1.1编制说明
本工程由上海南汇城乡建设开发投资总公司筹建,由我公司专业班组承担该项目的土建及安装工程的施工任务。为配合施工,确保工程施工质量,保障安全,保证施工进度,满足设计和使用要求,根据建设部《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》建质【2004】第213号和《关于加强危险性较大的分部分项工程安全管理的意见》(沪建建管【2004】第113号)文件,实现“安全、优质、文明、高效”的施工目标,特编写高支撑模板支撑系统专项方案。
本专项施工方案是针对本工程的具体特点和环境因素,结合我公司多年来在类似工程施工过程中所积累的实践经验,以“提高工程质量、保证施工工期、减轻劳动强度、确保安全和文明施工”为原则编制,是施工现场的指导性文件之一。
1.2编制依据
1、周浦医院迁建工程全套施工图纸;
2、国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50007-2002);
3、国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002);
4、行业标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99);
5、行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001);
6、上海地标《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》(DGJ/T 08-016-2004);
7、中国建筑工业出版社《建筑施工手册》(第四版);
8、建设部《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》建质【2004】第213号;
9、《关于加强危险性较大的分部分项工程安全管理的意见》(沪建建管【2004】第113号);
10、《关于加强钢管扣件水平模板支撑系统施工安全质量管理的通知》沪建安质监【2005】第105号;
11、中国建筑科学研究院施工技术系列PKPM软件;
12、本公司ISO 9001质量手册、程序文件、工程管理条例等有关文件;
13、本公司自有的项目队伍素质和技术管理能力;
14、本公司现有机具设备状况和调度能力。
2工程概况
2.1工程简介
工程名称:浦东新区周浦医院迁建工程
建设单位:上海南汇城乡建设开发投资总公司
设计单位:华东建筑设计研究有限公司
围护设计:上海思筑建筑规划设计有限公司
勘察单位:上海申元岩土工程有限公司
监理单位:上海城建工程建设监理有限公司
施工单位:上海绿地建设(集团)有限公司
基地面积:52301.5
总建筑面积:777m2
地上总建筑面积:62234m2
地下室建筑面积:15663m2
2.2现场概况
本工程位于上海市浦东新区周浦镇牛桥村6组,塘东村7组、8组。基地西侧为小沥港,东至周园路,北至周祝公路、南为规划道路。根据现场,西边小沥港和南边规划道路目前在施工阶段,周祝公路为前期施工阶段进入本程的主要道路,现场大门设置在周祝公路东侧与周园路交差处。
2.3建筑概况
2.3.1本工程±0.000相当于绝对标高5.10m(吴淞高程),以下为建筑概况表:
项目名称 | 周浦医院迁建工程 | |
工程项目分类 | 一类 | |
医院等级 | 二级乙类 | |
耐火等级 | 住院楼:一级,其余多层部分:二级 | |
抗震设防烈度 | 主要乙类建筑抗震设防烈度均为7度 | |
主要结构形式 | 框架和框架剪力墙 | |
建筑层数总高度 | 住院楼 | 地上11层,总高度50.05米 |
地下1层,层高6米 | ||
门急诊医技楼 | 地上4层,总高度20.25米 | |
地下1层,层高6米 | ||
后勤行政楼 | 地上4层,总高度21.3米 | |
污水处理站入垃圾房 | 地上1层,总高度5.25米 | |
感染楼 | 地上1层,总高度5.25米 | |
急救中心 | 地上1层,总高度5.05米 | |
门卫 | 地上1层,总高度4.5米 |
1、建筑物结构砼强度等级
住院楼、医技楼 | 行政办公楼 | |||
构件名 | 位置 | 强度等级 | 位置 | 强度等级 |
柱 | 1~11层 | C50 | 1层 | C40 |
11层以上 | C40 | 2~4层 | C30 | |
梁、板 | 1~10层 | C40 | 1~2层 | C40 |
10层以上 | C30 | 2层以上 | C30 |
构件参数 | 尺寸 | |
层高(m) | 5.35(1层),4.5(2~设备层),3.8(4~11层),3.3(机房层) | |
剪力墙厚(mm) | 400 | |
主要框架柱截面(mm) | 700×700, 600×800, 800×300,600×600 | |
主要框架梁截面(mm) | 主梁 | 300×750,300×700,300×600 |
次梁 | 250×550,250×450 | |
楼板厚度(mm) | 120,130,150、170 |
本工程行政楼3-11~3-12轴交3-B~3-D轴层高9.85m,宽度9m,支撑高度大于8m。该区域框架梁为结构三层框架梁,支撑高度9.85m,截面尺寸为300×650mm、400×750mm;楼层板为结构三层楼层板,支撑高度9.85m,板厚120mm。
门急诊医技楼2-9~2-9轴交2-D~2-F轴层高9.85m,宽度25.25m支撑高度大于8m。该区域框架梁为结构三层框架梁,支撑高度9.85m,截面尺寸为300×600mm、300×650mm、400×750mm;楼层板为结构三层楼层板,支撑高度10.45m,板厚150mm、板厚200mm。
3模板搭设方案
3.1模板材料选择
⑴ 面板:现浇构件模板面板选用15厚九夹板,有产品合格证。
⑵ 档料:模板档料选用40mm×90mm松方木,要求材质优良,无弯曲、腐朽现象。
⑶ 支撑:根据进场钢管扣件材料检测报告,梁板承重支撑架材料选用φ48×3.0脚手架钢管配合可锻铸铁扣件,钢管和扣件有产品出厂合格证或质量检验合格证。
3.1.1高支撑框架梁模板方案
1、适用范围为柱廊区主梁300×650mm、400×750mm、支撑高度为9.85m。
