高支模工程施工方案
1、编制说明及编制依据 1.1、编制说明
按广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法规定,楼层高度≥4.5m的模板安装、支撑属高支模施工,须按有关文件及施工规范要求进行施工设计,以确保模板支撑体系的刚度、稳定性。
1.2、编制依据
1.2.1、建施、结施设计图纸 1.2.2、施工合同
1.2.3、广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法 1.2.4、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2010 1.2.5、门式钢支顶架技术参数资料
2、工程概况
根据本工程设计施工图,本工程1~7号楼首层层高为5.5m、1~5号楼商铺层高为6m、标准层为3m,故施工前必须依照相关规定进行模板支撑体系设计。
3、模板体系设计
模板平板、梁侧板采用18mm厚夹板,骨肋采用50×100mm木枋(广东松枋),竖直支顶采用门式钢脚手架以及Φ48钢管(材料见附表1)。
材 料 表 附表1 名称 规格(mm) 自重 0.12KN/m2 0.055kN/根 0.15kN/件 0.12kN/件 0.07kN/件 0.03kN/件 0.07kN/件 0.05kN/件 Fv(N/mm2) 1.25 1.5 Fm(N/mm2) 34.1 1.3 E 5900 10000 模板 915×1830×18 枋木 50×100×4000 1930×1219 1230×1219 914×1219 门架 斜拉杆 780顶托 600基座 广东诺厦建设工程有限公司
210 210 2×105 1
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钢管 Φ48 3.1、楼板
0.384kN/m 楼面板铺二层木枋,上层枋间距为400mm,下层枋间距为门架宽即1219mm,每门架间距为900mm。 3.2、梁
梁两侧设压脚板,侧板支撑间距为400mm,边梁中部相应增加螺栓Φ12@600进行拉结。梁底设二~三层木枋:梁高≤600mm,顶层枋木间距为300mm,二层木枋间距约为梁宽的一半,底层枋木间距为600mm;梁高>700mm时,顶层木枋间距为400mm,底层枋木间距为门架宽。 3.3、支撑体系
3.3.1、对高度≤600mm的梁及楼板,使用2个1.9m门架、1个0.9m门架、顶架顶托、
基座组合搭设。
3.3.2、对高度>600mm的梁,分别采用1个1.7m、1个1.7m、1个0.9m大架加顶托、基座组合搭设。
4、施工方法
4.1、模板搭设
门架先沿主梁离柱边200mm开始排第一只架,间距600mm摆放。边排边上斜拉杆,排至梁另一边的支承柱(或剪力墙)边时,如果离支承柱(或墙)距离大于400mm时,要在柱边(或墙)出200mm加一个门架,并要用拉杆边接在相邻的架上,扎三度固定。第一层架顶铺设临时托脚板后,再架设上层门架,然后架顶托,大致调平在顶托后放木枋。底层木枋沿门架方向排放,顶层木枋垂直梁放置。其间距可以根据梁尺寸而定,铺梁底板,调顶托至预定高度水平(或合梁拱要求)。固定梁底板再装梁侧模板,设压脚板再定侧板支撑,当梁高≤600mm时,用模板加二道斜撑,斜撑与水平夹角均为450;边梁为800mm时,梁底设置三层互助垂直的木枋,且在梁底上300mm左右,用螺栓Φ12@600对拉收紧以防浇筑砼时对梁侧压力过大而鼓出。
楼面模板安装时门架从梁下支承门架边出900mm开始排列,排距为900mm一个门架满排。然后上顶托,放木枋调平、铺板固定。
支撑体系要求在下层楼板面上600mm的位置每排列门架用四形扣一道纵向钢管拉杆,横向每纵向钢管拉杆,横向每1.8m一道与纵向钢管扣紧,在顶层架顶下500mm纵
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横各扣一道钢管拉杆,纵横钢管交接处用钢管扣扣住。在第一层门架横杆中间处用一道通长钢管与门架相扣,这样整个支撑高度有三道水平拉杆,水平拉杆通长顶柱。故可以保证整体性与稳定性。
4.2、混凝土浇筑
由于墙柱与梁板砼强度不同,为保证工程质量,柱(或墙)边出1000mm范围内梁板砼强度与墙柱相同。同塔吊吊运砼浇捣柱(或墙)头后,楼面水平运输采用泵管跟后浇捣楼面砼。砼不得堆放高及过分集中,而且要及时拔开。振动时不得用振动棒撬住模板或钢筋振动。在浇捣楼面过程中要安排施工员进行跟班。在浇筑过程中,跟班木工及施工员随时观察模板体系变更情况。特别是门式钢架有无局部弯曲而造成失稳以及木枋挠度过大等的异常情况。如有异常,施工员立即指挥楼面工作人员撒离,经确认不安全因素解除后方可恢复正常施工。
4.3 、模板拆除
非承重模板(墙、柱、梁侧模)拆除时,结构砼强度值不低于1.2mPa;承重模板(梁、板底模)的拆除时间除满足附表2要求外,还必须在预应力筋张拉以后方可进行。 附表2
结构名称 板 结构跨度(m) ≤2 >2 ≤8 ≤8 >8 梁悬臂构件 ≤2 >2 达到砼标准强度的百分率(%) 50 75 75 100 75 100 梁 拆模顺序为:后支后拆,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,拆下来的木料要及时整理运气。拆钢模板要逐块传递下来,不得抛掷,拆下来即清理干净,板面涂脱模剂,按规格分类堆放整齐。
5、计算说明
5.1选取商铺边梁200×850模板(门架)计算
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5.1.1材料参数
木材品种:云南松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.5;
面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.0;
面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 5.1.2梁底模板参数
梁底横向支撑截面类型:木方 : 50×100mm;梁底纵向支撑截面类型:木方 : 50×100mm;
梁底横向支撑间隔距离(mm):300.0; 5.1.3梁侧模板参数
次楞间距(mm):300;主楞竖向根数:4;
穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓水平间距(mm):600; 主楞材料:木方;
宽度(mm):100.00;高度(mm):50.00; 主楞合并根数:2; 次楞材料:木方;
宽度(mm):100.00;高度(mm):50.00; 次楞合并根数:2; 5.1.4梁侧模板荷载计算
新浇混凝土侧压力标准值F1=20.400kN/m2;
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5.1.5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。
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: σ = M/W < f
