实验学校工程教学楼模板支撑专项施工方案(13页).doc
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编号:881017
2024-01-10
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1、模板支撑专项施工方案第一节编制依据建筑结构荷载规范GB50009-2012中国建筑工业出版社;混凝土结构设计规范GB500102012中国建筑工业出版社;建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ1302012中国建筑工业出版社;钢结构设计规范GB 500172012中国建筑工业出版社;第二节工程概况xx经济开发区xx实验学校工程位于信都路与富强路交叉口,其中中学教学楼框架结构,地上5层,建筑总高度23。3米,建筑总面积9847平方米,标准层层高3.9米,一层4。25米,施工过程中为了满足施工进度的要求,在基础回填土到基础地梁的位置支设一层模板支撑体系,高度为4。9米第三节模板方案选择本工程考2、虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点: 1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。 4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收; 5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准. 6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下1种模板及其支架方案:模板高支撑架。3、第四节材料选择按清水混凝土的要求进行模板设计,在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能提高表面光洁度。模板高支撑架板底采用40mm70mm方木支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用483.5钢管。第五节模板安装 1、模板安装的一般要求竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装.安装柱模前,要清除杂物,做好测量放线工作,模板下口留设冲洗口。 2、基础混凝土浇筑完成,框架柱钢筋验收完成。 1、楼板模板采用40mm70mm木方做板底支撑,中心间距200mm,扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架排距1.05m,跨距1.05m,步距1.7m。 2、楼4、板模板施工时注意以下几点:(1)横板支撑钢管在基础回填土上垫通长的架板要求宽度不小于300MM,厚度为50mm;(2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;(3)模板底第一排楞需紧靠梁边,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm;(4)根据房间大小,凡跨度大于4米的板及跨度大于6米的梁,支模时必须起拱,起拱高度为3.(5)模板支设,支撑下垫垫板.顶板铺完后,用水准仪校正标高。对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密,板面平整;模板铺完后,将杂物清理干净。第六节模板拆除 1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发5、放拆模通知书后,方可拆模。 2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模,其混凝土强度必须符合下表规定后方可拆除. 3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。第七节模板技术措施 1、进场模板质量标准模板要求:(1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。(2)外观质量检查标准(通过观察检验)(3)规格尺寸标准 2、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)6、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”。(1)主控项目 1)安装现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。检查数量:全数检查。检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。 2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处.检查数量:全数检查。检验方法:观察.(2)一般项目 1)模板安装应满足下列要求:模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的7、杂物应清理干净;检查数量:全数检查。检验方法:观察. 2)对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10,且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3 间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查. 3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合规定;第八节模板计算模板高支撑架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和使用安全中的部分内容.一、参数8、信息:1.脚手架参数横向间距或排距(m):1.05;纵距(m):1。05;步距(m):1。70;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0。10;脚手架搭设高度(m):4.90;采用的钢管(mm):483.5 ;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;梁底立杆支撑短向设置斜向支撑;2。荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25。000;楼板浇筑厚度(m):0.140;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;3。木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500。000;木方抗弯强度设计值(N/9、mm2):13。000;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):200。000;木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):70.00;二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4。0007.0007.000/6 = 32.67 cm3;I=4.0007.0007.0007。000/12 = 114。33 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= 25.0000.2000.140 = 0.700 kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0。3500.200 10、= 0.070 kN/m ;(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):p1 = (1。000+2。000)1。0500.200 = 0.630 kN;2。方木抗弯强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载 q = 1。2(0。700 + 0.070) = 0.924 kN/m;集中荷载 p = 1.40.630=0。882 kN;最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8821。050 /4 + 0。9241。0502/8 = 0。359 kN.m;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0。882/2 + 011、。9241。050/2 = 0。926 kN ;方木的最大应力值= M / w = 0.359106/32。667103 = 10.986 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 10.986 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 = 1。0500。924/2+0.882/2 = 0。926 kN;方木受剪应力计算值 T = 3 926。100/(2 40.000 70.000) = 12、0.496 N/mm2;方木抗剪强度设计值 T = 1。400 N/mm2;方木受剪应力计算值为 0.496 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1。