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上海嘉定南翔污水处理厂一期工程高大模板施工方案(69页)
上海嘉定南翔污水处理厂一期工程高大模板施工方案(69页).doc
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施工方案
上传人:l** 编号:454579 2022-07-18 69页 814KB
1、目录第一章.编制依据1第二章.工程概况12.1工程位置12.2设计概况12.3建设相关单位2第三章.工程重难点2第四章.施工进度安排3第五章.危险性较大的分部分项工程界定4 5.1危险性较大的分部分项工程界定4 5.2危险性较大的分部分项工程界定6 5.2.1危险性较大的分部分项工程范围6 5.2.2超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围6 5.2.3超过一定规模的危险性较大的模板支撑体系施工区域统计6 5.2.4超过一定规模的危险性较大的模板支撑体系分布位置图6第六章.施工工艺86.1施工准备86.2模板支撑体系介绍8 6.2.1池壁模板8 6.2.2 板、梁模板106.3模板、脚手架工2、程116.3.1 模板施工116.3.2脚手架施工116.4模板和脚手架施工技术保证措施126.4.1脚手架工程安全技术措施12模板工程安全技术措施16第七章.资源配置计划197.1人员配备197.2机械设备配置19第八章.施工安全保证措施208.1.组织保证208.2应急预案208.2.1快速反应机制208.2.2安全保证措施218.2.3 事故处置、善后处理措施21第九章.其他保证措施249.1质量保证措施249.1.1质量保证体系249.1.2 质量保证总体措施259.2季节施工措施259.2.1 冬期施工技术措施259.2.2夏期施工技术措施269.3 文明施工及职业健康保护措施26附3、件:模板支架计算书28第一章.编制依据(1)、嘉定南翔污水处理厂一期工程招标文件;(2)、嘉定南翔污水处理厂一期工程施工合同;(3)、嘉定南翔污水处理厂一期工程地质勘察报告;(4)、嘉定南翔污水处理厂一期工程设计图纸;(5)、简明施工计算手册(中国建筑工业出版社);(6)、钢结构设计规范(GB50017-2003);(7)、建筑结构荷载规范(GB50009-2012);(8)、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008);(9)、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程(JGJ130-2011);(10、本单位类似工程的施工经验和设计图纸交底内容;(111、国家和上海市及建筑行业有关水务、市4、政工程的施工技术、验收、安全生产、行业管理的规范、规程、文件等。第二章.工程概况2.1工程位置上海嘉定南翔污水处理厂一期工程位于上海市嘉定区南翔镇顺丰路与科盛路路口,北侧紧邻沪翔高速,东侧为吾尚浜,设计规模土建为10万吨/日,设备为5万吨/日。项目总建筑面积为15207.8平方米,其中地上为8185平方米,地下为7022.8平方米。本标段为上海嘉定南翔污水处理厂一期工程施工总承包工程,包括但不限于:施工现场清理及排除地下障碍物;地基与基础工程;构(建)筑物土建工程;给排水工程;地下箱体内除设备本体及设备配套提供的管配件之外的所有工程内容;地面上绿篱以西生产区范围内所有管线(除景观照明)均属本标5、段内容;绿篱以东红线范围内的热泵管线属本标段内容。设备采购不属于本标段。2.2设计概况2.2.1箱体箱体为地下两层结构,基坑面积约为29600m2,周长约700m。桩筏基础,底板下设抗拔PHC管桩;基坑围护采用钻孔灌注桩排桩结合三轴搅拌桩止水帷幕体系,围护桩与搅拌桩之间设压密注浆,支撑采用一道二道钢筋混凝土水平支撑(生反池区域设置型钢斜抛撑作为第三道支撑)体系。附图2、3、4:结构剖面图。表2-1 地下箱体开挖深度一览表区域底板顶标高(m)板厚(m)垫层厚度(m)底板垫层底标高(m)分区面积(m2)基坑挖深(m)安全等级应急池-4.5000.700.10-5.30038739.3二级生反池-96、.9000.751.500.10-11.51172015.5一级污泥处理区-5.5000.700.10-6.300274610.3二级-4.800.7/0.8(加厚)0.10-5.709.70(加厚)二级加氯消毒池/转盘滤池/过道-5.5000.500.10-6.100285910.1二级综合泵房-5.000.5/0.8(加厚)0.10-5.907639.90二级再生水处理-6.1500.5/0.8(加厚)0.10-5.704959.70二级高效沉淀池-7.7000.6/0.8(加厚)0.10-8.600191312.6一级二沉池-7.0000.6/0.8(加厚)0.10-7.900588817、1.9二级外接坡道-0.8000.700.10-1.60010805.6三级2.2.2东西两侧坡道东西两侧坡道为地下一层结构,西侧坡道基坑面积2062 m2,周长约477m;东侧坡道基坑面积2995m2,周长约691m;基坑开挖深度平均为5.5米。东西坡道采用桩筏基础,底板下设抗拔PHC管桩;基坑围护采用拉森IV钢板桩结合一道水平型钢围檩、东侧坡道局部采用放坡形式。2.3建设相关单位建设单位:南翔污水处理厂设计单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司监理单位:上海宏波工程咨询管理有限公司第三章.工程重难点在结构施工中,如何保证模板支架设计满足如下基本依据是本工程重点内容:(1)、应具有足8、够的承载能力、刚度和稳定性,应能可靠地承受新浇筑混凝土的自重、侧压力和施工过程中产生的荷载。(2)、构造简单,装拆方便,便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护。(3)、混凝土梁的施工应采用从跨中向两端对称进行分层浇筑,每层高度不得高于400mm。在施工中,由于异形结构较多,所以项目部使用拉杆加固方式,拉杆加固方式在施工中大量采用,安全可靠,施工成本小,加固简单易操作。第四章.施工进度安排在编制前,应对实施性施工组织设计进行详细研究,对总体工期有明确的了解,要结合土方开挖情况和可能在施工过程中遇到的影响工期的因素(如气候变化、大型节假日等)进行统筹规划,尽量避免因考虑不充分导致后期抢工。南翔污9、水处理厂一期工程项目总建筑面积为15207.8平方米,其中地上为8185平方米,地下为7022.8平方米。施工顺序为先期施工浅区底板,后施工深区底板,待深区墙体施工至浅区底板高度处,同时施工整个箱体,形成多工作面、流水线作业大干场面。两个施工区段,其中浅区底板面积为11816.54,池体结构有外接坡道、加氯消毒池、再生水处理、综合泵房、应急池、污泥处理区,分为一个施工区段。深区底板面积为19854.46,池体结构有二沉池、生反池、高效沉淀池,分为另一个施工区段。图4-1主体结构施工区段划分图根据工期策划,结构施工定在2016年6月1日开工,2016年12月31日全部完工。结构施工分为4个阶段:10、第一阶段为浅区底板施工,计划于2016年7月1日开始施工 ,2016年8月4日结束,历时35天;第二阶段为深区底板施工,计划于2016年7月31日开始施工,2016年9月18日结束,历时50天。第三阶段为深区主体结构施工,划于2016年9月15日开始施工,2016年10月31日结束,历时46天。第四阶段为剩余主体结构施工计划于2016年11月1日开始施工,2016年12月31日结束,历时61天。第五章 .危险性较大的分部分项工程界定5.1结构设计概况表5-1 结构概况一览表 主体 结构 形式水处理贮液池为地下现浇钢筋混凝土薄壁结构,筏板基础;操作层以上为现浇钢筋混凝土框架结构。