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 73×1.8×1.8/6=39.42cm3; M -- 面板的最大弯矩(N·mm); σ -- 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: Mmax = 0.1q21l+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= 1.2×0.73×20.4=17.87kN/m;
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振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.73×4=4.088kN/m; 计算跨度: l = 300mm;
面板的最大弯矩 M = 0.1×17.87×3002 + 0.117 ×4.088×3002 = 2.04×105N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×17.87×0.3+1.2×4.088×0.3=7.369kN; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 2.04×105 / 3.94×104=5.2N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =5.2N/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
ν=0.677ql4/(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=17.87N/mm;
l--计算跨度: l = 300mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 73×1.8×1.8×1.8/12=35.48cm4; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×17.87×3004/(100×9500×3.55×105) = 0.291 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =300/250 = 1.2mm; 面板的最大挠度计算值 ν=0.291mm 小于 面板的最大容许挠度值
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[ν]=1.2mm,满足要求!
5.1.6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=7.369/(0.850-0.120)=10.094kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度100mm,高度50mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 2×10×5×5/6 = 83.33cm3; I = 2×10×5×5×5/12 = 208.33cm4; E = 10000.00 N/mm2;
计算简图
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剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
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变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.114 kN·m,最大支座反力 R= 3.041 kN,最大变形 ν= 0.061 mm
①次楞强度验算 强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.14×105/8.33×104 = 1.4 N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值 σ = 1.4 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
②次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 150/400=0.375mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.061mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=0.375mm,满足要求!
(2)主楞计算
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主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.041kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度100mm,高度50mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 2×10×5×5/6 = 83.33cm3; I = 2×10×5×5×5/12 = 208.33cm4; E = 10000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(kN)
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主楞计算弯矩图(kN·m)
主楞计算变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.411 kN·m,最大支座反力 R= 6.766 kN,最大变形 ν = 0.469 mm
①主楞抗弯强度验算 σ = M/W<[f]
经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 4.11×105/8.33×104 = 4.9 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =4.9N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
②主楞的挠度验算
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根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.469 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 600/400=1.5mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.469mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.5mm,满足要求!
