
模
板
施
工
方
案
编制人:
审核人:
批准人:
中国第四冶金建设有限责任公司
二零一三年四月二十日
一、工程概况 ............................................................................1
二、编制依据 ............................................................................1
三、施工组织 ............................................................................3
四、模板设计................................................................................3
五、施工缝留置及施工段划分....................................................4
六、施工工艺 ..............................................................................4
6.1基础模板 .................................................................4
6.2剪力墙模板 ...............................................................6
6.3顶板模板.....................................................................9
6.4梁模板.........................................................................10
七 模板施工过程中应注意的问题....................................... 11
八、质量检验标准........................................................................12
九、常见质量问题与防止措施....................................................14
十、模板计算 …..........................................................................15
十一、安全文明工地施工要求....................................................52
一、工程概况
仙东慧谷小区22#、29#楼工程位于句容市宝华镇狮子山路南侧;建设单位江苏泰容建设发展有限公司;本工程主体施工图纸由悉地国际建筑设计顾问有限公司;南京德阳监理公司监理。
本工程建筑面积总计为26868.38㎡。主体建筑层数为地下1层,地上18层,层高为2.9m,建筑物高度57.7m。设计使用年限50年,场地类别为Ⅲ类,结构形式为框架剪力墙结构;基础垫层顶标高有-4.10m、-4.40m、-5.80m、-5.90m四种。
本工程为短支剪力结构:地下结构:地下室剪力墙外墙厚度250㎜,内墙厚度为200㎜,地下室底板厚:250㎜,顶板厚:180㎜,地上结构:内外剪力墙厚度为:200㎜,梁高为350~800㎜不等,现浇板厚80~120㎜不等。
二、编制依据:
本工程设计图纸;
相关变更、图纸交底记录及图纸答疑纪要;
《建筑施工手册》(第四版);
《混凝土工程质量验收规范》;
《建筑分项工程施工工艺标准》;
《施工组织设计》;
本工程质量目标计划书;
三、施工组织
设专职施工员1名,全面负责本分项工程的质量、进度、安全的管理工作;设专职质量员1名全面负责本工程的质量管理工作。
劳动安排: 22、29#楼设一个施工班组,行成流水作业。22号楼施工班组30人;29号楼施工班组30人。共计60人。
机械、设备等要求:平刨 1台;压刨 1台;圆盘电锯2台;电焊机 3台;钻孔电钻 6台。
