模板

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崇义县职业中等专业学校图书综合楼、食堂、宿舍A栋、宿舍B栋工程模板专项施工方案

第一节 编制依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;

《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社;

《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社;

《木结构设计规范》GB50005-2003中国建筑工业出版社;

第二节 工程概况

崇义县职业中等专业学校图书综合楼、食堂、宿舍A栋、宿舍B栋工程,框架结构,地上7层;合理使用年限为50年,耐火等级为二级,安全等级为二级。

标准层层高:3.30m ;总工期:240天;施工单位:江西省发达建筑工程有限责任公司。本工程由崇义县职业中等专业学校投资建设,江西省冶金设计院设计,赣州市工程建设监理有限公司监理,江西省发达建筑工程有限责任公司组织施工。

第三节 模板方案选择

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,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下2种模板及其支架方案:

木模板支撑。

钢管支撑(食堂1-5轴局部屋面高支撑11.4m采用此方案)

第四节 材料选择

按清水混凝土的要求进行模板设计,在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能提高表面光洁度,阴阳角模板统一整齐。

梁板模板(木支撑)

梁、板底采用50mm×80mm方木支撑。承重架采用木支撑,立杆采用小头直径为Ф70mm 圆木,帽木采用50mm×80mm方木,斜撑采用50mm×80mm方木组成。

梁模板(钢管支撑)(食堂1-5轴局部屋面高支撑11.4m采用此方案)

承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向。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):11.30;梁两侧立杆间距(m):0.80;采用的钢管类型为Φ48×3.5;

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。

2、模板安装要求

(1)柱模板安装顺序

柱模板安装顺序

模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模

 

(2)楼板模板安装顺序

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

 

4、模板组拼

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 ≤1

2、相邻模板之间高低差 ≤1

3、模板平整度 ≤2

4、模板平面尺寸偏差 ±3

5、模板定位

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。根据轴线位置放出墙柱截面位置尺寸线、模板500 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上。

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,引出每道轴线,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,施工前三线必须到位,以便于模板的安装和校正。

6、模板的支设

模板支设前将楼面清理干净。不得有积水、杂物,并将施工缝表面浮浆剔除,用水冲净。所有内侧模板必须刷油性脱模剂。

7、扣件式钢管支撑架构造要求
(一)模板支架立杆的构造应符合下列要求:
1.每根立杆底部应设置底座,并必须按有关规定设置纵、横扫地杆。
2.高支模立杆步距不得大于1.5m,并应设置纵横水平拉杆。
3.立杆接长必须按有关规定采用对接扣件连接。
4.支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。
5.当梁模板支架立杆采用单根立杆时,立杆应设在梁模板中心线处,其偏心距不应大于 25mm。
(二)满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定:
1.剪刀撑应纵横设置,且不少于两道;支撑主梁的立杆必须设置 剪刀撑。
2.满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设 置。
3.高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平 剪刀撑。剪刀撑的构造应符合有关规定。
  8、食堂工程扣件式钢管支撑架施工
1.施工准备:进行技术交底;对构配件进行验收;清除搭设场地杂物,平整搭设场地, 并使排水畅通。
2.支架基础必须满足支模施工和计算要求,验收合格后按施工方案的要求放线定位。

3. 施工方法及注意事项
a、梁、板模板采用木夹板,60×110mm木楞。
b、梁模板安装:先在板上弹出轴线、梁位置的水平线,钉柱头模板。然后按设计标高调整梁底支撑标高,安装梁底模板,拉线找平。再根据轴线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。依据方案增设对拉螺杆。
c、板模板安装:模板从四周铺起,在中间收口。板底采用主次木楞,主楞间距1000mm,次楞间距300-450mm。
d、现浇梁板结构当跨度≥4m时,应按1/1000~3/1000起拱。
e、.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。
f.高支撑架步距为1.5m。
g、单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平剪刀撑,且须与立杆连接。
h.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。
i.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。
j、沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔15m设置。
m.混凝土浇筑保证精细,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。
n.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。
o.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。

4.支架的拆除
(1)支模的拆除必须经验算复核并符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB502 04—2002)及其它有关规定,严格控制拆模时间,拆模前必须有拆模申请及经审批。
(2)拆除时应遵循先上后下,先搭后拆,后搭先拆,一步一清的原则,部件拆除的顺 序与安装顺序相反,严禁上下同时作业,拆除时应采用可靠的安全措施。(3)卸料时应由作业人员将各配件逐次传递到地面,严禁抛掷。
(4)运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,清除杆件及螺纹上的沾污物,变形 严重的,送回仓库修整。配件经检查、修整后,按品种、规格分类存放,妥善保管。

