第一节
编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)3、《混凝土工程施工及验收规范》GB50204-2002
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;6、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;7、施工图纸。第二节
工程概况
XXXXXXXXXXXXXXXXXX工程B区地下车库工程,位于XXXXXXXXXXXXXXXX区域内,总建筑面积29340m,结构形式为框架结构及无梁楼盖结构,地下一层,地上三层,地下室顶板有梁板部分板厚为120cm,支模高度分别为6.8米、7.15米、6.2米、6.9米、7米;无梁板部分板厚500cm,支模高度为5.6米
第三节
方案选择
2
本工程考虑到施工工期、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
-1-考虑了以往的施工经验,决定采用以下模板及其支架方案:
柱模板采用胶合面板,钢管柱箍;
标准楼层现浇板采用扣件钢管架支撑,胶合面板;梁模板采用扣件钢管架支撑,胶合面板。施工准备
1、据工程各构件尺寸提出模板工程详细材料计划,包括:模板、钢管、扣件、加固用穿墙螺栓木方子等。各种材料要严把质量关,保证材料合格。已经破损或者不符合模板设计图的零配件以及面板不得投入使用。
2、材料部门按计划组织周转工具进场。
3、模板支设以前,应做好各种预留、预埋及钢筋隐验,模板涂刷脱膜剂。4、模板安装前由项目技术负责人向作业班组长做书面安全技术交底,再由作业班组长向操作人员进行安全技术交底和安全教育,有关施工及操作人员应熟悉施工图及模板工程的施工设计。
5、模板拼装:模板组装要严格按照模板图尺寸拼装成整体,并控制模板的偏差在规范允许的范围内。
6、模板的基准定位工作:首先引测建筑的边柱或者墙轴线,并以该轴线为起点,引出每条轴线,并根据轴线与施工图用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线,施工前5线必须到位,以便于模板的安装和校正。
7、标高测量:利用水准仪将建筑物水平标高根据实际要求,直接引测到模板的安装位置。
8、支模前对前一道工序的标高、尺寸预留孔等位置按设计图纸做好技术复核工作。
9、制作和配置应符合下列规定:
1)保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确性。2)模板支设应具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠的承受新浇注砼的重量和侧压力,以及施工过程中的荷载。
3)构造简单,装拆方便并便于钢筋的绑扎与安装及砼的浇注养护等工艺要求,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。模板接缝严密,不得漏浆。第四节
材料选择
-2-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,阴阳角模板统一整齐。
柱模板
采用12mm厚胶合板,在木工区制作施工现场组拼,背内楞采用50×80木方,柱箍采用圆钢管48×3.5围檩加固,采用可回收m8对拉螺栓进行加固(地下室外柱采用止水螺栓)。边角处采用木板条找补,保证楞角方直、美观。斜向支撑,采用φ48×3.5钢管斜向加固(尽量取45°)。
板模板
板底采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用胶合面板钢管。钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
梁模板(扣件钢管架)
面板采用12mm胶合面板50×80木方(内楞)现场拼制,圆钢管48×3.5(外楞)支撑,采用可回收m14对拉螺栓进行加固。梁底采用钢管支撑。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φ48×3.5钢管。钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。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,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。
模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体,模板在现场拼装时,要控
-3-制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,以防漏浆,拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固,以保持模板的整体性。拼装的精度要求如下:
1、两块模板之间拼缝≤12、相邻模板之间高低差≤13、模板平整度≤24、模板平面尺寸偏差±32、模板定位
当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测。首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道细部轴线,根据轴线位置放出细部截面位置尺寸线、模板500(mm)控制线,以便于模板的安装和校正。当混凝土浇筑完毕,模板拆除以后,开始引测楼层500mm标高控制线,并根据该500mm线将板底的控制线直接引测到墙、柱上。
3、基础模板安装要求(1)筏板基础模板
①筏板基础侧模全部采用砖胎模,为增强基坑边坡强度及稳定性,基槽土方开挖后,由施工员进行放线。外围梁的侧胎模厚为120mm,M5水泥砂浆砌筑。砌体砂浆饱满,以防止基坑外出现的渗水。
②高出基础顶面的梁模板处挂模全部采用胶合板模板,钢管固定,用穿墙螺栓和“山”型卡固定牢固。根据设计要求,施工规范及施工组织设计,底板的周侧墙板上翻,一次性浇筑,设止水带,除钢管固定外,设φ14圆钢做的穿墙螺栓,中间设止水片,螺杆间距为600mm。
4、±0.00以下模板安装要求
(1)梁、板模板安装顺序及技术要点①模板安装顺序
模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模②技术要点
安装墙模前,要对墙体接茬处凿毛,用空压机清除墙体内的杂物,做好测量放线工作。为防止墙体模板根部出现漏浆\"烂根\"现象,墙模安装前,在底板上根
-4-据放线尺寸贴海绵条,做到平整、准确、粘结牢固并注意穿墙螺栓的安装质量。(2)楼板模板安装顺序及技术要点①模板安装顺序
\"满堂\"脚手架→主龙骨→次龙骨→柱头模板龙骨→柱头模板、顶板模板→拼装→顶板内、外墙柱头模板龙骨→模板调整验收→进行下道工序
②技术要点
楼板模板宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙、梁模板连接,然后向中央铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位为中间起拱,四周不起拱。
5、模板构造
柱模板(按本工程最大柱截面600×600考虑FF09
采用12mm胶合面板,模板在木工区制作施工现场组拼,竖向内楞采用50×80木方,柱箍采用48×3.5圆钢管,用可回收的m8普通穿墙螺栓加固,柱截面B方向间距:水平间距800mm,竖向间距:4m,四周加钢管抛撑。柱边角处采用海棉条封堵,保证楞角方直、美观。斜向支撑,起步为150mm,每隔1500mm一道,采用双向钢管对称斜向加固,柱与柱之间采用拉通线检查验收。
板模板(扣件钢管高架)
1、楼板模板采用Ф48×3.5钢管做板底支撑,中心间距300mm,扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架排距1m,跨距1m,步距1.5m。
2、楼板模板施工时注意以下几点:
(1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫通长木板;
(2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,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墙板,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;
(4)根据房间大小,决定顶板模板起拱大小:<4开间不考虑起拱,4≤L<6起拱10mm,≥6的起拱15mm;
(5)模板支设,下部支撑用满堂脚手架支撑下垫垫板。顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,
-5-板与格栅用50mm长钉子固定,格栅间距300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。铺设四周模板时,与墙齐平,加密封条,避免墙体\"吃模\",板模周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷脱模剂,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,刷好脱模剂。
(6)从墙根起步300mm立第一根立杆以后按900mm和1200mm的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。水平拉杆要求设上、中、下三道,考虑到人行通道,在支撑中留一条通道,中、下两道水平不设(在顶板支撑完善之后拆除部分横杆形成人行通道)。
梁模板(扣件钢管架)
1、梁侧模板采用木方作为内楞间距不大于200mm,钢管作为外楞间距500mm,采用可回收的m12普通穿墙螺栓加固水平间距500mm,竖向间距同外楞。梁模板采用12mm厚胶合板作为面板,梁底采用胶合面板钢管(单钢管):Φ48×3.5布置,纵向间距300mm。支承为钢管。扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架梁跨方向φ48×3.5,梁两侧立杆间距1m,步距1.5m。
2、梁模板施工时注意以下几点:
(1)横板支撑钢管必须在楼面垫通长木板;
(2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;
(3)根据梁跨度,决定顶板模板起拱大小:跨度大于4米的梁按2‰起拱;(4)梁侧设置斜向支撑,采用钢管+U型托,对称斜向加固。第六节
模板施工
1、柱模板施工①
安装工艺:搭设安装架→模板安装就位→检查对角线、垂直和位置→安
置柱箍→安装梁口的柱模→全面检查校正→群体固定。
②
主要方法:
a.基础面或楼面上弹纵横轴线和四周边线,并做好检查复核工作。b.柱子用胶合板配制定型模,用6×8木方作为龙骨。c.柱、墙根部清理干净。
-6-d.柱根、柱顶及梁端位置应留对角清扫口。
e.柱、墙接槎时节点处要严密。柱子阳角接缝处必须加垫海棉条。f.柱子大于600mm的设置φ12的对拉螺栓,45cm一道。
g.为了保证柱子的截面尺寸,设置钢管柱箍,柱箍间距1.5以下不大于450mm,1.5以上不大于600mm。支撑杆与楼板支架连接。
2、梁、板模板施工
①梁模安装工艺:弹梁轴线并复核→搭支模架→安放梁底模并固定→梁底起拱→扎梁筋→安侧模→侧模拉线支撑<梁高加对拉螺栓)→复核梁模尺寸、标高、位置→与相邻模板连固
楼板模安装工艺:搭支架→测水平→摆5×10木楞→调整楼板模标高及起拱→铺胶合板模板→清理→检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
②梁、板的安装要密切配合钢筋绑扎,积极为钢筋分项提供施工面。③按照规范规定所有跨度≥4m的梁、板按2‰起拱。防止挠度过大,梁模板上口应有锁口杆拉紧,防止上口变形。
④所有≥1.5mm板缝必须用胶带纸封贴。
⑤梁模板铺排从梁两端往中间退,嵌木安排在梁中,梁的清扫口设在梁端。⑥每根立杆底部应设置底座和垫板。顶部设可调节支托。
⑦必须设置纵、横向扫地杆,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;
⑧立杆间距1.0米,根据房间尺寸不同在0.9~1.1米之间调整。⑨支架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑。3、楼梯模板
楼梯模板应按设计图纸放样,确定各部位尺寸,安装顺序要按设计标高先安装上下休息平台及楼梯梁模板,然后安装楼梯斜梁或楼梯底板模板,应将底模板两端与梯梁侧模相连。再安装侧模,安装侧模时应用斜撑固定,并保证垂直。最后安装踏步模板。踏步用钢板和槽钢加工成定型模板。
-7-16mm多层板50×方木顺向木楞100×100方木横向木楞可调顶托,碗扣架支撑150×50木楞50×100木楞1100×100木楞
架子管可调顶托1-11200楼梯踏步模板拼装图4、质量要求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)
任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。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:用钢板尺在距板边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。
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》(GB50204-2002)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”。
图5-8:楼梯踏步模板拼装图-8-(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严格按施工规范要求且高于国家质量验收标准,验收模板的实测允许偏差如表所示
模板安装允许偏差(mm)
项次
项
目
基础
1
轴线位移
墙
2
标高
基础
3
截面尺寸
墙
4
相邻两板表面高低差
+22
直尺、尺量
3±3±5
尺量水准仪或拉线尺量
允许偏差值(mm)
5
尺量检查方法
-9-56
垂直度表面平整度
43
2m托线板2M靠尺、楔型塞尺
(3)现浇结构模板安装的偏差应符合上表的规定。
检查数量:按规范要求的检验批(现浇板应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见上表:(检验方法:检查同条件养护试块强度试验值。检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。)