四、模板设计
设计要求:本工程所有墙柱顶板梁全部采用红面、黑面两种木胶板进行支设;脱模剂应采用水性脱模剂,其配合比由厂家提供;加固支撑体系采用Φ4.8×3.5后带碗扣钢管搭设满堂架,其立杆间距不大于1200mm。 竹胶板背面附50×100mm方木,方木的间距为不大于300mm,加固支撑体系其性能应满足以下要求:
1、模板及支架应具有足够的承载能力、港督、和稳定性,能可靠地承受混凝土的侧压力、重量、及施工荷载;
2、要保证工程结构和构建各部分形状尺寸大小和相互的位置正确。
3、构造简单,装拆方便,并便于钢筋绑扎和安装,符合混凝土的浇筑及养护等工艺要求;
4、模板拼接严密,不得漏浆;
5、清水混凝土工程及装饰混凝土工程所使用的模板,应满足设计要求的效果。
五、地下室施工缝留置及施工段划分
地下室底板梁施工除后浇带外,不允许留施工缝。22、29号楼地下室顶板、梁、剪力墙分为两段施工,施工缝位置留在后浇带处。
1 、施工段划分:除地下室筏板基础梁外,浇筑混凝土时板梁柱梯一起整体浇筑,两栋楼可形成流水施工;地上结构分为两段流水施工,分段如下:
11轴~17轴为第一施工段;
② 18轴~35轴为第二施工段;
2 、施工缝留置
1 地下室底板施工缝同后浇带留置位置相同。
②剪力墙与顶板留施工缝在伸缩缝处留置。
六、施工工艺
6.1基础模板
基础部分模板主要是外围模板和梁的吊模。筏板和梁砼必须一次浇捣,且不留施工缝,所以梁模需要采用吊模工艺。
施工顺序:模板清理(模板制作)——刷涂脱模剂——弹好控制线(筏板钢筋绑扎之前再垫层上已弹好)——安装定位筋——合模加固——浇注砼——拆模——模板清理
6.1.1、根据筏板的高度及上翻梁高度裁取竹胶板,方木背楞 不大于30cm,模板配制完后,在其背后编号,以防支模时拉乱。
6.1.2、模板制作完毕后,再其表面上刷水性脱模剂,要求涂刷均匀,不得漏刷。
水性脱模剂:主要是以还酸钠。其配额制方法是:海藻酸钠:滑石粉:洗衣粉:水=1:13.3:1:53.3以重量比配制而成。
6.1.3、模板控制线:在筏板钢筋绑扎前包括地下室剪力墙、基梁在内的已经弹好并经过验收。
6.1.4、焊接定位筋:在基础梁高出筏板10cm的箍筋上横向每隔1.2米焊接长度同梁宽Φ8钢筋。
6.1.5、合模加固:基础梁钢筋验收完毕后,基础梁的模板可以安装,用垫块将模板垫至设计标高,用“П”型卡卡住模板,并用木锲锲紧。外围模板要用钢管配合加固,确保混凝土结构实体尺寸。
6.1.6、砼浇注进程中,应有有关人员进行监视,发现问题应及时解决或汇报。
6.1.7、模板拆除:混凝土浇筑完毕后,其强度达到1.2mp,筏板基础梁模板即可拆除。
6.2剪力墙模板
剪力墙模板采用竹胶板模板,用60×100mm方木作背楞,横竖方向间距600㎜,用Φ14对拉螺栓套Φ16PVC加固,并以钢管支撑系统,保证模板的垂直与稳定。有防水要求外墙模板,对拉Φ14止水螺栓不考虑回收,其他部分的对拉螺栓,回收后重新使用。
模板安装工序:模板清理(配制模板)——刷涂脱模剂——安装定位筋——安装模板——浇注砼——拆模
6.2.1配制剪力墙模板:先将旧竹胶板上的混凝土渣、钉子等清理干净(新竹胶板直接配制),依据剪力墙图纸尺寸配制模板,配置时整张竹胶板尽量不裁,拼板时如整张竹胶板不足时,可用旧竹胶板或较小竹胶板补拼。背楞用600×100方木从长方向两边起排,中间间距不小300mm订一根方楞。木楞的顶好后,在木楞上钻对拉螺栓孔,对拉螺栓孔间距为600mm,梅花点布置。
6.2.2涂刷脱模剂:模板配制完后,涂刷水性脱模剂,涂刷时,涂刷均匀,不得漏刷,但也不得流液。涂刷完毕后,按照图纸剪力墙尺寸对模板进行编号,以免模板堆放错乱,安装时模板型号不对。
6.2.3安装定位筋:为保证墙体的厚度、钢筋和模板位置的准确,在墙体诸钢筋上点焊一根与墙体厚度相等长度的钢筋,同时在墙体阴角处,应焊好定位钢筋,保证上下至少有一个定位块。
6.2.4模板安装:模板安装前应做到:弹好楼层的墙身线,门口线,及标高线,将楼面清理干净,墙体中心线、边线、模板安装线,钢筋网片、电线管、电线盒与钢筋或大模板固定的等情况一切完好。
