实验楼地下工程模板支架方案
一、编制依据
二、工程概况:
科研实验楼地下功能有车库、设备用房和人防工程,建筑面积为1780平方米;结构形式为框支剪力墙结构;层高为5.4米;地下室顶板上埋土部分混凝土采用微膨胀抗渗混凝土,抗渗等级不低于S8;板厚为200㎜ 三、施工部署及安排:
1、按照本工程的结构形式和施工特点,结合总体部署,模板工程的施工原则如下:
(1)质量达标:拆模后的混凝土表面符合混凝土结构设计规范要求; (2)技术保障:推广先进的模板支架施工工艺;
(3)安全施工:强化细部设计,确保整个模板支架体系的安全性; (4)经济合理:采用质优价廉的模板材料,并充分考虑其环保性和再加工、
再利用。
2、施工部位及工期安排
3、劳动组织及职责分工
安全生产、文明施工是本工程的基本要求,为此项目经理部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成、人员及职责分工如下:
劳务队派架子工长一名,负责现场脚手架搭设的落实工作;架子工20人,负责脚手架的安装和拆除。 4、 施工准备 4.1 技术准备
脚手架施工前,由项目部技术负责人组织对专业工长、班组长和质检员进行脚手架施工方案、技术措施及对施工中的难点和特殊部位进行交底。然后逐级进行技术交底;专业工长以书面形式向各班组进行交底,班组长再向工人交底。交底要有重点,要有针对性,要针对班组和个人的技术技能特点,针对关键部位和质量控制点,提出具体措施和要求。
梁底支撑采用钢木混合支撑,底模为10mm胶合板,方木采用50×100mm红松,钢管为Φ48×3.5钢管。此部位是施工的重点,由于顶板施工荷载较大,根据《高支撑模板系统施工安全管理办法》规定,必须对支撑系统进行设计及验算。当采用门式钢管脚手架做为支撑时,施工按施工组织总设计和《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000,J43-2000执行。 4.2、梁板施工工艺流程
搭设脚手架、支柱模至梁底 支梁底模、板底模 浇筑柱砼 绑扎钢筋 (穿预应力筋) 封梁侧模 绑扎板钢筋 隐蔽验收 浇筑梁板砼 养护 砼强度达设计要求 (张拉预应力筋) 拆模 转入下一施工段 四、结构布置:
梁侧模采用与剪力墙相同的方法即方木背竖楞@400,竖楞上背方木横楞并Φ14螺杆@500对拉;梁底模下当梁宽小大于250时设一道方木纵楞,梁底模下当梁宽小大于350时设二道方木纵楞,当梁宽不大于700时设三道方木纵楞,当梁宽不大于1000时设四道方木纵楞,当梁宽不大于1400时设五道方木纵楞,方木搁栅@300,钢管立杆间距@1000一道,立杆离地面100设扫地杆,每隔1800设水平拉结杆。 五、梁底模板计算: 其传力系统为:
现浇砼及施工等荷载 梁底模板 纵方木 横方木 水平钢管 钢管支柱 承接层。 编制依据:
1、支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001);
2、本计算书还参照《施工技术》2002.3《扣件式钢管模板髙支撑架设计和使用安全》;
3、模板支架搭设高度为5米;
4、基本尺寸为:梁截面B×D=550㎜×2050㎜,梁支撑立杆的横距(跨度方向)1=0.60米,立杆的步距h=0.60米; 5、梁底增加4道承重立杆;
6、梁顶托采用100×100㎜木方; 7、采用的钢管类型为ф48×3.5;
一、 模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算; 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工荷载等; 荷载的计算:
(1) 钢筋混凝土梁自重(KN/m):q1=27.500×2.050×0.600=33.830KN/m (2) 模板的自重线荷载(KN/m):q2=0.350×0.600×(2×2.050+0.550)
/0.550=1.775KN/m
(3) 活荷载为施工荷载标准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=(1.000+2.000)×0.550×0.600=0.99 KN
均布荷载: q=1.2×33.830+1.2×1.775=42.73KN/m
集中荷载: p=1.4×0.99=1.386KN 面板的截面惯性矩Ι和截面抵抗矩w分别为 w=60.00×1.80×1.80/6=32.40 ㎝3
Ι= 60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16㎝3 经过计算最大弯矩 M=0.066 KN.m 最大变形 v=0.00㎜ (1) 抗弯强度计算:
经计算得到模板抗弯强度计算值
f=0.066×1000×1000/32400=2.037N/m㎡ 面板的抗弯强度设计值[f]取15.00 N/m㎡ 面板的抗弯强度验算:f和[f],满足要求; (2) 抗剪计算:
截面抗剪强度计算值 T=3×3005/(2×600×18)=0.417 N/m㎡ 截面抗剪强度设计值 [T]=1.4 N/m㎡ 抗剪强度验算: T和[T],满足要求; (3) 桡度计算:
面板最大桡度计算值:v=0.035㎜
面板的最大桡度小于125.0/250,满足要求;