⑴梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.9米,横距1.0米,立杆的步距不得大于1.80米,梁底增加1道承重立杆纵距(跨度方向) l=0.9米;
⑵梁底支撑立杆下必须加扫地杆,扫地杆离地高度200mm;
⑶梁底模板背面楞木采用方木,截面40mm×90mm,梁底方木为4根;
(4)梁底模板背面楞木搁置于钢管承重支撑架的上部水平横杆上,横杆间距900mm,横杆采用双扣件与立杆连接。
2、梁侧模板支撑方案:
梁侧模板内楞采用采用方木(截面40mm×90mm)与梁轴线平行侧立设置,梁侧模板上、下道内楞分别与模板上下边齐平,当模板高度≥250mm时,中间应加内楞,使梁侧模板内楞排列间距≯250mm。梁侧模板竖向外楞采用短钢管配合扣件设置,外楞钢管下端紧靠内楞并与梁底承重支撑加上部水平小横杆用扣件紧固,上端与现浇板底钢管承重支撑架水平钢管用扣件紧固,形成稳定的梁模板支撑体系。
3.1.2顶板模板方案
⑴顶板板200mm,模板采用九夹板;
⑵ 顶板采用φ48×3.0钢管塔设满堂支模架,立柱间距为0.9m×0.9m,步距为不大于1.8m,排架底部设扫地杆,离地距离≦200mm。
⑶模板底面搁栅采用方木龙骨(截面40mm×90mm)侧立,水平间距300mm,木龙骨接头要错开;
(4)平台模板铺设时必须平台板盖墙梁模板,平台模板拼缝处贴胶带纸。
3.1.3排架整体性要求
(1) 由于框架柱为楼层内局部高支撑,在浇捣混凝土时分两施工,因此在搭设柱廊排架时可与二层排架根据构造要求进行整体拉结。
(2) 二层排架的扫地杆、水平杆和剪刀撑应与柱廊二层区间的排架结构进行连接,形成有效的整体结构;
(3) 水平加强层(水平剪刀撑)应于每三层纵横向水平杆设置一层
(4) 框架柱分两次浇捣,第一次与二层结构一起整浇,为确保该区间的整体稳定性。
3.2排架搭设的构造要求
梁模板高支撑架的一般构造和施工要求除了要遵守DG/TJ-016-2004《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》和JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的相关要求外,还需加予考虑以下内容:
1、模板支架的构造要求:
梁板模板高支撑架根据设计荷载采用单立杆;
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;
梁和楼板采用相同的立杆间距。
2、立杆步距的设计:
架体构造步距设置不超过1.8m。
3、整体性构造层的设计:
垂直剪刀撑沿支架四周外立面应满设,中部可根据构架框格的大小,每隔10~15m设置;
高支撑水平加强层于排架上、中、下三个平面位置设置;
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、顶部支撑点的设计:
高支撑模板主梁梁底小横杆下方与立杆的连接处应采用双扣件,提高抗滑力;
6、支撑架搭设的要求:
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;
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;
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:
精心设计组织混凝土浇筑,确保模板支架施工过程中均衡受载,浇筑过程中先浇捣柱混凝土,梁板最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
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;
浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉在5mm范围内、松动和变形情况及时解决,如加速下沉,立即启动相应的应急预案。
4质量保证措施
4.1材料及构配件
⑴ 高支撑梁模板采用九夹板;
⑵ 内楞采用40mm×90mm方木(经压刨后尺寸)及φ48×3.0钢管;外楞采用φ48×3.0钢管;
⑶ 对拉螺栓为φ14圆钢;
⑷ 支撑系统采用φ48×3.0钢管排架,立柱间距为0.8m×0.9m;
⑸ 平台板向上200mm设纵横向扫地杆。
4.2检验
1、模板支撑采用的脚手架钢管应符合下列要求:
⑴ 钢管有产品质量合格证、质量检验报告等质量证明材料;
⑵ 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;
⑶ 钢管使用前应对其壁厚进行抽检,抽检比例不低于30%;
⑷ 钢管必须进行防锈处理。
2、模板支撑采用的扣件必须符合下列要求:
⑴ 扣件必须有生产许可证、检测报告和产品质量合格证等质量证明材料;
⑵ 扣件使用前必须进行检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换;
⑶ 扣件使用前应进行防锈处理。
4.3技术要求
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个接头错开的距离≥500mm,各接头中心点至主节点的距离≤步距的1/3。
4.4模板的安装
⑴ 柱模板支模时,四周必须设牢固支撑或用钢管箍牢,避免柱模整体歪斜甚至倾倒,钢管柱箍的间距在1m以内为宜,并在柱模下方留一清扫孔,以便清除里面的杂物;
⑵ 楼板采用φ48钢管搭设满堂支模架,顶部木龙骨截面为40mm×90mm,龙骨间距不大于300mm,木龙骨接头要错开;
⑶ 平台板铺设时必须平台板盖墙梁模,平台模拼缝处贴胶带纸;
⑷ 对跨度≮4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按结构设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000~3/1000。
4.5模板安装后自检
模板支好后,首先要进行自检,填自检自评表,再上报项目部及监理公司进行验收,验收合格后做好交接手续,再进行下道工序施工。
⑴ 模板支撑安装质量检验项目、要求和方法