安装模板顺序,按照先大后小原则,将模板吊至模板平面布置的位置。再用撬杆移动模板到墙位线上。用支撑架调节模板的垂直度,安装好对拉螺栓。大模板安装完后,开始安装阴角及局部小模板(阴角摸板的加固祥见附图1),在纵横墙壁交接处,模板安装顺序为先立阴角模,并给临时固定。门锁有内膜的侧面与大模板相接触处都要粘上海绵条。在所有模板就位后,加固和校证。
6.2.5混凝土浇筑:砼浇注进程中,应有有关人员进行监视,发现问题应及时解决或汇报。为避免浇注混凝土时,因墙摸高而产生离析现象,如采用播料杆时,下端必须加“串筒”或者是“软体导料管”,以免因浇筑砼时下料高度较高,对模板的侧压力过大,造成涨模。并在下料时,应避免在墙体中间下料,尽量不在墙体的交接处进行下料,下料速度不宜过快,应均匀进行。
6.2.6模板拆除: 模板的拆除应根据JGJ20-84《大模板多层住宅结构设计与施工规程》条文6.5.5种要求进行。当墙体砼强度大于1N/m㎡时(根据就西安地区3~11月之间混凝土的凝结在48小时后均可达到),方可拆除大模板。拆模原则是先浇先拆,后浇后拆,与浇注顺序一致。单片大模板拆除顺序,先拆平面模板,后拆角模。每块大模板的拆除顺序是:应先将穿墙螺栓等连接件拆除,再松动支撑架使模板与墙面脱离。当局部地方有吸附时,可在模板下部用撬干松动,但不得在墙上晃动或用大铁锤进行敲砸。拆下的螺杆应及时进行清理,放入工具箱中,以便周转使用。角模的拆除:由于角模的两侧都是混凝土,吸附力较大,因而当拆除平面大模板时应立刻松动角模,使角模于混凝土界面脱开。若时间过长会造成角部模版拆模困难,因而在拆除角模时应注意其拆模时间,不要太长。当拆模较困难时,可先将模板外表面的砼清除,然后再用撬杆在模板下部撬动,但不得在墙上晃动或用大铁锤进行敲砸。角模拆除后,凸出部分的砼应及时进行剔除,凹口部位应及时用等强砂浆修补。脱模后在起吊大模板前,要认真检查穿墙螺栓等附件是否全部拆,其打折完,与其他模板有勾、挂、兜、绊的地方,起吊时,吊环应落在模板重心部位,并应垂直缓慢提升无障碍后,方可吊出,吊运时不得碰撞墙体。大模板起吊前,还应检查吊装用绳索、卡具及每块模板上的吊钩是否牢靠,然后将吊钩挂好,解除一切约束,稳起稳吊。
6.3顶板模板:为了保证工程施工进度,顶板采用12㎜厚镜面竹胶板,用60×100木方做龙骨,地下室支撑采用Φ48钢管打设满堂架,地上支撑采用碗扣架系统,配备三层模板及碗扣架,顶板模当采用单块就位时,宜以每个铺设单元从四周先用阴角模与墙、梁模板连接,然后向铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位中间起拱,四周不起拱。
模板安装工序: 支撑体系(打设满堂架)——铺设木龙骨——(模板清理)铺设竹胶板刷——刷涂脱模剂——绑扎钢筋——浇注砼——拆模
6.3.1地下室顶板支撑体系采用Φ48 钢管和扣件搭设满堂架,其立杆间距为1.2米,横杆设三层,扫地杆(距地300mm)一层,中间设一层,距地1.8米,最上一层的设置要根据楼层标高减去顶板、竹胶板和方木龙骨的厚度为最上一层横杆标高;±0.00以上支撑体系采用碗扣支撑体系,其打设方法同地下室。
6.3.2满堂架搭设完毕后,在最上一层横杆上铺设方木龙骨,龙骨的铺设方向为:龙骨纵向铺设,铺设间距为300mm,方木的搭结长度500mm,用铁丝绑扎牢固。龙骨铺设要求其标高符合设计要求。
6.3.3铺设镜面竹胶板:将前一层拆下来的竹胶模板清理干净(竹胶板上的钉子、混凝土清理干净),铺设时宜以每个铺设单元从四周先用阴角模与墙、梁模板连接,然后向铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位中间起拱,四周不起拱。
6.3.4涂刷水性脱模剂:涂刷时,涂刷均匀,不得漏刷,但也不得流液,以免污染钢筋。涂刷完毕后,便可开始绑扎钢筋。
6.3.5混凝土浇筑:祥见混凝土施工方案
6.3.6模板拆除:顶板模板拆除时,非悬挑构件,其长宽小于2米时,其混凝土强度等级达到50%时即可拆除模板;其长宽大于2米而小于8米时,其混凝土强度等级达到75时即可拆除模板;悬挑构件的混凝土强度等级达道100%时方可拆模。
拆模原则是先浇先拆,后浇后拆,与浇注顺序一致。
6.4梁模板:在配制梁底及梁邦时要尽量使用脚料配制。
模板安装工序:模板清理(配制模板)——刷涂脱模剂——安装模板——……——拆模
