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车库模板专项施工方案
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模板专项施工方案
工 程 名 称: 涵玉翠岭住宅小区二区1#车库
施 工 单 位: 山东天齐集团股份有限公司济南分公司
编 制 人: 吕 茂 红
日 期: 8月10日
目 录
一、 编制依据 3
二、 工程概况 3
三、 施工布署 3
四、 施工方法 5
五、 构造与安装措施……….…………………………………………………..12
六、 模板计算 16
七、 模板安装质量要求与检验 44
八、 模板拆除措施 48
九、 安全管理措施 50
十、 文明施工与环保措施 52
十一、 应急救援预案 52
一、 编制依据
1、 涵玉翠岭住宅小区二区1#车库施工蓝图
2、 《建筑施工模板安全技术规范》( JGJ162- )
3、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )。
4、 《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-
5、 《建筑施工手册》第四版( 缩印本)
6、 《建筑结构荷载规范》( GB50009- )
7、 《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204- )
8、 《混凝土模板用胶合板GB/T17656- 》
9、 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018- )
10、 《木结构设计规范》( GB50005- )
11、 建书脚手架和模板计算软件(建科评[ ]028号)
二、 工程概况
涵玉翠岭住宅小区二区1#车库建筑面积约14192.66平方米。1#楼地下车库工程, 属于一类汽车库, 耐火等级为一级, 抗震设防烈度为六度。基础结构形式采用钢筋砼条形基础、 车库为独立基础, 上部结构形式: 采用钢筋砼剪力墙结构, 剪力墙、 梁、 柱抗震等级为四级。混凝土强度等级采用C15毛石砼基础, C15基础垫层, 施工缝砼为C35,其它均为C30砼。
填充墙要求采用06级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, M5混合砂浆砌筑。
三、 施工布署
(一) 材料准备和要求
1、 钢管
应采用外径48mm, 壁厚3.5mm 钢管。钢管应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092中规定的Q235普通钢管的要求。并应符合现行国家标准《碳素结构钢》( GB/T 700) 中Q235A级钢的规定。不得使用有严重锈蚀、 弯曲、 压扁及裂纹的钢管。
2、 扣件
扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件, 其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》( GB 15831) 的规定, 由有扣件生产许可证的生产厂家提供, 不得有裂纹、 气孔、 缩松、 砂眼等锻造缺陷, 扣件的规格应与钢管相匹配, 贴和面应干整, 活动部位灵活。
3、 模板
胶合模板板材表面应平整光滑, 具有防水、 耐磨、 耐酸碱的保护膜, 并应有保温性能好、 易脱模和可两面使用等特点。板材厚度12mm, 并应符合国家现行标准《混凝土模板用胶合板》ZBB70006的规定。进场的胶合模板除应具有出厂质量合格证外, 还应保证外观及尺寸合格。
4、 木材
模板结构或构件的树种应根据各地区实际情况选择质量好的材料, 不得使用有腐朽、 霉变、 虫蛀、 折裂、 枯节的木材。
5、 其它材料与工具
扇形卡、 U型托、 M14螺杆等。
锤子、 打眼电钻、 活动板手、 手锯、 水平尺、 线坠、 撬棒、 吊装索具等。
(二) 劳动力需求计划
各施工阶段模板支设及拆除的劳动力见下表:
劳动力计划表
序号
施工阶段
模板工( 人)
备注
1
施工阶段
100
(三) 主要周转材料需求计划
主要周转材料计划表
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
竹胶板
㎡
12㎜厚
2
木方
1500
m3
50mm×80mm
3
钢管
6m
1500
根
φ48mm×3.5mm
4
3.5m
6000
根
5
2.5m