序号 | 项 目 | 技术要求 | 检查方法 | 备注 | |||
1 | 钢管、扣件的质量证明材料 | 须有检测报告和产品质量合格证等质量证明材料 | 检查 | 扣件须提供 生产许可证 | |||
2 | 施工组织设计 | 须有审批手续 | 检查 | ||||
3 | 地基基础 | 承载力 | 复核设计要求 | 是否有 计算书 | 对支撑基础须有隐蔽工程验收记录 | ||
4 | 排水性能 | 排水性能良好 | 观察 | ||||
5 | 底座或垫块 | 无晃动、滑动 | 观察 | ||||
6 | 立杆垂直度 | ≤3‰ | 有经纬仪或垂直线和钢尺 | ||||
7 | 杆件间距 | 层高 | ±50mm | 钢尺 | |||
8 | 纵距 | ±50mm | 钢尺 | ||||
9 | 横距 | ±50mm | 钢尺 | ||||
10 | 水平加强支撑 | 按设计规定的间距和要求设置 | 钢尺 | ||||
11 | 扣件拧紧力矩 | 抽检数 5 8 13 20 32 50 | 允许不合格数 0 1 1 2 3 5 | 力矩扳手 | 安装扣件数量 51~90 91~150 151~280 281~500 501~1200 1201~3200 | ||
12 | 钢管壁厚 | 按30%比例抽检 | ≤10% | 超声波测厚仪 | 不合格比例大于30%的应扩大抽检比例 |
表 预埋件和预留孔洞的许偏差
项 目 | 允许偏差(mm) | |
预埋钢板中心线位置 | 3 | |
预埋管、预留孔中心线位置 | 3 | |
插 筋 | 中心线位置 | 5 |
外露长度 | +10,0 | |
预埋螺栓 | 中心线位置 | 2 |
外露长度 | +10,0 | |
预 留 洞 | 中心线位置 | 10 |
尺 寸 | +10,0 | |
注: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。 |
表 现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法
项 目 | 允许偏差(mm) | 检验方法 | |
轴线位置 | 5 | 钢尺检查 | |
底模上表面标高 | ±5 | 水准仪拉线、钢尺检查 | |
截面内部尺寸 | 基 础 | ±10 | 钢尺检查 |
柱、梁、板 | +4,-5 | 钢尺检查 | |
层高垂直度 | ≤ 5m | 6 | 经纬仪或吊线、钢尺检查 |
> 5m | 8 | 经纬仪或吊线、钢尺检查 | |
相邻两板表面高低差 | 2 | 钢尺检查 | |
表面平整度 | 5 | 2m靠尺和塞尺检查 | |
注: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。 |
⑴ 清洁板面:模板使用前涂脱模剂,使用后应及时清洁板面,严禁用坚硬物敲刮板面。
⑵ 存贮码堆:模板每次周转下来,下部垫木方,边角对齐堆放在平整的地面上,板面不得与地面接触;长期存贮,要保持模板通风良好,防止日晒雨淋,并定期检查,有条件时,覆盖防水布。
5安全保证措施
5.1模板拆除的安全技术措施
模板的拆除,应严格按模板装拆施工方案和施工文明施工规定执行。对非承重模板,应在混凝土强度能保证其表面棱角不因拆模受损失时方可拆除;对于承重模板,如顶板、梁等,应在同条件养护,试块强度达到规定强度值后方可拆除。拆模顺序应先支后拆,并执行项目部书面通知拆除制度。
1、一般要求,拆模时对混凝土强度的要求,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002的规定,当设计无要求时,应符合下列要求:
不承重的侧模板,包括梁、柱、墙侧模,在混凝上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。一般墙体大模板在常温条件下,混凝土强度达到1N/mm2即可拆除。承重模板,包括梁、板等水平结构的底模,应根据与结构同条件养护的试块强度达到下表的规定,方可拆除。
底模拆除时的混凝土强度要求
项次 | 结构类型 | 结构跨度 | 按混凝土达到设计强度标准值的百分率计(%) |
1 | 板 | ≤2 | ≥50 |
>2,≤8 | ≥75 | ||
>8 | ≥100 | ||
2 | 梁、拱、壳 | ≤8 | ≥75 |
>8 | ≥100 | ||
3 | 悬臂构件 | — | ≥100 |
已拆除模板及其支撑的混凝土结构,应在混凝土强度达到设计的混凝土强度标准值后,才允许承受全部设计的使用荷载。当承受施工荷载的效应,比使用荷载更为不利时,必须经过验算,加设临时支撑。
2、拆除之前必须有拆模申请,并根据同条件养护试块强度测试结果达到规定时,技术负责人方可批准拆模。
3、对于大体积混凝土,除应满足混凝土强度要求外,还应考虑保温措施,拆模之后要保证混凝土内外温度差不超过20℃,以免发生温差裂缝。
4、各类模板拆除的顺序和方法,应根据模板设计的规定进行,如果模板设计无规定时,可按“先支的后拆,后支的先拆”的顺序进行,以及“先拆非承重的模板,后拆承重的模板”及支撑的顺序进行拆除。
5、拆除的模板必须随拆随清理,以免钉子扎脚,或阻碍通行和发生事故。
6、拆模时,拆模区应设警戒线,严防有人误入被砸伤。
7、拆模不能采取猛橇以致大片塌落的方法拆除顶模,架体逐层拆除,严禁上下同时作业。
8、现浇楼板及框架结构拆模板。
框架结构的拆模顺序如下:拆柱模斜撑与柱箍→拆除柱侧模→拆楼板底模→拆除梁侧模→拆除梁底模。拆下的模板不准随意向下抛掷,要向下传递至地面。已经松动的模板,必须一次拆除完,不可中途停歇,以免落下伤人。
模板立柱有多道水平拉杆。应先拆除上面的,按由上而下的顺序拆除,拆除最后一道拉杆,应与立柱模板同时拆除,以免立柱模板倾倒伤人。多层楼板模板支撑拆除时,下面应保留几层楼板的支撑,可根据施工进度、混凝土度强度增长的情况、结构设计荷载与支模施工荷载的差值通过计算确定。
5.2悬空作业时安全注意事项
(1) 支模应按规定的作业程序进行,模板未固定前不得进行下一道工序。严禁在连接件和支撑件上攀登上下,并严禁在上下同一垂直面安装、拆卸模板。结构复杂的模板,装、拆应严格按施工组织设计的措施进行;
(2)拆模之前,在二层结构设置一道软隔离,防止模板高处坠落摔坏。
