住宅工程模板钻孔混凝土灌注桩和预应力管桩施工方案56页.doc
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编号:988299
2024-09-04
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1、住宅工程模板钻孔混凝土灌注桩和预应力管桩施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录一、编制依据6二、工程概况6三、结构施工分析7(一)承载受力体系71、梁板荷传力线路:72、柱荷载传力线路7(二)支撑结构构件连接7四、模板施工方法81、基础模板安装82、柱模板安装83、梁模板安装94、楼板模板95、楼梯模板10五、模板施工工艺111、安装顺序112、拆模顺序11六、模板制作、安装技术措施11(一)、进场模板质量标准112、外观质量检查标准(通过观察检验)113、 规格尺寸标准11(二)、 模板安装质量2、要求12模板工程质量控制程序131、 主控项目132、 一般项目13(三)、 模板垂直度控制15(四)、模板标高控制15(五)、模板的变形控制15(六)、模板的拼缝、接头15(七)、 清扫口的留置15七、模板工程安全、环保、文明施工措施153、不得在脚手架上堆放大批模板等材料。1611、环保和文明施工17八、质量通病及预防措施18(一)、 模板加工18(二)、 柱模板18(三)、 梁板模板18九、 材料节约措施187、制定材料节约管理奖罚制度:19十、 成品保护19十一、模板计算19地下室梁模板(扣件钢管架)计算书20一、参数信息211.模板支撑及构造参数212.荷载参数223.材料参数2243、.梁底模板参数225.梁侧模板参数22二、梁侧模板荷载计算22三、梁侧模板面板的计算231.强度计算232.挠度验算24四、梁侧模板支撑的计算241.次楞计算24(1)次楞强度验算25(2)次楞的挠度验算262.主楞计算26(1)主楞抗弯强度验算26(2)主楞的挠度验算27五、穿梁螺栓的计算27六、梁底模板计算271.抗弯强度验算272.挠度验算28七、梁底支撑的计算281.荷载的计算282.方木的支撑力验算283.支撑小横杆的强度验算29八、梁跨度方向钢管的计算31九、扣件抗滑移的计算32十、立杆的稳定性计算321.梁两侧立杆稳定性验算32十一、梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验331.4、模板支架的构造要求332.立杆步距的设计333.整体性构造层的设计334.剪刀撑的设计345.顶部支撑点的设计346.支撑架搭设的要求347.施工使用的要求34主楼梁模板(扣件钢管架)计算书34一、参数信息351.模板支撑及构造参数352.荷载参数353.材料参数364.梁底模板参数365.梁侧模板参数36二、梁侧模板荷载计算36三、梁侧模板面板的计算371.强度计算372.挠度验算37四、梁侧模板支撑的计算381.次楞计算38(1)次楞强度验算39(2)次楞的挠度验算392.主楞计算39(1)主楞抗弯强度验算40(2)主楞的挠度验算40五、梁底模板计算401.抗弯强度验算412.挠度验算415、六、梁底支撑的计算411.荷载的计算422.方木的支撑力验算423.支撑小横杆的强度验算43七、梁跨度方向钢管的计算44八、扣件抗滑移的计算45九、立杆的稳定性计算461.梁两侧立杆稳定性验算46十、梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验471.模板支架的构造要求472.立杆步距的设计473.整体性构造层的设计474.剪刀撑的设计475.顶部支撑点的设计476.支撑架搭设的要求487.施工使用的要求48地下室顶板模板(扣件钢管高架)计算书48一、参数信息481.模板支架参数482.荷载参数483.材料参数494.楼板参数49二、模板面板计算501、荷载计算50(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板6、面板的自重(kN/m):50(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):502、强度计算503、挠度计算51三、模板支撑方木的计算511.荷载的计算51(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):51(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):512.强度验算513.抗剪验算514.挠度验算52四、木方支撑钢管计算52五、扣件抗滑移的计算53六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)531.静荷载标准值包括以下内容53(1)脚手架的自重(kN):53(2)模板的自重(kN):53(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):532.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载533.不考虑风荷7、载时,立杆的轴向压力设计值计算53七、立杆的稳定性计算53八、立杆的地基承载力计算55九、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求工程经验551.模板支架的构造要求552.立杆步距的设计553.整体性构造层的设计564.剪刀撑的设计565.顶部支撑点的设计566.支撑架搭设的要求567.施工使用的要求56 一、编制依据1、设计图纸2、建筑施工手册3、建筑施工承包合同4、施工组织设计5、主要规程、规范二、工程概况本工程位于XX县柯桥XX湖东北侧,南临群贤路,西邻湖东路,东、北邻规划之路,东北邻XX湖直江。项目总建筑面积约124129.29,其中1#楼建筑面积为17156.03(其中住宅面积为15698、1.76,配套公建面积1464.27),地上25层;2、3#楼建筑面积为8826.67,地上25层;4#楼建筑面积为15691.76,地上25层;5#楼建筑面积为9219.81,地上26层;6、7、8#楼建筑面积为11656.45,地上26层;框架剪力墙结构。地下室建筑面积为29439,地下1层,框架结构。本工程0.000相当于黄海标高6.600m。由XX金绿地房地产开发有限公司投资建设,XXXX建筑设计院有限公司设计,XX省山川有色勘察设计有限公司地质勘察,XXXX工程管理有限公司监理,XXXX建设集团有限公司组织施工。整个场地地势相对比较平坦,属绍(兴)平原地貌单元。由李新仁担任项目经理,9、冯来根担任技术负责人。基础采用钻孔混凝土灌注桩和预应力管桩,地下为大底盘地下室,建筑类别为一级,防火等级为二级,场地为三类,抗震等级框架四级,剪力墙三级,抗震设防类别为丙类,结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0,基础设计等级乙级,地下防水等级二级,工程结构设计使用年限50年。本工程由于梁截面尺寸较多,现选用主楼梁截面200400,梁300500,梁300600,地下室顶板梁截面450900,4501000, 4501100,5001100,板厚为100,120,180,200,250。三、结构施工分析(一)承载受力体系1、梁板荷传力线路:上部荷载模板木楞、钢楞钢管脚手架架体结构。2、柱荷10、载传力线路混凝土侧压力模板钢管对拉螺栓(二)支撑结构构件连接1、九夹板与木楞采用铁钉固定2、钢管之间、钢管与木楞之间采用模板工程中的各连接件连接。四、模板施工方法1、基础模板安装基础模板采用183091518多层胶合模板,梁侧6080方木内楞,间距300-500,483.0钢管做竖向围檩,间距在250-450之间,模板安装时拉通线校正轴线、标高和截面尺寸。基础模板安装,应先检查基坑土壁边坡的稳定情况,发现有塌方的危险,必须采取安全加固措施后,才能开始作业。操作人员上下基坑要设扶梯。基坑上口边缘1m以内不准堆放模板构件和材料。向坑内运送模板如果不采用吊车,应使用溜槽或绳索,运送时要有专人指挥,上11、下呼应。模板支撑支在土壁上,应在支点加垫付板,以免支撑不牢或造成土壁坍塌。地基土上支立柱应垫通长垫板。分层分阶的柱基支模,要待下层模板校正并支撑牢固之后,再支上一层的模板。2、柱模板安装柱、梁、板模板采用183091518多层胶合模板,在木工车间制作施工现场组拼,483.0钢管作为模板承重架。柱模板用6080方木做竖向围檩,间距在250-350之间,水平围檩用二根483.0钢管做抱箍,间距不大于600,相互用12对拉螺杆拉紧。螺杆固定在水平围檩上,左右间距以柱宽大于900设二根,700-900设一根,上下间距为450-550。柱边角处采用木板条找补海棉条封堵,保证楞角方直、美观。柱模木楞盖住板12、缝,柱脚用水泥砂浆封堵,以减少漏浆。3、梁模板安装梁板底模支撑系统采用钢管扣件排架支撑,立杆纵、横向间距为1.0m,在梁底位置视截面大小实际情况适当加密,水平杆间距1.0m,扫地杆距地为200-300,设置连续的剪刀撑,梁高大于700时,梁中部设对拉螺杆。梁底483.0小楞钢管间距400-500。梁截面高度大于700mm的,梁底辅加一根立杆支撑(见下示意图),700mm的梁无需要加支撑立杆。 