400 N/mm2,满足要求!4。方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:均布荷载 q = q1 + q2 = 0。700+0.070=0.770 kN/m;集中荷载 p = 0。630 kN;方木最大挠度计算值 V= 50。7701050.0004 /(3849500。0001143333.33) +630。0001050.0003 /( 489500。0001143333.33) = 2.521 m13、m;方木最大允许挠度值 V= 1050。000/250=4.200 mm;方木的最大挠度计算值 2。521 mm 小于方木的最大允许挠度值 4。200 mm,满足要求!三、木方支撑钢管计算: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 = 0.9241.050 + 0.882 = 1。852 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(kN。m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1.040 kN。m ;最大变形 Vmax = 3。083 mm ;最大支座力 Qmax = 10.714 kN ;钢管最大应力= 114、。040106/5080。000=204.626 N/mm2;钢管抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2;支撑钢管的计算最大应力计算值 204。626 N/mm2小于钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1050.000/150与10 mm,满足要求!四、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= 10。714 kN;R 12.80 15、kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求五、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、活荷载和风荷载。1。静荷载标准值包括以下内容:(1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0。1204.900 = 0.590 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 = 0.3501.0501。050 = 0.386 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25。0000。1401.0501。050 = 3。859 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4。835 kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒16、混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1。000+2。000 ) 1。0501.050 = 3。308 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 = 10。432 kN;六、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 = 10。432 kN;- 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。58 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4。89 cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5。08 17、cm3;- 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。000 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。700; 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。100 m;上式的计算结果:立杆计算长度 L0 = h+2a = 1。700+0.1002 = 1。900 m; L0/i = 1900.000 / 15.800 = 120。000 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得18、到轴心受压立杆的稳定系数= 0.452 ;钢管立杆的最大应力计算值;=10432。002/(0.452489.000) = 47.198 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值= 47.198 N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 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。185;k2 - 计算长度附加系数,h+2a = 1。900 按照表2取值1。003 ;上式的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1851。003(1。700+0.1002) 19、= 2。258 m; Lo/i = 2258。255 / 15。800 = 143。000 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0。336 ;钢管立杆的最大应力计算值;=10432.002/(0.336489.000) = 63.492 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值= 63.492 N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205。000 N/mm2,满足要求.标准层模板支架一、参数信息:1。脚手架参数横向间距或排距(m):1.1;纵距(m):1。1;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0。10;脚手架搭设高度(m):3。70;采用20、的钢管(mm):483。5 ;扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0。80;板底支撑连接方式:方木支撑;2。荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;楼板浇筑厚度(m):0.12;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;3。楼板参数钢筋级别:三级钢HRB 400;楼板混凝土标号:C30;每层标准施工天数:10;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):1440。000;计算楼板的宽度(m):3。00;计算楼板的厚度(m):0.12;计算楼板的长度(m):9.00;施工平均温度():25。000;4。木方参数木方弹性模量E(N/mm221、):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):200。000;木方的截面宽度(mm):40。00;木方的截面高度(mm):70。00;图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=6.0008。0008.000/6 = 64。00 cm3;I=6.0008。0008。0008.000/12 = 256.00 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。0000.2000。120 = 0。600 22、kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0。3500.200 = 0.070 kN/m ;(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):p1 = (1.000 + 2.000)1.0700。200 = 0。642 kN;2.强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1。2(0。600 + 0.070) = 0.804 kN/m;集中荷载 p = 1。40.642=0。899 kN;最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8991.070 /4 + 0.8041。0723、02/8 = 0。355 kN;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0。899/2 +0.8041。070/2 = 0.880 kN ;方木最大应力计算值= M /W = 0.355106/64000.00 = 5.555 N/mm2;方木的抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2;方木的最大应力计算值为 5.555 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值 13。