主要结构尺寸 梁11、(mm):(1)生反池:4001200;300400(2)二沉池:4001200;300500(3)污泥处理区:4001200;300850(4) 高沉池、加氯消毒池、转盘滤池、综合泵房、再生水处理:200600;150225(5)应急池:300700;4001200板厚(mm):(1)生化池、二沉池、污泥处理区:200;250(2)高沉池、加氯消毒池、转盘滤池、综合泵房、再生水处理:100;125;200;250(3)应急池:200;300;400;600墙厚(mm):(1)生反池:350;700(2)二沉池:400;450;800(3)污泥处理区:300;400(4)高沉池、加氯消毒池、转12、盘滤池、综合泵房、再生水处理:150;200;350(5)应急池:405;500墙高(mm):(1)生反池:8900(2)二沉池:6000;5200;4950(3)污泥处理区:4100;4700;10550(4)高沉池、加氯消毒池、转盘滤池、综合泵房、再生水处理:3900(5)应急池:5300;5900 抗震设防等级 二级 人防 等级 /混凝土强度等级 及抗渗要求 基础 C30、C35 墙体 C30梁 C30 板 C30柱 C30 楼梯 C30 池壁、底板、顶板 C30、C35 垫层 C15 钢筋类别:HPB300;HRB400 5.2危险性较大的分部分项工程界定 5.2.1危险性较大的分部分13、项工程范围根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法,混凝土模板支撑工程:搭设高度5m及以上;搭设跨度10m及以上;施工总荷载10kN/m2及以上;集中线荷载15kN/m及以上;高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程定义为危险性较大的分部分项工程。 5.2.2超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法,混凝土模板支撑工程:搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上,施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上定义为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。超过一定规模的危险性较大的模板支撑体系施工区域统计 表5-2模板14、支撑高度8m的分布位置及搭设参数一览表池体轴线位置标高范围(绝对高程)板厚支设高度基础类型支撑架体选型生反池-9.9m-0.8m200mm8.9m基础底板扣件式钢管支 撑架污泥处理区-4.8m+6.0m250mm10.55m基础底板扣件式钢管支 撑架高沉池、加氯消毒池、转盘滤池、综合泵房、再生水处理-7.7m+4.4m250mm11.85m基础底板扣件式钢管支 撑架 5.2.4超过一定规模的危险性较大的模板支撑体系分布位置图 5.2.5最不利位置分布表5-3模板支撑最不利的分布位置及搭设参数一览表池体轴线位置标高范围(绝对高程)板厚支设高度基础类型支撑架体选型生反池-0.8m+4.4m250m15、m4.95m基础底板扣件式钢管支 撑架-9.9m-0.8m200mm8.9m二沉池-0.8m+4.4m250mm4.95m基础底板扣件式钢管支 撑架-7.0m-0.8m200mm6.0m污泥处 理区-4.8m+6.0m250mm10.55m基础底板扣件式钢管支 撑架应急池1010截面-4.5m+0.8m400mm4.9m基础底板扣件式钢管支 撑架55截面+0.8m+6.0m600mm4.6m高沉池、加氯消毒池、转盘滤池、综合泵房、再生水处理-7.7m+4.4m250mm11.85m基础底板扣件式钢管支 撑第六章.施工工艺6.1施工准备(1)项目部按照相关规范、文件中有关脚手架的要求,向架设和使16、用人员进行技术交底;(2)应按构配件的允许偏差的规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格产品不得使用;(3)经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。6.2模板支撑体系介绍6.2.1池壁模板(1) 墙采用1.5cm厚钢模板,模板尺寸为80*150cm,每块模板采用4根对拉螺栓。采用2483.0mm钢管作为竖向楞,竖向楞间距300mm,2483.0mm厚钢管做横向楞,横向楞间距1500mm,墙体固定采用M14、M16止水拉杆。立杆纵横距为900mm1200mm、步距1500mm。(2)池壁连接转角模板墙壁连接角用木方和小块双面覆膜胶合板制17、作角模,与大块双面覆膜胶合板采用子母口连接。外墙壁连接角不设角模,采用墙模端面硬拼,用钢管扣紧,再用木楔挤紧,从而保证外墙壁连接角方正。图6.1 墙模板支架截面图 板、梁模板(1)梁模采用尺寸为1220mm2440mm的15mm厚木胶板作为梁底和梁侧模板。梁底模面板下加劲肋的设置:300mm、400mm宽的梁下钉3根50mm100mm的木方子,梁底木方扁放,沿梁纵向布置,木方下用50mm100mm短木方做为次龙骨,间距300mm上部钉角钢和斜撑来固定梁模板侧模。底部采用圆钢管作为底部主龙骨,主龙骨间距500mm,梁的立杆支撑间距为400mm。步距为1500mm。扣件上下设置顶托和底托以便调节结18、构标高。 (2)梁侧模:梁侧模按照池壁加固形式加固,梁侧模外包梁底模。图6.2 梁模板支架截面图6.3模板、脚手架工程6.3.1 模板施工本工程采用泵送商品砼浇筑施工,对模板工程的施工的质量尤其是防漏浆、防跑浆等提出了更高的要求,为了确保工程创优,模板工程施工质量将按如下要求执行:模板安装支模前应先根据设计图纸弹出模板边线及模板的控制线,上下两相对应控制点连线的垂直度应通过测量一起检查,墙面模板检查和验收通过这些相对应控制点的连线。模板的接缝和错位不大于2.5mm,模板实测允许偏差见下表,其合格率严格控制在90以上。 表6-1 模板安装允许偏差表 项目名称允许偏差(mm)相邻两板表面高差3模板19、尺寸宽柱5梁、板0,-10高柱0,-5梁、板0,-10长0,-5表面平整度5柱模下部预留一个小洞,模内垃圾采用水冲,吸尘器通过小孔进行清理,清理完毕后柱模下脚外侧采用水泥沙浆护壁,防止漏浆。模板拆除模板拆除时间应满足有关规范要求。非承重模板拆除时,其结构强度应不小于2.5Mpa,承重模板拆除时,跨度在8m以上的结构,必须在混凝土强度达到100后方可进行。拆模时不要用力为后支先拆、先支后拆;先拆非承重模板、后拆承重模板。拆除跨度较大的梁底模时,应先从跨中开始,分别拆向两端。拆模时不要用力过猛过急,拆下来的模板应即使运走、并清理干净,板面刷油按规格分类堆码整齐。6.3.2脚手架施工钢管排架支撑采用20、48钢管搭设。主要布置间距0.91.2m,水平牵杠间距1.5m。但需考虑以下几点:第一道扫地杆距地面20cm;脚手架架设应考虑拆模方便,柱模及倒角模必须增加倒用次数;排架竖杆长度应与该位置板或梁模到下层板的净距对应,同时,排架竖杆设置的位置应综合考虑中间柱及壁柱模板及上层板下梁的固定,因而其位置可作适当调整,例如中间柱处须取消一根竖杆。但若竖杆间距0.8m则须将竖杆加密,以保证顶层水平杆挠度符合规范要求。排架水平杆标高应根据侧墙支撑、拉筋及中、顶板及梁高进行调整,水平杆施工时须严格保证其标高,以保证板模及梁底模的尺寸、稳定性及控制砼浇筑时上述结构的模板变形。水平杆施工长度应考虑与侧墙模对撑长度21、对应。6.4模板和脚手架施工技术保证措施6.4.1脚手架工程安全技术措施6.4.1.1脚手架搭设图6.3 支架左剖面图图6.4 支架正剖面图(1)步距、纵距、横距及立杆的垂直度每搭完一步脚手架后应按相关的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。(2)立杆搭设严禁将不通过外径的钢管混合使用;每根立杆底部应设置底座或垫板;开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后方可根据情况拆除;立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接搭接应符合下列规定:a.立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向22、错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;b.搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。(3)纵向水平杆搭设纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。