超高模板搭设专项施工方案
一、工程概况:
工程名称:长春市旭阳工业(集团)科研楼厂房
结构层次:框架五层 建筑面积:20091.71m2
建设单位: 长春旭阳工业(集团)股份有限公司
施工单位:长春市柏巢建设有限责任公司
监理单位:吉林省利达工程项目管理有限责任公司
一层大堂层高8.55米,本专项模板支撑方案用于大堂处和礼堂处。 高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
一层大堂层高8.55米模板支架搭设高度为8.33米,底板120厚C25砼地面。
二、模板施工准备
(1)梁模板
梁模板采用18厚细木工板,结合50×80方木为龙骨,梁底板下支撑横楞采用φ4.8×3.0的钢管,支撑系统φ4.8×3.0的钢管,梁两侧立杆间距0.9m ,排架立杆间距统一为0.9m ,梁底支撑小横杆一道间距0.45m ,主梁尺寸350×650,次梁300×600,计算取350×650,计算高度:8.33m 。
(2)楼板模板
本工程楼板模板材料采用18厚细木工板,横楞为φ4.8×3.0的钢管,间距@250 mm 支撑立杆间距为纵横0.9 m ,工程大堂楼板尺寸
8.6m×5.809m ,厚度120mm 。
三、模板工程操作要点
1、梁350×650,次梁300×600侧模板统一@600㎜增加对拉螺栓;
2、现浇梁板跨度大于4米,底模按跨长的1/1000~3/1000起拱;
3、不得任意锯割钢管、木模、支撑及其他各种配件;重视对模板结合点的拼缝密度及支架的支撑强度;
4、模板工程完工后应上报项目部安全员、施工员及质量员进行验收,未经验收或经验收不合格的严禁转入下道工序;
四、模板安装及拆除安全保证措施
1、模板安装及拆除前,班组长及项目安全员对操作人员进行交底;
2、进入施工现场必须带好安全帽,高空作业人员必须带好安全带,并应系牢;
3、工作前应先检查使用的工具是否牢固,钉子必须放在工具袋内,以免掉落伤人。工作时思想集中,防止钉子扎脚和空中滑落;
4、二人抬运模板时要相互配合,协同工作,传递模板、工具应运输工具或绳子系牢后升降,不得乱抛,模板及材料严禁从高处抛下,拆模时应标出工作区,暂停人员过往;
5、不得在脚手架上堆放大批模板;
6、拆模间歇,应将已活动的模板、支撑等运走,防止踏空,高空坠落;
7、拆模必须一次性,不得留下无撑模板,拆下时模板要及时清理,堆放整齐。
8、拆除模板时不得将顶撑全部拆除,应分批下顶撑,以防在自得荷载下一次性大面积脱落;
9、在吊运模板时,吊点必须符合扎重要求,以免坠落伤人。
五、梁、板支撑方案及计算书
1、模板支架立杆基础:科研楼大厅为250㎜厚C25混凝土地面; 2、350×650梁下支架立杆间距为0.9m ,沿梁跨度方向间距0.9m;
3、立杆接头全部采用对接扣件顶接,并且接头相互错开,错开距离大于2米接头处加一米以上的绑接杆;
4、在立杆之间纵横两方向增加斜撑支撑,斜支撑与柱固定;
5、已完成的二楼面结构框架梁钢管、模板不拆除,支架与此连接牢固;
6、水平杆步距具体按楼层高度布置,扫地杆与地面的距离为200㎜,其他水平杆的距离不大于1500㎜,具体布置见后图 ;
7、混凝土浇筑顺序从楼板的两端向中间的对称浇筑,并一次性浇筑不留施工缝。
六、方案编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001) 《扣件式钢管模板高支撑设计和使用安全》
七、验算计算书
(一)施工材料力学性能:
1、18厚胶合板底模板:
弹性模量E=9000N/MM2, ft=8.33 N/MM2(顺纹抗拉),fv=1.4
N/MM2(顺纹抗剪),fm=13 N/MM2(顺纹抗弯),模板的重力密度0.5 KN/M3
2、50×80落叶松方木:
惯性矩:I=bh3/12=50×803/12=213.3cm4
截面抵抗矩:W=bh2/6=50×802/6=5.33 cm3
弹性模量E=10000N/MM2, ft=8.5 N/MM2(顺纹抗拉),fv=1.5N/MM2(顺纹抗剪),fm=13 N/MM2(顺纹抗弯)
3、钢管
计算按直径48㎜,壁厚3.0㎜
惯性矩:I=π(D4-d4)/64=3.14×(4.84-4.24)/64=10.78cm4 弹性模量:2.06×105 N/MM2
