压力
1) 混凝土的侧压力标准值
F1=0.22 rCt0β1βV1/2
=0.22×23.5×5.71×1.2×1.15×41/2
=81.48KN/m2
F2=rCH=23.5×5.2=122.2KN/m2
取两者中小值, 即F1=81.48KN/m2
2)混凝土侧压力设计值:
F=F1×分项系数×折减系数
=81.48×1.2×0.85=83.11KN/m2
(2)侧倒混凝土时产生的水平荷载
查表为6KN/m2
荷载设计值为6×1.4×0.85=7.14KN/m2
(3)进行荷载组合
F/=83.11+7.14=90.25KN/m2
2.验 算
( 1) 钢楞验算
2根¢48截面特征,则I=2×12.19×104mm4
W=2×5.08×103mm3
1)计算简图:
化为线均布荷载:
q1=F/×0.488/1000=
q2=F×0.488/1000=83.11×0.488÷1000=40.56N/mm(用于验算挠度)
2) 抗弯强度验算: 当a<0.4L( 即a/L<0.4) 方能按三跨连续梁计算, 由于内钢楞的伸臂长244mm与基本跨度488之比244/488<0.4, 则伸臂端头挠度同基本跨度一样, 故可按三跨连续梁计算。
查表得:
M=0.10q1l2=0.10×44.042×4882=104.88×104
σ=
抗弯承载能力
3) 挠度验算:
ω=
( 2) 对拉螺栓验算:
M12螺栓净截面面积A=113mm2
1)对拉螺栓的拉力
N=F/×内楞间距×外楞间距
=90.25×0.488×0.406=17.88KN
2)对拉螺栓应力
σ=
、 排架支撑
排架的搭设
1、 排架搭的顺序如下: 摆放纵横向扫地杆→ 逐根树立杆随即与扫地杆扣紧→ 安装大横杆→安装支模用小横杆( 木楞) →平台横楞。
2、 排架搭设的有关要求:
a、 扫地杆: 横向扫地杆离地200mm, 纵向扫地杆离地250mm。
b、 立杆: 立杆与大横杆必须用直角扣件扣牢。立杆的垂直偏差不大于架高的1/200。
c、 水平杆纵横交错, 竖向间距离下排扫地杆1.7m设置, 其余上边排距1.7m、 1.5m, 上下横杆的接头位置在不同立杆的纵距中错开, 与相距立杆的间距不大于纵距的1/3( 25cm) , 同一排大横杆的水平偏差不大于该排架总长度的1/300, 且不大于5cm。
d、 支承平台板底模的横楞, 用50×100木方楞, 沿大横杆方向的距离为0.3m, 轮到模板接缝处再加一根木楞。
e、 剪刀撑: 剪刀撑按框架柱间的大小设置, 一般为2~3m一组, 且每间不少于二组, 剪刀撑连接4~5道立杆, 斜杆与地面成45。或60。。
f、 搭设过程中采用临时支顶确保搭设安全, 扣件要拧紧, 对于开间大的房间, 其顶部大横杆扣件下再增加一个加固扣件, 以防扣件滑脱。
3、 平台模板采用竹胶模板, 模板接缝间用木方钉牢。板缝大于1.5mm的应采用胶带粘贴封闭。
4、 排架结构性能计算:
( 1) 计算参数: 取最大层高5.27m, 板厚取最大板厚350mm, 计算的立杆间距为700×700mm。