(3) 支设高度在3m以上的柱模板,四周应设斜撑,并应设立操作平台,低于3m的可用马凳操作;
(4) 支设悬挑形式的模板时,应有稳定可靠的立足点。支设临空构筑物模板时,应搭设支架。模板上有预留洞时,应在安装后将洞盖住。混凝土板上拆模后形成的临边或洞口,应按规定进行防护;
(5) 拆模高处作业,应配置安全带或搭设支架;
(6) 拆除钢模作平台底模时,不得一次将顶撑全部拆除,应分批拆除,然后按顺序拆下隔栅、底模,以免发生模板在自重荷载下一次性大面积脱落;
(7) 拆模时,必须设置警戒区域,并派人监护。拆模必须拆得干净彻底,不得保留有悬空模板,拆下的模板要及时清理,堆放整齐。
6计算书
6.1楼板模板扣件钢管高支架计算书
板模板(扣件式)计算书
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称 | 行政楼高支撑 | 新浇混凝土楼板板厚(mm) | 120 |
新浇混凝土楼板边长L(m) | 9 | 新浇混凝土楼板边宽B(m) | 7.5 |
施工人员及设备荷载标准值Q1k | 当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2) | 2.5 | |
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN) | 2.5 | ||
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2) | 1.5 | ||
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2) | 1 | ||
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2) | 面板自重标准值 | 0.1 | |
面板及小梁自重标准值 | 0.3 | ||
楼板模板自重标准值 | 0.5 | ||
模板及其支架自重标准值 | 0.75 | ||
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3) | 24 | ||
钢筋自重标准值G3k(kN/m3) | 1.1 | ||
风荷载标准值ωk(kN/m2) | 基本风压ω0(kN/m2) | 0.4 | 0.29 |
风压高度变化系数μz | 0.9 | ||
风荷载体型系数μs | 0.8 |
模板支架高度(m) | 9.85 |
立柱纵向间距la(mm) | 900 |
立柱横向间距lb(mm) | 900 |
水平拉杆步距h(mm) | 1800 |
立柱布置在混凝土板域中的位置 | 中心对称 |
立柱距混凝土板短边的距离(mm) | 450 |
立柱距混凝土板长边的距离(mm) | 150 |
主梁布置方向 | 平行楼板长边 |
小梁间距(mm) | 300 |
小梁距混凝土板短边的距离(mm) | 150 |
小梁两端各悬挑长度(mm) | 150,150 |
模板设计平面图
模板设计剖面图(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型 | 覆面木胶合板 | 面板厚度(mm) | 15 |
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 15 | 面板弹性模量E(N/mm2) | 10000 |
W=bh2/6=1000×18×18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×18×18×18/12=486000mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5] ×1=6.51kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p=0.9×1.3×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[6.51×0.32/8,0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]= 0.24kN·m
σ=Mmax/W=0.24×106/54000=4.4N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.12)×1=3.11kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×3.11×3004/(384×10000×486000)=0.07mm≤[ν]=l/400=300/400=0.75mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型 | 方木 | 小梁材料规格(mm) | 40×90 |
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 15.44 | 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 1.78 |
小梁弹性模量E(N/mm2) | 9350 | 小梁截面抵抗矩W(cm3) | 54 |
小梁截面惯性矩I(cm4) | 243 |
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.3=2.02kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.12)×0.3=1.07kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3=0.94kN/m
M1=-0.071q1静L2-0.107q1活L2=-0.071×1.07×0.92-0.107×0.94×0.92=0.14kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3=0.1kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN/m
