目 录
一、工程简介 02 二、编制依据 03 三、支模材料的确定 03 四、主梁支撑架计算 03 五、板支模架计算 20 六、梁板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验] 27 七、模板安装 30 八、模板拆除 31 九、模板技术措施 31 十、安全、环保文明施工措施 34 十一、附图高支模架平面图和剖面示意图
模板支撑方案
一、工程简介
(1)工程建设概况:
建设单位: 设计单位: 监理单位: 勘察单位:;
(2)工程名称: (3)建设地点: (4)建设规模:
本工程轴/轴~轴层高。。。米,为高支模架。最大梁截面为。。。。。mm,板厚120mm。对模板支架强度、刚度、稳定性都有较高的要求,因此编制本方案,施工时严格按方案施工,确保支模架安全。
本方案按最大梁进行支架力学计算,根据以往成熟经验,次梁不需作验算。 二、编制依据
《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、《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。 三、支模材料的确定
本工程支模架高度超过8m,参考本公司其它高支模架工程的成功
实例。用扣件式钢管脚手架搭设满堂架,其施工方法简便,钢管可与外脚手架统用,可降低成本,只要经过设计计算,并合理搭设,其安全性能是有保障的,但必须对安全特别重视,杜绝隐患。故被本项目部采用。
本工程所选用的φ48×3.5钢管(计算时采用φ48×3.2)、扣件经质检站检测,全部合格且每批钢管、扣件都有出厂合格证。 四、主梁支撑架计算:
㈠、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):1.00 混凝土板厚度(mm):0.13;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):0.90;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.05; 脚手架步距(m):1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):12.95; 梁两侧立柱间距(m):1.00;
承重架支设:1根承重立杆,木方支撑垂直梁截面; 立杆横向间距或排距Lb(m):1.00; 采用的钢管类型为Φ48×3.20;
扣件连接方式: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
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):1.5; 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):20.9; 倾倒混凝土侧压力(kN/m):2.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0
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3.材料参数
木材品种:东北落叶松;
木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 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):1.6; 面板类型:胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):210000.0; 钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0; 面板弹性模量E(N/mm2):9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;
4.梁底模板参数
梁底模板支撑的间距(mm):300.0; 面板厚度(mm):20.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):400; 次楞间距(mm):300;
穿梁螺栓水平间距(mm):400; 穿梁螺栓竖向间距(mm):300; 穿梁螺栓直径(mm):M12;
主楞龙骨材料:木楞,,宽度60mm,高度80mm; 主楞龙骨材料:木楞,,宽度40mm,高度60mm;
㈡、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,并取其中的较小值:
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0.870m; 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。
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;
分别为 44.343 kN/m2、20.880 kN/m2,取较小值20.880 kN/m2作为本工程计算荷载。
㈢、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。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯验算
其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);
W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 40.00×2.0×2.0/6=26.67cm3; [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= 1.2×0.40×20.88×0.90=9.02kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.40×2.00×0.90=1.01kN/m; q = q1+q2 = 9.020+1.008 = 10.028 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm;
面板的最大弯距 M= 0.1×10.03×300.002 = 9.03×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 9.03×104 / 2.67×104=3.385N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =3.385N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
l--计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 20.88×0.40 = 8.35N/mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500.00N/mm;
I--面板的截面惯性矩: I = 40.00×2.00×2.00×2.00/12=26.67cm4; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×8.35×300.004/(100×9500.00×2.67×105) = 0.181 mm;
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =300.000/250 = 1.200mm; 面板的最大挠度计算值 ω =0.181mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=1.200mm,满足要求!
2
㈣、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40mm,截面高度60mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 40×60×60/6 = 24.00cm3;
I = 40×60×60×60/12 = 72.00cm4;
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 = (1.2×20.880×0.90+1.4×2.000×0.90)×0.300/1=7.52kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 400mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×7.52×400.002= 1.20×105N.mm; 经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.20×105/2.40×104 = 5.014 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17.000N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 5.014 N/mm2 内楞的抗弯强度设计值 小于 [f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000.00N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =20.88×0.30/1= 6.26 N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):l = 400.00mm; I--面板的截面惯性矩:E = 7.20×105N/mm2;
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×6.26×400.004/(100×10000.00×7.20×105) = 0.151 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 1.600mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.151mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=1.600mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用木楞,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 = 60×80×80/6 = 64.00cm3; I = 60×80×80×80/12 = 256.00cm4;
外楞计算简图
(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)。 最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载: P = (1.2×20.88×0.90+1.4×2.00×0.90)×0.40×0.30/1=3.01kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距): l = 300mm;
外楞的最大弯距:M = 0.175×3008.448×300.000 = 1.58×105N.mm 经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1.58×105/6.40×104 = 2.468 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 17.000N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =2.468N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=17.000N/mm,满足要求!