二、 梁底支撑木方的计算 梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q=5.858/0.6=9.76KN/m
最大弯矩M=0.1×9.76×0.6×0.6=0.351KN。m 最大剪力Q=0.6×0.6×9.76=3.514KN 最大支座力N=1.1×0.6×9.76=6.442KN 木方的截面力学参数
截面惯性矩I和截面抵抗矩w分别为: w=5×10×10/6=83.33㎝2
2
I=5×10×10×10/12=416.67㎝木方抗弯强度计算:
抗弯强度计算 f=0.35×106/83333.3=4.22N/ m㎡ 木方的抗弯计算强度小于13.0 N/ m㎡, 满足要求 木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下: Q=0.6q1
截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值:T=3×3514/(2×50×100)=1.054 N/ m㎡
截面抗剪强度设计值: [T]=1.30 N/ m㎡ 木方抗剪强度计算满足要求; 木方桡度计算: 最大变形
4
v=0.677×8.134×600.0/(100×9500×4166666.8)=180㎜
木方的最大桡度小于600/250,满足要求; 三、 托梁的计算:
托梁按照集中于均布荷载下多跨连续梁计算: 均布荷载取托梁的自重 q =0.096 KN/m
托梁的截面力学参数:截面惯性I和截面抵抗矩w分别为:
w=10×10×106/6=166.67㎝2
I=10×10×10×10/12=833.33㎝2 顶托梁抗弯强度计算:
抗弯计算强度f=0.617×10“6”/166666.7=3。7N/m㎡ 顶托梁抗弯计算强度小于13.0 N/ m㎡, 满足要求
顶托梁抗剪计算:
截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值:T=3×6538/(2×100×100)=0.981 N/ m㎡
截面抗剪强度设计值: [T]=1.30 N/ m㎡ 顶托梁抗剪强度计算满足要求 顶托梁桡度计算: 最大变形 v=0.1㎜
顶托梁的最大桡度小于495.0/250,满足要求 四、 扣件抗滑移的计算:
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: R≤R
其中:R——扣件抗滑承载力设计值,取8.0KN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 上部荷载没有通过纵向水平杆传给立杆,无需计算; 五、 立杆稳定性计算: 立杆稳定性计算公式:
N
ó= —— ∫[f] ∮A
其中N—立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支撑反力N1=9.47KN
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×19.5=3.021 KN;
N =9.467+3.021=12.488 KN
∮——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Ι0/j (查表得到) j——计算立杆的截面回转半径 (㎝):j=1.59
2
A——立杆的净截面面积(㎝) A=4.57 W——立杆的净截面抵抗矩(㎝2)w=4.79
ó——钢管立杆抗压强度计算值 ( N/ m㎡)
[f]——钢管立杆抗压强度设计值 [f]=205.00 N/ m㎡ L0——计算长度(m)
如果完全参照《扣件式规范》不考虑髙支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh (1) l0=(h+2a) (2)
k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表u=1.70;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a=0.50m
公式1的计算结果ó=137,41 N/ m㎡,立杆的稳定性计算ó〈 [f]满足要求 公式2的计算结果ó=96.32 N/ m㎡立杆的稳定性计算ó〈 [f] 满足要求
如果考虑到髙支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算: l0=k1k2(h+2a) (3)
k2——计算长度附加系数,按照表取值为1.042;
公式(3)的计算结果:ó=142.83 N/ m㎡,立杆的稳定性计算ó〈 [f]满足要求;
六、 楼板支撑体系计算书 1、 设计资料
地下室层高为5.4米,楼板厚度为20cm,净高=5.6m-0.2m=5.4m。 2、 结构布置:
底模下方木横楞@400,钢管(钢支撑)横向@1000,纵向@1000,扫地杆和水平拉结杆设置同梁支摸,另外须设剪刀撑增强刚度。 3、 板底模板计算: 其传力系统为:
现浇砼及施工等荷载 板底模板 水平方木 水平钢管 钢管支柱 承接层。 荷载:
(1)恒载标准值:
200mm厚砼:24kN/m3 ×0.2=4.8kN/m2 钢筋: 1.5kN/m3×0.2=0.3 kN/m2 模板: 0.30 kN/m2