(4)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;
3)模板就位前,检查顶模龙骨位置、间距是否满足要求。(5)顶板模板标高控制
每层顶板抄测标高控制点,测量抄出墙上的50线,根据层高2800mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。
(6)模板的变形控制
1)浇筑混凝土时,做分层尺杆,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,严防振捣不实或过振,使模板变形。
2)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;
3)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动;4)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。(7)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;现浇板粘贴胶带,构造柱沿马牙槎用专用胶带粘贴在墙体上,防止灌注混凝土漏浆。
(8)清扫口的留置
楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50×100洞,以便用空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。构造柱应在下部留设清扫口,
-10-浇筑前彻底清理干净,用木胶合板封堵严密。
(9)与安装配合
合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,确认水电预埋完成后方可合模。(10)为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定位使用。拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。
6、其他注意事项
在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量。严格执行交底制度,操作前必须给施工队伍做书面形式的技术交底,交底内容必须包含安全措施。
7、脱模剂及模板堆放、维修
(1)木胶合板选择水性脱模剂,在安装前将脱膜剂刷上,防止过早刷上后被雨水冲洗掉。钢模板用油性脱模剂,机油:柴油=2:8。
(2)模板贮存时,其上要有遮蔽,其下垫有垫木。垫木间距要适当,避免模板变形或损伤。
(3)装卸模板时轻装轻卸,严禁抛掷,并防止碰撞,损坏模板。周转模板分类清理、堆放。
(4)拆下的模板,如发现翘曲,变形,及时进行修理。破损的板面及时进行修补。第七节
模板拆除
拆模板前先进行针对性的安全技术交底,并做好记录交底双方履行签字手续。拆模板时,2米以上高处作业设置可靠的立足点,并有相应的安全防护措施。
模板拆除前必须办理拆除模审批手续,经技术负责人审批签字后方可拆除。确定砼强度达到规定要求后方可进行。模板拆除必须有砼强度报告,砼强度未达到设计要求时严禁提前拆模。非承重模板应在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除而受损时方可进行。
①侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后方可拆除。
-11-②板底模<2米,混凝土强度达到50%,>2米<8米混凝土强度达到75%方可拆除。底模拆除梁长>8米,混凝土强度达到100%;
③悬臂构件混凝土强度达到100%后方可拆除。
模板拆除顺序无其它特殊原因时可按先支的后拆和后支的先拆,先拆不承重的部分,后拆承重的部分,自上而下的顺序。拆模时不得上下交叉作业,上下楼层均有人出入时进出口应有防护措施。
模板在制作、安装过程中必须严格遵守国家颁布的建筑安装企业安全施工及安全操作规程的规定,并根据施工方案的要求制定相应的安全防护措施。在作业层内设警戒线挂警示牌。
注意事项:
(1)拆模进严禁将模板直接从高处往下扔,以防止模板变形和损坏。(2)拆模时不得用大锤硬砸或撬棍硬撬,以免损伤砼表面和棱角。(3)拆下的钢模板,如发现不平或肋边损坏变形,应及时修理。(4)拆除定形模板时,应注意拆下后按编码放整齐,以备后用。第八节
安全、环保文明施工措施
1、搭设应由专业人员安装:技术负责应向作业人员进行安全技术交底,并做好记录及签证。拆模应严格遵守从上而下的原则。
2、工作前应戴好安全帽,登高作业时,各种配件应放在工具箱或工具袋中严禁放在模板或脚手架上,各种工具应系挂在操作人员身上或放在工具袋中,不得掉落。工作时应集中思想,避免钉子扎脚和空中滑落。模板及其支撑系统在安装过程中必须设置防倾覆的可靠临时设施。施工现场应搭设工作梯,工作人员不得爬模板上下。
3、拆除基础及地下室模板时,要先检查基模,土壁的情况发现有松软、龟裂等不安全因素时,必须在采取措施后,方可下人作业,拆下的模板和支撑件不得在离槽上口1米以内堆放,并随拆随运。
4、安装与拆除2米以上的模板,应搭设脚手架,并设防护栏杆,铺脚手板,禁止在同一垂直面上下操作。高处作业要系安全带。
5、不得在脚手架上堆放大批模板等材料。
6、高处、复杂结构模板的安装与拆除,事先应有切实安全措施。高处拆模
-12-时,应有专人指挥,并在下面标出工作区。装拆模板时,上下要有人接应,随拆随运走,并应把活动的部件固定牢靠,严禁堆放在脚手板上和抛掷。
7、拆除模板一般用长撬棍。应防止整块模板掉下,以免伤人。
8、模板上有预留洞口,应在安装后盖好洞口。混凝土板上的预留洞口,应在模板拆除后随即将洞口盖好。
9、安装墙、柱模板时,要随时支设固定,防止倾覆。安装梁底模板时,应注意随铺随固定,不得虚放及梁底模有探头现象。
10、对于预拼模板,当垂直吊运时,应采取两个以上的吊点,水平吊运应采取四个吊点。吊点要合理布置。对于预拼模板应整体拆除。拆除时,先挂好吊索,然后拆除支撑及拼装两片模板的配件,待模板离开结构表面再起吊。起吊时,下面不准站人。
11、模板拆除时,混凝土强度必须达到规定的要求,严禁混凝土未达到设计强度的规定要求时拆除模板。拆除作业完工前,不准留下松动和悬挂的模板。拆下的模板应及时运到指定地点存放。
12、木工机械必须严格使用专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。
13、用塔吊吊运模板时,必须由起重工指挥,严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉,防止模板旋转不善撞伤人;垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。不允许一次吊运二块模板
14、在电梯间进行模板施工作业时,必须层层搭设安全防护平台。因混凝土侧力既受温度影响,又受浇筑速度影响,因此当夏季施工温度较高时,可适当增大混凝土浇筑速度,秋冬季施工温度降低混凝土浇筑速度也要适当降低。当T=15℃时,混凝土浇筑速度不大于2m3/h。
15、砼浇筑安全措施:
(1)本工程砼浇筑均采用送商品砼。砼输送过程中,管道振动较大,因此输
-13-送管固定时,不得直接支撑在模板及模板支撑上,以防因输送管振动而使模板及其支撑系统产生变形,应设相对独立的支撑或支架。
(2)剪力墙及各层柱浇筑时,应搭设砼浇筑操作平台及护栏。操作平台上满铺脚手板,护栏处设200mm高踢脚板。
(3)砼浇筑时,人应站在输送管口旁边,不得正对管口,以防砼喷射在人体上。
(4)输送管支撑或支架应具有良好的稳定性,防止输送过程中发生支倾翻,以至伤人。
(5)建立信号传递系统(如用电铃),使工作面和输送泵操作人员可随时联系,输送泵操作人员应按信号要求进行操作。
16、环保与文明施工
夜间22:00~6:00之间现场停止模板加工和其他模板作业。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。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。第九节
脚手架计算书
(一)柱模板
柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
-14-柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):600.00;柱截面高度H(mm):600.00;柱模板的总计算高度:H=3.00m;
计算简图
一、参数信息1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0;柱截面宽度B方向竖楞数目:4;柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0;柱截面高度H方向竖楞数目:4;
2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;柱箍的间距(mm):500;柱箍合并根数:2;
3.竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1;宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00;
-15-4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):12.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
二、柱模板荷载标准值计算
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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH
其中γ--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,取2.500m/h;H--模板计算高度,取3.000m;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
分别计算得20.036kN/m2、72.000kN/m2,取较小值20.036kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q1=20.036kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=2kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧
-16-压力。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=183mm,且竖楞数为4,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(竖楞间距):l=183.0mm;q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=10.819+1.260=12.079kN/m;
面板的最大弯矩:M=0.1×12.079×183×183=4.05×104N.mm;面板最大应力按下式计算:σ=M/W -17-M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6 b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;W=500×12.0×12.0/6=1.20×104mm3; f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 面板的最大应力计算值:σ=M/W=4.05×104/1.20×104=3.371N/mm2;面板的最大应力计算值σ=3.371N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求! 2.面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6ql 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距):l=183.0mm;q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m;式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。q=q1+q2=10.819+1.260=12.079kN/m; 面板的最大剪力:V=0.6×12.079×183.0=1326.323N;截面抗剪强度必须满足下式:τ=3V/(2bhn)≤fv其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V=1326.323N;b--构件的截面宽度(mm):b=500mm;hn--面板厚度(mm):hn=12.0mm; fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=13.000N/mm2; 面板截面受剪应力计算值:τ=3×1326.323/(2×500×12.0)=0.332N/mm2; -18-面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2; 面板截面的受剪应力τ=0.332N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求! 3.面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):q=20.04×0.50=10.02kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距):l=183.0mm; E--面板弹性模量(N/mm2):E=6000.00N/mm2;I--面板截面的惯性矩(mm4); I=bh3/12 I=500×12.0×12.0×12.0/12=7.20×104mm4; 面板最大容许挠度:[ν]=183/250=0.732mm; 面板的最大挠度计算值:ν=0.677×10.02×183.04/(100×6000.0×7.20×104)=0.176mm; 面板的最大挠度计算值ν=0.176mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.732mm,满足要求! 