 

第六节 模板拆除

1、模板拆除根据现场试块强度,符合要求后,发放拆模通知书,方可拆模。

2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模,其混凝土强度必须符合附表规定后方可拆除。

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。

(1)柱模板拆除

柱模板在混凝土强度达到1.2MPa,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除,模板拆除顺序与安装模板顺序相反,使模板向后倾斜与墙体脱开。不得在柱上乱撬模板,或用大锤砸模板,保证拆模时不晃动混凝土柱,尤其拆阴阳角模时不能用大锤砸模板。

(2) 楼板模板拆除

楼板模板拆除时,先拆顶部斜撑,向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板。拆除板模板时要保留板的养护支撑。

4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。支模前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。

5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。

现浇结构拆模时所需混凝土强度

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计(%)
≤2 50
>2, ≤8 75
>8 100
梁、拱、壳 ≤8 75
>8 100
悬 臂 构 件 ≤2 75
>2 100

注:本表中“设计的混凝土强度标准值”系指与设计混凝土强度等级相应的混凝土立方体抗压强度标准值。

第七节 模板技术措施

1、进场模板质量标准

模板要求:

(1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。

(2)外观质量检查标准(通过观察检验)

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。

2、模板安装质量要求

必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)及相关规范要求。即"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载"。

(1)主控项目

1)安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。

检查数量:全数检查。

检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。

2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

(2) 一般项目

1)模板安装应满足下列要求:

模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

2)对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。

检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3 间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。

3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合附表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。

(3)现浇结构模板安装的偏差应符合表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)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见表1:(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,检查顶模棍位置、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,测量抄出混凝土墙上的500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,做分层尺竿,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)浇筑前认真检查顶撑及斜撑等是否松动;

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。

(8)窗洞口模板

在窗台模板下口中间留置2个排气孔,以防混凝土浇筑时产生窝气,造成混凝土浇筑不密实。

(9)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,以便清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。

(10)跨度小于4m 不考虑,4~6m 的板起拱10mm;跨度大于6m 的板起拱15mm。

(11)与安装配合

合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后方可合模。

(12)混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。

(13)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。

3、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,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。

(1)胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的。

(2)进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平。

(3)模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直。

(4)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。

(5)支柱所设的水平撑与剪刀撑,按构造与整体稳定性布置。

4、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。

第八节 安全、环保文明施工措施

(1)拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。

(2)支模前必须搭好相关脚手架(见本工程相关安全操作规程等)。

(3)拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂"禁止通行"安全标志,操作人员不得在此区域,必须在铺好跳板的操作架上操作。

(4)浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板的支撑是否松动,发现问题及时组织处理。

(5)木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,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。

(6)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,防止模板撞伤人.

7)模板堆放时,使模板向下倾斜30°,不得将模板堆放在施工层上,防止模板在风荷载下倾覆。

(8)大模板堆放场地要求硬化、平整、有围护,阴阳角模架设小围护架放置。安装就位后,要采取防止触电保护措施,将大模板加以串联,并同避雷网接通,防止漏电伤人。

(9)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。

(10)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 模板计算

梁模板(木支撑)计算书

标准层层高3.3m,本工程梁截面有: 250×300、250×400、250×600、250×80、350×800等,板厚为110,取350×800梁为计算代表如下:

一、参数信息

1、模板参数

木支撑纵距Lb (m): 0.500;立杆计算高度H (m): 3.190;

立杆采用圆木;

立杆圆木大头直径R(mm): 100.000;立杆圆木小头直径r(mm): 70.000;

梁底斜撑方木截面宽度b1 (mm): 50.000; 梁底斜撑方木截面高度h1 (mm): 80.000;

帽木长度La(m): 0.800; 帽木截面宽度b2 (mm): 50.000;

帽木斜撑方木截面高度h2 (mm): 80.000;

斜撑与立杆连接处到帽木的距离h0 (mm): 600.000;

梁截面宽度B(m): 0.350;梁截面高度D(m): 0.800;

2、荷载参数

模板自重(kN/m2): 0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m2): 25.000;

