1、福州软件学院土木工程施工技术课程设计任务书与指导书2011 年 11 月一、土木工程施工课程设计任务1、土木工程施工课程设计内容本次土木工程施工课程设计内容为“某活动中心大楼模板专项施工方案设计”。工程基本情况：某活动中心大楼为钢筋混凝土结构，其中三层局部结构平面图如附图1所示，梁与柱断面、板面标高、板厚见附表，施工时间大约在在7-8月份，混凝土设计等级为 C40，要求进行高大模板工程安全施工专项方案设计。设计内容要求：（1）工程概况：工程名称、结构类型、建筑面积、结构构件断面尺寸、梁跨度、支撑高度等；（2）编制依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等。（2、3）施工部署：模板材料选型、支撑系统选型、技术参数、模板构造图，支撑平面布置图；材料与设备计划。（4）施工方法：包括施工工艺流程、模板施工方法、钢筋或预应力钢筋与模板交叉作业方案、混凝土施工方案、检查验收等。（5）施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。（6）劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等。（7）计算书及相关图纸。2、时间安排本次土木工程施工技术课程设计时间为2 周。3、参考资料1）建筑施工组织设计规范(GB/T 50502-2009)2）危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质200987 号)3）建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008，北京：3、中国建筑工业出版社，2008 4）建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2008 5）建筑结构荷载规范GB50009-2001北京：中国建筑工业出版社；6）钢结构设计规范GB50017-2003北京：中国建筑工业出版社；7）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001，北京：中国建筑工业出版社，2003 年第三版8）土木工程施工（第二版）.重庆大学、同济大学、哈尔滨工业大学合编，中国建筑工业出版社，2008 9）建筑施工手册.第四版，北京：中国建筑工业出版社，2003 10）高危专项工程施工方案的设计方法与计算原理.卓新 著，浙江大学出版社，2009.01 11）建筑4、施工扣件式钢管脚手架构造与计算.刘群，主编，中国物价出版社2004年12）建筑施工计算手册.江正荣著中国建筑工业出版社；4、土木工程施工课程设计成绩评定课程设计总成绩是由设计成绩、平时成绩组成。1）设计成绩占总成绩：90%2）出勤成绩评定：10%。注：（1）凡互相抄袭者一旦发现均按不及格论处；（2）凡不按规定时间交设计成果者，拖延一天扣10%成绩；超过 2 天提交设计成果者一律按不及格论处。5、考勤每天考勤由指导老师负责。二、模板专项施工方案设计指导书（一）设计内容：分别对柱、梁、板等构件进行模板选型、选材、配板，并做荷载计算、结构计算、绘制模板及其支撑构造图、绘制支撑平面布置图；编制模板安装5、与拆除方法。（二）原则：实用性、安全性、经济性。设计计算方法参考教材模板设计部分及施工手册模板设计示例计算方法和实际工程案例。（三）计算步骤：1、确定模板构造1）主要材料：1830 915 18 覆面木胶合板；厚度25的松木板；2000 50 100 松枋；483.5、483.0 钢管及扣件；系列对拉螺栓；锁紧扣等。2）技术参数：胶合板：抗弯强度：fm=24MPa；抗剪强度：fv=1.4MPa；弹性模量：E=8000MPa；松木：抗弯强度：fm=13MPa；抗剪强度：fv=1.3MPa；抗压强度：fc=10MPa；弹性模量：E=8000MPa；重力密度：5kN/m3；钢管：见表 1，E=2066、000N/mm2对拉螺栓：见表2 钢管截面特征表 1 类型A（cm2）重容（Kg/m）Ix（cm4）Wx（cm3）483.54.89 3.84 12.19 5.08 483.04.24 3.33 10.78 4.49 对拉螺栓规格和性能表 2 规格净面积（mm2）容许拉力（KN）M12 7512.9 M14 105 17.8 M16 144 24.5 M18 174 29.6 M20 225 38.2 M22 282 47.9 2、确定荷载及计算简图1）荷载标准值（1）模板及支架自重标准值：平板的模板及小楞：定型组合钢模板 0.5 kN/m2；木模板0.3 kN/m2 楼板模板（包括梁模板）：7、定型组合钢模板 0.75 kN/m2；木模板0.5 kN/m2楼板模板及支架（楼层高4m）：定型组合钢模板 1.1 kN/m2；木模板0.75 kN/m2脚手架：0.111 kN/m（2）新浇砼自重标准值：对普通砼取 24 kN/m3，轻骨料砼取 23 kN/m3，密实性砼取 25 kN/m3；（3）钢筋自重标准值：楼板取 1.1kN/m3，框架梁取 1.5 kN/m3；（4）施工人员及设备荷载标准值：计算模板及直接支承模板的小楞时均布荷载取2.5 kN/m2，另应以集中荷载2.5kN 再行验算，比较两者所得的弯矩值，按其中较大者采用；计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载取1.5 kN/m28、；计算支架立柱及其他支承结构构件时，对均布荷载取1.0kN/m2。