四、竖楞计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。 本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为500mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=50×80×80/6×1=53.33cm3;I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4; -19-竖楞方木计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式:M=0.1ql2其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(柱箍间距):l=500.0mm;q--作用在竖楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.183×0.900=3.960kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.000×0.183×0.900=0.461kN/m; q=3.960+0.461=4.421kN/m; 竖楞的最大弯距:M=0.1×4.421×500.0×500.0=1.11×105N·mm;σ=M/W --竖楞承受的应力(N/mm2);--竖楞计算最大弯矩(N·mm); W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.33×104;f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值:σ=M/W=1.11×105/5.33×104=2.072N/mm2;竖楞的最大应力计算值σ=2.072N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪验算 -20-最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6ql 其中,V--竖楞计算最大剪力(N); l--计算跨度(柱箍间距):l=500.0mm;q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.183×0.900=3.960kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.000×0.183×0.900=0.461kN/m; q=3.960+0.461=4.421kN/m; 竖楞的最大剪力:V=0.6×4.421×500.0=1326.323N;截面抗剪强度必须满足下式:τ=3V/(2bhn)≤fv其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2); V--竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql=0.6×4.421×500=1326.323N;b--竖楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;hn--竖楞的截面高度(mm):hn=80.0mm; fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2; 竖楞截面最大受剪应力计算值:τ=3×1326.323/(2×50.0×80.0×1)=0.497N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2; 竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.497N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求! 3.挠度验算 最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):q=20.04×0.18=4.42kN/m; νmax--竖楞最大挠度(mm); l--计算跨度(柱箍间距):l=500.0mm; -21-E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9000.00N/mm2;I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.13×106; 竖楞最大容许挠度:[ν]=500/250=2mm; 竖楞的最大挠度计算值:ν=0.677×4.42×500.04/(100×9000.0×2.13×106)=0.097mm; 竖楞的最大挠度计算值ν=0.097mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=2mm,满足要求! 五、B方向柱箍的计算 本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.078×2=10.16cm3;I=12.187×2=24.37cm4; 按集中荷载计算(附计算简图): B方向柱箍计算简图 其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.183×0.5=2.21kN; -22-B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力:N=3.316kN; B方向柱箍弯矩图(kN·m)最大弯矩:M=0.853kN·m; B方向柱箍变形图(mm)最大变形:ν=1.159mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 -23-σ=M/(γxW) 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:W=10156mm3;B边柱箍的最大应力计算值:σ=79.98N/mm2;柱箍的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2; B边柱箍的最大应力计算值σ=8.53×108/(1.05×1.02×107)=79.98N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求! 2.柱箍挠度验算 经过计算得到:ν=1.159mm; 柱箍最大容许挠度:[ν]=600/250=2.4mm; 柱箍的最大挠度ν=1.159mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=2.4mm,满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 B方向没有设置对拉螺栓! 七、H方向柱箍的计算 本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.078×2=10.16cm3;I=12.187×2=24.37cm4;按计算(附计算简图): -24-H方向柱箍计算简图 其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.183×0.5=2.21kN; H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力:N=3.316kN; H方向柱箍弯矩图(kN·m)最大弯矩:M=0.853kN·m; -25-H方向柱箍变形图(mm)最大变形:ν=1.159mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式:σ=M/(γxW) 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:W=10156mm3; H边柱箍的最大应力计算值:σ=79.981N/mm2;柱箍的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2; H边柱箍的最大应力计算值σ=8.53×108/(1.05×1.02×107)=79.981N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求! 2.柱箍挠度验算 经过计算得到:ν=1.159mm; 柱箍最大容许挠度:[ν]=600/250=2.4mm; 柱箍的最大挠度ν=1.159mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=2.4mm,满足要求! (二)梁模板(扣件钢管架)计算书 一、基本搭设参数 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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)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): -26-《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:L1。 一、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度B(m):0.40;梁截面高度D(m):0.80; 混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;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):7.15;梁两侧立杆间距(m):0.80;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向; -27-梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为Φ48×3.5; 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/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):20.00; 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):50.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底纵向支撑根数:4; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500;次楞根数:4;主楞竖向支撑点数量:4;固定支撑水平间距(mm):500; 竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,300mm,450mm,600mm;主楞材料:木方; 宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00;主楞合并根数:2; -28-次楞材料:木方; 宽度(mm):50.00;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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH 其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m; 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,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;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。 3 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) -29-1.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=50×2×2/6=33.33cm3; 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: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=1.2×0.5×17.85=10.709kN/m;振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.5×4=2.8kN/m;计算跨度:l=(800-120)/(4-1)=226.67mm; 面板的最大弯矩M=0.1×10.709×[(800-120)/(4-1)]2+0.117×2.8×[(800-120)/(4-1)]2=7.19×104N·mm; 面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×10.709×[(800-120)/(4-1)]/1000+1.2×2.800×[(800-120)/(4-1)]/1000=3.432kN; 经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=7.19×104/3.33×104=2.2N/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=2.2N/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)≤[ν]=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= 10.709N/mm; l--计算跨度:l=[(800-120)/(4-1)]=226.67mm;E--面板材质的弹性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面惯性矩:I=50×2×2×2/12=33.33cm4; -30-面板的最大挠度计算值:ν= 0.677×10.709×[(800-120)/(4-1)]4/(100×6000×3.33×105)=0.096mm; 