所以,恒载标准值gk=5.4kN/m2; (2)活载标准值:
人员及设备均布荷载:2.5 kN/m2 所以,活载标准值qk=2.5 kN/m2
(3)荷载承载力设计值P承=1.2gk+1.4qk=5.868+3.5=9.37kN/m2; 荷载(刚度)设计值P刚=1.2gk=5.87kN/m2; 取每米板宽计算:P承=9.37kN/m P刚=5.87N/m 内力验算:
因为在实际砼浇注中,采用斜面分层工艺,在跨距较小时,可近似认为活荷载为均布且同时作用于各跨,即:不必考虑最不利荷载分布。
查《建筑施工手册》表2-15,得: km=0.105;kv=0.606;kw=0.644
查《建筑施工手册》表2-54,得胶合板设计强度及弹性模量为: fv=1.2N/mm2;fm=20N/mm2;E=6500×0.9=5850N/mm2 所以:
M=km〃P承l2=0.105×9.37×0.42=0.157kN〃M σ= = =2.91N/mm2< 可知符合抗弯要求; 可知符合抗剪要求; 可知符合挠度要求。 4、 板底方木验算: 计算资料:
方木为红松E=9000×0.85=7650N/mm2 [σ]=11.7N/mm2 fv=1.4×1.3×0.9 N/mm2 纵向方木承受的荷载:
由多跨连续梁在均布荷载作用下受力情况可知:最大支座反力出现在连续梁第二支座,查表可知,支座反力: RB=P承l=3.75kN
考虑到用4米方木,按四等跨梁计算: 求纵向方木内力:
查表得:km=0.107,kv=0.607,kw=0.632 M= km〃P’L`2(L`为板底水平钢管跨距) =0.107×3.75×12=0.40kN·m σ= = =4.8N/mm2< 可知抗弯符合要求; 可知符合抗剪要求; 可知符合挠度的要求。 5、 板底水平钢管验算:
计算资料:
查表得钢管相关参数如下:
W=5.08×103mm3;I=12.9×104mm4;E=2.1×105MPa;fm=205MPa 荷载计算: 水平钢管线荷载: 内力计算:
km=0.105;kw=0.644;kv左=0.606;kv右=0.526 M= km〃P’L2(L为梁下立杆纵距) =0.105×15.6×12=0.8 σ= =157N/mm2< 可知抗弯符合要求;
6、直角扣件抗滑移能力验算:
RMAX=(kV左+kv右)PL=(0.606+0.526)×15.6×1=12.4kN V’=RMAX=12.4kN
A=4.89×102mm2;g=3.84g/m;i=15.8mm;E=2.1×105;f=205MPa 支柱高6.02m
设四道水平杆距地1.8m,即L≈1.8m 立杆及相关横杆重量 =49.1KN 可知符合要求。
七、 高支模的质量安全保证体系
1、模板的堆放从总平面布置图中规划出专门堆放模板的场地,该场地要求地势高,不易存水,交通方便,有利于防火。
2、模板应分类整齐平行堆放,上下块模板之间应用木块垫开,垫块上下应对齐,防止模板受压变形。模板堆放不直过高,不应失稳。最下一块模板应垫起离地
200mm高,保持通风防止受潮。
3、堆放场地应搭棚防晒,防止太阳暴晒造面模板变形。
4、模板堆放及加工场地应配备灭火工具,操作人员严禁吸烟,应制定严格的管理制度,防止发生火灾。 八、模板的安装 1、模板安装准备工作
(1)由测量组放出模板及预留洞的位置线; (2)墙柱砼接头在支模前应凿毛并清理干净; (3)施工方案搭设支撑架;
(4)由工程师或工长进行质量和安全技术交底; (5)柱将封模前钢筋应验收完毕。 2、模板安装要点
(1)墙柱模板安装必须在钢筋验收以后才能封模。模板底部要安装 定位板密封条,以防墙柱烂根。上部必须安装有效的斜位和支撑以确 保砼浇筑时模板的垂直度;
(2)墙柱模板必须按设计要求安装对拉螺栓;
(3)梁模板安装应先安装底模,待钢筋绑扎完后再封侧模;当梁高 大于600mm时,梁侧模应加对拉螺栓;
(4)保证拼缝严密,在硷浇筑过程中派专人看护模板,随时检查模 板的支撑情况。 3、梁板模板
(1)楼板:楼板模板采用碗扣式脚手架快拆体系见下图
(2)梁:支撑采用碗扣式快拆脚手架和普通脚手架混合使用,在支 撑的立秆头放50*100mm木枋@500mm,背方采用50*100mm木枋沿梁边和跨中放置。当梁跨度等于或大子4m时,模板应按跨度的0.3%起拱,当悬臂梁时,按梁长的0.6%起拱。梁板支模见下图,梁板模板的支撑应待梁板预应力筋建立预应力后方可拆除。
4、安装质量要求
(1)模板安装必须保证位置准确无误,模板拼缝严密,支撑系统牢固可靠,不发生变形和位移。
(2)模板安装完毕后,测量人员应对模板位置、垂直度、标高、预埋及预留洞的位置等进行检查。
(3)现浇结构模板的允许符合以下规定: 项 目 允 许 偏 差(mm) 轴线位移 5
底模上平面标高 ±5 基 础 10
柱、墙、梁 +4 -5 垂直度 全高≤5M 6 全高>5M 8
相邻两板表面高低差 2 表面平整(2M长度以上) 5 5、模板拆除
1、拆模:在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板面受损后,方可拆除模板。 2、底模:在砼强度符合下表后,方可拆除模板。
机构类型 结构跨度(m) 按设计的砼强度标准值的百分比计(%) 板 ≤2 50 >2,≤8 75 >8 100 梁 ≤8 75 >8 100
悬臂构件 ≤2 75 >2 100