1000
根
6
扣件
直角
8000
个
7
旋转
4000
个
8
对接
个
9
顶托
5000
个
(四) 技术准备
①、 要熟悉图纸, 了解掌握模板的施工工艺, 按图纸和项目经理部署的进度计划合理安排材料、 机具、 人员进场施工。
②、 按施工方案和技术规程对操作者进行技术安全交底并下达具有可操作性、 可实施的技术交底书。
③、 认真做好材料进场的验收工作, 复查材料质量证明书, 为材料进场作好准备工作。
④、 做好模板施工的技术资料和施工过程中的检验记录, 并及时收集和整理上述资料, 以保证技术资料的及时、 完整。
四、 施工方法
采用先进合理的模板体系是保证工程质量的重要环节, 因此, 结合本工程结构形式, 特点和我们已经施工同类工程经验, 按不同部位设计适合本特点的合理适用的模板及支撑体系, 满足工程质量进度要求。
(一) 楼板模板
1、 施工方案
本工程现浇钢筋砼楼板110( 屋面板180) 厚,模板支架高度3.7m( 局部为3.4m) 。面板采用12mm厚竹胶板, 面板下次楞采用50×80mm木方, 间距200mm。立柱顶使用顶托, 主楞采用¢48×3.5钢管。模板支架立杆间距0.8m×0.8m, 水平杆步距采用1.6m( 1.2m) 。如下图所示:
2、 工艺流程
( 1) 模板安装在基土上时, 基土地面应夯实, 并垫通长脚手板, 楼层地面立支柱前也应垫通长脚手板。采用多层支架支模时, 支柱应垂直, 上下层支柱应在同一竖向中心线上。
( 2) 从边跨一侧开始安装, 先安第一排龙骨和支柱, 临时固定; 再安第二排龙骨和支柱, 依次逐排安装。
( 3) 调节支柱高度, 将大龙骨找平。
( 4) 用水平仪测量模板标高, 进行校正, 并用靠尺找平。支柱之间应加水平拉杆。根据支柱高度决定水平拉杆设几道。一般情况下离地面20~30cm 处一道, 往上纵横方向每隔1.7m( 1.2m) 左右一道, 并应经常检查, 保证完整牢固。
(二) 梁模板
1、 施工方案
本工程最大梁断面尺寸为0.6m×0.9m, 模板支架体系如下:
梁下增设一排立杆, 立杆间距为0.6m, 立杆顺梁方向间距0.8m, 水平杆步距1.5m( 1.2m) 。梁底面板采用12mm厚竹胶板, 面板下次楞采用3根40mm×60mm的方木。
梁侧模12mm厚竹胶板, 侧模次楞采用50mm×80mm, 间距200mm, 主楞采用双根48×3.5钢管。
具体见剖面图:
2、 工艺流程:
( 1) 在已浇筑完成的混凝土上弹出梁的边线, 并复核。安装梁模支架之前, 首层为土壤地面时应平整夯实, 无论首层是土壤地面或楼板地面, 在专用支柱下脚要铺设通长脚手板, 而且楼层间的上下支座应在一条直线上。支柱采用双排, 间距为60cm。支柱中间和下方加横杆或斜杆, 支柱双向加剪刀撑和水平拉秆, 离地50cm设一道, 以上每隔1.5m 设一道。立杆加可调底座。当梁跨度≥ 4m时, 跨中梁底处应按设计要求起拱, 如设计无要求, 起拱高度宜为梁跨度的1/1000~3/1000。
( 2) 在支柱上调整预留梁底模板的高度, 符合设计要求后, 拉线安装梁底模板并找直。
( 3) 在底模上绑扎钢筋, 经验收合格后, 清除杂物, 安装梁侧模板, 用梁卡具或安装上下锁口楞及外竖楞, 附以斜撑, 其间距一般宜为80cm。侧梁模上口要拉线找直, 用定型夹固定。有楼板模板时, 在梁上连接好阴角模, 与楼板模板拼接。
( 4) 梁口与柱头模板的连接可采用角模拼接, 或设计专门的模板, 不应用碎拼模板。
( 5) 复核检查梁模尺寸, 与相邻梁柱模板连接固定。有楼板模板时, 与板模拼接固定。
(三) 条形基础模板
条形基础为矩形条形基础, 模板采用50×80木方及1.2cm厚木胶合板配制, 条形基础模板分两次支设, 由模板竖肋斜撑、 平撑组成, 安装时应根据现场基础边线竖立侧板, 校正调平无误后, 用斜撑和平撑钉牢, 现场基础梁较长, 应先立两端两块侧板, 校正后在侧板上口拉通线, 以校正中间侧板, 校正后加斜撑, 平撑加固, 为保证基础断面, 在每道竖肋中间间距400mm加设一道贯穿基础的M14对拉螺栓。第二步支设侧板, 横、 竖向加强肋及斜撑, 平撑组成, 斜撑与平撑均撑到下步台浇筑砼时预埋的二级25钢筋上, 钢筋长度为35cm, 埋入砼内20cm, 为防止模板涨模。
(四) 柱模板
柱模采用18厚木胶板外钉50×80方木, 柱箍采用50×100槽钢加固@500, 具体原则见下图。
柱模安装工艺流程: 弹柱位置线→焊接定位钢筋→安装柱模板→安装对拉螺栓→安柱箍→加斜撑→校正→预检。