振捣混凝土荷载(kN/m2): 1.000;新浇混凝土荷载侧压力(kN/m2):12.000;

3、梁侧模板参数

斜撑截面宽度b1(mm):50;斜撑截面高度h1(mm):80;

次楞根数:3;

主楞龙骨材料:木楞,宽度80mm,高度100mm;

次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm;

斜撑支点至梁底的距离 (m):0.300;

斜撑支点至梁侧的距离 (m):0.150;

4、面板参数

面板选用类型: 胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2): 9500.000;

面板厚度(mm): 20.000;面板抗弯设计值fm(N/mm2): 13.000;

5、立杆圆木参数

立杆圆木选用木材:杉木;圆木弹性模量E(N/mm2): 9000.000;

圆木抗压强度设计值fv(N/mm2): 10.000;

6、斜撑方木参数

斜撑方木选用木材:湿地松;斜撑方木弹性模量E(N/mm2): 10000.000;

斜撑方木抗压强度设计值fv(N/mm2): 16.000;

7、帽木方木参数

帽木方木选用木材:湿地松;弹性模量E(N/mm2): 10000.000;

抗剪强度设计值fv(N/mm2): 1.700;抗弯强度设计值fm(N/mm2): 17.000;

8、梁侧背楞参数

梁侧背楞选用类型:湿地松;梁侧背楞弹性模量E(N/mm2): 10000.000;

梁侧背楞抗弯强度设计值fm(N/mm2): 17.000;

 

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。

 

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2.500m/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0.500m;

β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000;

β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。

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 47.705 kN/m2、12.000 kN/m2,取较小值12.000 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 = 50×2×2/6=33.33cm3

M -- 面板的最大弯距(N·mm);

σ -- 面板的受弯应力计算值(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= 1.2×0.5×12×0.9=6.48kN/m;

振捣混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×1×0.9=0.63kN/m;

q = q1+q2 = 6.480+0.630 = 7.110 kN/m;

计算跨度(内楞间距): l = 345mm;

面板的最大弯距 M= 0.125×7.11×3452 = 1.06×105N.mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.06×105 / 3.33×104=3.174N/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 =3.174N/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 = 12×0.5 = 6N/mm;

l--计算跨度(内楞间距): l = 345mm;

E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2

I--面板的截面惯性矩: I = 50×2×2×2/12=33.33cm4

面板的最大挠度计算值: ν= 0.521×6×3454/(100×9500×3.33×105) = 0.14 mm;

面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =345/250 = 1.38mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.14mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.38mm,满足要求!

四、梁侧模板支撑的计算:

1.内楞计算

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 = 6×82×1/6 = 64cm3

I = 6×83×1/12 = 256cm4

 

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 = (1.2×12×0.9+1.4×1×0.9)×0.345=4.91kN/m;

内楞计算跨度(木支撑纵距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×4.91×500.002= 1.23×105N.mm;

最大支座力:R=1.1×4.906×0.5=2.698 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.23×105/6.40×104 = 1.916 N/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 = 1.916 N/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(木支撑纵距):l = 500mm;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =12.00×0.35= 4.14 N/mm;

E -- 内楞材质的弹性模量: 9000N/mm2

I -- 内楞的截面惯性矩:I = 2.56×106mm4

内楞的最大挠度计算值: ν = 0.677×4.14×5004/(100×9000×2.56×106) = 7.60×10-2 mm;

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=7.60×10-2mm 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2.698kN,对主楞按照集中荷载作用下的连续梁计算。

本工程中,外龙骨采用1根木楞,截面宽度80mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 8×102×1/6 = 133.33cm3

I = 8×103×1/12 = 666.67cm4

 

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN·m)

外楞剪力图(kN)

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=0.648 kN.m;

斜撑对梁顶侧支撑的最大支座力R=F=6.206kN;

外楞最大计算跨度: l = 390mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 6.48×105/1.33×105 = 4.857 N/mm2

外楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2

外楞的受弯应力计算值 σ =4.857N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/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0.883 mm

外楞的最大容许挠度值: [ν] = 390/250=1.56mm;

外楞的最大挠度计算值 ν=0.883mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=1.56mm,满足要求!