6.4.1将脚料上的钉子、混凝土等清理干净后,依据图纸梁的尺寸,配制梁底梁邦。梁底梁邦上采用50×70的龙骨间距不大于300mm。配制完毕后,将梁模板按梁编号。
6.4.2涂刷脱模剂:同上。
6.4.3安装模板:如附图1所示,在梁的两侧立两排钢管用小横管连接加固,梁高大于600mm时必须加设对拉螺栓杆。
6.4.4拆模:同板;
6.5门窗部位的处理
采用定型模板,根据墙的厚度和洞口的大小裁取相应的竹胶板背钉两条方木龙骨,组合成洞口大小的正方形,内再用方木套小菱形固定。
6.6标高不同的处理
本方案均按结构标高进行设计,低于结构标高时,用丝杠自行降落处理;高于结构标高时,模板底部让出,即模板设计高度一高出结构标高的数值。
七、模板施工过程中应注意的事项
7.1模板拆除时,砼的强度必须符合规范要求,且经技术人员同意。
7.2结构施工中,必须支塔防护网和安全网,防护网要随层上升,并高出作业面1.2以上。
7.3大模板的存放地必须平整夯实,不得存放在松土和凹凸不平的地方。预计施工不得积水,存放大模板处严禁坐人和逗留,存放应按施工总平面图分区存放。
7.4大模板走台严禁安放在外墙外侧模板上,即严禁人员从外墙外侧模板上通过。
7.5模板施工前,必须进行安全技术交底。
7.6模板施工应设专人指挥,统一信号,密切配合。信号指挥工和挂钩人员,必须在安全可靠的地方才可以操作,严禁人随模板一起吊运。
7.7所有模板配件拆除完毕后,方可将模板吊走。起吊前必须复查一遍,模板的穿墙栓是否拆完,没问题时才可吊起模板,杜绝冒险蛮干作业。垂直调运必须采取两个以上的吊点,方可将模板吊走。不允许一次吊运二块模板。
7.8支拆模板应按顺序进行,模板及支撑在固定前,禁止攀登,不准在拆除的模板上操作,支撑架各连接须扣紧,勿遗漏,使用中应经常检查支撑架有无拆改、松扣、脱钩现象,发现问题及时改整。
7.9严禁硬毛猛砸模板,以免损坏模板的边角及砼表面棱角,拆下的模板应及时清理、归类、刷脱模剂。
7.10剪力墙模板拆除后要在阳角处用10cm竹胶板条作2米高的护角。
7.11当风力达到5级时(含5级),应停止吊装。
7.12必须做到当天共完场清。
八、检验质量标准
8.1制作质量标准
| 项 目 | 质量标准 | 检测工具与方法 |
| (一)制作质量 | ||
| 1.平面尺寸 | 0 -2 | 钢卷尺测量 |
| 2.板面平整度 | ≤2mm | 2m靠尺,塞尺测量 |
| 3.对角线长 | 3mm | 钢卷尺测理 |
| 4.模板翘曲 | L/1000 | 放置在平台上,对角线用直尺检查 |
| 5.孔眼位置 | ±2mm | 钢卷尺测量 |
| 6.模板边平直 | 2mm | 拉线用直尺检查 |
| 序号 | 项目名称 | 允许偏差 | 检验方法 |
| 1 | 每层垂直度 | 3mm | 用2m托线板 |
| 2 | 位置 | 2mm | 尺量 |
| 3 | 上口宽度 | 2mm | 尺量 |
| 4 | 标高 | 5mm | 拉线和尺量 |
| 5 | 表面平整度 | 2mm | 用2m靠尺或楔形塞尺 |
| 6 | 墙轴线位移 | 3mm | 尺量 |
| 7 | 予留管,予留孔中心线位移 | 3mm | 拉线和尺理 |
| 8 | 予留洞中心线位移 | 10mm | 拉线和尺理 |
| 9 | 予留沿截面内部尺寸 | 10mm | 拉线和尺理 |
| 10 | 模板接缝宽度 | 1.5mm | 拉线和尺理 |
| 11 | 预埋钢板中心线位移 | 3mm | 拉线和尺理 |
| 序号 | 质量问题 | 防止措施 |
| 1 | 内墙墙底砼烂根 | 模板底啊缝隙处加设木条或粘贴海绵条,防止漏桨和烂根现象发生。 |
| 2 | 墙体钢筋移位外露 | 采用塑料卡环进行保护定位,或使用定位钢筋撑 |
| 3 | 墙体垂直度偏差可不平度超差 | 模板变形,应进行修复;支模时顶在大模板的竖肋位置。 |
| 4 | 墙厚不一致 | 采用定位钢筋分布在墙体钢筋内,支模时顶在大模板的竖肋位置。 |
| 5 | 阴角不垂直、不方正 | 检查角模是否变形,变形应用时进行修复。 阴角两侧粘贴海绵条。 |
| 6 | 阳角不垂直 | 检查角模是否变形,变形应及时进行修复。 |