0 N/mm2,满足要求!3.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: Q = 0。8041。070/2+0。899/2 = 0.880 kN24、;方木受剪应力计算值 T = 3 0.880103/(2 60。00080.000) = 0.275 N/mm2;方木抗剪强度设计值 T = 1。400 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.275 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1。400 N/mm2,满足要求!4.挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:均布荷载 q = q1 + q2 = 0.670 kN/m;集中荷载 p = 0.642 kN;最大挠度计算值 V= 50.6701070.04 /(3849500。0002560000。000) +642.0001070。03 /( 4895025、0.0002560000。0) = 1。144 mm;最大允许挠度 V=1070.000/ 250=4.280 mm;方木的最大挠度计算值 1.144 mm 小于方木的最大允许挠度 4。280 mm,满足要求!三、板底支撑钢管计算: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 = 0。8041。070 + 0。899 = 1.759 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(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1。011 kN。m ;最大变形 Vmax = 3.104 mm ;最大支座力 Qmax =26、 10。332 kN ;最大应力= 199。060 N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 199.060 N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1070。000/150与10 mm,满足要求!四、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 。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):27、 R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN; R-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 10.332 kN;R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0。1293。700 = 0.478 kN;(2)模板的自重(kN): NG2 = 0.3501。0701。070 = 0.401 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.0000。120128、.0701.070 = 3.435 kN;静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.313 kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 1。0701。070 = 3。435 kN;3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1。2NG + 1。4NQ = 9.984 kN;六、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9。984 kN;- 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) 29、:i = 1.58 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4。89 cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); f- 钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2; L0- 计算长度 (m);如果完全参照扣件式规范,由下式计算 l0 = h+2a a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m;得到计算结果:立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1。500+20。100 = 1。700 m ; L0 / i = 1700。000 / 15.800=108。0030、0 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0。530 ;钢管立杆受压应力计算值;=9984.282/(0.530489.000) = 38。524 N/mm2;立杆稳定性计算= 38.524 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 f= 205。000 N/mm2,满足要求!七、楼板强度的计算:1。 楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板的跨度取9.0M,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置级钢筋,配置面积As=1440 mm2,fy=360 N/mm2。板的截面尺寸为 bh=3000mm120mm,截面有效高度 ho=100 mm。按照楼板每31、10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30天。的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:2.验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9。0m,短边为3。0 m;q = 2 1.2 ( 0。350 + 25。0000.120 ) + 1 1。2 ( 0。47893/9。000/3。000 ) + 1。4 (1。000 + 2。000) = 12.810 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 9.00012.813 = 115.319 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0829115。3203.0002 = 86。039 kN.32、m;因平均气温为25,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到10天龄期混凝土强度达到69。10,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.730.3.验算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9.0m,短边为3.0 m;q = 3 1。2 ( 0。350 + 25。0000。120 ) + 2 1。2 ( 0。47893/9。000/3.000 ) + 1.4 (1.000 + 2。000) = 17。410 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 9.00017.406 = 156.658 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.33、0829156.6603.0002 = 116.882 kN.m;因平均气温为25,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到20天龄期混凝土强度达到89。90%,C30混凝土强度在20天龄期近似等效为C26。970.4.验算楼板混凝土30天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边9.0m,短边为3。0 m;q = 4 1。2 ( 0。350 + 25。0000.120 ) + 3 1。2 ( 0。47893/9。000/3.000 ) + 1。4 (1.000 + 2。000) = 22。000 kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 9。00022。000 = 197。997 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.0829198。0003。0002 = 147。725 kN。m;因平均气温为25,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到30天龄期混凝土强度达到102.07,C30混凝土强度在30天龄期近似等效为C30.620.所以在三层混凝土浇筑完成时一层混凝土强度达到百分之百,但我们结合拆模试块强度进行操作。