4、楼板模板楼板模板下垫6080方木内楞,间距300-500,立杆纵、横向间距为1.0m。方木用压刨刨成同样规格,并拉通线找平,特别是四周的格栅,保持在同一标高上,且需紧靠梁板,如有缝隙用密封条封孔,模板13、与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;板与格栅用50mm 长钉子固定,间距为300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用水平靠尺找平,铺设四周模板时,与梁接触的木胶合板周边贴密封条,避免漏浆。板模每次周转使用前,将表面的水泥浆清理干净,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;楼面模板严禁刷油性脱模剂,要刷水性脱模剂,水性脱模剂雨天具有遮盖措施,防止被雨水冲洗,脱模剂涂刷前必须把模板上水和杂物清理干净。5、楼梯模板楼梯踏步模板采用60mm80mm 方木与木胶合板制作而成,背面通过方木连接成整体,采用钢管支撑。楼梯模板底模采用18mm 厚木胶合板,侧模采用5cm 厚木板14、,踏步立模采用18mm 厚木胶合板,施工前根据实际层高放样,先安装休息平台梁模板,再安装楼梯模板斜楞,然后铺设楼梯底模,安装外帮侧模和踏步模板。安装模板时要特别注意斜向支柱(斜撑)的固定,防止浇筑混凝土时模板移动。楼梯支模时要求注意考虑到装修厚度的要求,使上下跑之间的梯阶线在装修后对齐,确保梯阶尺寸一致。按这样的要求施工时,踏步要向里移动20mm。楼梯支模见下图。6080608018厚木胶合板6080五、模板施工工艺1、安装顺序柱模板安装顺序:复核柱边线、控制线搭设排架安装模板检查垂直度、位置穿对拉螺栓安装有门洞口的柱模板全面检查复核固定。梁模板安装顺序:复核梁底标高、检查轴线位置搭设梁模支架15、安装梁模板绑扎梁钢筋复核梁模尺寸、位置与相邻桁架及梁模、柱模连接固定。楼板模板安装顺序:搭设排架安装木楞调整楼板模板的板底标高铺设九夹板检查模板平整度并调平2、拆模顺序模板拆除前,先拆除柱模板及梁侧模,再拆除楼板底模,最后拆除梁底模。其顺序为:拆除支撑侧模的水平拉杆、剪力撑拆除柱模板拆除梁连接件及侧模松动支撑楼板模板的钢楞、木楞分段、分片拆除楼板模板及支撑拆除梁底模板和支撑。六、模板制作、安装技术措施(一)、进场模板质量标准1、 技术性能必须符合相关质量标准(通过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)任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起16、毛。每平方米单板脱胶不大于0.001m2 。每平方米污染面积不大于0.005m2 。3、 规格尺寸标准厚度检测方法:用钢卷尺在距板边20mm 处,长短边分别测3 点、1 点,取8 点平均值;各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法:用钢卷尺在距板边100mm 处分别测量每张板长、宽各2点,取平均值。对角线差检测方法:用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法:用钢直尺量对角线长度,并用楔形塞尺(或钢卷尺)量钢直尺与板面间最大弦高,后者与前者的比值为翘曲度。(二)、 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17、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”。学习图纸和技术模板选择检查脚手架模板清理现场、文明施工注意保护棱角按同条件试块确定拆模时间自检中间抽查技术交底支 模资料管理施工记录质量评定记录自检记录拆 模按梁、柱各抽查10,但均不应小于3件;板按有代表性的自然间抽查10,但不少于3间质量评定操作人员书面交底学习操作规程底部标高、中心线、断面尺寸放线与钢筋工序交接模板涂脱模剂清理模板不合格的处理(返工)执行验评标准浇筑混凝土时间人看模和钢筋混凝土工序交接检查准备工作模板工程质量控制程序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18、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:1) 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;2)模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;3)浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;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1019、,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,其偏差应符合表6-1 的规定。检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10, 且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3 间)。检验方法:钢尺检查。检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10, 且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10,且不得小于3 间)。3 、模板安装的偏差应符合表5-1 的规定。表5-1 项目允许偏差(mm)检验方法轴线位置20、5钢尺检查底模上表面标高5水准仪或拉线、钢尺检查截面内部尺 寸基础10钢尺检查柱、墙、梁+4,-5钢尺检查层 高垂直度不大于5m6经纬仪或吊线、钢尺检查大于5m8经纬仪或吊线、钢尺检查相邻两板表面高低差2钢尺检查表面平整度52m靠尺或塞尺检查(三)、 模板垂直度控制(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。(2)模板就位前,检查梁底模位置、间距是否满足要求。(3)模板安装完毕后,应做好自检和交接检工作,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。(四)、模板标高控制每层顶板抄测标高控制点,测量抄出钢管排架21、上的500线,根据层高及板厚,沿柱周边写出顶板模板的底标高。(五)、模板的变形控制(1)柱模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。(2) 浇筑混凝土时,及时配好照明,并应分层浇筑,控制在500mm以内,严防振捣不实或过振,使模板变形。(3) 模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位;(4)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动;(5)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。(六)、模板的拼缝、接头模板拼缝、接头不密实时,用塑料密封条堵塞;模板如发生变形时,及时修整。(七)、 清扫口的留置楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50100 洞,以便用空压机清22、扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。七、模板工程安全、环保、文明施工措施1、工作前应先检查用的工具是否牢固,扳手等工具必须用绳系挂在身上,钉子必须放在工具袋内,以免掉落伤人。2、二人抬运模板时要互相配合,协调工作,传递模板工具应用运输工具或绳子系牢后升降,不得乱抛。组合钢模板拆除时,上下应有人接应。钢模板及配件应随装拆随运送,严禁从高处掷下,高空拆模时,上下应有人接应,并在下面标出工作区,暂停人员过往。3、不得在脚手架上堆放大批模板等材料。4、支撑过程中,如遇间歇,不得有松动的支撑存在,应将活动的模板、支撑等固定,以防止因踏空、扶空而坠落。5、拆除梁、平板底模时,人不能站在模板下23、面拆模。6、拆柱模板时,人不能站在模板上拆模,防止模板突然掉落伤人。7、装、拆模板时禁止使用方木料,钢模板作立人板。8、模板上有预留洞者,应将预留洞盖好。9、支撑严禁与脚手架混用。10、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(表5-1)。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。24、混凝土强度等级表5-1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(%)板2502, 8758100梁8758100悬臂构件10011、环保和文明施工1)、夜间22:006:00 之间现场停止模板加工和其他模板作业。2)、现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。做到工完场清。