| 7 | 梁柱接头处漏 | 柱模尺寸采用负偏差,模板上部加设凸条,砼浇注后粘巾海绵条。 |
| 8 | 砼脱模粘连 | 脱模剂涂刷均匀,完整;脱模上部加设时间过早,砼强度达到1MPA方可拆模。 |
一)、墙模的验算
(一)、参数信息
1.基本参数
次楞间距(mm):300;穿墙螺栓水平间距(mm):600;
主楞间距(mm):600;穿墙螺栓竖向间距(mm):600;
对拉螺栓直径(mm):M12;
2.主楞信息
主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;
3.次楞信息
次楞材料:木方;次楞合并根数:2;
宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
墙模板设计简图
(二)、墙模板荷载标准值计算
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2.500m/h;
H -- 模板计算高度,取3.000m;
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0.850。
分别计算得 17.031 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值17.031 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3 kN/m2。
(三)、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:M =0.1×11.036×300.02+0.117×2.268×300.02= 1.23×105N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ = M/W< f
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2);
M --面板计算最大弯矩(N·mm);
W --面板的截面抵抗矩 :
W = bh2/6 = 600×18.0×18.0/6=3.24×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 1.23×105 / 3.24×104 = 3.8N/mm2;
面板截面的最大应力计算值 σ =3.8N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/m;
面板的最大剪力:V = 0.6×11.036×300.0 + 0.617×2.268×300.0 = 2406.3N;
截面抗剪强度必须满足:
τ= 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):V = 2406.3N;
b--构件的截面宽度(mm):b = 600mm ;
hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: τ =3×2406.3/(2×600×18.0)=0.334N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 τ=0.334N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 17.03×0.6 = 10.219N/mm;
l--计算跨度(次楞间距): l = 300mm;
E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;
面板的最大允许挠度值:[ν] = 1.2mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.22×3004/(100×6000×2.92×105) = 0.32 mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.32mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=1.2mm,满足要求!