M2=0.077q2L2+0.21pL=0.077×0.1×0.92+0.21×3.15×0.9=0.6kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[2.02×0.152/2,0.1×0.152/2+3.15×0.15]=0.47kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.14,0.6,0.47]=0.6kN·m
σ=Mmax/W=0.6×106/54000=11.14N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×1.07×0.9+0.62×0.94×0.9=1.11kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.1×0.9+0.681×3.15=2.2kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[2.02×0.15,0.1×0.15+3.15]=3.16kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.11,2.2,3.16]=3.16kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.16×1000/(2×90×40)=1.32N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.12)×0.3=0.99kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×0.99×9004/(100×9350×2430000)=0.18mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=0.99×1504/(8×9350×2430000)=0mm≤[ν]=l1/400=150/400=0.38mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型 | 钢管 | 主梁材料规格(mm) | Ф48×3 |
可调托座内主梁根数 | 1 | 主梁弹性模量E(N/mm2) | 206000 |
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 205 | 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 125 |
主梁截面惯性矩I(cm4) | 10.78 | 主梁截面抵抗矩W(cm3) | 4.49 |
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.12)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×1.5]×0.3=1.7kN/m
q1静=0.9×1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.3=1.14kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3=0.57kN/m
q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.3=1.05kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×1.14×0.9+1.223×0.57×0.9=1.79kN
按悬臂梁,R1=q1l=1.7×0.15=0.26kN
R=max[Rmax,R1]=1.79kN;
同理,R'=1.35kN,R''=1.35kN
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×1.05×0.9=1.08kN
按悬臂梁,R1=Rmaxl=1.08×0.15=0.16kN
R=max[Rmax,R1]=1.08kN;
同理,R'=0.81kN,R''=0.81kN
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.41kN·m
σ=Mmax/W=0.41×106/4490=90.2N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=1.86kN
τmax=2Vmax/A=2×1.86×1000/424=8.77N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.43mm
跨中νmax=0.28mm≤[ν]=900/400=2.25mm
悬挑段νmax=0.43mm≤[ν]=300/400=0.75mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型 | Ф48×3 | 立柱截面面积A(mm2) | 424 |
立柱截面回转半径i(mm) | 15.9 | 立柱截面抵抗矩W(cm3) | 4.49 |
抗压强度设计值[f](N/mm2) | 205 |
满足要求!
查表得,φ=0.54
Mw=0.92×1.4×0.29×0.9×1.82/10=0.1kN·m
Nw=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×0.9×0.9+0.92×1.4×0.1/0.9=4.33kN
f= Nw/(φA)+ Mw/W=4329.53/(0.54×424)+0.1×106/4490=39.98N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN) | 30 |
满足要求!
九、立柱地基基础验算
地基土类型 | 素填土 | 地基承载力设计值fak(kPa) | 70 |
立柱垫木地基土承载力折减系数mf | 1 | 垫板底面面积A(m2) | 0.1 |
满足要求!