2
(2).外楞的挠度验算
其中 E -- 外楞的弹性模量,其值为 10000.00N/mm2;
p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: p =20.88×0.40×0.30/1= 2.51 KN;
l--计算跨度(拉螺栓间距):l = 300.00mm; I--面板的截面惯性矩:I = 2.56×106mm4; 外楞的最大挠度计算值: ω =
1.146×2.51×103×300.003/(100×10000.00×2.56×106) = 0.030mm; 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 1.200mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.030mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1.200mm,满足要求!
㈤、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170.000 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 =20.880×0.400×0.300×2 =5.011 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×76/1000 = 12.920 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=5.011kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.920kN,满足要求!
㈥、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,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。
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 = 900.00×20.00×20.00/6 = 6.00×104mm3; I = 900.00×20.00×20.00×20.00/12 = 6.00×105mm4;
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 =200.00mm; 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)×0.90×1.00×0.90=24.79kN/m; 模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.90×0.90=0.34kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.90×0.90=2.27kN/m;
q = q1 + q2 + q3=24.79+0.34+2.27=27.39kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.125×27.394×0.200=0.685kN.m; σ =0.685×106/6.00×104=11.414N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =11.414 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13.000N/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)×1.000+0.35)×0.90= 23.27N/mm; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =200.00/250 = 0.800mm; 面板的最大挠度计算值: ω =
0.521×23.265×200.04/(100×9500.0×6.00×105)=0.034mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.034mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 200.0 / 250 = 0.800mm,满足要求!
㈦、梁底支撑的计算
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:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24.000+1.500)×1.000×0.900=22.950 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.350×0.900×(2×1.000+0.400)/ 0.400=1.890 kN/m; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (1.500+2.000)×0.400×0.900=1.260 kN;
2.方木的支撑力验算
均布荷载 q = 1.2×22.950+1.2×1.890=29.808 kN/m; 集中荷载 P = 1.4×1.260=1.764 kN;
方木计算简图
经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为: N1=2.283 kN; N2=9.209 kN; N3=2.283 kN;
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=6.000×8.000×8.000/6 = 64.00 cm3;
I=6.000×8.000×8.000×8.000/12 = 256.00 cm4;
方木强度验算:
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 = 9.209/0.900=10.233 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×10.233×0.900×0.900= 0.829 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.829×106/64000.0 = 12.951 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值 12.951 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力: V = 0.6×10.233×0.900 = 5.526 kN; 圆木的截面面积矩 S =0.785×50.00×50.00 = 1962.50 N/mm2;
圆木方受剪应力计算值 T =5.53×1962.50/(256.00×50.00) = 0.85 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [T] = 1.600 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.847 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.600 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
方木最大挠度计算值 ω= 0.677×8.527×900.0004 /(100×10000.000×256.000×104)=1.480mm;
方木的最大允许挠度 [ω]=0.900×1000/250=3.600 mm;
方木的最大挠度计算值 ω= 1.480 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=3.600 mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到: 支座反力 RA = RB=0.472 kN; 最大弯矩 Mmax=0.221 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.094 mm;
支撑钢管的最大应力 σ=0.221×106/4730.0=46.627 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 46.627 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
㈧、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
㈨、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1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 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8.00 kN;双扣件取12kN。 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=11.49 kN; R < 12.00 kN , 双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
㈩、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
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 =9.21 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×12.950=2.006 kN; N =9.21+2.006=11.2 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 = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.50; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.73; 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] =205.00 N/mm2;
lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) 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 =1.700; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.000 ;
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= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=11200/(0.209×450.000) = 119 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 119 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2) 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 = 1.600 按照表2取值1.033 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.033×(1.500+0.050×2) = 1.929 m; Lo/i = 1928.818 / 15.900 = 121.000 ;
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= 0.446 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=11200/(0.446×450.000) = 55.8 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 55.8 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/mm,满足要求!