面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=[(800-120)/(4-1)]/250=0.907mm;面板的最大挠度计算值[ν]=0.907mm,满足要求! ν=0.096mm小于面板的最大容许挠度值 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=3.432/0.500=6.863kN/m 本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,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=1×5×8×8/6=53.33cm3;I=1×5×8×8×8/12=213.33cm4;E=9000.00N/mm2; 计算简图 -31-剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) -32-变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩M=0.172kN·m,最大支座反力R=3.775kN,最大变形ν=0.154mm (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=1.72×105/5.33×104=3.2N/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σ=3.2N/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:[ν]=500/400=1.25mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.154mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,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3.775kN,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50mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: -33-W=2×5×8×8/6=106.67cm3;I=2×5×8×8×8/12=426.67cm4;E=9000.00N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kN·m) 主楞变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩M=0.283kN·m,最大支座反力R=5.687kN,最大变形ν=0.089mm -34-(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=2.83×105/1.07×105=2.7N/mm2;主楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2; 主楞的受弯应力计算值σ=2.7N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=17N/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0.089mm主楞的最大容许挠度值:[ν]=150/400=0.375mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.089mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=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=1000×20×20/6=6.67×104mm3;I= 1000×20×20×20/12=6.67×105mm4; -35-1.抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算:σ=M/W<[f] 钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m): q1=1.2×[(24.00+1.50)×0.80+0.30]×1.00=24.840kN/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)×1.00=5.600kN/m;q=24.840+5.600=30.440kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.1×24.84×133.3332+0.117×5.6×133.3332=5.58×104N·mm; RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×24.84×0.133+0.45×5.6×0.133=1.661kNRB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×24.84×0.133+1.2×5.6×0.133=4.539kNσ=Mmax/W=5.58×104/6.67×104=0.8N/mm2; 梁底模面板计算应力σ=0.8N/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:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q=q1/1.2=20.700kN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距):l=133.33mm;E--面板的弹性模量:E=6000.0N/mm2;面板的最大允许挠度值:[ν]=133.33/250=0.533mm;面板的最大挠度计算值:ν= 0.677×24.84×133.34/(100×6000×6.67×105)=0.013mm; 面板的最大挠度计算值:ν=0.013mm=0.533mm,满足要求! 小于面板的最大允许挠度值:[ν] 六、梁底支撑的计算 -36-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=4.539/1=4.539kN/m 2.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=5×8×8/6=53.33cm3;I=5×8×8×8/12=213.33cm4; 方木强度验算: 计算公式如下:最大弯矩最大应力 M=0.1ql2=0.1×4.539×12=0.454kN·m;σ=M/W=0.454×106/53333.3=8.5N/mm2; [f]=13N/mm2; 抗弯强度设计值 方木的最大应力计算值8.5N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! 方木抗剪验算: 截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bh0) -37-其中最大剪力:V=0.6×4.539×1=2.724kN; 方木受剪应力计算值τ=3×2.724×1000/(2×50×80)=1.021N/mm2;方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2; 方木的受剪应力计算值1.021N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求! 方木挠度验算: 计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 方木最大挠度计算值ν=0.677×4.539×10004/(100×9000×213.333×104)=1.601mm; 方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=4.000mm; 方木的最大挠度计算值ν=1.601mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm,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=1.661kN 梁底模板中间支撑传递的集中力:P2=RB=4.539kN 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=(0.800-0.400)/4×1.000×(1.2×0.120×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.000×(0.800-0.120)×0.300=1.115kN -38-简图(kN·m) 剪力图(kN) -39-弯矩图(kN·m) 变形图(mm) 经过连续梁的计算得到:支座力: N1=N3=1.046kN;N2=12.538kN; 最大弯矩Mmax=0.439kN·m;最大挠度计算值Vmax=0.089mm;最大应力σ=0.439×106/5080=86.5N/mm2;支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2; 支撑小横杆的最大应力计算值86.5N/mm2小于支撑小横杆的抗弯设计 -40-强度205N/mm2,满足要求! 七、梁跨度方向钢管的计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算 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,扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的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16.00kN; 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=12.538kN;R<16.00kN,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σ=N/(φA)≤[f] 1.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:横向支撑钢管的最大支座反力:N1=1.046kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×7.15=1.108kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重: N3=1.2×[(1.50/2+(0.80-0.40)/4)×1.00×0.30+(1.50/2+(0.80-0.40)/4)×1.00×0.120×(1.50+24.00)]=3.427kN; 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值: N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.500/2+(0.800-0.400)/4]×1.000=4.760kN;N=N1+N2+N3+N4=1.046+1.108+3.427+4.76=10.341kN; φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到; -41-i--计算立杆的截面回转半径(cm):i=1.58;A--立杆净截面面积(cm2):A=4.89;W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08;σ--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=kμh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即: lo=Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.976m; k--计算长度附加系数,取值为:1.167; μ--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=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;得到计算结果:立杆的计算长度lo/i=2975.85/15.8=188; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;钢管立杆受压应力计算值;σ=10340.649/(0.203×489)=104.2N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=104.2N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求! 2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:横向钢管的最大支座反力:N1=12.538kN; 脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×(7.15-0.8)=1.108kN;N=N1+N2=12.538+0.984=13.522kN; φ--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;A--立杆净截面面积(cm2):A=4.89;W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08;σ--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; -42-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=kμh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即: lo=Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.976m; k--计算长度附加系数,取值为:1.167; μ--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=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;得到计算结果:立杆的计算长度lo/i=2975.85/15.8=188; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;钢管立杆受压应力计算值;σ=13522.199/(0.203×489)=136.2N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=136.2N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求! 