5.1.7穿梁螺栓的计算 验算公式如下: N<[N]= f×A
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 = 76 mm2; 穿梁螺栓所受的最大拉力: N =6.766 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=6.766kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
5.1.8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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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
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凝土自重、钢筋自重荷载。
(1)抗弯强度验算 计算公式如下: M=0.1ql2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.000mm; q--作用在模板上的压力线荷载,它包括: 新浇混凝土及钢筋荷载设计值(kN/m): q1:1.2×(24+1.5)×0.85×0.2=5.202kN/m; 模板结构自重荷载(kN/m): q2:1.2×0.5×0.2=0.12kN/m
施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): q3: 1.4×(2+2)×0.2=1.12kN/m;
q = q1 + q2 + q3=5.202+0.12+1.12=6.442kN/m; 面板的最大弯矩:M = 0.1×6.442×3002= 57978N·mm;按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; 广东诺厦建设工程有限公司 13 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 W=0.200×103×18.0002/6=10800.000 mm3; f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ = M/W =57978.000 /10800.000 = 5.368N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ =5.368N/mm2 小于面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求! (2)挠度验算 根据《建筑施工计算手册》钢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: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的压力线荷载: q =((24.0+1.50)×0.850+0.50)×0.20 = 4.44N/mm; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I =20.000×1.8003/12 = 9.720cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] =300/250 = 1.2mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×4.435×3004/(100×9500×9.72×104)=0.259mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.259mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 1.2mm,满足要求! 5.1.9梁底纵、横向支撑计算 广东诺厦建设工程有限公司 14 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 ⑴、梁底横向支撑计算 本工程梁底横向支撑采用木方 : 50×100mm。 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 (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1=(24+1.5)×0.85×0.3=6.502kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m): q2=0.5×(2×0.85+0.2)/0.2×0.3=1.425kN/m (3)施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1=(2+2)×0.3=1.2kN/m; 恒荷载设计值: q = 1.2×6.502×0.9+1.2×1.425×0.9=8.562kN/m; 活荷载设计值: P = 1.4×1.2×0.9=1.512kN/m; 线荷载设计值: q = 8.562+1.512 =10.074kN/m; 广东诺厦建设工程有限公司 15 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 简图(kN·m) 剪力图(kN) 广东诺厦建设工程有限公司 16 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 弯矩图(kN·m) 变形图(mm) 横向支撑的支座力N1=N2=1.007 kN; 横向支撑杆最大弯矩值为 M= 0.25 kN·m; 横向支撑的最大受弯应力计算值 : σ=0.25×106 /83333.33=3 N/mm2; 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0)≤fv 梁底横向支撑受剪应力计算值 τ = 3×1.007×103/(2×50.000× 广东诺厦建设工程有限公司 17 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 100.000) = 0.302N/mm2; 横向支撑的最大挠度:ν=0.207 mm; 横向支撑的允许挠度: [ν]=900.000/250=3.600 mm; 横向支撑的最大应力计算值 2.998 N/mm2 小于 横向支撑的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2,满足要求! 