3)、整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。八、质量通病及预防措施(一)、 模板加工现象:后台模板加工质量粗糙,拼缝不严,板面变形,尺寸偏差大。门窗及预留洞模板制作马虎。防治措施:模板制作中严格按翻样尺寸配制,选用质量合格的材料,接缝要严密,所有龙骨加工精度25、,对加工的模板严格检查验收。(二)、 柱模板现象:胀模、漏浆、混凝土出现蜂窝,烂根。墙混凝土表面粘模、掉角。防治措施:支模前按图纸弹好轴线和断面尺寸,矫正钢筋位置,模板安装完后,在柱脚用水泥砂浆封堵,防止漏浆烂根。(三)、 梁板模板现象:板中部下挠,板底与墙、梁四周不平,板模伸入墙、梁内“吃模”, 板缝跑浆,出现麻面、蜂窝。防治措施:板模下部支撑按详图间距布置,支撑垫木方。拉好水平杆和剪力撑,支撑采用满堂架子。纵横格栅经过压刨,保证尺寸一样大,并拉通线找平,保证在同一标高上。板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。板模多次周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷膜剂,对变形和四周破损的模板26、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。九、 材料节约措施1、 在使用钢管作支撑和横杆时,要以大局出发,精心规划、计算,钢管长切短时,要满足一定的工程模数,并根据工程具体结构高度和尺寸进行施工。根据本工程的特点,立杆以3m为主,1.5m 和1m 的立杆为辅,这样可以有效的提高周材使用效率。2、 不得在放置好的木模上随意践踏、重物冲击;木背楞分类堆放,不得随意切断或锯、割。3、根据图纸精心排板,每根板、每根梁尽量少拼缝。4、安装多余扣件和钉子要装入专用背包中按要求回收,不得乱丢乱放。5、模板拆除扣件不得乱丢,边拆边进袋。6、 拆除模板按标识吊运到模板堆放场地,由模板保27、养人员及时对模板进行清理、修正、刷脱模剂,标识不清的模板重新标识;做到精心保养,以延长使用期限。7、制定材料节约管理奖罚制度:拆除模板要按操作要求施工,严禁猛撬、生砸、及大面积撬落,尽可能不损坏木模板,便于周转使用,对拆下的模板及时清除表面油污。并进行整修刷好脱模剂,以便再用。对故意破坏模板,且不整修、不保养。重新用新料配置上层模板等按配置模板量的实际进场价格罚款。十、 成品保护1、上操作面前模板上的脱模剂不得流坠,以防污染结构成品。2、为防止破坏模板工序必须做到:不得重物冲击已支好模板、支撑;不准在模板上任意拖拉钢筋;在支好的顶板模板上焊接钢筋时,加垫薄钢板或或其他阻燃材料;在支好顶板模上进28、行预埋管打弯走线时不得直接以模板为支点,需用木方作垫进行。3、拆下的模板,如有变形,及时进行修理。4、门窗洞口、墙的阳角用塑料护角保护。5、楼梯踏步用18mm 厚碎木胶合板保护。6、 进场后的模板临时堆放时,要放稳垫平,必须用编织布临时遮盖,使用前,必须涂刷水性脱模剂,遇雨时,及时覆盖塑料布。7、 模板拆除时,严禁用撬棍乱撬和高处向下抛掷,以防口角损坏并保证安全。8、施工过程中,严禁用利器或重物乱撞模板,以防模板损坏或变形。十一、模板计算取地下室最大截面梁板、主楼最大梁截面作为安全计算的依据,标准层的梁板根据现场实际情况作相应调整。地下室梁模板(扣件钢管架)计算书高支撑架的计算依据建筑施工扣件29、式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。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。梁段:地下室。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.50;梁截面高度 D(m):1.10;混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.60;立杆上端伸出至模板支撑点30、长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.50;梁支撑架搭设高度H(m):4.55;梁两侧立杆间距(m):0.75;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:0;采用的钢管类型为483;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:1.00;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m231、):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):60.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底纵向支撑根数:3;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):350;次楞根数:4;主楞竖向支撑点数32、量:3;穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓水平间距(mm):350;竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,500mm,850mm;主楞材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;二、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,33、取1.500m/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0.750m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f其中,W - 34、面板的净截面抵抗矩,W = 351.81.8/6=18.9cm3; M - 面板的最大弯矩(Nmm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中 ,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.3517.85=7.496kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.354=1.96kN/m;计算跨度: l = (1100-250)/(4-1)= 283.33mm;面板的最大弯矩 M= 0.17.496(1100-250)/35、(4-1)2 + 0.1171.96(1100-250)/(4-1)2= 7.86104Nmm;面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.17.496(1100-250)/(4-1)/1000+1.21.960(1100-250)/(4-1)/1000=3.003 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 7.86104 / 1.89104=4.2N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =4.2N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-36、作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 7.496N/mm; l-计算跨度: l = (1100-250)/(4-1)=283.33mm; E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 351.81.81.8/12=17.01cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.6777.496(1100-250)/(4-1)4/(10060001.70105) = 0.32 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(1100-250)/(4-1)/250 = 1.133mm;面板的最大挠度计算值 =0.32mm 小于 面板的最大容许37、挠度值 =1.133mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 3.003/0.350= 8.579kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 1688/6 = 64cm3;I = 16888/12 = 256cm4;E = 9000.00 N/mm2; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.105 kNm,最大支座反力 R= 3.303 kN38、,最大变形 = 0.038 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 1.05105/6.40104 = 1.6 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 