考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.011×(1.5+0.1×2)=2.006m;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,h+2a=1.7按照表2取值1.011;lo/i=2005.723/15.8=127; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412;钢管立杆的最大应力计算值;σ=13522.199/(0.412×489)=67.1N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=67.1N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/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。 -43-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》 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;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0.9--1.5m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; -44-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N≤12kN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。 -45-(三)无梁板500mm(扣件钢管高架)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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)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):0.80;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):5.60;采用的钢管(mm):Φ48×3.5;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:可调托座; 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12mm;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;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):80.00;托梁材料为:木方:80×80mm; 4.楼板参数 楼板的计算厚度(mm):500.00; -46-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=80×1.22/6=19.2cm3;I=80×1.23/12=11.52cm4; -47-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=25×0.5×0.8+0.35×0.8=10.28kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2=2.5×0.8=2kN/m; 2、强度计算 计算公式如下:M=0.1ql2其中:q=1.2×10.28+1.4×2=15.136kN/m最大弯矩M=0.1×15.136×2502=94600kN·m;面板最大应力计算值面板的抗弯强度设计值 σ=M/W=94600/19200=4.927N/mm2;[f]=13N/mm2; 面板的最大应力计算值为4.927N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中q=q1=10.28kN/m -48-面板最大挠度计算值ν=0.677×10.28×2504/(100×9500×11.52×104)=0.248mm; 面板最大允许挠度 [ν]=250/250=1mm; 面板的最大挠度计算值0.248mm小于面板的最大允许挠度1mm,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=b×h2/6=5×8×8/6=53.33cm3;I=b×h3/12=5×8×8×8/12=213.33cm4; 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=25×0.25×0.5+0.35×0.25=3.212kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2=2.5×0.25=0.625kN/m; 2.强度验算: 计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载最大弯矩 q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×3.212+1.4×0.625=4.73kN/m;M=0.1ql2=0.1×4.73×0.82=0.303kN·m; -49-方木最大应力计算值方木的抗弯强度设计值 σ=M/W=0.303×106/53333.33=5.676N/mm2;[f]=13.000N/mm2; 方木的最大应力计算值为5.676N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! 3.抗剪验算: 截面抗剪强度必须满足:τ=3V/2bhn<[τ] 其中最大剪力:V=0.6×4.73×0.8=2.27kN; 方木受剪应力计算值τ=3×2.27×103/(2×50×80)=0.851N/mm2;方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2; 方木的受剪应力计算值0.851N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求! 4.挠度验算: 计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250均布荷载 q=q1=3.212kN/m; ν=0.677×3.212×8004/(100×9000×2133333.333)=0.464 最大挠度计算值mm; 最大允许挠度 [ν]=800/250=3.2mm; 方木的最大挠度计算值0.464mm小于方木的最大允许挠度3.2mm,满足要求! 四、托梁材料计算: 托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:木方:80×80mm;W=85.333cm3;I=341.333cm4; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=3.784kN; -50-托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN·m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩Mmax=1.018kN·m; -51-最大变形Vmax=1.42mm;最大支座力Qmax=13.428kN; 最大应力σ=1017689.062/85333.333=11.926N/mm2;托梁的抗压强度设计值[f]=13N/mm2; 托梁的最大应力计算值11.926N/mm2小于托梁的抗压强度设计值13N/mm2,满足要求! 托梁的最大挠度为1.42mm小于800/250,满足要求! 五、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=0.138×5.6=0.775kN; 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=0.35×0.8×0.8=0.224kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25×0.5×0.8×0.8=8kN; 经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=8.999kN;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)×0.8×0.8=2.88kN;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=14.831kN; 六、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式:σ=N/(φA)≤[f]其中 N----立杆的轴心压力设计值(kN):N=14.831kN;φ----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=1.58cm;A----立杆净截面面积(cm2):A=4.89cm2; -52-W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08cm3;σ--------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]=205N/mm2;L0----计算长度(m);按下式计算: l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1 m; l0/i=1700/15.8=108; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;钢管立杆的最大应力计算值;σ=14830.848/(0.53×489)=57.224N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值σ=57.224N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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)=1.167×1.006×(1.5+0.1×2)=1.996m;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,h+2a=1.7按照表2取值1.006;Lo/i=1995.803/15.8=126; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417;钢管立杆的最大应力计算值;σ=14830.848/(0.417×489)=72.731N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值σ=72.731N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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。 -53-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》。 七、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 p≤fg地基承载力设计值: fg=fgk×kc=120×1=120kpa; 其中,地基承载力标准值:fgk=120kpa;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=14.831/0.25=59.323kpa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=14.831kN;基础底面面积:A=0.25m2。 p=59.323≤fg=120kpa。地基承载力满足要求! 八、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 -54-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0.9--1.5m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N≤12kN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; -55-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。 (四)120mm板模板(扣件钢管高架)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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)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):1.00;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):7.15;采用的钢管(mm):Φ48×3.5;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:可调托座; 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 -56-面板采用胶合面板,厚度为12mm;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;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):80.00;托梁材料为:木方:100×80mm; 4.