板模板(扣件式)计算书
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称 | 门急诊楼高支撑 | 新浇混凝土楼板板厚(mm) | 200 |
新浇混凝土楼板边长L(m) | 7.8 | 新浇混凝土楼板边宽B(m) | 7.8 |
施工人员及设备荷载标准值Q1k | 当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2) | 2.5 | |
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN) | 2.5 | ||
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2) | 1.5 | ||
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2) | 1 | ||
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2) | 面板自重标准值 | 0.1 | |
面板及小梁自重标准值 | 0.3 | ||
楼板模板自重标准值 | 0.5 | ||
模板及其支架自重标准值 | 0.75 | ||
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3) | 24 | ||
钢筋自重标准值G3k(kN/m3) | 1.1 | ||
风荷载标准值ωk(kN/m2) | 基本风压ω0(kN/m2) | 0.3 | 0.22 |
风压高度变化系数μz | 0.9 | ||
风荷载体型系数μs | 0.8 |
模板支架高度(m) | 10.45 |
立柱纵向间距la(mm) | 900 |
立柱横向间距lb(mm) | 700 |
水平拉杆步距h(mm) | 1800 |
立柱布置在混凝土板域中的位置 | 中心对称 |
立柱距混凝土板短边的距离(mm) | 300 |
立柱距混凝土板长边的距离(mm) | 50 |
主梁布置方向 | 平行楼板长边 |
小梁间距(mm) | 250 |
小梁距混凝土板短边的距离(mm) | 50 |
小梁两端各悬挑长度(mm) | 50,50 |
模板设计平面图
模板设计剖面图(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型 | 覆面木胶合板 | 面板厚度(mm) | 15 |
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 15 | 面板弹性模量E(N/mm2) | 10000 |
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.2)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.2)+1.4×0.7×2.5] ×1=8.68kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p=0.9×1.3×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[8.68×0.252/8,0.11×0.252/8+3.15×0.25/4]= 0.2kN·m
σ=Mmax/W=0.2×106/37500=5.27N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.2)×1=5.12kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×5.12×2504/(384×10000×281250)=0.09mm≤[ν]=l/400=250/400=0.62mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型 | 方木 | 小梁材料规格(mm) | 40×90 |
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 15.44 | 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 1.78 |
小梁弹性模量E(N/mm2) | 9350 | 小梁截面抵抗矩W(cm3) | 54 |
小梁截面惯性矩I(cm4) | 243 |
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.2)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.2)+1.4×0.7×2.5]×0.25=2.22kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.2)×0.25=1.44kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.25=0.79kN/m
M1=0.077q1静L2+0.1q1活L2=0.077×1.44×0.72+0.1×0.79×0.72=0.09kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.25=0.08kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN/m
M2=0.077q2L2+0.21pL=0.077×0.08×0.72+0.21×3.15×0.7=0.47kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[2.22×0.052/2,0.08×0.052/2+3.15×0.05]=0.16kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.09,0.47,0.16]=0.47kN·m
σ=Mmax/W=0.47×106/54000=8.63N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×1.44×0.7+0.62×0.79×0.7=0.95kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.08×0.7+0.681×3.15=2.18kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[2.22×0.05,0.08×0.05+3.15]=3.15kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[0.95,2.18,3.15]=3.15kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.15×1000/(2×90×40)=1.31N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.2)×0.25=1.33kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×1.33×7004/(100×9350×2430000)=0.09mm≤[ν]=l/400=700/400=1.75mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=1.33×504/(8×9350×2430000)=0mm≤[ν]=l1/400=50/400=0.12mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型 | 钢管 | 主梁材料规格(mm) | Ф48×3 |
可调托座内主梁根数 | 1 | 主梁弹性模量E(N/mm2) | 206000 |
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 205 | 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) | 125 |
主梁截面惯性矩I(cm4) | 10.78 | 主梁截面抵抗矩W(cm3) | 4.49 |
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.2)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.2)+1.4×0.7×1.5]×0.25=2.01kN/m
q1静=0.9×1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×0.2)×0.25=1.68kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.25=0.47kN/m
q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.2)×0.25=1.38kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×1.68×0.7+1.223×0.47×0.7=1.75kN
按悬臂梁,R1=q1l=2.01×0.05=0.1kN
R=max[Rmax,R1]=1.75kN;
同理,R'=1.05kN,R''=0.87kN
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×1.38×0.7=1.1kN
按悬臂梁,R1=Rmaxl=1.1×0.05=0.06kN
R=max[Rmax,R1]=1.1kN;
同理,R'=0.66kN,R''=0.55kN
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.54kN·m
σ=Mmax/W=0.54×106/4490=119.67N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=3.72kN
τmax=2Vmax/A=2×3.72×1000/424=17.53N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.53mm
跨中νmax=0.53mm≤[ν]=900/400=2.25mm
悬挑段νmax=0.17mm≤[ν]=300/400=0.75mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型 | Ф48×3 | 立柱截面面积A(mm2) | 424 |
立柱截面回转半径i(mm) | 15.9 | 立柱截面抵抗矩W(cm3) | 4.49 |
抗压强度设计值[f](N/mm2) | 205 |
满足要求!
查表得,φ=0.54
Mw=0.92×1.4×0.22×0.9×1.82/10=0.07kN·m
Nw=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.2)+0.9×1.4×1]×0.9×0.7+0.92×1.4×0.07/0.7=4.76kN
f= Nw/(φA)+ Mw/W=4756.04/(0.54×424)+0.07×106/4490=36.53N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN) | 30 |
满足要求!