(4)横向水平杆搭设主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;当使用木脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上;(23、5)纵向横向扫地杆搭设脚手架必须设置纵横向扫地杆:纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上;横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。(6)剪刀撑、横向斜撑等的搭设1)满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;2)高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑;每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在之间4524、60之间;剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm;横向斜撑应在同一节间,由底至顶层呈之字型连续布置;(7)脚手板1)作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150cm;2)当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻;3)脚手板的铺设可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设。脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长应取130150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不25、应小于100mm。(8)扣件安装1)扣件规格必须与钢管外径或相同;2)螺栓拧紧扭力矩不应小于40N*m,且不应大于65N*m;3)在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;4)对接扣件开口应朝上或朝内;5)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。6.4.1.2脚手架拆除6.4.1.2.1拆除脚手架前的准备工作1)应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;2)应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;3)应清除脚26、手架上杂物及地面障碍物;6.4.1.2.2拆除脚手架1)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;2)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;3)分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;4)卸料时应符合下列规定:a、各构配件严禁抛掷至地面;b、运至地面的构配件及时检查整修与保养并按品种规格随时码堆存放;6.4.2模板工程安全技术措施6.4.2.1模板吊装计划采用4台塔吊吊装模板支架,配备钢丝绳等相关设备。6.4.2.2模板安装A.模板安装要求模板施工采用双面覆膜胶合木板(15mm厚)和钢模两种样式,模板安装要求:(1)保证结构的形状尺寸及27、相互位置的准确。(2)梁及板使用新板已周转一次板材。保证模板支撑具有足够的强度、刚度和稳定性,能够承受新浇砼质量和侧压力,以及考虑施工时各种荷载。(3)安装构造简单,装拆方便,不妨碍钢筋绑扎,并缝合严密,保证砼浇捣时无漏浆现象。(4)模板长向拼接应错开布置,以增强模板的整体刚度。(5)根据模板的荷载和部位的刚度布置支撑系统。(6)安装钢模板前,要对模板进行打磨和上油,立模尽量避开雨天,若遇到大雨天气,要用彩条布覆盖模板。(7)中板和顶板的预拱度的设置根据设计图纸的要求进行,若图纸没有明确要求,则按照常规要求按2cm进行控制。B模板安装方法(1)梁模板的安装:梁模板安装时,按梁模长度等分顶撑间距28、,立中间部份的顶撑。顶撑底应打入木楔。安放侧板时,两头要钉牢在衬口档上,并在侧板底外侧铺上夹木,用夹木将两侧夹紧,并钉牢在顶撑帽木上,随即把斜撑钉牢。次梁模板安装时,垂直待主梁模板安装完毕并校正后才能进行,其底板及侧板两头是钉牢在主梁模板缺口处的衬口档上。次梁模板的两侧板外侧要按搁栅底标高钉上托木。梁模板安装时应校对正确,拉中线进行检查,复校各梁模中心位置是否对正,待平板模板安装后,检查并调整标高,将木楔钉牢在垫板上,当梁的跨度在4.0m或4.0m以上时,在梁模的跨中要起拱,起拱高度为梁板跨度的0.1%0.3%。(2) 楼板模板安装:板模板安装时,先在梁模板的两侧板分别弹水平线,水平线标高应为29、平板底标高减去平板模板厚度及搁栅高度,然后按水平线钉上托木,托木上口与水平线相齐,再把靠梁模旁的搁栅行摆上,分搁栅间距,摆中间部份的搁栅,最后在搁栅上铺钉平板模板。为了方便于拆除换板,只在模板端部或接头处钉牢,中间尽量少钉。如用定型胶合板则铺在搁栅上即可。平板模板铺好后,应进行模板面标高的水平全面检查复核标准,如有不符合,应进行调整准确。C模板安装质量要求必须符合混凝土结构工程施工及验收规范(GB 50204-2002)及相关规范要求。即模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。 eiiQF)KU (1)主控项目 #f.skD 1)安装现30、浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。 tk)pSZY 2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。 U5 !y_Uk (2) 一般项目 DlZ4m,C)O 1)对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,无误后,方可模板安装。 Q8ZXQGQB 2)模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,平整度不超过2mm; os%XN 3)模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。 W&S (4)顶板模板标高控制 F+J;xU 每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土31、墙上的500线,根据层高及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。 Ivs=|X (5)模板的变形控制 2xs%lIsup 1)墙模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。 I-16800N。 一般位置:按公式计算拉杆承受拉力P=45.8*1.5*0.8/4=13.74N所以查表8-11对拉螺栓力学性能表得选M14,容许拉力17800N13740N。2.2.4对拉螺栓强度验算结论 对于浇筑速度快(每小时浇筑高度2.5m左右)的墙体,采用M16对拉螺栓;对于浇筑速度慢(每小时浇筑高度小于2m)的墙体,采用M14对拉螺栓。对拉螺栓强度充分满足要求。2.3墙模板强度计算2.3.1计算模32、型墙采用1.5cm厚钢模板,模板尺寸为80*150cm,采用2483.0mm钢管作为内楞,内楞间距300mm,2483.0mm厚钢管做外楞,外楞间距1500mm,立杆纵横距为900mm1200mm、步距1500mm。根据建筑施工计算手册第二版P347介绍,计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时,纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,计算跨度取纵距la,横向水平杆宜按简支梁计算,计算跨度L0,取值为横距lb,P432介绍,模板按连续梁计算。2.3.2荷载计算墙侧模板受到的新浇混凝土侧压力,F=44.4KN/m2侧压力计算参见上述。另外对厚度小于等于100mm的墙,受到振捣混凝土时产生的荷载,对垂直面模板可采33、用4.0kN/m2(标准荷载值);对厚度大于100mm的墙受到倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载,其荷载标准值按建筑施工计算手册第二版表8-23采用。