柱模安装前, 先在已经预埋好的Φ20钢筋头( 柱四角, 长200mm) 上焊接Φ16的柱定位钢筋。斜撑采用钢管配合快拆头, 底部顶在事先预埋在板内的短钢筋头上, 钢筋头规格为Φ20,长200mm, 预埋钢筋头与柱距离为3/4柱高。
为保证柱模板的位置准确且不扭曲, 要求在支设柱模板的同时搭设剪刀撑, 剪刀撑同满堂脚手架连为一个整体。
主体施工时, 钢筋砼柱的四角容易产生漏浆, 出现砂楞角的质量通病, 在柱头与主、 次梁的交接处部位容易产生连接不顺直、 漏浆、 边角不规则的质量通病, 施工中采用如下模板配制措施, 来解决此类质量问题, 木胶板裁割边应刷涂两度树酯保护层, 防止此处易浸水湿胀而毛化损坏。如果木胶板有毛边的现象, 要求将毛边打磨掉, 同时涂好两度树酯保护层继续施工。梁柱交接处采取梁模顶柱头模板, 次梁模顶主梁模的方法。
柱模合模前, 将柱根杂物清理干净, 验收合格后方可浇砼。
(五) 剪力墙模板施工
本工程剪力墙模板拟采用覆膜12mm厚竹胶板组拼成大模板, 外用50×80双面刨光木方作竖向肋, 用Φ48钢管作横向肋, 采用Φ14( 地下挡土墙带止水板) 对拉螺栓进行拉结。
在墙体内、 外两侧用钢管顶杆支撑, 利用顶杆的伸缩调正墙模板的垂直度。
剪力墙模板立面示意图:
剪力墙模板剖面大样示图:
说明
1、 木胶板( 12厚) 用70长平头木螺丝与50×80木方联为整体, 应预先根据剪力墙设计尺寸制作大模板。
2、 相邻两块胶合板缝隙用50宽粘带纸粘结, 以防漏浆。
3、 墙模板底部在浇筑混凝土前将杂物清净后合模固定。
4、 对拉螺栓间距根据设计剪力墙( 柱) 的模板所受实际侧压力进行计算。
(六) 楼梯模板
本工程楼梯均为双跑式板式楼梯, 楼梯模板采用12mm厚竹胶板和50*80木方及φ48mm钢管进行施工, 踏步模采用50mm木板。
支设楼梯模板时, 先支设上下休息平台及平台梁, 然后按图纸尺寸支设斜板, 待楼梯钢筋绑扎完毕后, 再吊踏步模, 楼梯踏步采用侧模固定牢固, 无侧模的采用钢筋固定好, 以防位移。为确保楼梯模的刚度, 避免踏步面呈弧形, 踏步模板在楼梯宽度方向加设两道锯齿木方, 楼梯模板示意见附图。
五、 构造与安装措施
(一) 剪刀撑设置
1、 垂直剪刀撑设置
模板支架立柱在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑; 中间在纵横向应每隔1Om左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑, 其宽度宜为4~6m, 剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧, 夹角宜为45°~60°。垂直剪刀撑应与每一条与其相交的立杆扣接。
2、 水平剪刀撑设置
在垂直剪刀撑部位的顶部、 扫地杆处设置水平剪刀撑。水平剪刀撑与每一条与其相交的立杆扣接, 不能与立杆扣接之处应与水平杆扣接。
(二) 立杆
1、 立杆接长严禁搭接, 必须采用对接扣件连接, 相邻两立杆的对接接头不得在同步内, 且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm, 各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。
2、 立杆顶部应设可调支托, U形支托与楞梁两侧间如有间隙, 必须楔紧, 其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm, 螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3mm, 安装时应保证上下同心。
3、 严禁将上段的钢管立杆与下段钢管立杆错开固定在水平拉杆上。
4、 根立杆底部应设置木垫板与钢底座, 垫板厚度不小于5cm。
5、 立杆应保证其垂直, 梁和板的立柱, 其纵横向间距应相等或成倍数。
(三) 水平杆
1、 在立杆底距地面200mm高处, 沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。
2、 可调支托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平杆, 顶部水平杆与模板支撑点之间的距离不得大于50cm。
3、 地杆与顶部水平杆之间的间距, 在满足模板设计所确定的水平杆步距要求条件下, 进行平均分配确定步距后, 在每一步距处纵横向应各设一道水平杆。