横向支撑的受剪应力计算值 0.302 N/mm2 小于 抗剪强度设计值 [τ]=1.500 N/mm2,满足要求! 横向支撑的最大挠度 ν=0.207 mm 小于 最大允许挠度 [ν]=3.600 mm,满足要求! ⑵梁底纵向支撑计算 本工程梁底纵向支撑采用木方 : 50×100mm。 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 (1)钢筋混凝土梁自重(kN): P1=(24+1.5)×0.85×0.2×0.3/2 =0.65kN; (2)模板的自重荷载(kN): P2=0.5×(2×0.85+0.2)×0.3/2 =0.142kN (3)施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN): 经计算得到,活荷载标准值 P3=(2+2)×0.2×0.3/2 =0.12kN; 广东诺厦建设工程有限公司 18 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 经计算得到,活荷载标准值 集中荷载设计值: P = 1.2×(0.650+ 0.142)+ 1.4×0.120 =1.119 kN; ②抗弯强度及挠度验算 梁底纵向支撑,按集中荷载两跨连续梁计算(附计算简图): 梁底纵向支撑计算简图 梁底纵向支撑梁剪力图(kN) 广东诺厦建设工程有限公司 19 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 梁底纵向支撑梁弯矩图(kN·m) 梁底纵向支撑梁变形图(mm) 最大弯矩:M= 0.529 kN·m 最大剪力:V= 3.187 kN 最大变形(挠度):ν=1.313 mm 按以下公式进行梁底纵向支撑抗弯强度验算: σ = M/W 广东诺厦建设工程有限公司 20 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 M --梁底纵向支撑计算最大弯矩(N·mm); W --梁底纵向支撑的截面抵抗矩 : W=bh2/6 b: 板底纵向支撑截面宽度,h: 板底纵向支撑截面厚度; W=50.000×100.0002/6=83333.333 mm3 [f] --梁底纵向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2) [f]=13.000N/mm2; [w] --最大容许挠度(mm) [w]= 1219.000/250 = 4.876 mm; 梁底纵向支撑截面的最大应力计算值: σ = M/W = 0.529×106/83333.333 = 6.352 N/mm2 梁底纵向支撑的最大应力计算值 6.352 N/mm2 小于 梁底纵向支撑抗弯强度设计值 13N/mm2,满足要求! 梁底纵向支撑的最大挠度计算值 : ν=1.313mm 小于梁底纵向支撑的最大允许挠度 [ν] =4.876mm,满足要求! ③抗剪强度验算 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0) 梁底纵向支撑受剪应力计算值 τ = 3×3.187×103/(2×50.000×100.000) = 0.956 N/mm2; 梁底纵向支撑抗剪强度设计值 [fv] = 1.500 N/mm2; 梁底纵向支撑的受剪应力计算值 0.956 N/mm2 小于 梁底纵向支撑抗剪强度设计值 1.5N/mm2,满足要求! 广东诺厦建设工程有限公司 21 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 5.1.10门架荷载计算 (1)静荷载计算 静荷载标准值包括以下内容 (1)模板支架自重产生的轴向力NGK1(kN) 门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为: MF1219 1榀 0.224 kN 交叉支撑 2副 2×0.04=0.08 kN 连接棒 2个 2×0.165=0.33 kN 锁臂 2副 2×0.184=0.368 kN 合计 1.002 kN 经计算得到,模板支架自重合计NGk1 = 1.002×[4.3/1.9]取整=2.004 kN。 (2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力NGK2(kN) 剪刀撑采用 Φ48×3.5mm钢管,按照5步4跨设置 剪刀撑与水平面夹角: α =arctg( (5×1.900)/ ( 4×(0.900+1.219) ) )= 48.26 每米模板支架高中剪刀撑自重: 2 ×37.632×10-3 /sinα= 0.101kN/m; 水平加固杆采用 Φ48×3.5 mm钢管,按照5步4跨设置,则每跨距内每米模板支架高中水平加固杆自重: 37.632×10-3 × (0.900+1.219) / (5×1.900) = 0.008kN/m; 每跨内的直角扣件4个,旋转扣件4个,每米高的扣件自重: (4×0.0135+4×0.0145) /1.9=0.059kN/m; 广东诺厦建设工程有限公司 22 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 每米高的附件重量为0.010kN/m; 经计算得到,脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 =(0.101+0.008+0.059+0.010)×4.300= 0.766 kN; (3)梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力NGK3(kN) 1)钢筋混凝土梁自重(kN): (24.000+1.500)×0.200×0.850×(0.900+1.219)/2= 4.593kN; 2)模板的自重荷载(kN): 0.500×(2×0.850+0.200)×(0.900+1.219)/2 =1.007 kN; 经计算得到,梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力合计 NGk3 =(4.593+1.007)= 5.599 kN; 静荷载标准值总计为 NG = NGk1 + NGk2 + NGk3= 8.370kN; (2)活荷载计算 施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN): 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.000+2.000)×0.200×(0.900+1.219)/2= 0.848kN; 5.1.11立杆的稳定性计算 作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式(不组合风荷载) N=1.2NG+1.4NQ 其中 NG --脚手架的静荷载标准值,NG = 8.37 kN; NQ -- 脚手架的活荷载标准值,NQ = 0.848 kN; 经计算得到,N = 11.23 kN。 