楼板参数 楼板的计算厚度(mm):120.00; -57-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=100×1.22/6=24cm3;I=100×1.23/12=14.4cm4;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=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2=2.5×1=2.5kN/m; -58-2、强度计算 计算公式如下:M=0.1ql2其中:q=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m最大弯矩M=0.1×7.52×2502=47000kN·m;面板最大应力计算值面板的抗弯强度设计值 σ=M/W=47000/24000=1.958N/mm2;[f]=13N/mm2; 面板的最大应力计算值为1.958N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 挠度计算公式为 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中q=q1=3.35kN/m 面板最大挠度计算值ν=0.677×3.35×2504/(100×9500×14.4×104)=0.065mm; 面板最大允许挠度 [ν]=250/250=1mm; 面板的最大挠度计算值0.065mm小于面板的最大允许挠度1mm,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=b×h2/6=5×8×8/6=53.33cm3;I=b×h3/12=5×8×8×8/12=213.33cm4; -59-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=25×0.25×0.12+0.35×0.25=0.838kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2=2.5×0.25=0.625kN/m; 2.强度验算: 计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载最大弯矩 q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.838+1.4×0.625=1.88kN/m;M=0.1ql2=0.1×1.88×12=0.188kN·m; σ=M/W=0.188×106/53333.33=3.525N/mm2;[f]=13.000N/mm2; 方木最大应力计算值方木的抗弯强度设计值 方木的最大应力计算值为3.525N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求! 3.抗剪验算: 截面抗剪强度必须满足:τ=3V/2bhn<[τ] 其中最大剪力:V=0.6×1.88×1=1.128kN; 方木受剪应力计算值τ=3×1.128×103/(2×50×80)=0.423N/mm2;方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2; 方木的受剪应力计算值0.423N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求! -60-4.挠度验算: 计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250均布荷载 q=q1=0.838kN/m; ν=0.677×0.838×10004/(100×9000×2133333.333)=0.295 最大挠度计算值mm; 最大允许挠度 [ν]=1000/250=4mm; 方木的最大挠度计算值0.295mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求! 四、托梁材料计算: 托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:木方:100×80mm;W=106.667cm3;I=426.667cm4; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.88kN; 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN·m) -61-托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩Mmax=0.705kN·m;最大变形Vmax=1.294mm;最大支座力Qmax=8.225kN; 最大应力σ=705112.789/106666.667=6.61N/mm2;托梁的抗压强度设计值[f]=13N/mm2; 托梁的最大应力计算值6.61N/mm2小于托梁的抗压强度设计值13N/mm2,满足要求! 托梁的最大挠度为1.294mm小于1000/250,满足要求! 五、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=0.138×7.15=0.99kN; 钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。 -62-(2)模板的自重(kN):NG2=0.35×1×1=0.35kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25×0.12×1×1=3kN; 经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.34kN;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)×1×1=4.5kN;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=11.507kN; 六、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式:σ=N/(φA)≤[f]其中 N----立杆的轴心压力设计值(kN):N=11.507kN;φ----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=1.58cm;A----立杆净截面面积(cm2):A=4.89cm2;W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08cm3;σ--------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]=205N/mm2;L0----计算长度(m);按下式计算: l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1 m; l0/i=1700/15.8=108; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;钢管立杆的最大应力计算值;σ=11507.472/(0.53×489)=44.401N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值σ=44.401N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求! -63-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)=1.167×1.011×(1.5+0.1×2)=2.006m;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,h+2a=1.7按照表2取值1.011;Lo/i=2005.723/15.8=127; 由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412;钢管立杆的最大应力计算值;σ=11507.472/(0.412×489)=57.118N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值σ=57.118N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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》。 七、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 p≤fg地基承载力设计值: fg=fgk×kc=120×1=120kpa; 其中,地基承载力标准值:fgk=120kpa;脚手架地基承载力调整系数:kc=1; -64-立杆基础底面的平均压力:p=N/A=11.507/0.25=46.03kpa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=11.507kN;基础底面面积:A=0.25m2。 p=46.03≤fg=120kpa。地基承载力满足要求! 八、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0.9--1.5m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: -65-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N≤12kN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。 (五)墙模板计算书 墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。 墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。 根据《建筑施工手册》,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的 -66-荷载标准值为2.00kN/m2; 一、参数信息 1.基本参数 次楞间距(mm):200;穿墙螺栓水平间距(mm):600;主楞间距(mm):600;穿墙螺栓竖向间距(mm):600;对拉螺栓直径(mm):M14; 2.主楞信息 主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50; 3.次楞信息 次楞材料:木方;次楞合并根数:2;宽度(mm):50.00;高度(mm):80.00; 4.面板参数 面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):12.00; 面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50; 5.木方和钢楞 方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00; -67-墙模板设计简图 二、墙模板荷载标准值计算 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=0.22γtβ1β2V1/2F=γH 其中γ--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,取2.500m/h;H--模板计算高度,取3.000m;β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。 分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=17.031kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。 三、墙模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,强 -68-度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。 面板计算简图 1.抗弯强度验算 弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(次楞间距):l=200.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.60×0.90=1.512kN/m;其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。 面板的最大弯矩:M=0.1×11.036×200.02+0.117×1.512×200.02=5.12×104N·mm; 按以下公式进行面板抗弯强度验算:σ=M/W --面板承受的应力(N/mm2);--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6=600×12.0×12.0/6=1.44×104mm3; -69-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=5.12×104/1.44×104=3.6N/mm2;面板截面的最大应力计算值σ=3.6N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪强度验算 计算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(次楞间距):l=200.