4、 有水平杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。无处可顶时, 应在水平杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
5、 当立杆底部不在同一高度时, 高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于2跨, 高低差不得大于lm, 立杆距边坡上方边缘不得小于0.5m。
6、 水平杆应与立杆扣接, 不能与另一方向的水平杆扣接。
(四) 拉结措施
当支架立柱高度超过5m时, 应在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位, 按水平间距6~9m、 竖向间距2~3m与建筑结构设置一个固结点。
(五) 立杆底地基处理
1、 模板支架安装在基土上时, 立杆底应加设底座和垫板, 垫板厚度不应小于5cm。地基承载力应按JGJ 162- 的要求进行验算, 垫板要有足够的强度与支承面积, 且应中心承载。基土应平整坚实, 不应发生沉陷, 排水应畅通。
2、 若地基承载力达不到要求, 无法防止立杆下沉, 则应先施工地面下的工程, 再分层夯实基土, 浇筑地面砼垫层, 达到强度后方可支模。
3、 当支架搭设在下层楼板上时, 下层楼板应具有承受上层施工荷载的承载能力, 否则应加设支撑支架。上层支架立杆应对准下层支架立杆, 并应在立杆底铺设垫板。
(六) 其它构造措施
1、 模板及其支架在安装过程中, 必须设置有效防倾覆的临时固定设施。
2、 当支架立杆成一定角度倾斜, 或其支架立杆的顶表面倾斜时, 应采取可靠措施确保支点稳定, 支撑底脚必须有防滑移的可靠措施。
3、 模板支撑系统应为独立的系统, 禁止与脚手架、 接料平台、 物料提升机及外用电梯等相连接。
六、 模板计算
(一) 板模板计算
荷载参数
永久荷载标准值: 楼板厚度: 0.18m; 新浇筑砼自重( G2k) : 24kN/m3; 钢筋自重( G3k) : 1.1kN/m3 ; 模板与小楞自重( G1k) : 0.35kN/m2 ; 每米立杆承受架体自重: 0.109kN/m
可变荷载标准值: 施工人员及设备荷载( Q1k) , 当计算面板和直接支承面板的次楞梁时, 均布荷载取: 2.5kN/m2, 再用集中荷载2.5kN进行验算, 比较两者所得的弯矩取其大值。当计算直接支承次楞梁的主楞梁时, 均布荷载标准值取1.5kN/m2 , 当计算支架立柱时, 均布荷载标准值取1kN/m2 。振捣砼时荷载标准值( Q2k) : 2kN/m2。
1、 模板面板计算
面板采用竹胶合板, 厚度为12mm, 按简支跨计算,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。取单位宽度1m的面板作为计算单元。
面板的截面抵抗矩W= 100×1.2×1.2/6=24.000cm3;
截面惯性矩I= 100×1.2×1.2×1.2/12=14.400cm4;
( 1) 强度验算
a、 计算时两端按简支板考虑, 其计算跨度取支承面板的次楞间距, L=0.2m。
b、 荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑, 计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×2500]×1=8407N/m
q1=0.9×[1.35×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×0.7×2500]×1= 8120N/m
根据以上两者比较应取q1= 8407N/m作为设计依据。
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1×1.2×350=378 N/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2500= 3150N
c、 强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=
q1l2
=
8407×0.22
=42.04N·m
8
8
施工荷载为集中荷载:
M2=
q2l2
+
Pl
=
378×0.22
+
3150×0.2
=159.39N·m
8
4
8
4
取Mmax=159.39N·m验算强度。
面板抗弯强度设计值f=35N/mm2;
σ=
Mmax
=
159.39×103
=6.64N/mm2 < f=35N/mm2
W
24.000×103
面板强度满足要求!