门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 广东诺厦建设工程有限公司 23 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 N≤Nd 其中 N -- 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 11.23 kN; Nd -- 一榀门架的稳定承载力设计值(kN); 一榀门架的稳定承载力设计值以下公式计算 Nd=υ·A·f·k0 i=(I/A1)1/2 I=I0+I1·h1/h0 其中υ-- 门架立杆的稳定系数,由长细比 kho/i 查表得到,υ =0.566; k -- 调整系数,k=1.13; k0 -- 一榀门架的承载力修正系数,k0=0.8; i -- 门架立杆的换算截面回转半径,i=2.12 cm; h0 -- 门架的高度,h0=1.93m; I0 -- 门架立杆的截面惯性矩,I0=12.19 cm4; A1 -- 门架立杆的截面面积,A1=4.89 cm2; h1 -- 门架加强杆的高度,h1=1.54m; I1 -- 门架加强杆的截面惯性矩,I1=12.19 cm4; f -- 门架钢材的强度设计值,f=205 N/mm2。 A -- 一榀门架立杆的截面面积,A=9.78 cm2; I -- 门架立杆的换算截面惯性矩,I=21.89 cm4; I=I0+I1×h1/h0=12.190+12.190×1536.000/1930.000=21.891 cm4 经计算得到,Nd= 90.782 kN。 广东诺厦建设工程有限公司 24 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 立杆的稳定性计算 N < Nd,满足要求! 5.2板模板(门架)计算 5.2.1材料参数 木材品种:云南松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.5; 面板类型:胶合面板;钢材弹性模量E(N/mm2):21000.0; 钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0;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; 5.2.2楼板参数 钢筋级别:三级钢HRB 400(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30; 每层标准施工天数:7;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):654.500; 楼板的计算宽度(m):4.00;楼板的计算厚度(mm):120.00; 楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):25.000; 5.2.3板底模板参数 板底横向支撑截面类型:木方 : 50×100mm; 板底纵向支撑截面类型:木方 : 50×100mm; 板底横向支撑间隔距离(mm):500.0;面板厚度(mm):18.0; 5.2.4板底模板计算 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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。 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、施工荷载;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。 广东诺厦建设工程有限公司 25 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 1.抗弯强度验算 计算公式如下: M=0.1ql2 其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(板底横向支撑间距): l =500.000mm; q--作用在模板上的压力线荷载,它包括: 新浇混凝土及钢筋荷载设计值 q1: 1.2×(25+1.1)×0.12×1.219×0.9=4.123kN/m; 模板结构自重荷载: q2:1.2×0.35×1.219×0.9=0.461kN/m 施工人员及设备产生的荷载设计值 q3: 1.4×1×1.219×0.9=1.536kN/m; q = q1 + q2 + q3=4.123+0.461+1.536=6.12kN/m; 面板的最大弯矩:M = 0.1×6.12×5002= 153001.566N·mm; 按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ =M/W b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; 广东诺厦建设工程有限公司 26 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 W=1.219×103×18.0002/6=65826.000 mm3; f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ = M/W =153001.566 /65826.000 = 2.324N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ =2.324N/mm2 小于面板截面的抗弯强度设计值 [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: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的压力线荷载: q =(25.00+1.100)×0.120×1.219= 3.82N/mm; l--计算跨度(板横向支撑间距): l =500.00mm; E--面板的弹性模量: E = 10000.0N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I =100.000×23/12 = 48.600cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] =500/250 = 2mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×3.818×5004/(100×9500×4.86×105)=0.345mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.345mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 2mm,满足要求! 5.2.5板底纵、横向支撑计算 (一)、板底横向支撑计算 本工程板底横向支撑采用木方 : 50×100mm。 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、钢筋自重荷载和施工及设备荷载;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 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1:=(25+1.1)×0.12×0.5=1.566kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m): q2:=0.35×0.5=0.175kN/m 广东诺厦建设工程有限公司 27 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1:=1×0.5=0.5kN/m; 均布荷载设计值: q = 1.2×(1.566+0.175)+1.4×0.5=2.789kN/m; 计算挠度时,均布荷载标准值: q = 1.566+0.175 =1.741kN/m; 2.抗弯强度验算 最大弯矩计算公式如下: M=0.125ql2 其中, M--计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(门架宽度);l =1.219mm; q--作用在模板上的均布荷载设计值;q=2.789kN/m 最大弯距:M =0.125×2.789×1.2192=0.518kN·m; 最大支座力:N =1.25×2.789×1.219=4.250kN; 按以下公式进行板底横向支撑抗弯强度验算: σ =M/W b: 板底横向支撑截面宽度,h: 板底横向支撑截面厚度; W=50.000×100.0002/6=83333.333 mm3 f --板底横向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 板底横向支撑截面的最大应力计算值: σ = M/W = 0.518×106/83333.333 = 6.217N/mm2; 板底横向支撑的最大应力计算值 6.217 N/mm2 小于 板底横向支撑抗弯强度设计值 13N/mm2,满足要求! 3.抗剪强度验算 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0) 广东诺厦建设工程有限公司 28 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 其中最大剪力: V=0.625×2.789×1.219 = 2.125 kN; 板底横向支撑受剪应力计算值 τ = 3×2.125×103/(2×50.000×100.000) = 0.638N/mm2; 板底横向支撑抗剪强度设计值 [fv] = 1.500 N/mm2; 板底横向支撑的受剪应力计算值 : τ =0.638N/mm2 小于板底横向支撑抗剪强度设计值[fv] =1.5N/mm2,满足要求! 4. 挠度验算 最大挠度考虑为静荷载最不利分配的挠度,计算公式如下: ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400 其中, ν--计算最大挠度(mm); l--计算跨度(门架宽度);l =1219.000mm; q--作用在模板上的均布荷载标准值;q=1.741kN/m; E--板底横向支撑弹性模量;E= 1.00×104 N/mm2; I--板底横向支撑截面惯性矩;I=4166666.667 mm4; 板底横向支撑最大挠度计算值 ν= 0.521×1.741×12194 /(100×1.00×104×4166667)=0.481mm; 板底横向支撑的最大允许挠度 [ν]= 1219.000/250=4.876 mm; 板底横向支撑的最大挠度计算值 : ν=0.481mm 小于板底横向支撑的最大允许挠度 [ν] =4.876mm,满足要求! (二)、板底纵向支撑计算 本工程板底纵向支撑采用木方 : 50×100mm。 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、钢筋自重荷载和施工及设备的荷载;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.抗弯强度及挠度验算 板底纵向支撑,按集中荷载两跨连续梁计算(附计算简图): 板底纵向支撑所受荷载 P=4.250 kN 广东诺厦建设工程有限公司 29 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 板底纵向支撑计算简图 板底纵向支撑梁弯矩图(kN·m) 板底纵向支撑梁剪力图(kN) 板底纵向支撑梁变形图(mm) 最大弯矩:M= 0.797 kN·m 最大剪力:V= 2.923 kN 最大变形(挠度):ν=0.950 mm 广东诺厦建设工程有限公司 30 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 按以下公式进行板底纵向支撑抗弯强度验算: σ =M/W b: 板底纵向支撑截面宽度,h: 板底纵向支撑截面厚度; W=50.000×100.0002/6=83333.333 mm3 [f] --板底纵向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2); [f]=13.000N/mm2 [ν] --最大容许挠度(mm) [ν]= 1000.000/250 = 4.000 mm; 板底纵向支撑的最大应力计算值: σ = M/W = 0.797×106/83333.333 = 9.566 N/mm2 板底纵向支撑的最大应力计算值 9.566 N/mm2 小于 板底纵向支撑抗弯强度设计值 13N/mm2,满足要求! 