1.6 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 350/400=0.875mm;次楞的最大挠度计算值 =0.038mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =0.875mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.303kN,按照集中荷载作39、用下的两跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 24.493=8.99cm3;I = 210.783=21.57cm4;E = 206000.00 N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.248 kNm,最大支座反力 R= 4.081 kN,最大变形 = 0.075 mm(1)主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 2.48105/8.99103 = 27.6 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2;主楞的受弯应力计40、算值 =27.6N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.075 mm主楞的最大容许挠度值: = 350/400=0.875mm;主楞的最大挠度计算值 =0.075mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =0.875mm,满足要求!五、穿梁螺栓的计算验算公式如下:NN= fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 穿梁螺栓型号: M12 ;查表得: 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A = 7641、 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力: N =4.081 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 17076/1000 = 12.92 kN;穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.081kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N=12.92kN,满足要求!六、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 30018142、8/6 = 1.62104mm3; I = 300181818/12 = 1.46105mm4;1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2(24.00+1.50)1.10+0.300.30=10.206kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):q2=1.4(2.00+2.00)0.30=1.680kN/m;q=10.206+1.680=11.886kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.125ql2= 0.12511.8862502=9.29104Nmm;RA=RC=0.375q1l+43、0.437q2l=0.37510.2060.25+0.4371.680.25=1.14kNRB=1.25ql=1.2511.8860.25=3.714kN =Mmax/W=9.29104/1.62104=5.7N/mm2;梁底模面板计算应力 =5.7 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:= 0.521ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=8.505kN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =250.44、00mm; E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =250.00/250 = 1.000mm;面板的最大挠度计算值: = 0.52110.2062504/(10060001.46105)=0.237mm;面板的最大挠度计算值: =0.237mm 小于 面板的最大允许挠度值: =1mm,满足要求!七、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽45、度得到:q=3.714/0.3=12.381kN/m2.方木的支撑力验算 方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=688/6 = 64 cm3;I=6888/12 = 256 cm4;方木强度验算计算公式如下:最大弯矩 M =0.1ql2= 0.112.3810.32 = 0.111 kNm;最大应力 = M / W = 0.111106/64000 = 1.7 N/mm2;抗弯强度设计值 f =13 N/mm2;方木的最大应力计算值 1.7 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算截面抗剪强度必须满足: 46、= 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.612.3810.3 = 2.229 kN;方木受剪应力计算值 = 32.2291000/(26080) = 0.696 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.696 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!方木挠度验算计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250方木最大挠度计算值 = 0.67712.3813004 /(1009000256104)=0.029mm;方木的最大允许挠度 =0.3001000/250=1.200 mm;方木的最大挠度计算值 47、= 0.029 mm 小于 方木的最大允许挠度 =1.2 mm,满足要求!3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力:P1=RA=1.140kN梁底模板中间支撑传递的集中力:P2=RB=3.714kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:P3=(0.750-0.500)/40.300(1.20.25024.000+1.42.000)+1.220.300(1.100-0.250)0.300=0.371kN 简图(kNm) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到:支座力:N1=N2=3.368 kN;最大弯矩 Mmax=0.885 kNm;最大挠48、度计算值 Vmax=2.046 mm;最大应力 =0.885106/4490=197.2 N/mm2;支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2;支撑小横杆的最大应力计算值 197.2 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!八、梁跨度方向钢管的计算作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=4.49 cm3;I=10.78 cm4;E= 206000 N/mm2;支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.368 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算49、弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax = 0.354 kNm ;最大变形 max = 0.379 mm ;最大支座力 Rmax = 7.241 kN ;最大应力 =M/W= 0.354106 /(4.49103 )=78.8 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 78.8 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=0.379mm小于600/150与10 mm,满足要求!