(四)、墙模板主次楞的计算
(1).次楞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,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 5×10×10/6×2= 166.666cm3;
I = 5×10×10×10/12×2= 833.334cm4;
次楞计算简图
1.次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩按下式计算:
M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--次楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(主楞间距): l =600.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900=5.518kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩:M =0.1×5.518×600.02+0.117×1.134×600.02= 2.46×105N·mm;
次楞的抗弯强度应满足下式:
σ = M/W< f
其中, σ --次楞承受的应力(N/mm2);
M --次楞计算最大弯矩(N·mm);
W --次楞的截面抵抗矩,W=1.67×105mm3;
f --次楞的抗弯强度设计值; f=13.000N/mm2;
次楞的最大应力计算值:σ = 2.46×105/1.67×105 = 1.5 N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
次楞的最大应力计算值 σ = 1.5 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.次楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6q1l+0.617q2l
其中, V-次楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(主楞间距): l =600.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900/2=2.759kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90/2=0.567kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大剪力:V = 0.6×2.759×600.0+ 0.617×0.567×600.0 = 1203.2N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bh0)
其中, τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--次楞计算最大剪力(N):V = 1203.2N;
b--次楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ;
hn--次楞的截面高度(mm):h0 = 100.0mm ;
fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值:
τ =3×1203.2/(2×50.0×100.0×2)=0.180N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值 τ =0.18N/mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!
3.次楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中, ν--次楞的最大挠度(mm);
q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q = 17.03×0.30=5.11 kN/m;
l--计算跨度(主楞间距): l =600.0mm ;
E--次楞弹性模量(N/mm2):E = 9000.00 N/mm2 ;
I--次楞截面惯性矩(mm4),I=8.33×106mm4;
次楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.22/2×6004/(100×9000×8.33×106) = 0.06 mm;
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.06mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm,满足要求!
(2).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,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 =4.493×2= 8.986cm3;
I =10.783×2= 21.566cm4;
E = 206000N/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)
1.主楞的抗弯强度验算
作用在主楞的荷载:
P=1.2×17.03×0.3×0.6+1.4×3×0.3×0.6=4.435kN;
主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm;
强度验算公式:
σ = M/W< f
其中,σ-- 主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M -- 主楞的最大弯矩(N·mm);M = 3.59×105 N·mm
W -- 主楞的净截面抵抗矩(mm3); W = 8.99×103 mm3;
f --主楞的强度设计值(N/mm2),f =205.000N/mm2;
主楞的最大应力计算值: σ = 3.59×105/8.99×103 = 40 N/mm2;
主楞的最大应力计算值 σ =40N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!
2.主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
τ=2V/A≤fv
其中, τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--主楞计算最大剪力(N):V = 3259.7N;
A --钢管的截面面积(mm2):A = 848.23mm2 ;
fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 120 N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值:
τ =2×3259.7/848.230=7.686N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值 τ =7.686N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2,满足要求!
3.主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值: ν= 0.396mm;
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.396mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm,满足要求!