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.60×0.90=1.512kN/m; 面板的最大剪力:V=0.6×11.036×200.0+0.617×1.512×200.0=1510.9N;截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bhn)≤fv其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V=1510.9N;b--构件的截面宽度(mm):b=600mm;hn--面板厚度(mm):hn=12.0mm; fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×1510.9/(2×600×12.0)=0.315N/mm2;面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.315N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求! 3.挠度验算 根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 -70-其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:q=17.03×0.6=10.219N/mm; l--计算跨度(次楞间距):l=200mm;E--面板的弹性模量:E=6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩:I=60×1.2×1.2×1.2/12=8.64cm4;面板的最大允许挠度值:[ν]=0.8mm; 面板的最大挠度计算值:ν=0.677×10.22×2004/(100×6000×8.64×104)=0.214mm; 面板的最大挠度计算值:ν=0.214mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.8mm,满足要求! 四、墙模板主次楞的计算 (一).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。 本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×8×8/6×2=106.67cm3;I=5×8×8×8/12×2=426.67cm4; 次楞计算简图 1.次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算:M=0.1q1l2+0.117q2l2其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm); -71-l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×17.031×0.200×0.900=3.679kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.20×0.90=0.504kN/m,其 中,0.90为折减系数。 次楞的最大弯矩:M=0.1×3.679×600.02+0.117×0.504×600.02=1.54×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式:σ=M/W --次楞承受的应力(N/mm2);--次楞计算最大弯矩(N·mm); W--次楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.07×105;f--次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 次楞的最大应力计算值:σ=1.54×105/1.07×105=1.4N/mm2;次楞的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2; 次楞的最大应力计算值σ=1.4N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V-次楞承受的最大剪力; l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.200×0.900/2=1.839kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.20×0.90/2=0.252kN/m,其 中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力:V=0.6×1.839×600.0+0.617×0.252×600.0=755.5N;截面抗剪强度必须满足下式:τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); -72-V--次楞计算最大剪力(N):V=755.5N;b--次楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;hn--次楞的截面高度(mm):h0=80.0mm; fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值: τ=3×755.5/(2×50.0×80.0)=0.283N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值τ=0.283N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 3.次楞的挠度验算 根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中,ν--次楞的最大挠度(mm); q--作用在次楞上的线荷载(kN/m):q=17.03×0.20=3.41kN/m;l--计算跨度(主楞间距):l=600.0mm; E--次楞弹性模量(N/mm2):E=9000.00N/mm2;I--次楞截面惯性矩(mm4),I=2.13×106mm4; 次楞的最大挠度计算值:ν=0.677×6.81/2×6004/(100×9000×2.13×106)=0.156mm; 次楞的最大容许挠度值:[ν]=2.4mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.156mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! (二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚4mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.078×2=10.16cm3;I=12.187×2=24.37cm4;E=206000N/mm2; -73-主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kN·m) -74-主楞计算变形图(mm) 1.主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载: P=1.2×17.03×0.2×0.6+1.4×2×0.2×0.6=2.788kN;主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=600mm;强度验算公式:σ=M/W M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=3.18×105N·mmW--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.02×104mm3;f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;主楞的最大应力计算值:σ=3.18×105/1.02×104=31.3N/mm2;主楞的最大应力计算值σ=31.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求! 2.主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足:τ=2V/A≤fv其中,τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N):V=3039.7/2=1519.9N;A--钢管的截面面积(mm2):A=489.303mm2;fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=120N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值: -75-τ=2×1519.9/489.303=6.212N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值τ=6.212N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求! 3.主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值:ν=0.318mm;主楞的最大容许挠度值:[ν]=2.4mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.318mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! 五、穿墙螺栓的计算 计算公式如下:N<[N]=f×A 其中N--穿墙螺栓所受的拉力; A--穿墙螺栓有效面积(mm2); f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;查表得: 穿墙螺栓的型号:M14;穿墙螺栓有效直径:11.55mm;穿墙螺栓有效面积:A=105mm2; 穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为:N=5.55kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力N=5.549kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求! 普通框架KL梁模板(扣件钢管架) -76-一、参数信息1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度(取有代表性的截面尺寸验算):B(m):0.25;梁截面高度D(m):0.70; 混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;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):1.00;梁支撑架搭设高度H(m):3.50;梁两侧立杆间距(m):0.60;承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:0;采用的钢管类型为Φ48×3.5; 立杆承重连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80; 2.荷载参数 模板自重(kN/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0;3.材料参数 木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; -77-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; 面板类型:胶合面板;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;4.梁底模板参数 梁底模板支撑的间距(mm):300.0;面板厚度(mm):18.0;5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500;次楞根数:3;主楞竖向支撑点数量为:2;支撑点竖向间距为:150mm;穿梁螺栓水平间距(mm):500;穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;主楞合并根数:2; 次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm;次楞合并根数:2;二、梁模板荷载标准值计算1.梁侧模板荷载 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 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 其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按 200/(T+15)计算,得5.714h; T--混凝土的入模温度,取20.000℃;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; -78-β1--外加剂影响修正系数,取1.200;β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别计算得50.994kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/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 土侧压力和倾倒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(内龙骨)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 跨中弯矩计算公式如下: 其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=50×1.8×1.8/6=27cm3; M--面板的最大弯距(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);按以下公式计算面板跨中弯矩: 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=1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m; -79-q=q1+q2=9.720+1.260=10.980kN/m;计算跨度(内楞间距):l=290mm; 面板的最大弯距M=0.125×10.98×2902=1.15×105N·mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=1.15×105/2.70×104=4.275N/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=4.275N/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 q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=18×0.5=9N/mm;l--计算跨度(内楞间距):l=290mm;E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2; I--面板的截面惯性矩:I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;面板的最大挠度计算值:ν=0.521×9×2904/(100×9500×2.43×105)=0.144mm; 面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=290/250=1.16mm;面板的最大挠度计算值[ν]=1.16mm,满足要求! 