截面抵抗矩:W=πD3(1-α4)/32=3.14×4.83×(1-0.8754)/32=4.49 cm3
其中α=d/D=42/48=0.875
截面面积:A=π(D2-d2)/4=4.24㎝2
楼板模板支撑计算书
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001)。
模板支架搭设高度为8.33米。
搭设尺寸为:立杆的纵距0.9米,立杆横距0.9米,立杆的步距1.5米。
采用钢管类型为φ48×3.0。
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。
作用荷载与模板自重荷载,施工活载等。
1、荷载的计算:
楼板荷载标准值:
模板及配件自重: 0.3KN/M2
新浇混凝土自重: 2.5KN/M2
楼板钢筋自重 : 0.15 KN/M2
施工人员及施工设备荷载: 2.5 KN/M2
则楼板荷载设计值 q=1.2(0.3+2.5+0.15)+1.4×2.5=7.04 KN/m
2、抗弯强度验算
底模下的横楞间距为0.25m ,按照均布三等跨计算:
面板的截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
I=bh3/12=250×183/12=121500mm4
W= bh2/6=250×182/6=13500 mm3
公式:f=M/W
面板抗弯强度计算值:
f= Mmax/W=0.05×106/13500=3.42 N/MM2
满足要求。
3、抗剪计算
T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值
T=3×58/(2×250×18)=0.89N/mm2
满足要求。
4、 扰度计算
面板最大扰度计算值:
vmax=0.677ql 4/100EI=0.677×7.04×2504/(100×9000×121500)=0.17㎜
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩:W=4.49cm3
截面惯性矩:I=10.78cm3
1、荷载计算:
(1) 钢筋混凝土板自重(KN/m)
q11=2.5×0.25=0.625KN/m
(2) 模板的自重线荷载(KN/m)
q12=0.35×0.25=0.105KN/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 )
经计算得到,活荷载标准值 q2=(1+2)×0.25=0.75KN/m 静荷载q1=1.2×0.625+1.2×0.105=0.876KN/m
活荷载q2=1.4×0.75=1.05KN/m
2、抗弯强度计算:
Mmax=0.105ql2=0.105×(0.876+1.05)×0.92=0.164KN/M
Qmax=0.6×0.9×(0.876+1.05)=1.04 KN
最大支座反力N=1.1q1l+1.05F=1.1×0.876+1.05×0.75=1.98KN 抗弯计算强度f=0.164×106/4490=36.52N/MM2
3、挠度计算:
最大变形V=(0.667×0.876+1.04×0.9)×9004/(100×2.06×105×10778)=0.501㎜,小于纵向钢管的最大挠度900/150=6㎜与10㎜,满足要求。
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P 取纵向板底支撑传递力,P=1.98KN,经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mmax=0.267FL=0.267×1.98×0.9=0.48KN/M
最大变形
)Vmax=1.833FL3/100EI=1.833×1980×9003/(100×2.06×105×107780
=1.22㎜
最大支座反力Qmax=7.42 KN
抗弯计算强度f=0.48×106/4490=106.90 N/MM2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0 N/MM2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900/150=6㎜与10㎜,满足要求!