6.2梁模板扣件钢管高支撑架计算书
梁模板(扣件式)计算书
梁段:400×750。
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):0.75;
混凝土板厚度(mm):200.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
立杆步距h(m):1.80;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80;
梁支撑架搭设高度H(m):10.45;梁两侧立杆间距(m):1.20;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:1;
采用的钢管类型为;
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
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50;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/mm2):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):15.00;
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):40.0;梁底方木截面高度h(mm):90.0;
梁底纵向支撑根数:5;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):300;主楞竖向根数:2;
穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓水平间距(mm):600;
主楞到梁底距离依次是:0mm,250mm;
主楞材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;
主楞合并根数:2;
次楞材料:木方;
宽度(mm):40.00;高度(mm):90.00;
次楞合并根数:2;
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=0.22γtβ1β2V1/2
F=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 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 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。
面板计算简图(单位:mm)
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 = 55×1.5×1.5/6=20.62cm3;
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:
Mmax = 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= 1.2×0.55×17.85×0.9=10.602kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.55×4×0.9=2.772kN/m;
计算跨度: l = 300mm;
面板的最大弯矩 M = 0.1×10.602×3002 + 0.117 ×2.772×3002 = 1.25×105N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×10.602×0.3+1.2×2.772×0.3=4.496kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.25×105 / 2.06×104=6N/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 =6N/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)≤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=10.602N/mm;
l--计算跨度: l = 300mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 55×1.5×1.5×1.5/12=15.47cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.602×3004/(100×6000×1.55×105) = 0.626 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =300/250 = 1.2mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.626mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.2mm,满足要求!
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简支梁计算。
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=4.496/(0.750-0.200)=8.175kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度40mm,高度90mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 2×4×9×9/6 = 108cm3;
I = 2×4×9×9×9/12 = 486cm4;
E = 9000.00 N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.368 kN·m,最大支座反力 R= 4.946 kN,最大变形 ν= 0.363 mm
(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 = 3.68×105/1.08×105 = 3.4 N/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 = 3.4 N/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] = 300/400=0.75mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.363mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=0.75mm,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4.946kN,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3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 2×4.493=8.99cm3;
I = 2×10.783=21.57cm4;
E = 206000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(kN)
主楞计算弯矩图(kN·m)
主楞计算变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.668 kN·m,最大支座反力 R= 11.005 kN,最大变形 ν = 0.358 mm
(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 = 6.68×105/8.99×103 = 74.3 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =74.3N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.358 mm
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 600/400=1.5mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.358mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.5mm,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 = 800×15×15/6 = 3.00×104mm3;
I = 800×15×15×15/12 = 2.25×105mm4;
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)×0.75+0.50]×0.80×0.90=16.956kN/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)×0.80×0.90=4.032kN/m;
q=16.956+4.032=20.988kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.1×16.956×1002+0.117×4.032×1002=2.17×104N·mm;
RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×16.956×0.1+0.45×4.032×0.1=0.86kN
RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×16.956×0.1+1.2×4.032×0.1=2.349kN
σ =Mmax/W=2.17×104/3.00×104=0.7N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =0.7 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: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=14.130kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =100.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =100.00/250 = 0.400mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×16.956×1004/(100×6000×2.25×105)=0.009mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.009mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.4mm,满足要求!
六、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
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=2.349/0.8=2.936kN/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=4×9×9/6 = 54 cm3;