九、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50、承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 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,根据前面计算结果得到 R=7.241 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 十、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.梁两侧立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力: N51、2 =7.241kN;脚手架钢管的自重: N3 = 1.20.1294.55=0.705kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N4=1.2(1.50/2+(0.75-0.50)/4)0.600.30+(1.50/2+(0.75-0.50)/4)0.600.250(1.50+24.00)=3.905kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N5=1.4(2.000+2.000)1.500/2+(0.750-0.500)/40.600=2.730kN;N =N2+N3+N4+N5=7.241+0.705+3.905+2.73=14.581kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i 查表52、得到; i - 计算立杆的截面回转半径(cm):i = 1.59; 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; - 钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205N/mm2; lo - 计算长度(m); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.167; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=1.7; a 53、- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.205;钢管立杆受压应力计算值;=14581.084/(0.205424) = 167.8N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 167.8N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205N/mm2,满足要求!十一、梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验除了要遵守扣件架规范的相关要求外,还要考虑以下内容1.模板支架的构造要求a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立54、杆;b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;c.高支撑架步距以为宜,不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时,需要设置整体性单或双水平加强层;b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/355、;c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置,四周和中部每10-15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。4.剪刀撑的设计a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10-15m设置。5.顶部支撑点的设计a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。6.支56、撑架搭设的要求a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求;c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;d.地基支座的设计要满足承载力的要求。7.施工使用的要求a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及57、时解决。主楼梁模板(扣件钢管架)计算书高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。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。梁段:主楼。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.30;梁截面高度 D(m):0.60;混凝土板厚度(mm):250.00;58、立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.50;梁支撑架搭设高度H(m):5.52;梁两侧立杆间距(m):0.55;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:0;采用的钢管类型为483;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:1.00;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标59、准值(kN/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):60.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底纵向支撑根数:3;5.梁60、侧模板参数主楞间距(mm):350;次楞根数:3;主楞竖向支撑点数量:3;固定支撑水平间距(mm):350;竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,250mm,350mm;主楞材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;二、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.61、000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.750m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算62、公式如下: M/W f其中,W - 面板的净截面抵抗矩,W = 351.81.8/6=18.9cm3; M - 面板的最大弯矩(Nmm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:M = 0.125ql2其中 ,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.3517.85=7.496kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.354=1.96kN/m;计算跨度: l = (600-250)/(3-1)= 175mm;面板的最大弯矩 M= 0.125(7.496+1.63、96)(600-250)/(3-1)2 = 3.62104Nmm;面板的最大支座反力为: N=1.25ql=1.25(7.496+1.960)(600-250)/(3-1)/1000=2.069 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 3.62104 / 1.89104=1.9N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =1.9N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 = 0.521ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 7.496N/mm; 64、l-计算跨度: l = (600-250)/(3-1)=175mm; E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 351.81.81.8/12=17.01cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.5217.496(600-250)/(3-1)4/(10060001.70105) = 0.036 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(600-250)/(3-1)/250 = 0.7mm;面板的最大挠度计算值 =0.036mm 小于 面板的最大容许挠度值 =0.7mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照65、均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 2.069/0.350= 5.910kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 1688/6 = 64cm3;I = 16888/12 = 256cm4;E = 9000.00 N/mm2; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.072 kNm,最大支座反力 R= 2.275 kN,最大变形 = 0.026 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞66、的最大受弯应力计算值 = 7.24104/6.40104 = 1.1 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 1.1 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 350/400=0.875mm;次楞的最大挠度计算值 =0.026mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =0.875mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力2.275kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分67、别为:W = 24.493=8.99cm3;I = 210.783=21.57cm4;E = 206000.00 N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.171 kNm,最大支座反力 R= 4.844 kN,最大变形 = 0.042 mm(1)主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 1.71105/8.99103 = 19 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =19N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根68、据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.042 mm主楞的最大容许挠度值: = 150/400=0.375mm;主楞的最大挠度计算值 =0.042mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =0.375mm,满足要求!五、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4001818/6 = 2.16104mm3; 69、I = 400181818/12 = 1.94105mm4;1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2(24.00+1.50)0.60+0.300.40=7.488kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):q2=1.4(2.00+2.00)0.40=2.240kN/m;q=7.488+2.240=9.728kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.125ql2= 0.1259.7281502=2.74104Nmm;RA=RC=0.375q1l+0.437q2l=0.3757.4880.170、5+0.4372.240.15=0.568kNRB=1.25ql=1.259.7280.15=1.824kN =Mmax/W=2.74104/2.16104=1.3N/mm2;梁底模面板计算应力 =1.3 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:= 0.521ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=6.240kN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm; E-面板的弹性模量: E = 6071、00.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =150.00/250 = 0.600mm;面板的最大挠度计算值: = 0.5217.4881504/(10060001.94105)=0.017mm;面板的最大挠度计算值: =0.017mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.6mm,满足要求!六、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1.荷载的计算梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=1.824/0.4=4.56kN72、/m2.方木的支撑力验算 方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=688/6 = 64 cm3;I=6888/12 = 256 cm4;方木强度验算计算公式如下:最大弯矩 M =0.1ql2= 0.14.560.42 = 0.073 kNm;最大应力 = M / W = 0.073106/64000 = 1.1 N/mm2;抗弯强度设计值 f =13 N/mm2;方木的最大应力计算值 1.1 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算截面抗剪强度必须满足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.6473、.560.4 = 1.094 kN;方木受剪应力计算值 = 31.0941000/(26080) = 0.342 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.342 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!方木挠度验算计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250方木最大挠度计算值 = 0.6774.564004 /(1009000256104)=0.034mm;方木的最大允许挠度 =0.4001000/250=1.600 mm;方木的最大挠度计算值 = 0.034 mm 小于 方木的最大允许挠度 =1.6 m74、m,满足要求!3.支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力:P1=RA=0.568kN梁底模板中间支撑传递的集中力:P2=RB=1.824kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:P3=(0.550-0.300)/40.400(1.20.25024.000+1.42.000)+1.220.400(0.600-0.250)0.300=0.351kN 简图(kNm) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到:支座力:N1=N2=1.831 kN;最大弯矩 Mmax=0.366 kNm;最大挠度计算值 Vmax=0.467 mm;最大应力 =0.36675、106/4490=81.4 N/mm2;支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2;支撑小横杆的最大应力计算值 81.4 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!七、梁跨度方向钢管的计算作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=4.49 cm3;I=10.78 cm4;E= 206000 N/mm2;支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 1.831 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax 76、= 0.256 kNm ;最大变形 max = 0.488 mm ;最大支座力 Rmax = 3.937 kN ;最大应力 =M/W= 0.256106 /(4.49103 )=57.1 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 57.1 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=0.488mm小于800/150与10 mm,满足要求!