3、已拆除模板及其支架的结构,在砼强度符合设计强度等级的要求后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算,加设类堆放好。 九、高支模及支撑体系的验收
高支模施工是本工程施工的重点。由于局部楼面高度高,梁板断尺寸大,施工荷载大,若钢管扣件支撑体系处理不当,极易发生事故,故必须对高支撑支撑体系
进行验收,达到施工方案要求后,方可进行下道工序施工。
1、支撑支撑体系的水平纵横拉杆严格按本主案设计的竖向间距位置,地面第一道水平纵横拉杆距地面为200mm。
2、立杆下垫50~60X100mm断面的木枋垫板。
3、检查扣件螺栓的拧紧程度。
4、纵横向均设置垂直剪刀撑,其间距为不大于6m;同时主梁两侧支撑立杆垂直面上必须设置剪刀撑,全面设置,不可跳跃,钢管与在面呈450至600角,夹角用回扣连接牢固。
5、单块梁板的模板支撑支撑体系的四周边缘,必须设置剪刀撑,防止边缘失稳,造成质量事故。
十、防止高支模支撑系统失稳的措施
1、浇注梁板砼前,应组织专门小组检查支撑体系中各种坚固件的固体程度。
2、浇注梁板砼时,应专人看护,发现紧固件滑动或杆件变形异常时,应立即报告,由值班施工员组织人员,采用事前准备好的10t千斤顶,把滑移部位顶回原位,以及加固变形杆件,防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。
十一、高支模支撑架搭设和拆除的安全技术措施
(一)安装安全技术措施
1、应遵守高处作业安全技术规范有关规定。
2、架子作业时,必须戴安全帽,系紧安全带,穿工作鞋,戴工作卡,铺脚手架不准马虎操作,操作工具及零件放在工具袋内,搭设中应统一指挥,思想集中,相互集中,相互配合,严禁在脚手架搭设过程中,嘻笑打闹,材料工具不能随意乱意乱抛乱扔,吊运材料工具的下方不准站人。
3、凡遇六级以上大风、浓雾、雷雨时,均不得进行高空作业,特别是雨后施工,要注意防滑,对脚手架进行经常检查,凡遇大风或停工段时间再使用脚手架时,必须对脚手架进行全面检查,如发现连接部分有松动,立杆、打横杆、小横杆、顶撑有左右上下位移,铁丝解除,脚手板断裂、跷头等现象,应及时加固处理。
4、立杆应间隔交叉有同长度的钢管,将相邻立杆的对接接头位于不同高度上,使立杆的薄弱截面错开,以免形成薄弱层面,造成支撑体系失稳,
5、扣件的紧固是否符合要求,可使用矩扳手实测,要40~60N.M过小则扣件易
滑移,过大则会引起扣件的铸铁断裂,在安装扣件时,所有扣件的开口必须向外。
6、所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格,无缺陷方可使用。
7、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措施。
8、施工现场应搭设工作梯,作业人员不得爬支架上下。
9、高支模上高空临边要有足够的操作平台和安全防护,特别在平台外缘部分应加强防护。
10、模板安装、钢筋绑扎、砼浇筑时,应避免材料、机具、工具过于集中堆放。
11、不准架设探头板及未固定的杆。
12、模板支撑不得使用腐朽、扭裂、劈裂的材料。顶撑要垂直、底部平整坚实、并加垫木。木楔要顶牢,并用横顺拉杆和剪刀撑。
13、安装模板应按工序进行,当模板没有固定前,不得进行下一道工序作业。禁止利用拉杆、支撑攀登上落。
14、支模时,支撑、拉杆不准连接在门窗、脚手架或其他不稳固的物件上。在混凝土浇灌过程中,要有专人检查,发现变形、松动等现象。要及时加固和修理,防止塌模伤人。
15、在现场安装模板时,所有工具应装入工具袋内,防止高处作业时,工具掉下伤人。
16、二人抬运模板时,要互相配合,协同工作。传送模板、工具应用运输工具或绳子绑扎牢固后升降,不得乱仍。
17、安装柱、梁模板应设临时工作台,应作临时封闭,以防误踏和堕物伤人。
(二)、拆除安全技术措施
1、模板拆除须待预应力张拉后进行,防止倒塌事故发生。
2、拆模板,应经施工技术人员按试块强度检查,确认砼已达到拆模强度时,方可拆除。
3、拆模应严格遵守从上而下的原则,先拆除非承重模板,后拆除重模板,禁止抛掷模板。
4、高处、复杂结构模板的拆除,应有专人指挥和切实可靠的安装措施,并在下面标出作业区,严禁非操作人员靠近,拆下的模板应集中吊运,并多点捆牢,不准向下乱仍。
5、工作前,应检查所有的工具是否牢固,扳手等工具必须用绳链系挂在身上,工作时思想集中,防止钉子扎脚和从空中滑落。
6、拆除模板采用长撬杆,严禁操作人员站在拆除的模板下。在拆除楼板模板时,要注意防止整块模板掉下,尤其是用定型模板作平台模板时,更要注意,防止模板突然全部掉下伤人。
7、拆除间歇时,应将已活动模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落,倒塌伤人。
8、已拆除的模板、拉杆、支撑等应及时运走或妥善堆放,严防操作人员因扶空、踏空堕落。
9、在混凝土墙体、平台上有预留洞时,应在模板拆除后,随即在墙洞上做好安全防护,或将板的洞盖严。
目 录
一、编制依据:
二、工程概况:
三、施工部署及安排:
四、结构布置:
五、梁底模板计算:
六、 楼板支撑体系计算书:
七、 高支模的质量安全保证体系:
八、模板的安装:
九、高支模及支撑体系的验收:
十、防止高支模支撑系统失稳的措施:
十一、高支模支撑架搭设和拆除的安全技术措施:
图一:
图二:
实验楼地下工程模板支架方案
一、编制依据
二、工程概况:
科研实验楼地下功能有车库、设备用房和人防工程,建筑面积为1780平方米;结构形式为框支剪力墙结构;层高为5.4米;地下室顶板上埋土部分混凝土采用微膨胀抗渗混凝土,抗渗等级不低于S8;板厚为200㎜ 三、施工部署及安排:
1、按照本工程的结构形式和施工特点,结合总体部署,模板工程的施工原则如下:
(1)质量达标:拆模后的混凝土表面符合混凝土结构设计规范要求; (2)技术保障:推广先进的模板支架施工工艺;
(3)安全施工:强化细部设计,确保整个模板支架体系的安全性; (4)经济合理:采用质优价廉的模板材料,并充分考虑其环保性和再加工、
再利用。
2、施工部位及工期安排
3、劳动组织及职责分工
安全生产、文明施工是本工程的基本要求,为此项目经理部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成、人员及职责分工如下:
劳务队派架子工长一名,负责现场脚手架搭设的落实工作;架子工20人,负责脚手架的安装和拆除。 4、 施工准备 4.1 技术准备
脚手架施工前,由项目部技术负责人组织对专业工长、班组长和质检员进行脚手架施工方案、技术措施及对施工中的难点和特殊部位进行交底。然后逐级进行技术交底;专业工长以书面形式向各班组进行交底,班组长再向工人交底。交底要有重点,要有针对性,要针对班组和个人的技术技能特点,针对关键部位和质量控制点,提出具体措施和要求。
梁底支撑采用钢木混合支撑,底模为10mm胶合板,方木采用50×100mm红松,钢管为Φ48×3.5钢管。此部位是施工的重点,由于顶板施工荷载较大,根据《高支撑模板系统施工安全管理办法》规定,必须对支撑系统进行设计及验算。当采用门式钢管脚手架做为支撑时,施工按施工组织总设计和《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000,J43-2000执行。 4.2、梁板施工工艺流程
搭设脚手架、支柱模至梁底 支梁底模、板底模 浇筑柱砼 绑扎钢筋 (穿预应力筋) 封梁侧模 绑扎板钢筋 隐蔽验收 浇筑梁板砼 养护 砼强度达设计要求 (张拉预应力筋) 拆模 转入下一施工段 四、结构布置:
梁侧模采用与剪力墙相同的方法即方木背竖楞@400,竖楞上背方木横楞并Φ14螺杆@500对拉;梁底模下当梁宽小大于250时设一道方木纵楞,梁底模下当梁宽小大于350时设二道方木纵楞,当梁宽不大于700时设三道方木纵楞,当梁宽不大于1000时设四道方木纵楞,当梁宽不大于1400时设五道方木纵楞,方木搁栅@300,钢管立杆间距@1000一道,立杆离地面100设扫地杆,每隔1800设水平拉结杆。 五、梁底模板计算: 其传力系统为:
现浇砼及施工等荷载 梁底模板 纵方木 横方木 水平钢管 钢管支柱 承接层。 编制依据:
1、支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001);
2、本计算书还参照《施工技术》2002.3《扣件式钢管模板髙支撑架设计和使用安全》;
3、模板支架搭设高度为5米;
4、基本尺寸为:梁截面B×D=550㎜×2050㎜,梁支撑立杆的横距(跨度方向)1=0.60米,立杆的步距h=0.60米; 5、梁底增加4道承重立杆;
6、梁顶托采用100×100㎜木方; 7、采用的钢管类型为ф48×3.5;
一、 模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算; 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工荷载等; 荷载的计算:
(1) 钢筋混凝土梁自重(KN/m):q1=27.500×2.050×0.600=33.830KN/m (2) 模板的自重线荷载(KN/m):q2=0.350×0.600×(2×2.050+0.550)
/0.550=1.775KN/m
(3) 活荷载为施工荷载标准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=(1.000+2.000)×0.550×0.600=0.99 KN
均布荷载: q=1.2×33.830+1.2×1.775=42.73KN/m
集中荷载: p=1.4×0.99=1.386KN 面板的截面惯性矩Ι和截面抵抗矩w分别为 w=60.00×1.80×1.80/6=32.40 ㎝3
Ι= 60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16㎝3 经过计算最大弯矩 M=0.066 KN.m 最大变形 v=0.00㎜ (1) 抗弯强度计算:
经计算得到模板抗弯强度计算值
f=0.066×1000×1000/32400=2.037N/m㎡ 面板的抗弯强度设计值[f]取15.00 N/m㎡ 面板的抗弯强度验算:f和[f],满足要求; (2) 抗剪计算:
截面抗剪强度计算值 T=3×3005/(2×600×18)=0.417 N/m㎡ 截面抗剪强度设计值 [T]=1.4 N/m㎡ 抗剪强度验算: T和[T],满足要求; (3) 桡度计算:
面板最大桡度计算值:v=0.035㎜
面板的最大桡度小于125.0/250,满足要求;