I=4×9×9×9/12 = 243 cm4;
方木强度验算
计算公式如下:
最大弯矩 M =0.1ql2= 0.1×2.936×0.82 = 0.188 kN·m;
最大应力 σ= M / W = 0.188×106/54000 = 3.5 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 3.5 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/(2bh0)
其中最大剪力: V =0.6×2.936×0.8 = 1.409 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×1.409×1000/(2×40×90) = 0.587 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.587 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/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= 0.677×2.936×8004 /(100×9000×243×104)=0.372mm;
方木的最大允许挠度 [ν]=0.800×1000/250=3.200 mm;
方木的最大挠度计算值 ν= 0.372 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=3.2 mm,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=0.860kN
梁底模板中间支撑传递的集中力:
P2=RB=2.349kN
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=(1.200-0.400)/4×0.800×(1.2×0.200×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×0.800×(0.750-0.200)×0.500=1.8kN
简图(kN·m)
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过连续梁的计算得到:
支座力:
N1=N3=0.501 kN;
N2=11.559 kN;
最大弯矩 Mmax=0.486 kN·m;
最大挠度计算值 Vmax=0.175 mm;
最大应力 σ=0.486×106/5130=94.7 N/mm2;
支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;
支撑小横杆的最大应力计算值 94.7 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/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,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=11.559 kN;
R < 12.80 kN,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 =0.501kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.116×10.45=1.456kN;
楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(0.80/2+(1.20-0.40)/4)×0.80×0.50+(0.80/2+(1.20-0.40)/4)×0.80×0.200×(1.50+24.00)]=3.226kN;
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)×[0.800/2+(1.200-0.400)/4]×0.800=2.688kN;
N =N1+N2+N3+N4=0.501+1.456+3.226+2.688=7.87kN;
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 = 1.7;
A -- 立杆净截面面积(cm2): A = 4.52;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.13;
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[1.163×1.7×1.8,1.8+2×0.1]= 3.559 m;
k -- 计算长度附加系数,取值为:1.163;
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 = 3558.78 / 17 = 209;
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= 0.166;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7870.356/(0.166×452) = 104.9N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 104.9N/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 =11.559kN;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.116×(10.45-0.75)=1.456kN;
N =N1+N2 =11.559+1.351=12.911kN;
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 = 1.7;
A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.52;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.13;
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);
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[1.163×1.7×1.8,1.8+2×0.1]= 3.559 m;
k -- 计算长度附加系数,取值为:1.163 ;
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 = 3558.78 / 17 = 209;
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= 0.166;
钢管立杆受压应力计算值;σ=12910./(0.166×452) = 172.1N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 172.1N/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) = 1.163×1.019×(1.8+0.1×2) = 2.37 m;
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.163;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a =2按照表2取值1.019;
lo/i = 2370.194 / 17 = 139;
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= 0.353;
钢管立杆的最大应力计算值;σ= 12910./(0.353×452) = 80.9N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 80.9N/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。
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;
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。
7坍塌事故应急救援预案
7.1本工程坍塌事故所指范围
1、整体模板支撑体系坍塌;
2、高支撑模板坍塌。
7.2坍塌事故应急小组责任
1、项目经理 谢三义 是坍塌事故应急小组第一责任人,负责事故的救援指挥工作。
2、安全员 王国建 是坍塌事故应急救援第一执行人,具体负责事故救援组织工作和事故调查工作。
3、项目副经理 张炎森 是坍塌事故应急小组第二负责人,负责事故救援组织工作的配合工作和事故调查的配合工作。
1、应急小组下设机构及职责
(1)抢险组:组长由项目经理 谢三义 担任,成员由现场项目副经理、现场安全员、项目工程师和分包单位负责人组成。主要职责是:组织实施抢险行动方案;协调有关部门的抢险行动;及时向指挥部报告抢险进展情况。
(2)安全组:组长由安全员 王国建 担任,成员由质量组、安全组构成。主要职责是:负责事故现场的警戒,阻止非抢险救援人员进入现场;负责现场车辆疏通,维持治安秩序;负责保护抢险人员的人身安全。
(3)后勤保障组:组长由安全员 邱银康 担任,成员由材料组、施工组、食堂组成。主要职责是:负责调集抢险器材、设备;负责解决全体参加抢险救援工作人员的食宿问题。
(4)医疗组:组长由安全员 邱银康 担任,联系附近医院,成员由医院的护士、救援车队组成。主要职责是:负责现场伤员的救护工作。
(5)善后处理组:组长由项目经理 谢三义担任,成员由项目领导班组组成。主要职责是:负责做好对遇难者家属的安抚工作;协调落实遇难者家属抚恤金和受伤人员住院费问题;做好其他善后事宜。
(6)事故调查组:组长由项目经理、公司责任部门领导担任,成员由项目安全总监、公司相关部门、公司有关技术专家组成。主要职责是:负责事故现场保护和图纸的测绘;查明事故原因,提出防范措施;提出对事故责任者的处理意见。
7.3坍塌事故应急工作流程
事故应急工作流程见图
7.4坍塌事故发生
1、坍塌事故发生时,安排专人及时切断有关线路闸门,并对现场进行声像资料的收集。发生后立即组织抢险人员在30min内达到现场。根据具体情况,采取人工和机械相结合的方法,对坍塌现场进行处理。抢险中如遇坍塌巨物,人工搬运有困难时,可调集大型吊车进行调运。在接近边坡时,必须停止机械作业,全部改用人工扒物,防止误伤被埋人员。现场抢救中,还要安排专人对边坡、架料进行监护和清理,防止事故扩大。
2、事故现场周围应设警戒线。
3、统一指挥、密切协同的原则。坍塌事故发生后,参战力量多,现场情况复杂,各种力量需在现场总指挥部的统一指挥下,积极配合、密切协同,共同完成。
4、以快制快、行动果断的原则。鉴于坍塌事故具有突发性,在短时间内不易处理,处置行动必须做到接警调度快、到达快、准备快、疏散救人快,达到以快制快的目的。
5、讲究科学、稳妥可靠的原则。解决坍塌事故要讲科学,避免急躁行动引发连续坍塌事故发生。
6、救人第一原则。当现场遇有人员受到威胁,首要任务是抢救人员。
7、伤员抢救立即与急救中心和医院联系,请求出动急救车辆并做好急救准备,确保伤员得到及时医治。
8、事故现场取证救助行动中,安排人员同时做好事故调查取证工作,以利于事故处理,防止证据遗失。
9、自我保护,在救助行动中,抢救机械设备和救助人员应严格执行安全操作规程,配齐安全设施和防护工具,加强自我保护,确保抢救行动的人身安全和财产安全。
附图:
附图一:行政楼二层结构图
附图二:行政楼三层结构图
附图一:门诊楼二层结构图
附图二:门诊楼三层结构图