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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》
五、板支模架计算:
㈠、参数信息:
1.脚手架参数
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;脚手架搭设高度(m):13.82; 采用的钢管(mm):Φ48×3.2 ;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:1.00; 板底支撑连接方式:方木支撑;
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; 楼板浇筑厚度(m):0.130;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000; 木方的截面宽度(mm):60.00;木方的截面高度(mm):80.00;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
㈡、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6.000×8.000×8.000/6 = 64.00 cm3;
I=6.000×8.000×8.000×8.000/12 = 256.00 cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1= 25.000×0.250×0.130 = 0.813 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.350×0.250 = 0.088 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 = (2.000+2.000)×1.000×0.250 = 1.000 kN;
2.方木抗弯强度验算:
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 = 1.2×(0.813 + 0.088) = 1.080 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×1.000=1.400 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.400×1.000 /4 + 1.080×1.0002/8 = 0.485 kN.m;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.400/2 + 1.080×1.000/2 = 1.240 kN ; 方木的最大应力值 σ= M / w = 0.485×106/64.000×103 = 7.578 N/mm2;
方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 7.578 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
3.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: V = 1.000×1.080/2+1.400/2 = 1.240 kN;
方木受剪应力计算值 T = 3 ×1240.000/(2 ×60.000 ×80.000) = 0.387 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2;
方木受剪应力计算值为 0.387 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2,满足要求!
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 0.813+0.088=0.900 kN/m; 集中荷载 p = 1.000 kN;
方木最大挠度计算值 V= 5×0.900×1000.0004 /(384×9500.000×
2560000.00) +1000.000×1000.0003 /( 48×9500.000×2560000.00) = 1.338 mm; 方木最大允许挠度值 [V]= 1000.000/250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 1.338 mm 小于 方木的最大允许挠度值 4.000 mm,满足要求!
㈢、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.080×1.000 + 1.400 = 2.480 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(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.930 kN.m ; 最大变形 Vmax = 2.802 mm ;
最大支座力 Qmax = 10.850 kN ;
钢管最大应力 σ= 0.930×106/4730.000=196.649 N/mm2 ; 钢管抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2 ;
支撑钢管的计算最大应力计算值 196.649 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10 mm,满足要求!
㈣、扣件抗滑移的计算:
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.850 kN; R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
㈤、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×13.820 = 1.784 kN; 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 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.130×1.000×1.000 = 3.250 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.384 kN; 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 = (2.000+2.000 ) ×1.000×1.000 = 4.000 kN; 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 = 12.061 kN;
㈥、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 12.061 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.50 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.73 cm3; 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] =205.000 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
l0 = h+2a 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 = 1.700; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m; 上式的计算结果:
立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m; L0/i = 1700.000 / 15.900 = 107.000 ;
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= 0.537 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12060.994/(0.537×450.000) = 49.911 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 49.911 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.700 按照表2取值1.034 ;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.034×(1.500+0.100×2) = 2.083 m; Lo/i = 2082.993 / 15.900 = 131.000 ;
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= 0.391 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12060.994/(0.391×450.000) = 68.548 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 68.548 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/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》。
六、梁板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验] 1.模板支架的构造要求:
a.在支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)及+6.2米标高处设水平加强层.即纵横方向均设水平横杆。 2. 剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面满设剪刀撑;
b.中部主框架梁和四周框架梁下均设置剪刀撑。
剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接长为1m,用3个旋转扣件固定。 3. 顶部支撑点的设计:
a.支撑横杆与梁底立杆的连接扣件采用双扣件。 4. 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;立杆搭设时必须采用“一”字扣连接,绝对不允许采用中途倒挂短钢管。钢管搭接接头在同一平面上按50%错开。 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,用力矩扳手进行校合.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。因该支模架较高,在屋面结构未浇筑前,不宜拆除一层室内支模架,即高支模架部位±0.00以下支模架等楼面结构浇筑完方能拆除。另每根立杆下设垫板,保证有很好的承载能力。 在搭设施工过程中有专人负责搭设过程中的安全。由技术负责人负责方案的落实,且分别进行安全、质量的技术交底。 5. 先浇筑框架柱砼,模板承重架利用柱作为连接连墙件,以增加安全系数。连接方法如下图:
⒍ 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,拟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;在混凝土浇捣的过程中,混凝土不得大量堆积在同一处,禁止无关人员站在楼板上面;振捣时不得漏振、过振。
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。 七、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、模板组拼
模板组装要要控制好相邻板面之间拼缝,以防漏浆。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 3、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。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。 4、模板的支设
模板支设前用空压机将楼面清理干净。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。 八、模板拆除
1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百
分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到要求。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。
楼板模板拆除时,先调节顶部支撑头,使其向下移动,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,其余模板均落在满堂脚手架上。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。 九、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;
十、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(见本工程脚手架方案及相关方案、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、扣件是否松动。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。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。
(5)木工机械必须使用专用开关箱,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。
(6)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
(7)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。 (8)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。
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