( 2) 普通脚手钢管的有关参数: Φ48钢管δ=3.5m 重量: 3.84kg/m, 截面积A=4.89cm2, 截面抵抗矩W=5.08cm3, 截面惯性矩I=12.19cm4, 回转半径: r=1.58cm, 抗拉、 抗压、 抗弯的容许应力[δ]=166.7N/mm2, 钢材的抗弯强度设计值f=205N/mm2。
( 3) 荷载计算:
计算面积A=0.7×0.7=0.49m2
a.楼板模板及支架自重:
P1=0.9×0.49×0.35×1.2×0.85=185.2N
b.现浇混凝土:
P2=23.5×0.49×0.35×1.2×0.85=4110.9N
c.钢筋自重:
P3=1.1×0.49×0.35×1.2×0.85=192.4N
d.施工人员及设备荷载:
支承模板的均布荷载:
P4=2.5×0.49×1.4×0.85=1457.8N
支承在模板上的活荷载:
P4=1.0×0.49×1.4×0.85=583.1N
P总=185.2+4110.9+192.4+1457.8+583.1=6529.4N
( 4) 横杆的抗弯强度验算
M=0.175P总L=0.175×6.529×0.8=0.914KN/m
(可)
( 5) 钢管的挠度计算
( 6) 钢管立柱验算
一般按立柱的稳定性来控制, 可按两端铰接受压构件来简化计算。
立柱稳定性验算公式如下:
式中N——每根立柱承受的荷载( N) N=6529.4N
A——钢管截面积( mm2) A=489mm2
——轴心受压稳定系数根据钢管立柱长细比λ得, λ=L/i(L为横杆步距, 即水平支撑间距mm,多道设置时取最大值; 为钢管回转半径:
=996.25mm2, (式中d为外径, a为内径)。
λ=L/i=1700/996.25=2 查表得=0.995
(可)
4) 模板施工
a.柱模施工
1) 柱模施工工艺流程
放框架柱位置线 →柱筋绑扎完毕→安装水、 电预预埋及填充墙预埋件→隐检→模板拼装及检查→ 模板清理、 刷脱模剂→安装框架柱模板→加设柱箍、 搭斜撑校模→自检→验收
2) 竹胶大模加工完在工地堆放时, 下面用木方垫平, 防止变形, 而且应对模板的型号、 数量进行清点, 根据框架柱尺寸进行编号。
3) 用油漆在编好号的模板上作标记, 并用钢管搭好架子, 模板双向立起堆放, 角度为68度左右, 并应根据施工段进行堆放, 便于吊装。
4) 钢筋验收完后, 墙筋上焊好模板限位, 不能焊在主筋上, 钢筋为ф12, 用砂轮切割机切割, 长度控制在墙厚-3mm, 离地150mm左右, 柱的每面各2根。
5) 模板安装时, 应严格控制框架柱截面尺寸, 根据楼板上放出的柱边线、 控制线, 进行模板安装, 并应根据其施工顺序安好后在背面用钢管进行斜撑、 加固, 斜撑上、 中、 下三道, 支撑在竹胶柱模横肋上, 具体见附图: .
6) 为防止框架柱根部漏浆、 烂根等, 浇筑前4小时用砂浆封堵模板下口缝隙, 缝较大处, 应先用木条塞紧, 再用砂浆封堵, 注意木条及砂浆不能伸进墙里。
b.主次梁模板
1) 按设计要求搭设好梁底支撑,调好标高,摆好钢管及木方,由木工翻样按梁结构尺寸加工好梁模,按施工流水方向先底模后侧模进行拼装.