( 2) 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×( 24000×0.18+1100×0.18+350) =4868N/m=4.868N/mm;
面板最大容许挠度值: 200.0/250=0.8mm;
面板弹性模量: E = 9000N/mm2;
ν=
5ql4
=
5×4.868×200.04
=0.078mm < 0.8mm
384EI
384×9000×14.400×104
满足要求!
2、 次楞方木验算
次楞采用方木, 宽度50mm, 高度80mm, 间距0.2m, 截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =5.0×8.0×8.0/6=53.33cm3;
截面惯性矩 I =5.0×8.0×8.0×8.0/12=213.33cm4;
( 1) 抗弯强度验算
a、 次楞按简支梁计算, 其计算跨度取主楞排矩即立杆横距, L=0.8m。
b、 荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑, 计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×2500]×0.2=1681N/m
q1=0.9×[1.35×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×0.7×2500]×0.2= 1624N/m
根据以上两者比较应取q1= 1681N/m作为设计依据。
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q2=0.9×0.2×1.2×350=76 N/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2500= 3150N
c、 强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1= 0.125q1l2=0.125×1681×0.82=134.48N·m
施工荷载为集中荷载:
M2= 0.125q2l2+0.25Pl=0.125×76×0.82+0.25×3150×0.8=636.08N·m
取Mmax=636.08N·m验算强度。
木材抗弯强度设计值f=17N/mm2;
σ=
Mmax
=
636.08×103
=11.93N/mm2 < f=17N/mm2
W
53.33×103
次楞抗弯强度满足要求!
2、 抗剪强度验算
施工荷载为均布线荷载时:
V1=0.5q1l=0.5×1681×0.8=672.400N
施工荷载为集中荷载:
V2= 0.5q2l+0.5P=0.5×76×0.8+0.5×3150=1605.400N
取V=1605.400N验算强度。
木材顺纹抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2;
抗剪强度按下式计算:
τ=
3V
=
3×1605.400
= 0.602N/mm2 < fv=1.7N/mm2
2bh
2×50×80
次楞抗剪强度满足要求!
3、 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 = 0.2×( 24000×0.18+1100×0.18+350) =974N/m=0.974N/mm;
次楞最大容许挠度值:800.0/250=3.2mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
ν=
5ql4
=
5×0.974×800.04
=0.244mm < 3.2mm
384EI
384×10000×213.33×104
满足要求!
3、 主楞验算
主楞采用:单钢管φ48×3.5
截面抵拒矩W=5.08cm3
截面惯性矩I=12.19cm4
( 1) 强度验算
当进行主楞强度验算时, 施工人员及设备均布荷载取1.5kN/mm2。
首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。
作用在次楞上的均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×1500]×0.2=1429N/m
q1=0.9×[1.35×(24000×0.18+1100×0.18+350)+1.4×0.7×1500]×0.2= 1448N/m
根据以上两者比较应取q1= 1448N/m作为设计依据。
次楞最大支座力=1q1l=1×1448×0.8/1000=1.158kN。
次楞作用集中荷载P=1.158kN, 进行最不利荷载布置如下图:
计算简图(kN)
弯矩图(kN.m)
最大弯矩 Mmax=0.463kN.m;
主楞的抗弯强度设计值f=215N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.463×106
=
91.142N/mm2 < 215N/mm2
W
5.08×103
主楞抗弯强度满足要求!
( 2) 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。
首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。
作用在次楞上的均布线荷载设计值为:
q = 0.2×( 24000×0.18+1100×0.18+350) =974N/m=0.974N/mm;
次楞最大支座力=1q1l=1×0.974×0.8=0.779kN。
以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P, 经计算, 主梁最大变形值V=0.858mm。
主梁的最大容许挠度值:800.0/150=5.3mm,
最大变形 Vmax =0.858mm < 5.3mm
满足要求!