四、模板支架荷载标准值
1、静荷载标准值包括:
脚手架的自重 NG1=0.129×7.9=1.02KN
模板的自重 NG2=0.35×0.9×0.9=0.28KN
钢筋混凝土楼板自重NG3=25×0.1×0.92=2.03KN
静荷载标准值NG = NG1+ NG2 +NG3=3.33 KN
2、活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值NQ=(1+2)×0.92=2.43KN
3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2 NG+1.4NQ=7.4 KN
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψ•A≤〖f 〗=205.00N/MM2
其中 N —立杆的轴心压力设计值(KN ),N=7.4 KN
ψ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到: i—计算立杆的截面回转半径(㎝);i=1.60
A—立杆净截面面积(㎝2);A=4.24
W—立杆净截面抵抗矩(㎝3);W=4.49
σ—钢管立杆抗压强度设计值,〖f 〗=205.00 N/MM2
l0—计算长度(m );
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh (1)
l0=(h+2a) (2)
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=1.70
公式(1)的计算结果:σ=82.57 N/MM2
公式(2)的计算结果:σ=27.66 N/MM2
梁底支撑木方的计算。
梁模板支撑计算书
梁支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001)。
梁支架搭设高度为7.9米,采用钢管类型φ4.8×3.0。
基本尺寸为:立杆的纵距0.9米,立杆横距0.9米,立杆的步距1.5米。
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。
作用荷载与模板自重荷载,施工活载等。
1、 荷载的计算:
(1) 钢筋混凝土梁自重(KN/m)
q1=25×0.65×0.35=5.69KN/m
(2) 模板的自重线荷载(KN/m)
q2=0.350×(2×0.65+0.35)=0..567KN/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 )
经计算得到:
活荷载标准值 P1=(1+2)×0.300×0.9=0.81KN
均布荷载q=1.2×5.69+1.2×0.567=7.508KN/M
集中荷载P=1.4×0.81=1.34KN
面板的截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
本算例中,截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
W=30×1.802/6=16.2CM3
I=30×1.803/12=14.58CM4
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=2.0KN
N2=3.34KN
N3=2.0KN
1、抗弯计算:最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.508×0.152=0.011KN.m
最大变形V=
Vmax=0.567FL3/100EI=0.567×1340×1503/(100×9000×145800)=0.020mm (满足要求)
2、 抗剪计算
Qmax=0.625×7.508×0.15+0.625×1.34=1.54KN
截面抗剪强度计算值
T=3×1580/(2×150×18)=0.88N/mm2
3、 扰度计算
面板最大扰度计算值v=0.082mm
面板的最大扰度小于180/250,满足要求!
二、梁底木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷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= N2/0.9=3.34/0.9=3.71KN/m
最大弯矩M=0.125qI2=0.125×3.71×0.92=0.3KN.m
最大剪力Q=0.625×0.9×3.71=2.09KN
最大支座力N=1.1×0.9×3.71=3.67KN
方木的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩和截面抵抗矩W 分别为:
W=5.00×8.002/6=53.33cm3
I=5.00×8.003/12=213.33cm4
1) 木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.3×106/53333.3=5.63N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。
2) 木方抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<〖T 〗=1.60N/mm2
截面抗剪强度计算值T=3×2090/(2×50×80)=0.783 N /mm2 截面的抗剪强度计算值〖T 〗=1.30N/mm2
方木抗剪强度计算满足要求。
3) 方木扰度计算
最大变形v=0.677×3710×9004/(100×9000×2133333.5)=0.953mm 方木的最大扰度小于500/250,满足要求。
三、梁底支撑钢管计算
1、梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P 取木方支撑传递力。
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.1×7.998×0.92=0.65KN.m