3.斜撑(轴力)计算:

斜撑的轴力RD按下式计算:

RD=RC/sinα

其中 RC -斜撑对梁顶侧支撑的支座反力,取;RC =N =6.21kN

RD -斜撑的轴力;

α -斜撑与梁侧面板的夹角;

sinα = sin{ arctan[0.15/0.3]} = 0.45

斜撑的轴力:RD=RC/sinα=6.21/0.45=13.88kN

4.斜撑稳定性验算:

稳定性计算公式如下:

 

其中,N -- 作用在斜撑的轴力,13.88kN

σ --斜撑受压应力计算值;

fc --斜撑抗压强度设计值;16N/mm2

A0 --斜撑截面的计算面积;

A0 =50×80=4000mm2

φ --轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;

轴心受压构件稳定系数按下式计算:

 

i --斜撑的回转半径;i =0.289×80=23.12mm;

l0-- 斜撑的计算长度,l0 =[0.32+0.152]0.5=0.34m;

λ= l0/i =14.51;

φ =1/(1+(λ/80)2) =0.97

经计算得到:

σ= N/(φ×A) =13.88×103/(0.97×4000)=3.58N/mm2

根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;

[f] =1.2×16=19.2N/mm2

斜撑受压应力计算值为3.58N/mm2,小于斜撑抗压强度设计值19.2N/mm2,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 = 350×20×20/6 = 2.33×104mm3

I = 350×20×20×20/12 = 2.33×105mm4

 

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);

M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =500.000mm;

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: 1.2×25.000×0.350×0.800×0.900=7.560kN/m;

模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.350×0.350×0.900=0.132kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3: 1.4×1.000×0.350×0.900=0.441kN/m;

q = q1 + q2 + q3=7.560+0.132+0.441=8.133kN/m;

跨中弯矩计算公式如下:

 

面板的最大弯矩:Mmax = 0.10×8.133×0.52=0.203kN.m;

面板的最大受弯应力计算值:σ =0.203×106/2.33×104=8.714N/mm2

梁底模面板计算应力 σ =8.714 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:

 

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =(25.00×0.800+0.35)×0.35= 7.12KN/m;

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =500.00mm;

E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2

面板的最大允许挠度值:[ν] =500.00/250 = 2.000mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×7.122×5004/(100×9500×2.33×105)=1.36mm;

面板的最大挠度计算值: ν=1.36mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 500 / 250 = 2mm,满足要求!

六、帽木验算:

支撑帽木按照集中以及均布荷载作用下的两跨连续梁计算;

(1)钢筋混凝土板自重线荷载设计值(kN/m):

q1 =1.2×25.000×0.800×0.500 = 12.000 kN/m;

(2)模板的自重线荷载设计值(kN/m):

q2 =1.2×0.350×0.500 = 0.210 kN/m;

(3)活荷载为振捣混凝土荷载设计值(kN/m):

q3=1.4×1.000×0.500 = 0.700 kN/m;

q= q1 + q2 + q3 = 12.910kN/m;

(4)帽木的自重线荷载设计值(kN/m):

q4=1.2 ×50.000×10-3×80.000×10-3×3.870 = 0.019 kN/m;

(5)斜撑传给帽木的集中力(kN)

P= R/tanα = 6.206/0.500 =12.412 kN

帽木截面抵抗矩:W = 50.000×80.0002/6 = 53333.333 mm3

帽木截面惯性矩:I = 50.000×80.0003/12 = 2133333.333 mm4

 

帽木受力计算简图

经过连续梁的计算得到

帽木剪力图(kN)

帽木弯矩图(kN·m)

帽木变形图(mm)

经过连续梁的计算得到

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:

R[1] = 9.158 kN;

R[2] = 11.043 kN;

R[3] = 9.158 kN;

最大弯矩 Mmax = 0.687 kN.m;

最大变形 νmax = 0.259 mm;

最大剪力 Vmax = 5.521 kN;

截面应力 σ = 686777.181/53333.333 = 12.877 N/mm2

帽木的最大应力为 12.877 N/mm2,小于帽木的抗弯强度设计值 17 N/mm2,满足要求!

帽木的最大挠度为 0.259 mm,小于帽木的最大容许挠度 2 mm,满足要求!