(五)、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力;
A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号: M12 ;
穿墙螺栓有效直径: 9.85 mm;
穿墙螺栓有效面积: A = 76 mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN;
主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N = 5.92 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=5.921kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
二)、梁模板验算
(一)、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.20;梁截面高度 D(m):0.50;
混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;
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):1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):2.90;梁两侧立杆间距(m):0.60;
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:0;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:单扣件,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
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;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/mm):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):20.00;
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):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;
梁底纵向支撑根数:2;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):1000;次楞根数:4;
主楞竖向支撑点数量:4;
固定支撑水平间距(mm):500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,200mm,250mm,300mm;
主楞材料:木方;
宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;
主楞合并根数:2;
次楞材料:木方;
宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;
(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。
次楞的根数为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
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 = 100×2×2/6=66.67cm3;
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:
M = 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= 1.2×1×17.85=21.418kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×1×4=5.6kN/m;
计算跨度: l = (500-120)/(4-1)= 126.67mm;
面板的最大弯矩 M= 0.1×21.418×[(500-120)/(4-1)]2 + 0.117×5.6×[(500-120)/(4-1)]2= 4.49×104N·mm;
面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×21.418×[(500-120)/(4-1)]/1000+1.2×5.600×[(500-120)/(4-1)]/1000=3.835 kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 4.49×104 / 6.67×104=0.7N/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 =0.7N/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)≤[ν]=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 = q1= 21.418N/mm;
l--计算跨度: l = [(500-120)/(4-1)]=126.67mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 100×2×2×2/12=66.67cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×21.418×[(500-120)/(4-1)]4/(100×6000×6.67×105) = 0.009 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(500-120)/(4-1)]/250 = 0.507mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.009mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.507mm,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三跨连续梁计算。
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 = 3.835/1.000= 3.835kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 1×6×8×8/6 = cm3;
I = 1×6×8×8×8/12 = 256cm4;
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 = 0.384 kN·m,最大支座反力 R= 4.219 kN,最大变形 ν= 1.146 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 = 3.84×105/6.40×104 = 6 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 = 6 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] = 1000/400=2.5mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=1.146mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=2.5mm,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4.219kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 2×6×8×8/6 = 128cm3;
I = 2×6×8×8×8/12 = 512cm4;
E = 9000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.415 kN·m,最大支座反力 R= 16.5 kN,最大变形 ν= 0.075 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 = 4.15×105/1.28×105 = 3.2 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =3.2N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/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 0.075 mm
主楞的最大容许挠度值: [ν] = 150/400=0.375mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.075mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=0.375mm,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,按支撑在底撑上的简支梁计算。
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 = 1000×20×20/6 = 6.67×104mm3;
I = 1000×20×20×20/12 = 6.67×105mm4;
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)×0.50+0.30]×1.00=15.660kN/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)×1.00=5.600kN/m;
q=15.660+5.600=21.260kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=ql2/8 = 1/8×21.26×2002=1.06×105N·mm;
RA=RB=0.5ql=0.5×21.26×0.2=2.126kN
σ =Mmax/W=1.06×105/6.67×104=1.6N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =1.6 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= 5ql4/(384EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=13.050kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =200.00/250 = 0.800mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×15.66×2004/(384×6000×6.67×105)=0.082mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.082mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.8mm,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=2.126/1=2.126kN/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=5×10×10/6 = 83.33 cm3;
I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;
方木强度验算
计算公式如下:
最大弯矩 M =0.1ql2= 0.1×2.126×12 = 0.213 kN·m;
最大应力 σ= M / W = 0.213×106/83333.3 = 2.6 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 2.6 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 =0.6×2.126×1 = 1.276 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×1.276×1000/(2×50×100) = 0.383 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 0.383 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= 0.677×2.126×10004 /(100×9000×416.667×104)=0.384mm;
方木的最大允许挠度 [ν]=1.000×1000/250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 ν= 0.384 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=4 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=2.126kN