F=2kN/m2则作用于模板的总荷载设计值为q=44.4*1.2+2*1.4=56.08kN/m22.3.3材料力学性能钢模板的弹性模量E=200GPa钢模板截面抗性矩W=m3钢模板惯性矩双钢管截面抗性矩W=2(D4-d4)/(32D)=8986mm3双钢管惯性矩I=2.16*10-7m4弹性模量E=200GPa2.3.4模板受力分析采用StructuralMechanics(BETA)电算,下述没有算式的结果均由此软件得出。(1) 强度验算34、按跨度为0.3m的简支四跨连续梁考虑计算模板强度及刚度,计算宽度按0.8m计:均布荷载q=56.08*0.8=44.9KN/m最大弯矩:M=0.43kNm;拉应力:=M/W =11.5MPa;抗弯强度:=11.5=205MPa。 故模板强度满足要求。(2)挠度检算最大挠度:V=0.1mmf=0.3/400=0.75mm;复核:=0.08mmf=0.3/400=0.75mm;其中Kw为挠度系数,从附表2-14中查得为0.967; 故模板挠度满足要求。2.3.5内楞验算(1)强度验算内楞选用尺寸为2483.0mm厚钢管,跨度L=0.9m,宽度按0.3m计算。均布荷载q=56.08*0.3=16.835、KN/m根据建筑施工计算手册第二版452页,内楞承受模板、墙模板作用的荷载按三跨连续梁计算,其强度按下式验算:M=1/10*ql2=M/Wf式中M内楞的最大弯矩;q作用在内楞上的荷载;L内楞计算长度;W内楞截面抗性矩。故,最大弯矩M=1/10*16.8*0.92=1.36kNm 拉应力:=M/W =151.3MPa;抗弯强度:=151.3=205MPa。 故模板强度满足要求。(2) 刚度计算根据建筑施工计算手册第二版452页,内楞挠度按下式计算:l/400故最大挠度=1.63mmf=0.9/400=2.25mm故模板挠度满足要求。2.3.6外楞验算外楞的作用主要是加强各部位的连接及模板的整体刚36、度,不是一种受力杆件,按支承内楞需要设置,可不进行计算。3. 中板、顶板工况一体系验算3.1中板、顶板计算模型工况:顶板板厚0.2m,净空8900mm,为保证计算结果有充分的可靠性,计算模型为板厚0.2m,净空10m,此部分设计为采用15mm竹胶板作为面板。次龙骨用100mm*100mm方木,间距200mm布置,主龙骨用双48*3.0钢管,间距600mm,计算模型以立杆纵横距为900mm1200mm、步距1500mm计算。扣件上设置顶托以便调节结构标高和预拱度。根据建筑施工计算手册第二版P347介绍,计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时,纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,计算跨度取纵距la,横向水平37、杆宜按简支梁计算,计算跨度L0,取值为横距lb,P432介绍,模板按连续梁计算。钢管立杆按横距900mm,纵距1200mm,步距1500mm计算。步距不足1500mm时不取消横杆纵杆,故最大步距为1500mm。10m高处按7步算。3.2中板、顶板计算分析荷载计算 依据为建筑施工计算手册第二版8.7.1模板荷载及有关规定,下述取值均符合此规定。模板自重:0.3kN/m2混凝土自重:kN/m2钢筋自重:kN/m2;施工人员及设备荷载标准值:均布荷载取2.5kN/m2,另应以集中荷载2.5kN再行验算;比较两者所得的弯矩值,按其中较大者取用;荷载组合:q=kN/m2竹胶板技术指标以及力学性能 现场采38、用15mm厚双面胶和板为模板,其主要技术指标如下:静弯曲强度:=60MPa,弹性模量:E=10000MPa,密度:=10kN/m3。模板力学参数(取1000mm宽计):截面抵抗矩:=3.75104mm3=3.7510-5m3惯性矩: =2.81105mm4=2.8110-7m43.2.3模板受力分析(1)强度检算按跨度为0.2m的简支四跨连续梁考虑计算模板强度及刚度,计算宽度按1m计: 均布荷载:q=qb=9.881=9.88N/m;q=9.88kN/m只受均布荷载时:集中荷载在第一跨时:集中荷载在第二跨时:模板受力计算简图最大弯矩:M=0.128kNm;拉应力:=M/W =3.4MPa;抗弯39、强度:=3.4=11MPa。 故模板强度满足要求。(2)挠度检算=0.04mmf=0.2/400=0.5mm其中Kw为挠度系数,从附表2-14中查得为0.967; 故模板挠度满足要求。模板下横向肋骨受力分析(上层)(1)计算基础数据横向肋骨选用选用尺寸为10cm10cm方木,跨度L=0.9m,宽度按0.2m计算。按一跨简支梁计算。方木的弹性模量取11000 MPa。截面抵抗矩:=1.6710-4m3惯性矩: =8.3310-6m4均布荷载:q=9.880.2=1.98kN/m(2)强度检算按一跨0.9m简支梁计算横向肋骨方木强度及刚度:q=1.98N/m只受均布荷载时:受集中荷载时:横向肋骨受40、力计算简图只受均布荷载时跨中最大弯矩:=0.2kNm0.76kNm故M=0.76kNm拉应力:=4.55MPa;抗弯强度:=4.55=14.5MPa。 故横向方木强度满足受力要求。(3)挠度检算=0.19mmf=0.9/400=2.25mm故横向方木挠度满足要求。模板下纵向肋骨受力分析(下层)(1)计算基础数据纵向肋骨选用选用尺寸为48*3.0钢管2根,按三跨连续梁计算,跨度L=1.2m,宽度按0.6m计算。则均布荷载:q=9.880.6=5.93kN/m(2)强度检算按三跨1.2m简支梁计算纵向肋骨钢管强度及刚度: q=5.93kN/m只受均布荷载 集中荷载在中跨时:集中荷载在边跨时:纵向肋41、骨受力计算简图最大弯矩:1.24kNm;双钢管截面抗性矩W=2(D4-d4)/(32D)=8986mm3双钢管惯性矩I=2.16*10-7m4弹性模量E=200GPa拉应力:=138.0MPa;抗弯强度:=138.0=205MPa。故纵向钢管强度满足受力要求。(3)挠度检算=2.8mmf=1.2/400=3.0mm故纵向钢管挠度满足要求。钢管支架受力计算分析采用D48mm壁厚3.0mm的标准建筑钢管,其立杆横距900mm,纵距1200mm,横杆步距1500mm。(1)此钢管力学参数及其他参数如下:钢管截面积:Am= 424 mm2;回转半径:= 15.9 mm;截面抵抗矩:W=m3脚手架立杆的42、计算长度系数:按建筑施工计算手册中表7-16查得=1.47;计算长度附加系数k=1.155;立杆步距h=1.5m;风荷载高度变化系数z,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部z=0.740; 风荷载体型系数s:s=1.3=1.30.876=1.138;为挡风系数,考虑了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。0-基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:0=0.3kN/m2;经计算得到,风荷载标准值为:风荷载标准值计算:k=zs0k=0.7401.1380.3=0.253kN/m2;(2) 立杆的轴向力设计值。 JGJ130第5.4.4条规定,计算立杆段的轴向力设计值N43、,应按下列公式计算: N=1.2NGK+1.4NQK NGK永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和(kN) NQK可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和(kN) 关于永久荷载、可变荷载标准值的计算,JGJ130规范是这样规定的: 第 4.1.4 用于砼结构施工的支撑架上的永久荷载与可变荷载,应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JGJ162的规定。 JGJ162:4.1.1条 永久荷载标准值应符合下列规定:1.模板及其支架自重标准值(G1k)2.新浇筑砼自重标准值(G2k) 3.钢筋自重标准值(G3k) 4.当采用内部振捣器时,新浇筑砼作用于模板侧压力标准值(G4k),这一项对于满堂支撑架没有44、。 4.1.2条 可变荷载标准值应符合下列规定: 1.施工人员及设备荷载标准值(Q1k) 2.振捣砼时产生的荷载标准值(Q2k) 3.倾倒砼时,对垂直面模板产生的水平荷载(Q3k),这一项对于满堂支撑架没有。 