七、梁底木支架立杆的稳定性验算:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1、静荷载标准值包括以下内容:

(1)木顶撑的自重(kN):

NG1 = {0.800×0.050×0.080+[(0.800/2)2+0.6002]1/2×2×0.050×0.080+3.190×π×(0.070/2)2}×3.870= 0.082 kN

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.350×0.500×0.350 = 0.061 kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25.000×0.350×0.800×0.500 = 3.500 kN;

经计算得到,静荷载标准值;

NG = NG1+NG2+NG3 = 0.082+0.061+3.500 = 3.643 kN;

2、活荷载为施工荷载标准值:

经计算得到,活荷载标准值:

NQ = 1.000×0.350×0.500 = 0.175 kN;

3、立杆的轴向压力设计值计算公式:

N = 1.2NG+1.4NQ = 1.2×3.643+1.4×0.175 = 4.617 kN;

稳定性计算公式如下:

 

其中,N -- 作用在立杆上的轴力

σ --立杆受压应力计算值;

fc --立杆抗压强度设计值;

A0--立杆截面的计算面积;

A0 = π×(70.000/2)2 = 3848.451 mm2

φ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比 结果确定;

轴心受压稳定系数按下式计算:

 

i--立杆的回转半径,i = 70.000/4 = 17.500 mm;

l0-- 立杆的计算长度,l0 = 3190.000-600.000 = 2590.000 mm;

λ= 2590.000/17.500 = 148.000;

φ =2800/(148.0002) = 0.128;

经计算得到:

σ = 4617.164/(0.128×3848.451) = 9.385 N/mm2

根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系

数:

[f] = 1.2×10.000 = 12.000 N/mm2

木顶支撑立杆受压应力计算值为9.385N/mm2,小于木顶支撑立杆抗压强度设计值 12N/mm2,满足要求!

八、梁底斜撑稳定性验算:

木顶撑斜撑的轴力RDi按下式计算:

RDi=RCi/sinαi

其中 RCi -斜撑对帽木的支座反力;

RDi -斜撑的轴力;

αi -斜撑与帽木的夹角。

sinαi = sin{arctan[600.000/(800.000/2)]} = 0.832;

斜撑的轴力:RDi=RCi/sinαi= 9.158/ 0.832= 11.006 kN

稳定性计算公式如下:

 

其中,N -- 作用在木斜撑的轴力,11.006 kN

σ --木斜撑受压应力计算值;

fc --木斜撑抗压强度设计值;16.000 N/mm2

A0--木斜撑截面的计算面积;

A0 = 50.000×80.000 = 4000.000 mm2

φ --轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;

轴心受压构件稳定系数按下式计算:

 

i --木斜撑的回转半径,i = 0.289×80.000 = 23.120 mm;

l0-- 木斜撑的计算长度,l0 = [(800.000/2)2+600.0002]0.5 = 721.11 mm;

λ = 721.110/23.120 = 31.190;

φ =1/(1+(31.190/65)2) = 0.813;

经计算得到:

σ = 11006.217/(0.813×4000.000) = 3.385 N/mm 2

根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;

[f] = 1.2×16.000 = 19.200 N/mm2

木顶支撑斜撑受压应力计算值为3.385 N/mm2,小于木顶支撑斜撑抗压强度设计值19.2N/mm2,满足要求!

梁模板(扣件钢管架)计算书

食堂1-5轴屋面高度为11.4m,应此采用扣件钢管架,此部位采用先浇筑完地面后方施工屋面模板。

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。

此部位梁截面有240×600、300×1500、500×500、240×400、240×1000、400×1000、240×800、600×1500、400×1500等,现取梁段:KL1-/轴600×1500梁为计算代表。

 

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.60;梁截面高度 D(m):1.50;

混凝土板厚度(mm):100.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.70;

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):11.30;梁两侧立杆间距(m):0.80;

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: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: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:马尾松;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;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

梁底方木截面宽度b(mm):60.0;梁底方木截面高度h(mm):110.0;

梁底模板支撑的间距(mm):350.0;面板厚度(mm):18.0;

5.梁侧模板参数

主楞间距(mm):500;次楞根数:4;

主楞竖向支撑点数量为:4;

支撑点竖向间距为:200mm,500mm,300mm;

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。

 

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;

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 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 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

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;

q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m;

计算跨度(内楞间距): l = 466.67mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×10.98×466.6672 = 2.39×105N·mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 2.39×105 / 2.70×104=8.856N/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 =8.856N/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 = 466.67mm;

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= 0.677×9×466.674/(100×9500×2.43×105) = 1.252 mm;

面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =466.667/250 = 1.867mm;

面板的最大挠度计算值 ν=1.252mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.867mm,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

 

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)×0.467=10.25kN/m;

内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×10.25×500.002= 2.56×105N·mm;

最大支座力:R=1.1×10.248×0.5=5.636 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 2.56×105/1.28×105 = 2.002 N/mm2

内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2

内楞最大受弯应力计算值 σ = 2.002 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/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;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.47= 8.40 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= 0.677×8.4×5004/(100×10000×5.12×106) = 0.069 mm;

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=0.069mm 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5.636kN,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)

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= 0.564 kN·m

外楞最大计算跨度: l = 500mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 5.64×105/1.02×104 = 55.476 N/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 =55.476N/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0.343 mm

外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;

外楞的最大挠度计算值 ν=0.343mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,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;

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

查表得:

穿梁螺栓的直径: 12 mm;

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 =(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.5 =6.1 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=6.1kN 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 = 600×18×18/6 = 3.24×104mm3

I = 600×18×18×18/12 = 2.92×105mm4

 

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);

M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =350.00mm;

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)×0.60×1.50×0.90=24.79kN/m;

模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×0.60×0.90=0.23kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3: 1.4×2.00×0.60×0.90=1.51kN/m;

q = q1 + q2 + q3=24.79+0.23+1.51=26.52kN/m;

跨中弯矩计算公式如下:

 

Mmax = 0.10×26.525×0.352=0.325kN·m;

σ =0.325×106/3.24×104=10.029N/mm2

梁底模面板计算应力 σ =10.029 N/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)×1.500+0.35)×0.60= 23.16KN/m;

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =350.00mm;

E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2

面板的最大允许挠度值:[ν] =350.00/250 = 1.400mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×23.16×3504/(100×9500×2.92×105)=0.849mm;

面板的最大挠度计算值: ν=0.849mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 350 / 250 = 1.4mm,满足要求!

七、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1= (24+1.5)×1.5×0.35=13.387 kN/m;

(2)模板的自重荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.35×(2×1.5+0.6)/ 0.6=0.735 kN/m;

(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/m):

经计算得到,活荷载标准值 P1 = (2.5+2)×0.35=1.575 kN/m;

2.木方的传递集中力验算:

静荷载设计值 q=1.2×13.388+1.2×0.735=16.947 kN/m;

活荷载设计值 P=1.4×1.575=2.205 kN/m;

荷载设计值 q = 16.947+2.205 = 19.152 kN/m。

本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×11×11/6 = 1.21×102 cm3

I=6×11×11×11/12 = 6.66×102 cm4

3.支撑方木验算:

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩,计算简图及内力、变形图如下:

弯矩图(kN·m)

剪力图(kN)

变形图(mm)

方木的支座力N1=N3=5.746 KN;

方木最大应力计算值 : σ=1.436×106 /121000=11.871 N/mm2

方木最大剪力计算值 : T=3×5.746×1000/(2×60×110)=1.306N/mm2

方木的最大挠度:ω=1.421 mm;

方木的允许挠度: [ν]=0.800×1000/250=3.200 mm;

方木最大应力计算值 11.871 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2,满足要求!

方木受剪应力计算值 1.306 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [T]=1.500 N/mm2,满足要求!

方木的最大挠度 ν=1.421 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=3.200 mm,满足要求!

八、梁跨度方向钢管的计算

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= 5.746 KN.

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 0.704 kN·m ;

最大变形 Vmax = 0.901 mm ;

最大支座力 Rmax = 12.354 kN ;

最大应力 σ= 0.704×106 /(5.08×103 )=138.573 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 138.573 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度Vmax=0.901mm小于700/150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,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=12.354 kN;

R < 12.80 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

 

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 =12.354 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×11.3=1.751 kN;

楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.80-0.60)/2)×0.70×0.35=0.176 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(1.00/2+(0.80-0.60)/2)×0.70×0.100×(1.50+24.00)=1.285 kN;

N =12.354+1.751+0.176+1.285=15.566 kN;

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] =205 N/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 = 2.945 m;

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=15565.728/(0.207×489) = 153.777 N/mm2

钢管立杆稳定性计算 σ = 153.777 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/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.梁板模板高支撑架根据设计荷载采用单立杆;

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;

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15m设置,四周和中部每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.中部根据需要并依构架框格的大小,每隔15m设置。

5.顶部支撑点的设计:

a.在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不大于400mm;

b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不大于200mm;

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;

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。

 

雅居云录

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