八、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1.00,该77、工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 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,根据前面计算结果得到 R=3.937 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.梁两侧立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力: N2 =3.937kN;脚手架钢管的自重: N3 = 1.20.178、295.52=0.855kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N4=1.2(1.50/2+(0.55-0.30)/4)0.800.30+(1.50/2+(0.55-0.30)/4)0.800.250(1.50+24.00)=5.207kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N5=1.4(2.000+2.000)1.500/2+(0.550-0.300)/40.800=3.640kN;N =N2+N3+N4+N5=3.937+0.855+5.207+3.64=13.638kN; - 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 = 1.5979、; 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; - 钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205N/mm2; lo - 计算长度(m); 根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.167; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=1.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;80、得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.205;钢管立杆受压应力计算值;=13638.359/(0.205424) = 156.9N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 156.9N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205N/mm2,满足要求!十、梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验除了要遵守扣件架规范的相关要求外,还要考虑以下内容1.模板支架的构造要求a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度81、;c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;c.高支撑架步距以为宜,不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时,需要设置整体性单或双水平加强层;b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置,四周和82、中部每10-15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。4.剪刀撑的设计a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10-15m设置。5.顶部支撑点的设计a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。6.支撑架搭设的要求a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开83、在不同的框格层中设置;b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求;c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;d.地基支座的设计要满足承载力的要求。7.施工使用的要求a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。地下室顶板模板(扣件钢管高架)计算书高支撑架的计算依据建筑84、施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。因本工程模板支架高度大于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、参数信息1.模板支架参数横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):4.65;采用的钢管(mm):85、483.0 ;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;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;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;3.材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000;木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方的截面86、宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;4.楼板参数楼板的计算厚度(mm):250.00; 图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 1001.82/6 = 54 cm3;I = 1001.83/12 = 48.6 cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1 = 250.251+0.351 = 6.6 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 2.587、1= 2.5 kN/m;2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中:q=1.26.6+1.42.5= 11.42kN/m最大弯矩 M=0.111.422502= 71375 Nm;面板最大应力计算值 =M/W= 71375/54000 = 1.322 N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;面板的最大应力计算值为 1.322 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=6.6kN/m面板最大挠度计算值 = 0.6776.62504/(100950048.6104)=88、0.038 mm; 面板最大允许挠度 =250/ 250=1 mm;面板的最大挠度计算值 0.038 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=bh2/6=51010/6 = 83.33 cm3;I=bh3/12=5101010/12 = 416.67 cm4; 方木楞计算简图1.荷载的计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1= 250.250.25+0.350.25 = 1.65 kN/m ;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 2.50.25 = 0.689、25 kN/m;2.强度验算计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载 q = 1.2 q1 + 1.4 q2 = 1.21.65+1.40.625 = 2.855 kN/m;最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.12.85512 = 0.285 kNm;方木最大应力计算值 = M /W = 0.285106/83333.33 = 3.426 N/mm2;方木的抗弯强度设计值 f=13.000 N/mm2;方木的最大应力计算值为 3.426 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3.