四、梁侧模板内外楞的计算1.内楞计算 内楞(木或钢)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。 本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×82×2/6=128cm3;I=6×83×2/12=512cm4; ν=0.144mm小于面板的最大容许挠度值 -80-内楞计算简图 (1).内楞强度验算强度验算计算公式如下: 其中,σ --内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M--内楞的最大弯距(N·mm);W--内楞的净截面抵抗矩;[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。按以下公式计算内楞跨中弯矩: 其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.29=6.37kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距):l=500mm; 内楞的最大弯距:M=0.1×6.37×500.002=1.59×105N·mm;最大支座力:R=1.1×6.368×0.5=3.503kN; 经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=1.59×105/1.28×105=1.244N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2; 内楞最大受弯应力计算值σ=1.244N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求! (2).内楞的挠度验算 其中l--计算跨度(外楞间距):l=500mm; -81-q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=18.00×0.29=5.22 N/mm; E--内楞的弹性模量:10000N/mm2;I--内楞的截面惯性矩:I=5.12×106mm4; 内楞的最大挠度计算值:ν=0.677×5.22×5004/(100×10000×5.12×106)=0.043mm; 内楞的最大容许挠度值:[ν]=500/250=2mm; 内楞的最大挠度计算值ν=0.043mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求! 2.外楞计算 外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力3.503kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管48×3.5;外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3;外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4; 外楞计算简图 外楞弯矩图(kN·m) -82-外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算 其中σ --外楞受弯应力计算值(N/mm2) M--外楞的最大弯距(N·mm);W--外楞的净截面抵抗矩;[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。 根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=0.49kN·m 外楞最大计算跨度:l=280mm; 经计算得到,外楞的受弯应力计算值:σ=4.90×105/1.02×104=48.264N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2; 外楞的受弯应力计算值σ=48.264N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求! (2).外楞的挠度验算 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.42mm外楞的最大容许挠度值:[ν]=280/400=0.7mm; 外楞的最大挠度计算值ν=0.42mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=0.7mm,满足要求! 五、穿梁螺栓的计算验算公式如下: 其中N--穿梁螺栓所受的拉力; -83-A--穿梁螺栓有效面积(mm2); f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;查表得: 穿梁螺栓的直径:12mm;穿梁螺栓有效直径:9.85mm;穿梁螺栓有效面积:A=76mm2; 穿梁螺栓所受的最大拉力:N=(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.355=4.331kN。穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力N=4.331kN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=250×18×18/6=1.35×104mm3;I= 250×18×18×18/12=1.22×105mm4; 1.抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算: 其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); -84-M--计算的最大弯矩(kN·m); l--计算跨度(梁底支撑间距):l=300.00mm;q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);新浇混凝土及钢筋荷载设计值: q1:1.2×(24.00+1.50)×0.25×0.70×0.90=4.82kN/m;模板结构自重荷载: q2:1.2×0.35×0.25×0.90=0.09kN/m;振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3:1.4×2.00×0.25×0.90=0.63kN/m; q=q1+q2+q3=4.82+0.09+0.63=5.54kN/m;跨中弯矩计算公式如下: Mmax=0.10×5.544×0.32=0.05kN·m;σ=0.05×106/1.35×104=3.696N/mm2; 梁底模面板计算应力σ=3.696N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[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: 其中,q--作用在模板上的压力线荷载: q=((24.0+1.50)×0.700+0.35)×0.25=4.55KN/m;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;面板的最大允许挠度值:[ν]=300.00/250=1.200mm;面板的最大挠度计算值:ν= 0.677×4.55×3004/(100×9500×1.22×105)=0.216mm; -85-面板的最大挠度计算值:ν=0.216mm300/250=1.2mm,满足要求! 七、梁底支撑钢管的计算1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(kN): 小于面板的最大允许挠度值:[ν]= q1=(24+1.5)×0.25×0.7×0.3=1.339kN;(2)模板的自重荷载(kN): q2=0.35×0.3×(2×0.7+0.25)=0.173kN; (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.25×0.3=0.338kN;2.木方楞的传递均布荷载验算: q=(1.2×(1.339×0.173)+1.4×0.338)/0.25=9.148kN/m;3.支撑钢管的强度验算: 按照均布荷载作用下的简支梁计算均布荷载,q=9.148kN/m; 弯矩图(kN·m) -86-剪力图(kN) 变形图(mm) 钢管的支座力N1=N3=1.143KN; 钢管最大应力计算值:σ=0.271×106/5080=53.41N/mm2;钢管最大剪力计算值:T=2×1.143×103/4.52×100=5.06N/mm2;钢管的最大挠度:ω=0.352mm; 钢管的允许挠度:[ν]=600.000/250=2.400mm; 钢管最大应力计算值53.410N/mm2小于钢管抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求! 钢管受剪应力计算值5.060N/mm2小于钢管抗剪强度设计值[T]=120.000N/mm2,满足要求! 钢管的最大挠度ν=0.352mm小于钢管的最大允许挠度[ν]=2.400mm,满足要求! 八、梁底纵向钢管计算 作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。 1.梁两侧支撑钢管的强度计算: 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=1.143KN. -87-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(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩Mmax=0.385kN·m;最大变形Vmax=0.984mm;最大支座力Rmax=4.158kN; 最大应力σ=0.385×106/(5.08×103)=75.771N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2; -88-支撑钢管的最大应力计算值75.771N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度Vmax=0.984mm小于1000/150与10mm,满足要求!九、扣件抗滑移的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 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6.40kN; 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=0kN;R<6.40kN,单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 1.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:N1=4.158kN;脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×3.5=0.542kN;楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.25)/2)×1.00×0.35=0.283kN; 楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.25)/2)×1.00×0.120×(1.50+24.00)=2.479kN; N=4.158+0.542+0.283+2.479=7.463kN; φ--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; -89-A--立杆净截面面积(cm2):A=4.89;W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08;σ--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); 参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo=k1uh 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=1.7;上式的计算结果: 立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;Lo/i=2945.25/15.8=186; 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;钢管立杆受压应力计算值;σ=7462.773/(0.207×489)=73.726N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=73.726N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求! -90- 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容