2)梁侧模与底模要固定牢固,各梁柱结点要拼缝严密不漏浆,且侧模与板模要连结牢靠,梁支撑示意图见附图:
c.顶板模板
按混凝土结构工程施工及验收规范( GB50204- ) 的要求, 现浇钢筋混凝土板, 当跨度等于或大于4m时, 模板应起拱1/1000—3/1000。
1) 搭设顶板排架, 拉杆放齐, 扣件上紧, 再放上顶托, 依标高调整好高度, 摆放钢管、 木方铺竹胶板, 铁钉固定, 再依标高控制线在板下调整高度, 一般板面标高比设计标高略高3-5mm。
2) 主龙骨双钢管, 搭接头处单根悬挑钢管不允许超过700mm, 单根钢管下面必须加顶撑。顶板模板支设见附图。
3) 板与板之间的接缝要求小于2mm, 接缝处用封箱胶带贴好, 贴缝要求横平竖直。接缝处应放好木方, 便于固定多层板。
( 二) 、 排架支撑
排架的搭设
1、 排架搭的顺序如下: 摆放纵横向扫地杆→逐根树立杆随即与扫地杆扣紧→安装大横杆→安装支模用小横杆( 木楞) →平台横板。
2、 排架搭设的有关要求:
a、 扫地杆: 横向扫地杆离地200mm, 纵向扫地杆离地250mm。
b、 立杆: 立杆间距为900×900, 立杆与大横杆必须用直角扣件扣牢。立杆的垂直偏差不大于架高的1/200。
c、 大横杆的纵横间距900×900, 竖向间距离下排扫地杆1.7m设置, 其余上边排距1.7m、 1.5m, 上下横杆的接头位置在不同立杆的纵距中错开, 与相距立杆的间距不大于纵距的1/3( 25cm) , 同一排大横杆的水平偏差不大于该排架总长度的1/300, 且不大于5cm。
d、 支承平台板 底模的横楞, 用50×100木方楞, 沿大横杆方向的距离为0.5m, 轮到钢横接缝处再加一根木楞。
e、 剪刀撑: 剪刀撑按框架柱间的大小设置, 一般为2~3m一组, 且每间不少于二组, 剪刀撑连接4~5道立杆, 斜杆与地面成45。或60。。
f、 搭设过程中采用临时支顶确保搭设安全, 扣件要拧紧, 对于开间大的房间, 其顶部大横杆扣件下再增加一个加固扣件, 以防扣件滑脱。
3、 平台模板采用竹胶板, 模板接缝间增加横楞用钉子钉牢。
(三)、 梁模
梁模设计
工艺流程
支模工艺: 放线→搭设排架→搭设梁底钢管→安装梁底模板→绑扎梁钢筋→支设梁侧模, 加固侧模→刷脱模剂→模板工程验收
支模验算:
选用人防层顶最大跨度框架梁, 梁截面550mm×1000mm, 长8m。
采用白松竹胶板底模, 支架采用¢48钢管, 梁底离地面4500mm, 试计算梁底模及支撑。
[解] 梁底模采用12厚竹胶模板加三块50×1000木拼接而成。采用钢管脚手支设, 由梁模、 横楞、 和立柱、 斜撑组成。
查施工手册得木底模设计强度, =10 N/mm2(顺纹抗压)
=1.4 N/mm2( 顺纹抗剪)
=13 N/mm2(抗弯)
E=9000N/mm2( 弹性模量)
木方的重力密度为5KN/m2
1、 底模验算
( 1) 抗弯强度验算
1) 荷载:
混凝土自重: 23.5×0.55×1×1.2=15.1KN/m
钢筋荷重: 1.5×0.55×1×1.2=0.99KN/m
振捣砼荷载: 2×0.55×1.2=1.32KN/m
施工人员及设备荷载: 2.5×0.55×1×1.4=1.925KN/m
模板结构自重: 0.4×0.55×1×1.2=0.264KN/m
合 计 q1=19.335KN/m
乘以折减系数0.8, 则q=q1×0.8=19.335×0.8=15.468KN/m
2)抗弯承载力验算: 底模下横楞间距800, 是一个等跨多跨连续梁, 考虑到木材长度有限, 故按四等跨计算( 详附图)
按最不利荷载布置查施工手册中结构静力计算表得: 弯矩系数: KM=-0.212,
剪力系数: KV=-0.625 挠度系数KW=0.967
则M=KM·ql2=-0.121×15.468×0.8
=1.497 KN·m=-1.497×106 N•mm
=11.976N/mm2<=13 N/mm2
(2)抗剪强度验算