最大变形
)Vmax=0.667FL3/100EI=0.667×1340×9003/(100×2.06×105×107780
=0.297㎜
最大支座力Qmax=0.6×7.998×0.92=3.89KN
抗弯计算强度f=0.65×106/5130.0=126.7N/mm2
支撑钢管的抗弯计算请度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大扰度小于1000/150与10mm ,满足要求。
四、 立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψ•A≤〖f 〗=205.00N/MM2
其中N----立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=3.89KN(已经包括组合系数1.4); 楼板传来荷载:N2=0.9×7.04/2=3.17 KN
脚手架钢管的自重N3=1.2×0.124/8.580=1.276KN
N=3.89+3.17+1.276=8.336KN
σ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i —计算立杆的截面回转半径(cm );i=1.70
A —立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W-—立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.13
σ—钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
〖f 〗—钢管立杆抗压强度设计值,{f}=205N/mm2;
l0—计算长度(m )
参照〈扣件式规范〉不考虑高支撑架,由公式计算:
l0=(h+2a)
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5.3.3;u=1.75
a —立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.6m; l0=1.5+2×0.6=2.7
λ=l0/i=2700/17=158.82,查表得:ψ=0.38
公式(1)的计算结果:σ=8.336/(0.38×4.24×100)=51.7N/mm2,立杆的稳定性计算σ〈{f},满足要求。
五、梁模板高支撑的构造和施工要求〖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:
1) 梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆;
2) 立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两个方向足够的设计刚度;
3) 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:
1) 当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等距设置;
2) 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;
3) 高支撑架步距以0.9m ~1.5m 为宜,不宜超过1.5m 。
3、 整体性构造层的设计:
1) 当支撑架高度≥20m或横向高宽比>6m 时,需要设置整体
性单或双水平加强层;
2) 单水平加强层可以每4~6m 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;
3) 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;
4) 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、 剪刀撑的设置:
1) 沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
2) 中部可根据需要并依构架的大小,每隔10~15m 设置。
5、 顶部支撑点的设置:
1) 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 ;
2) 顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm ;
3) 支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑移验算,当设计荷载≤12KN时,可用双扣件;大于12 KN时应用顶托方式。
6、 支撑架搭设的要求:
1) 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;
2) 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;
3) 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45~60KN•M,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
4) 地基支座的设计要满足承载力的要求。
7、 施工使用的要求:
1) 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;
2) 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;
3) 浇筑过程中,派人检查支架和支撑情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
编制单位:×长春市柏巢建设有限责任公司
编制日期: 年 月 日
超高模板搭设专项施工方案
一、工程概况:
工程名称:长春市旭阳工业(集团)科研楼厂房
结构层次:框架五层 建筑面积:20091.71m2
建设单位: 长春旭阳工业(集团)股份有限公司
施工单位:长春市柏巢建设有限责任公司