（5）、振捣砼时产生的荷载标准值：对水平面模板可采2.0 kN/m2；对垂直面模板可采4.0 kN/m2；（6）、新浇筑砼对模板侧面的压力标准值采用内部振捣器时，可按以下两式计算，并取其较小值：F=0.22rcto12V1/2F=rcH to=5.71h，V=4m/h，1=1.0，2=0.85（7）、倾倒砼时产生的荷载标准值：对垂直面模板产生的水平荷载标准值：当采用溜槽、串桶或导管时取2.0kN/。除上述 7 项荷载外，当水平模板支撑结构的上部继续浇筑砼时，还应考虑上部传递下来的荷载。2）荷载设计值荷载设计值应为荷载标准值乘以相9、应的荷载分项系数。荷载分项系数表 3 项次荷载类别r11 模板及支撑自重1.2 2 新浇筑混凝土自重3 钢筋自重4 施工人员及施工设备荷载1.4 5 振捣混凝土时产生的荷载6 新浇筑混凝土对模板侧面的压力1.2 7 倾倒混凝土时产生的荷载1.4 上述各项荷载应根据不同的结构构件，按表3 规定的分项系数进行荷载效应组合。当永久性荷载效应对结构不利时，由永久性荷载效应控制的组合，永久性荷载分项系数取 1.35。3）荷载组合参与模板及其支撑荷载效应组合的荷载表 4 模板类别参与组合的荷载项计算承载能力验算刚度平板和薄壳的模板及支撑1+2+3+4 1+2+3 梁和拱模板的底板及支撑1+2+3+5 1+10、2+3 梁、拱、柱（边长300mm）、墙（厚 100mm）的侧面模板5+6 6 大体积结构、柱（边长300mm）、墙（厚 100mm）的侧面模板6+7 6 4）挠度要求（1）模板面板及大小楞：取模板构件计算跨度的1/400；（2）支架的压缩变形值或弹性扰度，为相应结构计算跨度的1/1000；（3）当梁板跨度 4m时，模板应按设计要求起拱；起拱高度宜为全长跨度的1/10003/1000。5）其他为防止模板及其支撑在风荷载作用下倾倒，应从构造上采取有效措施，如在相互垂直的两个方向加水平及斜拉杆、缆风绳、地锚等，当验算模板及支架在自重和风荷载作用下的抗倾覆稳定性时，应符合有关的专门规定。（1）荷载计11、算应不漏项，并开列出可能出现的最大荷载和最不利的荷载组合；（2）计算简图应符合实际形成的受力状态，并考虑可能出现的最不利的工作状态以及会引发事故的初始状态；（3）全面深入查找在结构、构造、节点以及其他方面可能存在的薄弱环节和部位，通过计算给予是否安全的确认，需要时予以加强设计。对于过去已有计算保证或安全使用经验和定型产品的部分，在研究并确认其自身状况、使用条件和使用要求无不利变化后，才能不进行计算。否则应进行复合验算。3、强度、刚度验算受弯构件：、抗弯强度验算：=M/W fm；、抗剪强度验算：=3V/2bhfv(矩形截面)或 V/2d2fv(钢管截面)；、挠度变形验算：f f其中：M构件截面最12、大弯矩；W构件截面抵抗矩 W=bh2/6(矩形截面)或 4.49cm3(48 3.0 钢管)；fm材料抗弯强度；V构件截面最大剪力；f构件容许变形值：结构表面外露的模板为构件计算跨度1/400，结构表面隐蔽的模板为构件计算跨度1/250。受压、拉构件：A.抗压、拉强度验算：Nc(Nt)/A fc(ft)；B.受压构件稳定性验算：N/Afc；C.挠度变形验算：f f其中：Nc、(Nt)作用于构件上的压、拉力；构件截面面积；fc(ft)材料抗压、拉强度；受压构件稳定系数，应根据长细比 查 规范P51附录 C，长细比=l0/i；l0计算长度；f构件容许变形值取1/1000计算跨度。注意：构件刚度验算13、应采用荷载标准值且均不考虑活荷载。（四）设计计算提示及要求1、模板结构构件中的面板（木、钢、胶合板）、大小楞等，均属于受弯构件，可按简支梁或连续梁计算。当模板构件的跨度超过三跨时，可按三跨连续梁计算。2、计算公式查有关手册或书籍、正确选用。3、必须绘制计算简图，并标示相关数值。4、“梁模板”设计时，对底模和侧模进行抗弯强度和挠度验算，对大小楞进行抗弯强度和挠度验算，支撑进行强度和稳定性验算。（小楞按简支梁计算，在计算挠度时，梁作用在小楞上的荷载可化作为一个集中荷载计算；大楞按连续梁计算，承受小楞传来的集中荷载，可简化成均布荷载计算。）5、“柱模板”设计时，主要是对柱箍进行强度和挠度验算（按拉弯构件进行计算）；若采用对拉螺栓，对拉螺栓应进行拉力和应力计算。6、“楼板模板”设计时，对面板和大小楞进行抗弯强度和挠度验算，支撑进行强度和稳定性验算。附图 1