4、 扣件式钢管立柱计算
( 1) 轴向力计算
按下列各式计算取最大值:
0.9×{1.2×[0.109×3.7+(24×0.18+1.1×0.18+0.35)×0.8×0.8]+1.4×1×0.8×0.8}=4.607kN;
0.9×{1.35×[0.109×3.7+(24×0.18+1.1×0.18+0.35)×0.8×0.8]+1.4×0.7×1×0.8×0.8}=4.840kN;
根据上述计算结果取N=4.840kN作为设计依据。
( 2) 立柱稳定性验算
立柱的稳定性计算公式:
σ=
N
≤f
φA
N ---- 轴心压力设计值(kN) : N=4.840kN;
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=h+2a, h:步距, 取1.6m;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0.3m, L0=2.2m。
i ---- 立柱的截面回转半径(cm) ,i=1.58cm;
A ---- 立柱截面面积(cm2),A=4.89cm2;
f ---- 钢材抗压强度设计值N/mm2,f= 215N/mm2;
立柱长细比计算:
λ=Lo/i=2.2/1.58=139 <150, 长细比满足要求!。
按照长细比查表得到轴心受压立柱的稳定系数φ=0.349;
σg=
N
=
4.840×103
=28.360N/mm2 < f=215 N/mm2
φA
0.349×4.89×102
立柱稳定性满足要求!
(二) 梁模板计算
梁截面宽度:0.6m; 梁截面高度:0.9m; 模板支架高度H:3m; 楼板厚度:0.12m; 立杆梁跨度方向间距la:0.8m; 梁两侧立柱间距lb:0.8m,梁下增加1根立柱; 水平杆最大步距: 1.4m; 梁底面板下次楞采用: 方木支撑; 钢管按φ48×3.5计算; 面板采用: 12mm厚竹胶合板
1、 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=24×0.9=21.600 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0.9m;
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21.600kN/m2。
2、 梁侧模板面板计算
面板采用竹胶合板, 厚度为12mm, 按简支跨计算,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。取主楞间距0.50m作为计算单元。
面板的截面抵抗矩W= 50.00×1.2×1.2/6=12.000cm3;
截面惯性矩I= 50.00×1.2×1.2×1.2/12=7.200cm4;
( 1) 强度验算
a、 计算时两端按简支板考虑, 其计算跨度取支承面板的次楞间距, L=0.20m。
b、 荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=21.600kN/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×[1.2×21600+1.4×4000]×0.50=14184N/m
q1=0.9×[1.35×21600+1.4×0.7×4000]×0.50= 14886N/m
根据以上两者比较应取q1= 14886N/m作为设计依据。
c、 强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=
q1l2
=
14886×0.202
=74.43N·m
8
8
面板抗弯强度设计值f=35N/mm2;
σ=
Mmax
=
74.43×103
=6.20N/mm2 < f=35N/mm2
W
12.000×103
面板强度满足要求!
( 2) 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 = 0.50×21600=10800N/m=10.800N/mm;
面板最大容许挠度值: 200.00/250=0.80mm;
面板弹性模量: E = 9000N/mm2;
ν=
5ql4
=
5×10.800×200.004
=0.347mm < 0.80mm
384EI
384×9000×7.200×104
满足要求!
3、 梁侧模板次楞计算
次楞采用木楞, 宽度:50mm 高度:80mm 间距: 0.2m 截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =5.0×8.0×8.0/6=53.333cm3;
截面惯性矩I =5.0×8.0×8.0×8.0/12=213.333cm4;
( 1) 强度验算
a、 次楞承受模板传递的荷载, 按均布荷载作用下三跨连续梁计算, 其计算跨度取主楞间距, L=0.5m。
次楞计算简图 l=0.5m
b、 荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=21.600kN/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×[1.2×21600+1.4×4000]×0.2=5674N/m
q2=0.9×[1.35×21600+1.4×0.7×4000]×0.2= 5954N/m
根据以上两者比较应取q=5954 N/m作为设计依据。
c、 强度验算
计算最大弯矩:
Mmax=0.1ql2=0.1×5.954×0.52=0.149kN·m
最大支座力: 1.1ql=1.1×5.954×0.5=3.27kN
次楞抗弯强度设计值[f]=17N/mm2。
σ=
Mmax
=
0.149×106
=
2.794N/mm2 < 17N/mm2
W
53.333×103
满足要求!
( 2) 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 = 21600×0.2=4320N/m=4.320N/mm;
次楞最大容许挠度值: l/250 =500/250 =2.0 mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
ν=
0.677ql4
=
0.677×4.320×5004
= 0.086mm < 2.0mm
100EI
100×10000×213.333×104
满足要求!