JGJ162-2008 由可变荷载效应控制的组合S=GGik+Q1Q1kS=GGik+0.9QiQik 由永久荷载效应控制的组合:S=GGik+QiciQik荷载计算(按规范JGJ162-2008规定计算):模板及支架自重G1k:按规范表4.1.1 取0.75KN/m2,并按高度折算得:0.75/4*10=1.88KN/m2 新浇筑砼自重G2k=0.2*24=4.8KN/m2 钢筋自重G45、3k=1.1*0.2=0.22KN/m2 施工人员及设备荷载Q1k:按规范JGJ162,当计算支架立柱及其他支承结构构件时,取1.0KN/m2,按规范JGJ130第4.2.4条:永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准值总和不大于4.2kN/m2时,施工均匀荷载标准值应按本规范表4.2.2采用。(2-3kn/m2);永久荷载与可变荷载标准值总和大于4.2kN/m2时,应符合下列要求:1)作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0kN/m2;大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算;2)用于砼结构施工时,作业层上荷载标准值的取值应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JGJ162的规定。 振捣砼时产生的46、荷载Q2k:对水平面模板可采用2KN/m2 JGJ162-2008 由可变荷载效应控制的组合 S=GGik+Q1Q1kN=1.2*(1.88+4.8+0.22)+1.4*1=9.68kN/m2 S=GGik+0.9QiQikN=1.2*(1.88+4.8+0.22)+0.9*1.4*(1+2)=7.716+3.78=12.06kN/m2由永久荷载效应控制的组合: S=GGik+QiciQikN=1.35*(1.88+4.8+0.22)+1.4*0.7*(1+2)=8.68+2.94=13.6kN/m2 立杆的轴向力设计值N=13.6*0.8*1.2=13.6kN (3)立杆稳定性计算 立杆段由47、风荷载设计值产生的弯矩:Mw=0.851.4klah2/10=0.081kNm;立杆长细比:=l0/ 而l0=kh=1.1551.471.5=2.5467m 则=l0/= 2.54670.0159=160.2查表得:轴心受压稳定系数= 0.273则钢管抗压强度为:MPa而48mm钢管的抗压强度设计值=205MPa,故立杆稳定性满足要求。3.2.7连接扣件的抗滑承载力验算 (1)计算依据 纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑移承载力应符合下列规定:RRc公式中R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;Rc扣件抗滑承载力设计值; 查(JGJ130-2011)得到直角扣件和旋转扣件抗滑承载48、力设计值为8kN。 由于纵向或横向水平杆与立杆连接时,将所有力传递给立杆,其立杆轴心设计值为N,计算公式如下:不组合风荷载时:N=1.2NGK+1.4NQK组合风荷载时:N=1.2NGK+0.9*1.4NQKNGK永久荷载对立杆产生的轴向力标准值综合(KN)NQK可变荷载对立杆产生的轴向力标准值综合(KN)(2) 强度计算永久荷载对立杆产生的轴向力荷载值:钢管、扣件重力按建筑施工计算手册表7-17,l=1.2m,h=1.5m查得,NG1K=6*0.380/2=1.14kN脚手架附设构件及物品重力按建筑施工计算手册表7-18,b=0.9m,l=1.2m查得,NG2K=1.372/2=0.686k49、N钢筋混凝土自重,钢筋混凝土楼板自重为25.1kN/m3,NG3K=25.1*1.2*0.9*0.2/2=2.7kNNG=2.7+1.14+0.686=4.5kN按建筑施工计算手册表7-19,b=0.9m,l=1.2m,均布施工荷载为2.0kN/m2查得,NQK=3.36/2=1.68kN考虑风荷载按以下公式计算:N=1.2NGK+0.9*1.4NQK其中风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式为:Mw=0.851.4klah2/10=0.081kNm;经计算不组合风荷载时N=1.2*4.5+1.4*1.68=7.7kN8kN;组合风荷载时N=1.2*4.5+0.9*1.4*1.68+0.9*50、1.4*1.2*0.081/0.9=7.6kN8kN; 经计算扣件抗滑移承载力符合要求。3.2.8脚手架立杆底座和地基承载力计算(1)立杆底座验算:NRdN脚手架立杆传至基础顶面的平均轴向力设计值;N=13.6kNRd底座承载力(抗压)设计值,一般取40kN;经计算,立杆底座验算满足要求。(2) 立杆地基承载力验算:Ad立杆基础的计算底面积;Ad=0.16m2,地基承载力特征值,取315kN/m2;Kc脚手架地基承载力调整系数,对岩石、混凝土取1.0;所以,故立杆地基承载力验算满足要求。3.2.9计算结果说明本工程工况较复杂,脚手架形式多样,上述计算取最不利工况,验算满足要求,故其他工况也满足51、要求,不对其他工况做具体计算。4.中板、顶板工况二体系验算4.1中板、顶板计算模型工况二:板厚0.3m,净空4.9m,为保证计算结果有充分的可靠性,计算模型为板厚0.3m,净空5.0m,此部分设计为采用15mm竹胶板作为面板。次龙骨用100mm*100mm方木,间距200mm布置,主龙骨用双48*3.0钢管,间距600mm,计算模型以立杆纵横距为900mm1200mm、步距1500mm计算。扣件上设置顶托以便调节结构标高和预拱度。根据建筑施工计算手册第二版P347介绍,计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时,纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,计算跨度取纵距la,横向水平杆宜按简支梁计算,计算跨度L0,52、取值为横距lb,P432介绍,模板按连续梁计算。钢管立杆按横距900mm,纵距1200mm,步距1500mm计算。5.0m高处按3步算。4.2中板、顶板计算分析4.2.1荷载计算 依据为建筑施工计算手册第二版8.7.1模板荷载及有关规定,下述取值均符合此规定。模板自重:0.3kN/m2混凝土自重:kN/m2钢筋自重:kN/m2;施工人员及设备荷载标准值:均布荷载取2.5kN/m2;荷载组合:q=kN/m24.2.2竹胶板技术指标以及力学性能 现场采用15mm厚双面胶和板为模板,其主要技术指标如下:静弯曲强度:=60MPa,弹性模量:E=10000MPa,剪切强度:1.4N/mm2,密度:=1053、kN/m3。模板力学参数(取1000mm宽计):截面抵抗矩:=3.75104mm3=3.7510-5m3惯性矩: =2.81105mm4=2.8110-7m44.2.3模板受力分析(1)强度检算按跨度为0.2m的简支四跨连续梁考虑计算模板强度及刚度,计算宽度按1m计: 均布荷载:q=qb=12.91=12.9N/m;q=12.9kN/m模板受力计算简图剪力图弯矩图变形图最大剪力:1.57kN最大弯矩:M=0.055kNm;拉应力:=M/W =1.5MPa;抗弯强度:=1.5=11MPa。抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=1.57kN截面抗剪强度计算值 T=31570/(21054、00.015.0)=0.157N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算 TT,满足要求。 故模板强度满足要求。(2)挠度检算=0.07mmf=0.2/400=0.5mm其中Kw为挠度系数,从附表2-14中查得为0.967; 故模板挠度满足要求。4.2.4模板下横向肋骨受力分析(上层)(1)计算基础数据横向肋骨选用选用尺寸为10cm10cm方木,跨度L=0.9m,宽度按0.2m计算。按一跨简支梁计算。方木的弹性模量取11000 MPa。截面抵抗矩:=1.6710-4m3惯性矩: =8.3310-6m4均布荷载:q=12.90.2=2.58kN/m(2)强度检算按一跨055、.9m简支梁计算横向肋骨方木强度及刚度:q=2.58kN/m横向肋骨受力计算简图剪力图弯矩图变形图只受均布荷载时跨中最大弯矩:=0.26kNm拉应力:=1.55MPa;抗弯强度:=1.55=14.5MPa。