监理单位:吉林省利达工程项目管理有限责任公司
一层大堂层高8.55米,本专项模板支撑方案用于大堂处和礼堂处。 高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
一层大堂层高8.55米模板支架搭设高度为8.33米,底板120厚C25砼地面。
二、模板施工准备
(1)梁模板
梁模板采用18厚细木工板,结合50×80方木为龙骨,梁底板下支撑横楞采用φ4.8×3.0的钢管,支撑系统φ4.8×3.0的钢管,梁两侧立杆间距0.9m ,排架立杆间距统一为0.9m ,梁底支撑小横杆一道间距0.45m ,主梁尺寸350×650,次梁300×600,计算取350×650,计算高度:8.33m 。
(2)楼板模板
本工程楼板模板材料采用18厚细木工板,横楞为φ4.8×3.0的钢管,间距@250 mm 支撑立杆间距为纵横0.9 m ,工程大堂楼板尺寸
8.6m×5.809m ,厚度120mm 。
三、模板工程操作要点
1、梁350×650,次梁300×600侧模板统一@600㎜增加对拉螺栓;
2、现浇梁板跨度大于4米,底模按跨长的1/1000~3/1000起拱;
3、不得任意锯割钢管、木模、支撑及其他各种配件;重视对模板结合点的拼缝密度及支架的支撑强度;
4、模板工程完工后应上报项目部安全员、施工员及质量员进行验收,未经验收或经验收不合格的严禁转入下道工序;
四、模板安装及拆除安全保证措施
1、模板安装及拆除前,班组长及项目安全员对操作人员进行交底;
2、进入施工现场必须带好安全帽,高空作业人员必须带好安全带,并应系牢;
3、工作前应先检查使用的工具是否牢固,钉子必须放在工具袋内,以免掉落伤人。工作时思想集中,防止钉子扎脚和空中滑落;
4、二人抬运模板时要相互配合,协同工作,传递模板、工具应运输工具或绳子系牢后升降,不得乱抛,模板及材料严禁从高处抛下,拆模时应标出工作区,暂停人员过往;
5、不得在脚手架上堆放大批模板;
6、拆模间歇,应将已活动的模板、支撑等运走,防止踏空,高空坠落;
7、拆模必须一次性,不得留下无撑模板,拆下时模板要及时清理,堆放整齐。
8、拆除模板时不得将顶撑全部拆除,应分批下顶撑,以防在自得荷载下一次性大面积脱落;
9、在吊运模板时,吊点必须符合扎重要求,以免坠落伤人。
五、梁、板支撑方案及计算书
1、模板支架立杆基础:科研楼大厅为250㎜厚C25混凝土地面; 2、350×650梁下支架立杆间距为0.9m ,沿梁跨度方向间距0.9m;
3、立杆接头全部采用对接扣件顶接,并且接头相互错开,错开距离大于2米接头处加一米以上的绑接杆;
4、在立杆之间纵横两方向增加斜撑支撑,斜支撑与柱固定;
5、已完成的二楼面结构框架梁钢管、模板不拆除,支架与此连接牢固;
6、水平杆步距具体按楼层高度布置,扫地杆与地面的距离为200㎜,其他水平杆的距离不大于1500㎜,具体布置见后图 ;
7、混凝土浇筑顺序从楼板的两端向中间的对称浇筑,并一次性浇筑不留施工缝。
六、方案编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001) 《扣件式钢管模板高支撑设计和使用安全》
七、验算计算书
(一)施工材料力学性能:
1、18厚胶合板底模板:
弹性模量E=9000N/MM2, ft=8.33 N/MM2(顺纹抗拉),fv=1.4
N/MM2(顺纹抗剪),fm=13 N/MM2(顺纹抗弯),模板的重力密度0.5 KN/M3
2、50×80落叶松方木:
惯性矩:I=bh3/12=50×803/12=213.3cm4
截面抵抗矩:W=bh2/6=50×802/6=5.33 cm3
弹性模量E=10000N/MM2, ft=8.5 N/MM2(顺纹抗拉),fv=1.5N/MM2(顺纹抗剪),fm=13 N/MM2(顺纹抗弯)
3、钢管
计算按直径48㎜,壁厚3.0㎜
惯性矩:I=π(D4-d4)/64=3.14×(4.84-4.24)/64=10.78cm4 弹性模量:2.06×105 N/MM2
截面抵抗矩:W=πD3(1-α4)/32=3.14×4.83×(1-0.8754)/32=4.49 cm3
其中α=d/D=42/48=0.875
截面面积:A=π(D2-d2)/4=4.24㎝2
楼板模板支撑计算书
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001)。
模板支架搭设高度为8.33米。
搭设尺寸为:立杆的纵距0.9米,立杆横距0.9米,立杆的步距1.5米。
采用钢管类型为φ48×3.0。
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。
作用荷载与模板自重荷载,施工活载等。
1、荷载的计算:
楼板荷载标准值:
模板及配件自重: 0.3KN/M2
新浇混凝土自重: 2.5KN/M2
楼板钢筋自重 : 0.15 KN/M2
施工人员及施工设备荷载: 2.5 KN/M2
则楼板荷载设计值 q=1.2(0.3+2.5+0.15)+1.4×2.5=7.04 KN/m
2、抗弯强度验算
底模下的横楞间距为0.25m ,按照均布三等跨计算:
面板的截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
I=bh3/12=250×183/12=121500mm4
W= bh2/6=250×182/6=13500 mm3
公式:f=M/W
面板抗弯强度计算值:
f= Mmax/W=0.05×106/13500=3.42 N/MM2
满足要求。
3、抗剪计算
T=3Q/2bh
截面抗剪强度计算值
T=3×58/(2×250×18)=0.89N/mm2
满足要求。
4、 扰度计算
面板最大扰度计算值:
vmax=0.677ql 4/100EI=0.677×7.04×2504/(100×9000×121500)=0.17㎜
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩:W=4.49cm3
截面惯性矩:I=10.78cm3
1、荷载计算:
(1) 钢筋混凝土板自重(KN/m)