二、 梁底支撑木方的计算 梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q=5.858/0.6=9.76KN/m
最大弯矩M=0.1×9.76×0.6×0.6=0.351KN。m 最大剪力Q=0.6×0.6×9.76=3.514KN 最大支座力N=1.1×0.6×9.76=6.442KN 木方的截面力学参数
截面惯性矩I和截面抵抗矩w分别为: w=5×10×10/6=83.33㎝2
2
I=5×10×10×10/12=416.67㎝木方抗弯强度计算:
抗弯强度计算 f=0.35×106/83333.3=4.22N/ m㎡ 木方的抗弯计算强度小于13.0 N/ m㎡, 满足要求 木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下: Q=0.6q1
截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值:T=3×3514/(2×50×100)=1.054 N/ m㎡
截面抗剪强度设计值: [T]=1.30 N/ m㎡ 木方抗剪强度计算满足要求; 木方桡度计算: 最大变形
4
v=0.677×8.134×600.0/(100×9500×4166666.8)=180㎜
木方的最大桡度小于600/250,满足要求; 三、 托梁的计算:
托梁按照集中于均布荷载下多跨连续梁计算: 均布荷载取托梁的自重 q =0.096 KN/m
托梁的截面力学参数:截面惯性I和截面抵抗矩w分别为:
w=10×10×106/6=166.67㎝2
I=10×10×10×10/12=833.33㎝2 顶托梁抗弯强度计算:
抗弯计算强度f=0.617×10“6”/166666.7=3。7N/m㎡ 顶托梁抗弯计算强度小于13.0 N/ m㎡, 满足要求
顶托梁抗剪计算:
截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值:T=3×6538/(2×100×100)=0.981 N/ m㎡
截面抗剪强度设计值: [T]=1.30 N/ m㎡ 顶托梁抗剪强度计算满足要求 顶托梁桡度计算: 最大变形 v=0.1㎜
顶托梁的最大桡度小于495.0/250,满足要求 四、 扣件抗滑移的计算:
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: R≤R
其中:R——扣件抗滑承载力设计值,取8.0KN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 上部荷载没有通过纵向水平杆传给立杆,无需计算; 五、 立杆稳定性计算: 立杆稳定性计算公式:
N
ó= —— ∫[f] ∮A
其中N—立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支撑反力N1=9.47KN
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×19.5=3.021 KN;
N =9.467+3.021=12.488 KN
∮——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Ι0/j (查表得到) j——计算立杆的截面回转半径 (㎝):j=1.59
2
A——立杆的净截面面积(㎝) A=4.57 W——立杆的净截面抵抗矩(㎝2)w=4.79
ó——钢管立杆抗压强度计算值 ( N/ m㎡)
[f]——钢管立杆抗压强度设计值 [f]=205.00 N/ m㎡ L0——计算长度(m)
如果完全参照《扣件式规范》不考虑髙支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh (1) l0=(h+2a) (2)
k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表u=1.70;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a=0.50m
公式1的计算结果ó=137,41 N/ m㎡,立杆的稳定性计算ó〈 [f]满足要求 公式2的计算结果ó=96.32 N/ m㎡立杆的稳定性计算ó〈 [f] 满足要求
如果考虑到髙支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算: l0=k1k2(h+2a) (3)
k2——计算长度附加系数,按照表取值为1.042;
公式(3)的计算结果:ó=142.83 N/ m㎡,立杆的稳定性计算ó〈 [f]满足要求;
六、 楼板支撑体系计算书 1、 设计资料
地下室层高为5.4米,楼板厚度为20cm,净高=5.6m-0.2m=5.4m。 2、 结构布置:
底模下方木横楞@400,钢管(钢支撑)横向@1000,纵向@1000,扫地杆和水平拉结杆设置同梁支摸,另外须设剪刀撑增强刚度。 3、 板底模板计算: 其传力系统为:
现浇砼及施工等荷载 板底模板 水平方木 水平钢管 钢管支柱 承接层。 荷载:
(1)恒载标准值:
200mm厚砼:24kN/m3 ×0.2=4.8kN/m2 钢筋: 1.5kN/m3×0.2=0.3 kN/m2 模板: 0.30 kN/m2