抗剪计算 T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=1.16kN截面抗剪强度计算值 T=31160/(2100.0100.0)=0.174N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算 TT,满足要求。 故横向方木强度满足受力要求。(3)挠度检算=0.25mmf=0.9/400=2.25mm故横向方木挠度满足要求。4.2.5模板下纵向肋骨受力分析(下层)(1)计算基础数56、据纵向肋骨选用选用尺寸为48*3.0钢管2根,按三跨连续梁计算,跨度L=1.2m,宽度按0.6m计算。则均布荷载:q=12.90.6=7.74kN/m(2)强度检算按三跨1.2m简支梁计算纵向肋骨钢管强度及刚度: q=7.74kN/m纵向肋骨受力计算简图剪力图弯矩图变形图最大弯矩:1.11kNm;双钢管截面抗性矩W=2(D4-d4)/(32D)=8986mm3双钢管惯性矩I=2.16*10-7m4弹性模量E=200GPa拉应力:=123.5MPa;抗弯强度:=123.5=205MPa。故纵向钢管强度满足受力要求。(3)挠度检算=2.5mmf=1.2/400=3.0mm故纵向钢管挠度满足要求。457、.2.6钢管支架受力计算分析采用D48mm壁厚3.0mm的标准建筑钢管,其立杆横距900mm,纵距1200mm,横杆步距1500mm。(1)此钢管力学参数及其他参数如下:钢管截面积:Am= 424 mm2;回转半径:= 15.9 mm;截面抵抗矩:W=m3脚手架立杆的计算长度系数:按建筑施工计算手册中表7-16查得=1.47;计算长度附加系数k=1.155;立杆步距h=1.5m;风荷载高度变化系数z,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部z=0.740; 风荷载体型系数s:s=1.3=1.30.876=1.138;为挡风系数,考虑了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。058、-基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:0=0.3kN/m2;经计算得到,风荷载标准值为:风荷载标准值计算:k=zs0k=0.7401.1380.3=0.253kN/m2;(3) 立杆的轴向力设计值。 JGJ130第5.4.4条规定,计算立杆段的轴向力设计值N,应按下列公式计算:N=1.2NGK+1.4NQK NGK永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和(kN) NQK可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和(kN) 关于永久荷载、可变荷载标准值的计算,JGJ130规范是这样规定的: 第 4.1.4 用于砼结构施工的支撑架上的永久荷载与可变荷载,应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JG59、J162的规定。 JGJ162:4.1.1条 永久荷载标准值应符合下列规定:1.模板及其支架自重标准值(G1k)2.新浇筑砼自重标准值(G2k) 3.钢筋自重标准值(G3k) 4.当采用内部振捣器时,新浇筑砼作用于模板侧压力标准值(G4k),这一项对于满堂支撑架没有。 4.1.2条 可变荷载标准值应符合下列规定: 1.施工人员及设备荷载标准值(Q1k) 2.振捣砼时产生的荷载标准值(Q2k) 3.倾倒砼时,对垂直面模板产生的水平荷载(Q3k),这一项对于满堂支撑架没有。 JGJ162-2008 由可变荷载效应控制的组合S=GGik+Q1Q1kS=GGik+0.9QiQik 由永久荷载效应控制的60、组合:S=GGik+QiciQik荷载计算(按规范JGJ162-2008规定计算):模板及支架自重G1k:按规范表4.1.1 取0.75KN/m2,并按高度折算得:0.75/4*5=0.94KN/m2 新浇筑砼自重G2k=0.3*24=7.2KN/m2 钢筋自重G3k=1.1*0.3=0.33KN/m2 施工人员及设备荷载Q1k:按规范JGJ162,当计算支架立柱及其他支承结构构件时,取1.0KN/m2,按规范JGJ130第4.2.4条:永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准值总和不大于4.2kN/m2时,施工均匀荷载标准值应按本规范表4.2.2采用。(2-3kn/m2);永久荷载与可变荷载标准61、值总和大于4.2kN/m2时,应符合下列要求:1)作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0kN/m2;大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算;2)用于砼结构施工时,作业层上荷载标准值的取值应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JGJ162的规定。 振捣砼时产生的荷载Q2k:对水平面模板可采用2KN/m2 JGJ162-2008 由可变荷载效应控制的组合 S=GGik+Q1Q1kN=1.2*(0.94+7.2+0.33)+1.4*1=11.6kN/m2 S=GGik+0.9QiQikN=1.2*(0.94+7.2+0.33)+0.9*1.4*(1+2)=7.716+3.78=13.9kN/m262、由永久荷载效应控制的组合: S=GGik+QiciQikN=1.35*(0.94+7.2+0.33)+1.4*0.7*(1+2)=8.68+2.94=14.4kN/m2 立杆的轴向力设计值N=14.4*0.8*1.2=13.8kN (3)立杆稳定性计算 立杆段由风荷载设计值产生的弯矩:Mw=0.851.4klah2/10=0.081kNm;立杆长细比:=l0/ 而l0=kh=1.1551.471.5=2.5467m 则=l0/= 2.54670.0159=160.2查表得:轴心受压稳定系数= 0.273则钢管抗压强度为:MPa而48mm钢管的抗压强度设计值=205MPa,故立杆稳定性满足要求。63、4.2.7连接扣件的抗滑承载力验算 (1)计算依据 纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑移承载力应符合下列规定:RRc公式中R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;Rc扣件抗滑承载力设计值; 查(JGJ130-2011)得到直角扣件和旋转扣件抗滑承载力设计值为8kN。 由于纵向或横向水平杆与立杆连接时,将所有力传递给立杆,其立杆轴心设计值为N,计算公式如下:不组合风荷载时:N=1.2NGK+1.4NQK组合风荷载时:N=1.2NGK+0.9*1.4NQKNGK永久荷载对立杆产生的轴向力标准值综合(KN)NQK可变荷载对立杆产生的轴向力标准值综合(KN)(3) 强度计算永久荷载对立杆64、产生的轴向力荷载值:钢管、扣件重力按建筑施工计算手册表7-17,l=1.2m,h=1.5m查得,NG1K=3*0.380/2=0.57kN脚手架附设构件及物品重力按建筑施工计算手册表7-18,b=0.9m,l=1.2m查得,NG2K=(0.3+0.036+0.0376+0.040)*0.9=0.37kN钢筋混凝土自重,钢筋混凝土楼板自重为25.1kN/m3,NG3K=25.1*1.2*0.9*0.3/2=4.05kNNG=4.05+0.37+0.57=4.99kN按建筑施工计算手册表7-19,b=0.9m,l=1.2m,均布施工荷载为1.0kN/m2查得,NQK=2.52/2=1.26kN考虑65、风荷载按以下公式计算:N=1.2NGK+0.9*1.4NQK其中风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式为:Mw=0.851.4klah2/10=0.081kNm;经计算不组合风荷载时N=1.2*4.99+1.4*1.26=7.8kN8kN;组合风荷载时N=1.2*4.99+0.9*1.4*1.26+0.9*1.4*1.2*0.081/0.9=7.7kN8kN; 经计算扣件抗滑移承载力符合要求。