q11=2.5×0.25=0.625KN/m
(2) 模板的自重线荷载(KN/m)
q12=0.35×0.25=0.105KN/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 )
经计算得到,活荷载标准值 q2=(1+2)×0.25=0.75KN/m 静荷载q1=1.2×0.625+1.2×0.105=0.876KN/m
活荷载q2=1.4×0.75=1.05KN/m
2、抗弯强度计算:
Mmax=0.105ql2=0.105×(0.876+1.05)×0.92=0.164KN/M
Qmax=0.6×0.9×(0.876+1.05)=1.04 KN
最大支座反力N=1.1q1l+1.05F=1.1×0.876+1.05×0.75=1.98KN 抗弯计算强度f=0.164×106/4490=36.52N/MM2
3、挠度计算:
最大变形V=(0.667×0.876+1.04×0.9)×9004/(100×2.06×105×10778)=0.501㎜,小于纵向钢管的最大挠度900/150=6㎜与10㎜,满足要求。
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P 取纵向板底支撑传递力,P=1.98KN,经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mmax=0.267FL=0.267×1.98×0.9=0.48KN/M
最大变形
)Vmax=1.833FL3/100EI=1.833×1980×9003/(100×2.06×105×107780
=1.22㎜
最大支座反力Qmax=7.42 KN
抗弯计算强度f=0.48×106/4490=106.90 N/MM2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0 N/MM2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900/150=6㎜与10㎜,满足要求!
四、模板支架荷载标准值
1、静荷载标准值包括:
脚手架的自重 NG1=0.129×7.9=1.02KN
模板的自重 NG2=0.35×0.9×0.9=0.28KN
钢筋混凝土楼板自重NG3=25×0.1×0.92=2.03KN
静荷载标准值NG = NG1+ NG2 +NG3=3.33 KN
2、活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值NQ=(1+2)×0.92=2.43KN
3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2 NG+1.4NQ=7.4 KN
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψ•A≤〖f 〗=205.00N/MM2
其中 N —立杆的轴心压力设计值(KN ),N=7.4 KN
ψ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到: i—计算立杆的截面回转半径(㎝);i=1.60
A—立杆净截面面积(㎝2);A=4.24
W—立杆净截面抵抗矩(㎝3);W=4.49
σ—钢管立杆抗压强度设计值,〖f 〗=205.00 N/MM2
l0—计算长度(m );
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算 l0=k1uh (1)
l0=(h+2a) (2)
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=1.70
公式(1)的计算结果:σ=82.57 N/MM2
公式(2)的计算结果:σ=27.66 N/MM2
梁底支撑木方的计算。
梁模板支撑计算书
梁支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001)。
梁支架搭设高度为7.9米,采用钢管类型φ4.8×3.0。
基本尺寸为:立杆的纵距0.9米,立杆横距0.9米,立杆的步距1.5米。
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。
作用荷载与模板自重荷载,施工活载等。
1、 荷载的计算:
(1) 钢筋混凝土梁自重(KN/m)
q1=25×0.65×0.35=5.69KN/m
(2) 模板的自重线荷载(KN/m)
q2=0.350×(2×0.65+0.35)=0..567KN/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 )
经计算得到:
活荷载标准值 P1=(1+2)×0.300×0.9=0.81KN
均布荷载q=1.2×5.69+1.2×0.567=7.508KN/M
集中荷载P=1.4×0.81=1.34KN
面板的截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
本算例中,截面惯性矩I 和截面抗矩W 分别为:
W=30×1.802/6=16.2CM3
I=30×1.803/12=14.58CM4
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=2.0KN
N2=3.34KN
N3=2.0KN
1、抗弯计算:最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.508×0.152=0.011KN.m
最大变形V=
Vmax=0.567FL3/100EI=0.567×1340×1503/(100×9000×145800)=0.020mm (满足要求)
2、 抗剪计算
Qmax=0.625×7.508×0.15+0.625×1.34=1.54KN
截面抗剪强度计算值
T=3×1580/(2×150×18)=0.88N/mm2
3、 扰度计算
面板最大扰度计算值v=0.082mm
面板的最大扰度小于180/250,满足要求!