抗剪验算截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.62.90、8551 = 1.713 kN;方木受剪应力计算值 = 3 1.713103/(2 50100) = 0.514 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.4 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.514 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!4.挠度验算计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷载 q = q1 = 1.65 kN/m;最大挠度计算值 = 0.6771.658004 /(10090004166666.667)= 0.122 mm;最大允许挠度 =1000/ 250=4 mm;方木的最大挠度计算值 0.122 mm 小于 方91、木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!四、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,P2.741kN; 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.737 kNm ;最大变形 Vmax = 1.423 mm ;最大支座力 Qmax = 9.726 kN ;最大应力 = 737125.313/4490 = 164.17 N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 164.17 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计92、值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度为 1.423mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!五、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= 9.726 kN;R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容(1)脚手架的自重(kN):NG1 = 93、0.1384.65 = 0.644 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 = 0.350.81 = 0.28 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 250.250.81 = 5 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.924 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经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) 0.81 = 3.6 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 = 12.148 kN;七、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式: =94、N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 12.148 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 = 1.59 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 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 N/mm2; L0- 计算长度 (m);按下式计算: l0 = h+2a = 1.5+0.12 = 1.7 m; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的95、长度;a = 0.1 m;l0/i = 1700 / 15.9 = 107 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.537 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=12148.272/(0.537424) = 53.355 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 53.355 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算l0 = k1k2(h+2a)= 1.1671.002(1.5+0.12) = 1.988 m;k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.167;k2 - 计算长度附加系数,h96、+2a = 1.7 按照表2取值1.002 ;Lo/i = 1987.868 / 15.9 = 125 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.423 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=12148.272/(0.423424) = 67.734 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 67.734 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 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。 以上表参照 杜荣军: 扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。八、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 97、p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 1201=120 kpa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kpa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =12.148/0.25=48.593 kpa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 12.148 kN;基础底面面积 :A = 0.25 m2 。p=48.593 fg=120 kpa 。地基承载力满足要求!九、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求工程经验除了要遵守扣件架规范的相关要求外,还要考虑以下内容1.模板支架的构造要求a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷98、载采用单立杆或双立杆;b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多; c.高支撑架步距以为宜,不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计a.当支撑架高度20m或横向高宽比6时,需要设置整体性单或双水平加强层;b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水99、平框格总数的1/3;c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置,四周和中部每10-15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。4.剪刀撑的设计a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10-15m设置。5.顶部支撑点的设计a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N12kN时,可用双扣件;大于12kN时应100、用顶托方式。6.支撑架搭设的要求a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于扣件架规范的要求;c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。7.施工使用的要求a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
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上传时间:2023-12-21
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