4.2.8脚手架立杆底座和地基承载力计算(1)立杆底座验算:NRdN脚手架立杆传至基础顶面的平均轴向力设计值;N=13.8kNRd底座承载力(抗压)设计值,一般取40kN;经计算,立杆底座验算满足要求。66、(3) 立杆地基承载力验算:Ad立杆基础的计算底面积;Ad=0.16m2,地基承载力特征值,取315kN/m2;Kc脚手架地基承载力调整系数,对岩石、混凝土取1.0;所以,故立杆地基承载力验算满足要求。4.2.9计算结果说明本工程工况较复杂,脚手架形式多样,上述计算取最不利工况,验算满足要求,故其他工况也满足要求,不对其他工况做具体计算。5.连墙件计算:5.1计算依据连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018)、钢结构设计规范(GB50017)、混凝土结构设计规范(GB50010)等的规定计算1. 连接件的轴向力设计值应按下式计算: Nl=Nlw+N67、0其中 Nlw=1.4kAW式中Nl连墙件轴向力设计值(kN);Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值;AW每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积N0连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),双排架取5;其他符号意义同前。2.扣件连墙件的连接扣件应按式(7-4)验算抗滑承载力。3.螺栓、焊接连墙件与预埋件的设计承载力应大于扣件抗滑承载力设计值Rc。5.2说明本次施工目前不设置连墙件,暂时不做计算。6.梁模板支架体系验算6.1计算模型及依据规范 最不利截面梁截面1200mm*400mm,净空4000mm。梁模采用尺寸为1220mm2440mm的15mm厚木胶板作为梁底和梁侧模板。梁底68、模面板下加劲肋的设置:300mm、400mm宽的梁下钉3根50mm100mm的木方子,梁底木方扁放,沿梁纵向布置,木方下用50mm100mm短木方做为次龙骨,间距300mm上部钉角钢和斜撑来固定梁模板侧模。底部采用圆钢管作为底部主龙骨,主龙骨间距500mm,梁的立杆支撑间距为400mm。步距为1500mm。扣件上下设置顶托和底托以便调节结构标高。 依据规范:混凝土结构工程施工规范GB 50666-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结69、构设计规范GB50010-2010建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-20086.2计算参数:方木的弹性模量取11000 MPa。双钢管截面抗性矩W=2(D4-d4)/(32D)=8986mm3双钢管惯性矩I=2.16*10-7m4弹性模量E=200GPa钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为4.0m,梁截面 BD=1200mm400mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.40m,立杆的步距 h=1.50m,面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量10000.0N70、/mm2。木方50100mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量11000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管483.0mm。扣件计算折减系数取1.00。采用的钢管类型为483.0。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。6.3模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。6.3.1荷载的计算:钢筋砼自重取26kN/m3,即砼产生的面荷载:q1=0.41.226=12.48kN/m振捣砼产生的荷载:q2=2.0*0.4=0.8kN/m;楼板71、模板自重产生的荷载:q3=0.5*0.4=0.2kN/m荷载组合:q=1.2(12.48+0.2)+1.40.8=16.3kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=0.40.0150.015/6=1.5*10-3m3; I=0.40.0153/12=1.125*10-7m4;计算简图弯矩图(N.m)剪力图(N)变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.22kN N2=2.04kN N3=1.22kN最大弯矩M=0.082kN.m最大变形V=0.1mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=M/W=0.0821072、00/(1.5*10-3)=0.055N/mm2面板的抗弯强度设计值 f,取15.00N/mm2;面板的抗弯强度验算ff,满足要求。(2)抗剪计算截面抗剪强度计T=3Q/2bh=32037.5/(240015)=0.51N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2面板抗剪强度验算 TT,满足要求。(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.1mm面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求。6.4梁底支撑方木的计算梁底方木计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载 q=2.04/0.4=5.1kN/m最大弯矩 M=0.1ql2=0.15.10.40.4=0.082kNm最大剪力73、 Q=0.60.45.1=1.22kN最大支座力 N=1.10.45.1=2.24kN方木的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=51010/6=83.3cm3; I=583/12=213.3cm4;(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=M/W =0.082106/83300=0.98N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。(2)木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31220/(250100)=0.366N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木74、方的抗剪强度计算满足要求。(3)木方挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)最大变形v=0.677ql4/100EI=0.67716.34004/(10011000213300)=1.20mm木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求。6.5托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 N1=1.22/0.4*0.3=0.915kN N2=2.04/0.4*0.3=1.53kN N3=1.22/0.4*0.3=0.915kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.090kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(Nm)托梁75、剪力图(N)托梁变形图(mm)经过计算得到最大支座 F= 5.938kN经过计算得到最大变形 V= 1.919mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 8.98cm3;截面惯性矩 I = 21.56cm4;(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f=M/W=1.365106/1.05/8982.0=144.73N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。