4、 梁侧模板主楞计算
主楞采用钢楞双根, 截面类型为:圆钢管48×3.5 间距: 0.50m 截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =5.08cm3;
截面惯性矩I =12.19cm4;
( 1) 强度验算
a、 主楞承受次楞传递的集中荷载P=3.27kN, 按集中荷载作用下三跨连续梁计算, 其计算跨度取穿梁螺栓间距, L=0.4m。
主楞计算简图(kN)
主楞弯矩图(kN.m)
b、 强度验算
最大弯矩Mmax=0.229kN·m
主楞抗弯强度设计值[f]=215N/mm2。
σ=
Mmax
=
0.229×106
=
22.539N/mm2 < 215N/mm2
W×2
5.080×103 ×2
满足要求!
( 2) 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=2.376kN, 主楞弹性模量: E = 206000N/mm2。
主楞最大容许挠度值: l/250 =400/250 = 2mm;
经计算主楞最大挠度Vmax=0.035mm < 2mm。
满足要求!
5、 梁底模板面板计算
面板采用竹胶合板, 厚度为12mm。 取梁底横向水平杆间距0.8m作为计算单元。
面板的截面抵抗矩W= 80.0×1.2×1.2/6=19.200cm3;
截面惯性矩I= 80.0×1.2×1.2×1.2/12=11.520cm4;
( 1) 强度验算
a、 梁底次楞为5根, 面板按连续梁计算, 其计算跨度取梁底次楞间距, L=0.15m。
b、 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×(24×0.9+1.5×0.9+0.35)+1.4×2]×0.8=22.15kN/m
q1=0.9×[1.35×(24×0.9+1.5×0.9+0.35)+1.4×0.7×2]×0.8= 24.06kN/m
根据以上两者比较应取q1= 24.06kN/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=1.418kN;N2=4.125kN;N3=3.351kN;N4=4.125kN;N5=1.418kN;
最大弯矩 Mmax = 0.058kN.m
梁底模板抗弯强度设计值[f] (N/mm2) =35 N/mm2;
梁底模板的弯曲应力按下式计算:
σ=
Mmax
=
0.058×106
=
3.021N/mm2 < 35N/mm2
W
19.200×103
满足要求!
( 2) 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 = 0.8×( 24×0.9+1.5×0.9+0.35) =18.64kN/m;
计算简图(kN)
面板弹性模量: E = 9000N/mm2;
经计算, 最大变形 Vmax = 0.058mm
梁底模板的最大容许挠度值: 150/250 =0.6 mm;
最大变形 Vmax = 0.058mm < 0.6mm
满足要求!
6、 梁底模板次楞计算
本工程梁底模板次楞采用方木, 宽度50mm, 高度80mm。
次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.0×8.0×8.0/6= 53.333cm3;
I=5.0×8.0×8.0×8.0/12= 213.333cm4;
( 1) 强度验算
最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和, 取受力最大的次楞, 按照三跨连续梁进行计算, 其计算跨度取次楞下水平横杆的间距, L=0.8m。
次楞计算简图 l=0.8m
荷载设计值 q = 4.125/0.8= 5.156kN/m;
最大弯距 Mmax =0.1ql2= 0.1×5.156×0.82= 0.330 kN.m;
次楞抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.330×106
=6.188N/mm2 < 17N/mm2
W
53.333×103
满足要求!
( 2) 挠度验算
次楞最大容许挠度值: l/250 =800/250 =3.2 mm;
验算挠度时不考虑可变荷载值, 只考虑永久荷载标准值:
q =3.195/0.8= 3.994N/mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
ν=
0.677ql4
=
0.677×3.994×8004
=0.519mm < 3.2mm
100EI
100×10000×213.333×104
满足要求!
7、 梁底横向水平杆计算
横向水平杆按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取梁底面板下次楞传递力。
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=1.658kN;N2=11.119kN;N3=1.658kN;
最大弯矩 Mmax=0.381kN.m;
最大变形 Vmax=0.102mm。
( 1) 强度验算
支撑钢管的抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 215N/mm2; ;
支撑钢管的弯曲应力按下式计算:
σ=
Mmax
=
0.381×106
=75.00
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