板底纵向支撑的最大挠度计算值 : ν=0.95mm 小于板底横向支撑的最大允许挠度 [ν] =4mm,满足要求! 3.抗剪强度验算 截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0) 板底纵向支撑受剪应力计算值 τ = 3×2.923×103/(2×50.000×100.000) = 0.877 N/mm2; 板底纵向支撑抗剪强度设计值 [fv] = 1.500 N/mm2; 板底纵向支撑的受剪应力计算值 0.877 N/mm2 小于 板底纵向支撑抗剪强度设计值 1.5N/mm2,满足要求! 5.2.6门架荷载计算 1.静荷载计算 每榀门架静荷载标准值包括以下内容 (1)每米高门架自重产生的轴向力NGK1(kN/m) 门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为: MF1219 1榀 0.224 kN 广东诺厦建设工程有限公司 31 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 交叉支撑 2副 2×0.04=0.08 kN 连接棒 2个 2×0.165=0.33 kN 锁臂 2副 2×0.184=0.368 kN 合计 1.002 kN 经计算得到,每米高门架自重合计NGk1 = 0.519 kN/m。 (2)每米高加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力NGK2(kN/m) 剪刀撑采用 Φ48×3.5mm钢管,按照5步4跨设置 剪刀撑与水平面夹角: α =arctg( (4×1.93)/ ( 5×1.00 ) )= 57.07 每米高门架剪刀撑自重: 2 ×37.632×10-3 × (5×1.000)/cosα/(4×1.930) = 0.090kN/m; 水平加固杆采用 Φ48×3.5 mm钢管,按照5步4跨设置,每米高门架水平加固杆自重: 37.632×10-3 × (5×1.000) / (4×1.930) = 0.024kN/m; 每跨内的直角扣件4个,旋转扣件4个,每米高的扣件自重: (4×0.0135+4×0.0145) /1.93=0.058kN/m; 每米高的附件重量为0.010kN/m; 经计算得到,每米高门架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.124 kN/m; (3)板钢筋混凝土、模板及板底支撑等产生的轴向力NGK3(kN) 1)钢筋混凝土板自重(kN): (25.000+1.100)×0.120×1.000×(0.300+1.219)= 4.758kN; 2)模板的自重荷载(kN): 0.350×1.000×(0.300+1.219) =0.532 kN; 经计算得到,板钢筋混凝土、模板及板底支撑等产生的轴向力合计 NGk3 = 5.289 kN/m; 每榀门架静荷载标准值总计为 NG = (NGK1 + NGK2)×H+ NGk3=(0.519 + 0.124)×5.380+5.289= 8.750kN; 2.活荷载计算 广东诺厦建设工程有限公司 32 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 活荷载为施工荷载标准值(kN): 经计算得到,活荷载标准值 NQ = 1.000×1.000×(0.300+1.219)= 1.519kN; 5.2.7立杆的稳定性计算 作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式 N=1.2·NG+1.4NQ 其中 NG -- 每榀门架的静荷载标准值,NG = 8.75 kN; NQ --每榀门架的活荷载标准值,NQ = 1.519 kN; H -- 门架的搭设高度,H = 5.38 m。 经计算得到,N = 12.626 kN。 门架的稳定性按照下列公式计算 N≤Nd 其中 N -- 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 12.626 kN; Nd -- 一榀门架的稳定承载力设计值(kN); 一榀门架的稳定承载力设计值以下公式计算 Nd=υ·A·f i=(I/A1)1/2 I=I0+I1·h1/h0 其中Φ-- 门架立杆的稳定系数,由长细比 kho/i 查表得到,Φ =0.537; k -- 调整系数,k=1.17; i -- 门架立杆的换算截面回转半径,i=2.12 cm; h0 -- 门架的高度,h0=1.93m; I0 -- 门架立杆的截面惯性矩,I0=12.19 cm4; A1 -- 门架立杆的截面面积,A1=4.89 cm2; h1 -- 门架加强杆的高度,h1=1.54m; I1 -- 门架加强杆的截面惯性矩,I1=12.19 cm4; f -- 门架钢材的强度设计值,f=205 N/mm2。 A -- 一榀门架立杆的截面面积,A=9.78 cm2; A=2 ×A1=2×4.89= 9.78 cm2; 广东诺厦建设工程有限公司 33 御景豪园一期1~7号楼施工组织设计 高支模专项施工方案 I -- 门架立杆的换算截面惯性矩,I=21.89 cm4; I=I0+I1×h1/h0=12.190+12.190×1536.000/1930.000=21.891 cm4 经计算得到,Nd= 107.663 kN。 立杆的稳定性计算 N < Nd,满足要求! 6、安全措施 6.1、工程施工前应组织成立质量、安全管理小组负责对整个工程的模板支撑的监督管理工作。 6.2、施工前组织施工有关人员进行模板安装、拆除、砼浇筑等有关的安全、技术交底。 6.3、模板安装在完成每一道工序时,应由有关部门检查、验收合格,并填写好验收记录 后,方可进行下一道工序的施工。 6.4、砼浇筑时应遗派专职的安全员对支撑的模板及其支顶架的变形情况,如发现有异常, 应立即停止施工,待确定不安全威胁的情况方可进行正常施工。 6.5、梁板砼浇筑时,要控制好楼面上的施工活荷载,如:砼倾落度、移摆砼泵管等操作, 尽量减少其对模板支撑的冲击而产生失稳。 广东诺厦建设工程有限公司 34 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容