(2)顶托梁挠度计算最大变形 v = 1.119mm顶托梁的最大挠度小于500.0/400,满足要求。6.6立杆的稳定性计算6.6.1按扣件脚手架规范计算立杆稳定性:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中 N立杆的轴心76、压力设计值,它包括:横杆的最大支座反力 N1=5.94kN (已经包括组合系数)脚手架钢管的自重 N2=0.901.351.058=1.286kN顶部立杆段,脚手架钢管的自重 N2=0.901.350.149=0.181kN非顶部立杆段 N=5.938+1.286=7.224kN顶部立杆段 N=5.938+0.181=6.119kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 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 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); f钢管立杆抗压77、强度设计值,f = 205.00N/mm2; l0计算长度 (m);参照扣件式规范2011,由公式计算 顶部立杆段:l0 = ku1(h+2a) k计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.185; u1,u2计算长度系数,参照扣件式规范附录C表; a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.5m;顶部立杆段:a=0.5m时,u1=1.204,l0=2.649m;=2649/16.0=166, =0.256=6119/(0.256423.9)=56.387N/mm2立杆的稳定性计算 f,满足要求。考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式78、 MW=0.91.4Wklah2/10其中 Wk风荷载标准值(kN/m2); Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2 h立杆的步距,1.50m; la立杆迎风面的间距,0.90m; lb与迎风面垂直方向的立杆间距,0.40m;风荷载产生的弯矩 Mw=0.900.91.40.2250.9001.5001.200/10=0.033kN.m; Nw考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;顶部立杆Nw=5.938+0.901.3500.149+0.900.91.4000.033/0.450=6.202kN非顶部立杆Nw=5.938+0.901.3501.058+0.979、00.91.4000.033/0.450=7.308kN顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.596,l0=3.026m;=3026/16.0=189.719, =0.201=6202/(0.201423.9)+33000/4491=80.157N/mm2a=0.5m时,u1=1.204,l0=3.139m;=3139/16.0=196.792,=0.188=6202/(0.188423.9)+33000/4491=85.328N/mm2依据规范做承载力插值计算 a=0.050时,=77.571N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求。非顶部立杆段:u2=2.062,l0=2.932m;=280、932/16.0=183.835,=0.214=7308/(0.214423.9)+33000/4491=88.045N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求。6.6.2按模板规范计算立杆稳定性:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:其中 N立杆的轴心压力最大值,它包括: 横杆的最大支座反力 N1=5.938kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2=0.901.350.1198.900=1.286kN N = 5.938+1.286=7.224kN i计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; A立杆净截面面积,A=4.239cm2; W立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491c81、m3; f钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.05m; h最大步距,h=1.20m; l0计算长度,取1.204(1.200+20.050)=2.649m; 长细比,为2649/16.0=166 210 满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.256;经计算得到=7224/(0.256424)=66.554N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算f,满足要求。考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.91.4Wklah2/10其中 Wk风82、荷载标准值(kN/m2); Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2 h立杆的步距,1.20m; la立杆迎风面的间距,0.90m; lb与迎风面垂直方向的立杆间距,0.45m;风荷载产生的弯矩Mw=0.900.91.40.2250.9001.2001.200/10=0.033kN.m; Nw考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值; Nw=5.938+0.901.351.058+0.900.91.40.033/0.450=7.308kN经计算得到=7308/(0.716424)+33000/4491=31.444N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算f,满足要83、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。6.7模板支架整体稳定性计算依据混凝土结构工程施工规范GB 50666-2011:模板支架应按混凝土浇筑前和混凝土浇筑时两种工况进行抗倾覆验算。支架的抗倾覆验算应满足下式要求:0M0Mr式中: M0支架的倾覆力矩设计值; Mr支架的抗倾覆力矩设计值。支架自重产生抗倾覆力矩: MG1=0.91.0580.4模板自重产生抗倾覆力矩: MG2=0.90.200.40.9钢筋混凝土自重产生抗倾覆力矩: MG3=0.925.500.40.8000.9风荷载产生的倾覆力矩: wk=0.301.2500.6=0.225kN/m2 Mw=1.84、40.2250.8005.02附加水平荷载产生倾覆力矩: Msp=1.40.3000.9008.05.0工况一:混凝土浇筑前倾覆力矩0M0=0.90浇筑前抗倾覆验算0M0Mr,满足整体稳定性要求。工况二:混凝土浇筑时倾覆力矩0M0=0.900抗倾覆力矩Mr浇筑时抗倾覆验算0M0Mr,满足整体稳定性要求。模板支撑架计算满足要求。7.框架柱模板体系柱子尺寸和数量见下表柱子尺寸:柱子尺寸型号方柱圆柱尺寸mm700700800*450A700框架柱模板采用15mm厚光面竹胶板作为模板,支撑由方木与钢管组成,受力计算同侧墙计算。8.结论及说明本计算书所有参数均根据相关规范取值,荷载安全系数按规范取足,各参数取值客观并偏保守,所有模板、支架计算均能满足安全受力和保证结构尺寸准确的要求,计算结果偏于安全。此模板支架设计安全、可靠。
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