所以,恒载标准值gk=5.4kN/m2; (2)活载标准值:
人员及设备均布荷载:2.5 kN/m2 所以,活载标准值qk=2.5 kN/m2
(3)荷载承载力设计值P承=1.2gk+1.4qk=5.868+3.5=9.37kN/m2; 荷载(刚度)设计值P刚=1.2gk=5.87kN/m2; 取每米板宽计算:P承=9.37kN/m P刚=5.87N/m 内力验算:
因为在实际砼浇注中,采用斜面分层工艺,在跨距较小时,可近似认为活荷载为均布且同时作用于各跨,即:不必考虑最不利荷载分布。
查《建筑施工手册》表2-15,得: km=0.105;kv=0.606;kw=0.644
查《建筑施工手册》表2-54,得胶合板设计强度及弹性模量为: fv=1.2N/mm2;fm=20N/mm2;E=6500×0.9=5850N/mm2 所以:
M=km〃P承l2=0.105×9.37×0.42=0.157kN〃M σ= = =2.91N/mm2< 可知符合抗弯要求; 可知符合抗剪要求; 可知符合挠度要求。 4、 板底方木验算: 计算资料:
方木为红松E=9000×0.85=7650N/mm2 [σ]=11.7N/mm2 fv=1.4×1.3×0.9 N/mm2 纵向方木承受的荷载:
由多跨连续梁在均布荷载作用下受力情况可知:最大支座反力出现在连续梁第二支座,查表可知,支座反力: RB=P承l=3.75kN
考虑到用4米方木,按四等跨梁计算: 求纵向方木内力:
查表得:km=0.107,kv=0.607,kw=0.632 M= km〃P’L`2(L`为板底水平钢管跨距) =0.107×3.75×12=0.40kN·m σ= = =4.8N/mm2< 可知抗弯符合要求; 可知符合抗剪要求; 可知符合挠度的要求。 5、 板底水平钢管验算:
计算资料:
查表得钢管相关参数如下:
W=5.08×103mm3;I=12.9×104mm4;E=2.1×105MPa;fm=205MPa 荷载计算: 水平钢管线荷载: 内力计算:
km=0.105;kw=0.644;kv左=0.606;kv右=0.526 M= km〃P’L2(L为梁下立杆纵距) =0.105×15.6×12=0.8 σ= =157N/mm2< 可知抗弯符合要求;
6、直角扣件抗滑移能力验算:
RMAX=(kV左+kv右)PL=(0.606+0.526)×15.6×1=12.4kN V’=RMAX=12.4kN
A=4.89×102mm2;g=3.84g/m;i=15.8mm;E=2.1×105;f=205MPa 支柱高6.02m
设四道水平杆距地1.8m,即L≈1.8m 立杆及相关横杆重量 =49.1KN 可知符合要求。
七、 高支模的质量安全保证体系
1、模板的堆放从总平面布置图中规划出专门堆放模板的场地,该场地要求地势高,不易存水,交通方便,有利于防火。
2、模板应分类整齐平行堆放,上下块模板之间应用木块垫开,垫块上下应对齐,防止模板受压变形。模板堆放不直过高,不应失稳。最下一块模板应垫起离地
200mm高,保持通风防止受潮。
3、堆放场地应搭棚防晒,防止太阳暴晒造面模板变形。
4、模板堆放及加工场地应配备灭火工具,操作人员严禁吸烟,应制定严格的管理制度,防止发生火灾。 八、模板的安装 1、模板安装准备工作
(1)由测量组放出模板及预留洞的位置线; (2)墙柱砼接头在支模前应凿毛并清理干净; (3)施工方案搭设支撑架;
(4)由工程师或工长进行质量和安全技术交底; (5)柱将封模前钢筋应验收完毕。 2、模板安装要点
(1)墙柱模板安装必须在钢筋验收以后才能封模。模板底部要安装 定位板密封条,以防墙柱烂根。上部必须安装有效的斜位和支撑以确 保砼浇筑时模板的垂直度;
(2)墙柱模板必须按设计要求安装对拉螺栓;
(3)梁模板安装应先安装底模,待钢筋绑扎完后再封侧模;当梁高 大于600mm时,梁侧模应加对拉螺栓;
(4)保证拼缝严密,在硷浇筑过程中派专人看护模板,随时检查模 板的支撑情况。 3、梁板模板
(1)楼板:楼板模板采用碗扣式脚手架快拆体系见下图
(2)梁:支撑采用碗扣式快拆脚手架和普通脚手架混合使用,在支 撑的立秆头放50*100mm木枋@500mm,背方采用50*100mm木枋沿梁边和跨中放置。当梁跨度等于或大子4m时,模板应按跨度的0.3%起拱,当悬臂梁时,按梁长的0.6%起拱。梁板支模见下图,梁板模板的支撑应待梁板预应力筋建立预应力后方可拆除。
4、安装质量要求
(1)模板安装必须保证位置准确无误,模板拼缝严密,支撑系统牢固可靠,不发生变形和位移。
(2)模板安装完毕后,测量人员应对模板位置、垂直度、标高、预埋及预留洞的位置等进行检查。
(3)现浇结构模板的允许符合以下规定: 项 目 允 许 偏 差(mm) 轴线位移 5
底模上平面标高 ±5 基 础 10
柱、墙、梁 +4 -5 垂直度 全高≤5M 6 全高>5M 8
相邻两板表面高低差 2 表面平整(2M长度以上) 5 5、模板拆除
1、拆模:在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板面受损后,方可拆除模板。 2、底模:在砼强度符合下表后,方可拆除模板。
机构类型 结构跨度(m) 按设计的砼强度标准值的百分比计(%) 板 ≤2 50 >2,≤8 75 >8 100 梁 ≤8 75 >8 100
悬臂构件 ≤2 75 >2 100