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:
P2=(0.600-0.200)/4×1.000×(1.2×0.120×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×1.000×(0.500-0.120)×0.300=0.9kN
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=N2=3.025 kN;
最大弯矩 Mmax=0.605 kN·m;
最大挠度计算值 Vmax=0.924 mm;
最大应力 σ=0.605×106/5080=119.1 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 119.1 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
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为1.00kN。
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;
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=3.025 kN;
R < 8.00 kN , 单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 =3.025 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×2.9=0.449 kN;
楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(1.50/2+(0.60-0.20)/4)×1.00×0.30+(1.50/2+(0.60-0.20)/4)×1.00×0.120×(1.50+24.00)]=3.427 kN;
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)×[1.500/2+(0.600-0.200)/4]×1.000=4.760 kN;
N =N1+N2+N3+N4=3.025+0.449+3.427+4.76=11.661 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.;
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);
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[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.945 m;
k -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
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 = 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=11661.468/(0.207×4) = 115.2 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 115.2 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
三)、板模板的验算
(一)、参数信息
1.模板支架参数
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;模板支架搭设高度(m):2.72;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;
立杆承重连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
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;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;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):300.000;
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
(二)、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1.82/6 = 54 cm3;
I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×0.18×1+0.35×1 = 4.85 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×1= 1 kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2×4.85+1.4×1= 7.22kN/m
最大弯矩M=0.1×7.22×3002= 980 N·mm;
面板最大应力计算值 σ =M/W= 980/54000 = 1.203 N/mm2;
面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.203 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q =q1= 4.85kN/m
面板最大挠度计算值 ν= 0.677×4.85×3004/(100×9500×48.6×104)=0.058 mm;
面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.058 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
(三)、模板支撑方木的计算
方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=6×8×8/6 = cm3;
I=b×h3/12=6×8×8×8/12 = 256 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1= 25×0.3×0.18+0.35×0.3 = 1.455 kN/m ;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m;
2.强度验算
计算公式如下:
M=0.125ql2
均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×1.455+1.4×0.3 = 2.166 kN/m;
最大弯矩 M = 0.125ql2 = 0.125×2.166×12 = 0.271 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.271×106/000 = 4.23 N/mm2;
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 4.23 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V= 0.625×2.166×1 = 1.354 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.354×103/(2 ×60×80) = 0.423 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.423 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
计算公式如下:
ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400
均布荷载 q = q1 = 1.455 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.521×1.455×10004 /(100×9000×2560000)= 0.329 mm;
最大允许挠度 [ν]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值 0.329 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!
(四)、板底支撑钢管计算
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=2.166kN;
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 = 0.729 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.8 mm ;
最大支座力 Qmax = 7.877 kN ;
最大应力 σ= 729133.36/5080 = 143.53 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 143.53 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为 1.8mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!
(五)、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,R= 7.877 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(六)、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×2.72 = 0.351 kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×1×1 = 0.35 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.18×1×1 = 4.5 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.201 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
活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.441 kN;
(七)、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ =N/(φA)≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.441 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 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4. cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
L0---- 计算长度 (m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.945;
k ---- 计算长度附加系数,取1.155;
μ ---- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取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 = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0=2.945;
L0 / 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=10441.382/(0.207×4) = 103.152 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 103.152 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
十一、安全、文明工地施工要求
1、进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业时必须带安全带。
2、工前应先检查所使用的工具是否牢固,扳手等工具及钉子放在工具袋内,不得放在脚手板上,以免掉落造成伤人事故。
3、现场如使用小型电动工具时,应由专业电工接线,并有漏电保护装置。非专业电工不得私自接线。
4、不得在脚手架上堆放模板,钢管等材料。
5、拆除模板时,人不许站在正在拆除的模板上,在拆除时应注意整块模板掉下,有必要时要增加临时支撑,这样可防止模板突然掉下造成伤人。
6、拆除的模板不得随意堆放,要堆放到指定的位置。拆下的模板要及时清理,堆放整齐,不得出现朝天钉现象。
7、不得私自拆除工地一切安全设施,如确需拆除时必须经主管工长同意方可拆除。
8、做好成品保护。
9、施工现场上班不得出现穿拖鞋、打架、酗洒等现象。
10、易燃易爆材料应有专门库房堆放及领用制度。
11、所有施工人员必须遵守工地一切安全文明工地的有关规章规定。
中国第四冶金建设有限责任公司
仙东慧谷项目部
2013年4月20日