查施工手册中结构静力计算表得: V=KV·ql=-0.620×15.468×0.8=7.672KN
剪应力:(可)
(3)挠度验算
挠度不包括振捣混凝土荷载,则q1=18.735KN/m,q=q1×0.8=14.988KN/m。
查施工手册中结构静力计算表得:
( 可)
2、 侧板验算
(1) 荷载计算
设T=20℃, β1=1.2, β2=1,V=2m/h,则:
侧压力: F1=0.22 rCt0β1βV1/2
=0.22×23.5×5.71×1.2×1×21/2
=50.1KN/m2
F2=rCH=23.5×1=23.5KN/m2
取2者较小值,即F2=23.5KN/m2 乘以分项系数: F=23.5×1.2=28.2KN/mm2
振捣混凝土时产生的荷载:4KN/m2 乘以分项系数: 4×1.4=5.6KN/mm2
以上2项荷载合计:28.2+5.6=33.8 KN/mm2
根据立柱间距为800mm的条件,则线荷载为:33.8×0.8=27.04 KN/m
乘以折减系数,则q=27.04×0.8=21.632N/mm
(2)抗弯强度验算
仍按四跨计算,其KM、 KV和KW与前述相同。侧模板厚50厚。
则: M=KM·ql2=-0.121×21.632×8002=1675.182×103N/mm
=( 可)
抗剪强度验算
V=0.620ql=0.620×21.632×800=10729N
剪应力: (可)
简支梁计算: M=ql
挠度验算
取侧压F=28.2KN/m2,化为线荷载28.2×0.8=22.56KN/m,乘以折减系数: q=22.56×0.9=20.304KN/m
(可)
三.拆模要点
1) 、 柱模的拆除时间根据天气温度控制, 拆模时应保证其棱角、 表面不因拆除模板面受损坏后, 方可拆除。在常温条件下, 柱砼强度必须达到1Mpa, 拆模时间约为12小时。
2) 、 顶板模及其支架拆除时的砼强度应符合设计要求; 当设计无具体要求时, 应符合下列规定:
现浇结构拆模时所需混凝土强度
结 构 类 型
结 构 跨 度( m)
按设计的混凝土强度标
准值的百分率计( %)
板
≤2
50
>2, ≤8
75
>8
100
梁
≤8
75
>8
100
悬臂构件
≤2
75
>2
100
注: 砼强度以同条件养护试块抗压强度为依据, 故顶板、 梁砼应多做一组同条件养护试块, 以此试块抗压强度确定拆模时间。
3、 模板拆除顺序与安装顺序相反。
4、 当局部有砼吸附或粘接模板时, 可在模板下口接点处用撬棍松动, 禁止敲击模板。
5、 模板拆除后及时进行板面清理, 涂刷隔离剂, 防止粘连灰浆。
6、 阳台模板拆除应符合下述规定: 阳台侧模, 在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后, 方可拆除。阳台底模, 在混凝土强度的100%方可拆除模板。
7、 楼梯板模拆除, 应保证混凝土强度达到设计强度的75%以上, 并符合上表规定。
8、 预应力大梁模板拆除应依据预应力大梁施工方案进行。
四、 支模、 拆模安全注意事项
1、 模板支撑不得使用腐朽、 扭裂、 劈裂的材料。顶撑要垂直, 底端平整坚实, 并加垫木。木楔要钉牢, 并用横顺拉杆和剪刀撑拉牢。
2、 支模应按工序进行, 模板没有固定前, 不得进行下道工序。禁止利用拉杆、 支撑攀登上下。
3、 支设4米以上的立柱模板, 四周必须顶牢。操作时要搭设工作台; 不足4米的, 可使用马凳操作。
4、 支设独立梁模应设临时工作台, 不得站在柱模上操作和在梁底模上行走。
5、 拆除模板应经施工技术人员同意。操作时应按顺序分段进行, 严禁猛撬、 硬砸或大面积撬落和拉倒。完工前, 不得留下松动和悬挂的模板。拆下的模板应及时运送到指定地点集中堆放, 防止钉子扎脚。
6、 拆除边跨构件模板时, 应在模板坠落下方做好阻挡防护措施, 防止模板坠落误伤她人。
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