二、梁底木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷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= N2/0.9=3.34/0.9=3.71KN/m
最大弯矩M=0.125qI2=0.125×3.71×0.92=0.3KN.m
最大剪力Q=0.625×0.9×3.71=2.09KN
最大支座力N=1.1×0.9×3.71=3.67KN
方木的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩和截面抵抗矩W 分别为:
W=5.00×8.002/6=53.33cm3
I=5.00×8.003/12=213.33cm4
1) 木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.3×106/53333.3=5.63N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。
2) 木方抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<〖T 〗=1.60N/mm2
截面抗剪强度计算值T=3×2090/(2×50×80)=0.783 N /mm2 截面的抗剪强度计算值〖T 〗=1.30N/mm2
方木抗剪强度计算满足要求。
3) 方木扰度计算
最大变形v=0.677×3710×9004/(100×9000×2133333.5)=0.953mm 方木的最大扰度小于500/250,满足要求。
三、梁底支撑钢管计算
1、梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P 取木方支撑传递力。
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.1×7.998×0.92=0.65KN.m
最大变形
)Vmax=0.667FL3/100EI=0.667×1340×9003/(100×2.06×105×107780
=0.297㎜
最大支座力Qmax=0.6×7.998×0.92=3.89KN
抗弯计算强度f=0.65×106/5130.0=126.7N/mm2
支撑钢管的抗弯计算请度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大扰度小于1000/150与10mm ,满足要求。
四、 立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/ψ•A≤〖f 〗=205.00N/MM2
其中N----立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=3.89KN(已经包括组合系数1.4); 楼板传来荷载:N2=0.9×7.04/2=3.17 KN
脚手架钢管的自重N3=1.2×0.124/8.580=1.276KN
N=3.89+3.17+1.276=8.336KN
σ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i —计算立杆的截面回转半径(cm );i=1.70
A —立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W-—立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.13
σ—钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
〖f 〗—钢管立杆抗压强度设计值,{f}=205N/mm2;
l0—计算长度(m )
参照〈扣件式规范〉不考虑高支撑架,由公式计算:
l0=(h+2a)
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5.3.3;u=1.75
a —立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.6m; l0=1.5+2×0.6=2.7
λ=l0/i=2700/17=158.82,查表得:ψ=0.38
公式(1)的计算结果:σ=8.336/(0.38×4.24×100)=51.7N/mm2,立杆的稳定性计算σ〈{f},满足要求。
五、梁模板高支撑的构造和施工要求〖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:
1) 梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆;
2) 立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两个方向足够的设计刚度;
3) 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:
1) 当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等距设置;
2) 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;
3) 高支撑架步距以0.9m ~1.5m 为宜,不宜超过1.5m 。
3、 整体性构造层的设计:
1) 当支撑架高度≥20m或横向高宽比>6m 时,需要设置整体
性单或双水平加强层;
2) 单水平加强层可以每4~6m 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;
3) 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;
4) 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、 剪刀撑的设置:
1) 沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
2) 中部可根据需要并依构架的大小,每隔10~15m 设置。
5、 顶部支撑点的设置:
1) 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 ;
2) 顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm ;
3) 支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑移验算,当设计荷载≤12KN时,可用双扣件;大于12 KN时应用顶托方式。
6、 支撑架搭设的要求:
1) 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;
2) 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;
3) 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45~60KN•M,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
4) 地基支座的设计要满足承载力的要求。
7、 施工使用的要求:
1) 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;
2) 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;
3) 浇筑过程中,派人检查支架和支撑情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
编制单位:×长春市柏巢建设有限责任公司
编制日期: 年 月 日