3、已拆除模板及其支架的结构,在砼强度符合设计强度等级的要求后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算,加设类堆放好。 九、高支模及支撑体系的验收
高支模施工是本工程施工的重点。由于局部楼面高度高,梁板断尺寸大,施工荷载大,若钢管扣件支撑体系处理不当,极易发生事故,故必须对高支撑支撑体系
进行验收,达到施工方案要求后,方可进行下道工序施工。
1、支撑支撑体系的水平纵横拉杆严格按本主案设计的竖向间距位置,地面第一道水平纵横拉杆距地面为200mm。
2、立杆下垫50~60X100mm断面的木枋垫板。
3、检查扣件螺栓的拧紧程度。
4、纵横向均设置垂直剪刀撑,其间距为不大于6m;同时主梁两侧支撑立杆垂直面上必须设置剪刀撑,全面设置,不可跳跃,钢管与在面呈450至600角,夹角用回扣连接牢固。
5、单块梁板的模板支撑支撑体系的四周边缘,必须设置剪刀撑,防止边缘失稳,造成质量事故。
十、防止高支模支撑系统失稳的措施
1、浇注梁板砼前,应组织专门小组检查支撑体系中各种坚固件的固体程度。
2、浇注梁板砼时,应专人看护,发现紧固件滑动或杆件变形异常时,应立即报告,由值班施工员组织人员,采用事前准备好的10t千斤顶,把滑移部位顶回原位,以及加固变形杆件,防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。
十一、高支模支撑架搭设和拆除的安全技术措施
(一)安装安全技术措施
1、应遵守高处作业安全技术规范有关规定。
2、架子作业时,必须戴安全帽,系紧安全带,穿工作鞋,戴工作卡,铺脚手架不准马虎操作,操作工具及零件放在工具袋内,搭设中应统一指挥,思想集中,相互集中,相互配合,严禁在脚手架搭设过程中,嘻笑打闹,材料工具不能随意乱意乱抛乱扔,吊运材料工具的下方不准站人。
3、凡遇六级以上大风、浓雾、雷雨时,均不得进行高空作业,特别是雨后施工,要注意防滑,对脚手架进行经常检查,凡遇大风或停工段时间再使用脚手架时,必须对脚手架进行全面检查,如发现连接部分有松动,立杆、打横杆、小横杆、顶撑有左右上下位移,铁丝解除,脚手板断裂、跷头等现象,应及时加固处理。
4、立杆应间隔交叉有同长度的钢管,将相邻立杆的对接接头位于不同高度上,使立杆的薄弱截面错开,以免形成薄弱层面,造成支撑体系失稳,
5、扣件的紧固是否符合要求,可使用矩扳手实测,要40~60N.M过小则扣件易
滑移,过大则会引起扣件的铸铁断裂,在安装扣件时,所有扣件的开口必须向外。
6、所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格,无缺陷方可使用。
7、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措施。
8、施工现场应搭设工作梯,作业人员不得爬支架上下。
9、高支模上高空临边要有足够的操作平台和安全防护,特别在平台外缘部分应加强防护。
10、模板安装、钢筋绑扎、砼浇筑时,应避免材料、机具、工具过于集中堆放。
11、不准架设探头板及未固定的杆。
12、模板支撑不得使用腐朽、扭裂、劈裂的材料。顶撑要垂直、底部平整坚实、并加垫木。木楔要顶牢,并用横顺拉杆和剪刀撑。
13、安装模板应按工序进行,当模板没有固定前,不得进行下一道工序作业。禁止利用拉杆、支撑攀登上落。
14、支模时,支撑、拉杆不准连接在门窗、脚手架或其他不稳固的物件上。在混凝土浇灌过程中,要有专人检查,发现变形、松动等现象。要及时加固和修理,防止塌模伤人。
15、在现场安装模板时,所有工具应装入工具袋内,防止高处作业时,工具掉下伤人。
16、二人抬运模板时,要互相配合,协同工作。传送模板、工具应用运输工具或绳子绑扎牢固后升降,不得乱仍。
17、安装柱、梁模板应设临时工作台,应作临时封闭,以防误踏和堕物伤人。
(二)、拆除安全技术措施
1、模板拆除须待预应力张拉后进行,防止倒塌事故发生。
2、拆模板,应经施工技术人员按试块强度检查,确认砼已达到拆模强度时,方可拆除。
3、拆模应严格遵守从上而下的原则,先拆除非承重模板,后拆除重模板,禁止抛掷模板。
4、高处、复杂结构模板的拆除,应有专人指挥和切实可靠的安装措施,并在下面标出作业区,严禁非操作人员靠近,拆下的模板应集中吊运,并多点捆牢,不准向下乱仍。
5、工作前,应检查所有的工具是否牢固,扳手等工具必须用绳链系挂在身上,工作时思想集中,防止钉子扎脚和从空中滑落。
6、拆除模板采用长撬杆,严禁操作人员站在拆除的模板下。在拆除楼板模板时,要注意防止整块模板掉下,尤其是用定型模板作平台模板时,更要注意,防止模板突然全部掉下伤人。
7、拆除间歇时,应将已活动模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落,倒塌伤人。
8、已拆除的模板、拉杆、支撑等应及时运走或妥善堆放,严防操作人员因扶空、踏空堕落。
9、在混凝土墙体、平台上有预留洞时,应在模板拆除后,随即在墙洞上做好安全防护,或将板的洞盖严。
目 录
一、编制依据:
二、工程概况:
三、施工部署及安排:
四、结构布置:
五、梁底模板计算:
六、 楼板支撑体系计算书:
七、 高支模的质量安全保证体系:
八、模板的安装:
九、高支模及支撑体系的验收:
十、防止高支模支撑系统失稳的措施:
十一、高支模支撑架搭设和拆除的安全技术措施:
图一:
图二: