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1、工程概况 2、施工准备 3、模板安装与拆除注意事项 4、施工要点 5、模板拆除 6、质量标准 7、施工注意事项 8、保证安全生产和要求. 9、模板设计 10、脚手架计算书 11、脚手架平面布置图.
工程名称:****科技办公楼工程 建设单位:南陵县****中学 设计单位:马鞍山****建筑设计有限公司 施工单位:安徽****建设有限公司 监理单位:安徽省****监理有限公司 ****科技办公楼工程位于****新校区内,地处城东新区,该工程为科技办公楼和报告厅工程,报告厅为一层和二层框架结构,网架屋面。办公楼为局部二、三层其余部分为十层和十一层,框架结构。建筑高度为47.85m、最高点52.3m. 总建筑面积26000.3m2 二、 施工准备 1. 放线:首先引测建筑的边柱、墙轴线,并以该轴线为起点,引出各条轴线。模板放线时,根据施工图用墨线弹出模板的中心线和边线,墙模板要弹出模板的边线和外侧控制线,以便于模板安装和校正。 2. 用水准仪把建筑水平标高根据实际标高的要求,直接引测到模板安装位置。 3. 模板垫底部位应预先找平,杂物清理干净,以保证模板位置正确,防止模板底部漏浆或砼成形后烂根。 4. 需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查,未经修复的部件不得使用。 5. 经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。堆放整齐,底部模板应垫离地面不少10cm。 6. 模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程,严禁在模板上涂刷废机油。胶模剂要经济适用,不粘污钢筋为主。 三、模板安装和拆除注意事项 3.1准备工作 1. 各工种的隐蔽工程已报验完成。 2. 按配板设计循序拼装,以保证模板系统的整体稳定。 3. 配件必须安装牢固,支持和斜撑的支承面应平整坚实,要有足够的受压面积。 4.
5. 基础模板必须支撑牢固,防止变形,侧模斜撑的底部应加设垫木。 6. 墙、柱模板底面应找平,下端应事先做好基准靠紧垫平,模板应有可靠的支承点,其平直度应进行校正,两侧模板均应利用斜撑调整固定其垂直度。 7. 支柱所设的水平撑与剪刀撑,应按构造与整体稳定性布置。同一条拼缝上的U形卡,不宜向同一方向卡紧。 8. 墙模板的对拉螺栓孔应平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。 9. 钢楞宜采用整根杆件,接头应错开设置,搭接长度不应少于300mm. 3.2模板安装技术要求 一、为保证结构尺寸、位置的正确性,支模前要放好模板线,梁板模板安装完后再放一次检查线,以检查柱位置尺寸。 背枋及对拉螺栓的位置要严格按施工方案执行,不允许随意减少,且注意木枋要立放,对拉螺栓用的钢筋要经过试验合格后才能使用,以保证砼面的平整。 为了保证木枋规格一致,所有背枋都要经过平刨、刨成统一尺寸,以防止模板翘角不平。 塑料套管不要太短,长度为墙柱宽尺寸加长36 mm,使之伸出模板外,以免施工时砼进入套管而不能拔出。 在合模前,底部要清扫洁净,在砼浇筑过程中要设专人看护支撑系统,以防变形,支设过程中,梁底模适当位置留置冲洗口。以利杂物等冲出梁底,避免夹碴。 3.3基础模板 为保证基础尺寸,防止两侧模板位移,宜在两侧模板间相隔一段距离加设临时支撑,浇筑砼成型后拆除。 3.4柱模板 保证柱模板长度符合模数,不符合模数的放到节点部位处理。柱模根部要用水泥砂浆堵严,防止跑浆,柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。若梁、柱模板分两次支设时,在柱子砼达到拆模强度时,最上一段柱模先保留不拆,以便于与梁模板连接。 柱模板安装时,要点如下:
(2)柱模根部要用水泥砂浆堵严,防止跑浆。 (3)柱模的浇筑口和清扫口,在配模时应一并考虑留出。 (4)按照现行《砼结构工程施工及验收规范》,浇筑砼的自由倾落高度不得超过2 m的规定。因此在柱模超过2m以上时可以采取设门子板车的办法。 (5)安装柱箍:柱箍应根据柱模尺寸、侧压力的大小等因素进行设计选择(有木箍、钢箍、钢木箍等)。柱箍间距一般在500mm左右,柱截面较大时应设置柱中穿心螺丝,由计算确定螺丝的直径、间距。 3.5梁模板 梁口与柱头模板的连接要紧密牢固。梁模板采用18mm 厚多层胶合板模板,梁模按图纸要求起拱。当跨度大于4m 时按3‰起拱。梁的侧模压梁的底模。 梁模支柱一般情况下采用双支柱时,间距以600mm~1000mm为宜,具体情况见计算书。 (1)在柱子上弹出轴线、梁位置和水平线,钉柱头模板。 (2)梁底模板:按设计标高调整支柱的标高,然后安装梁底模板,并拉线找平,当梁底板跨度大于及等于4m时,跨中梁底处应按设计要求起拱,如设计无要求时,起拱高度为梁跨度的千分之一至三。主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。 (3)梁下支柱支承在基上面上时,应对基上平整夯实,满足承载力要求,并加木垫板或混凝土垫板等有效措施,确保混凝土在浇筑过程中不会发生支项下沉。 (4)支顶在楼层高度4.5m以下时,应设二道水平拉杆和剪刀撑,楼层高度在4.5m以上的框支层详见高支撑梁、板计算书。 (5)梁侧模板:根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。梁侧模板制作高度应根据梁高及楼板模板碰旁或压旁来确定。 (6)当梁高超过750mm时,梁侧模板宜加穿梁螺栓加固。 (7)模板支柱纵横向和水平拉杆、剪刀撑等均应按实际要求布置,支柱间距一般不宜大于1m,纵横方向水平拉杆的上下间距不宜大于1.5m,纵横方向的剪刀撑间距不大于6m,扣件钢
3.6楼板模板 楼板模板采用胶合板模板。支模架采用Φ48×3.5钢管做立柱,从边跨一侧开始逐排安装立柱。柱和钢楞(大龙骨)间距,按模板计算书施工,一般情况下立柱与外楞间距为600mm~1200 mm小龙骨间距400mm~600 mm调平后即可铺设模板。在模板铺设完,标高校正后,立杆之间应加设水平拉杆,其道数要根据立杆高度决定,一般情况下离地面200mm~300 mm处设一道,往上纵横方向每1.2 m左右设一道扫地杆。 3.7楼面模板 (1)根据模板的排列图架设支柱和龙骨,支柱与龙骨的间距,应根据楼板的混凝土重量与施工荷载的大小,在模板设计中确定,一般支柱为800mm~1200mm,大龙骨间距为600 mm~1200mm,小龙骨间距为400 mm~600mm,支柱排列要考虑设置施工通道。 (2)下层支模架未拆除前,上层开始搭设支模架时,支柱应垂直,上下层支柱应同一竖向中心线上,各层支柱间的水平拉杆和剪刀撑要认真加强。 (3)通线调节支柱的高度,将大龙骨找平,架设小龙骨。 (4)铺模板时可从四周铺起,在中间收口,若为旁时,角位模板应通线钉固。 (5)楼面模板铺完后,应认真检查支架是否牢固,模板梁面、板面应清扫干净。 四、施工要点 1、楼板模板的支撑架子采用钢管扣件支撑,上搁木楞,木楞间距应经计算确定; 2、胶合板模板施工前宜进行模板排板设计,施工中严格按模板排板图排板,减少胶合板模板的锯割,利于胶合板模板的周转使用; 3、胶合板模板面板应涂刷脱模剂,以利于脱模; 4、胶合板模板的接头应平整,接头处可用胶带纸粘贴。 5、顶板模板施工时,采用水平仪,控制模板的水平度。 6、采取在顶板模板板缝处贴塑料胶带,在竖向模板板缝处加海绵条密封的措施防止接缝漏浆。 7、按规范要求留设同条件养护试块,经试压后决定拆模时间。
10. 模板拆除需符合《混凝土结构工程施工及验收规范》要求。 11. 拆除模板时,不能用力过猛过急,拆下来的木料、模板支撑等要及时运走、清理,模板刷隔离剂。 12. 拆模应遵循“先支的后拆,后支的先拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分”的原则。 13. 对底模及梁支撑的拆除应先计算其强度及受力,并按同条件试块所测强度决定拆除时间。 14. 组合钢模拆除时应加强保护,拆除后逐块传递下来,不得抛掷,拆下后,清理干净,板面刷油,按规格分类堆放整齐,以利再用。 15. 模板面应刷隔离效果好且不污染钢筋的隔离剂。 六、质量标准 1、主控项目 模板及其支架必须有足够的强度、刚度和稳定性,其支架的支承部分必须有足够的支承面积,如安装在基土上,基土必须坚实并有排水措施。 2、一般项目 (1)轴线位移应控制在5㎜以内,底模上表面标高控制在±5㎜以内。 (2)模板与混凝土的接触面应清理干净,并采取防粘结措施。 (3)截面内部尺寸:基础控制在±10㎜内;柱墙梁控制在+4,-5㎜内。 (4)垂直度控制在6㎜内。相邻两板面高低差控制在2㎜内。 (5)表面平整度控制在5㎜内。 (6)预埋钢板中心线位置控制在3㎜内。 (7)预埋管、预留孔中心线控制在3㎜内 (8)预留孔洞中心线位置控制在2㎜内,尺寸控制在0~+10㎜之间。
1、避免工程质量通病 (1)梁模板:防止梁身不平直、梁底不平及下挠,梁侧模炸模、局部模板嵌入柱梁间,拆除困难的现象。 预防措施: a、支模时应遵守边模包底模的原则,梁模与柱模连接处,下料尺寸一般应略为缩短。 b、梁侧模必须有压脚板、斜撑、拉线通直后将梁铡钉固,梁底模板按规定起拱。 c、混凝土浇筑前,模板应充分用水浇透。 (2)柱模板:防止炸模、断面尺寸鼓出、漏浆、混凝土不密实,或蜂蜜麻面、偏斜、柱身扭曲的现象。 预防措施: a、根据规定的柱箍间距要求钉牢固。 b、成排柱模支模时,应先立两端柱模,校直与复核位置无误后,顶部拉通长线,再立中间柱模。 c、四周斜撑要牢固。 (3)板模板:防止板中部下挠,板底混凝土面不平的现象。 预防措施: a、楼板模板厚度要一致,搁栅木料要有足够的强度和刚度,搁栅面要平整。 b、支顶要符合规定的保证项目要求。 c、板模按规定起拱。 2、主要安全技术措施 (1)支模过程中应遵守安全操作规程,如遇途中停歇,应将就位的支顶、模板联结稳固,不得人架浮搁,拆模间歇时应将松开的部件和模板运走,防止坠下伤人。 (2)拆模时应搭设脚手板。 (3)拆楼层外边模板时,应有防高空坠落及防止模板向外倒跌的措施。 3、成品保护 (1)坚持每次使用后清理板面,涂刷脱模剂。
(3)材料应按编号分类堆放。 八、 保证安全生产和要求 1、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用36V的低压电源或其它有效的安全措施。 2、作业时,各种配件应放在工具箱或工具袋中,严禁放在模板或脚手 架上,不得掉落。 3、要避开雷雨天施工。 4、装、拆模板时,必须采用稳固的登高工具,高度超过3.5 时,必须 搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。高处作业时操作人员应挂上安全带。装、拆模板应随拆随运转,扣件和钢管严禁堆放在脚手板上和抛掷。 九、 模板设计 9.1 基础承台模板设计 一、基础承台模板基本参数 基础承台截面尺寸为4420*3600, 基础承台总高为1 .0m 基础承台模板采用18mm厚九层夹胶板, 基础承台木方选用60*80, 基础承台水平木方间距300mm,纵向间距为500mm。 9.2基础柱模板设计 一、基础柱模板基本参数 柱模板的截面宽度 B=900mm,B方向对拉螺栓3道, 柱模板的截面高度 H=800mm,H方向对拉螺栓3道, 柱模板的计算高度 L = 1100mm, 柱箍间距计算跨度 d =500mm。 柱模板竖楞截面宽度60mm,高度80mm,间距300mm。 柱箍采用圆钢管φ48×3.0,每道柱箍采用双钢管包箍,间距500mm。 柱箍是柱模板的横向支撑构件,其受力状态为受弯杆件,应按受弯杆件进行计算。 模板采用18mm厚九层夹胶板。 二、柱模板荷载标准值计算 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。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 —— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取2.000h; T —— 混凝土的入模温度,取24.000℃; V —— 混凝土的浇筑速度,取2.500m/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3.000m; 1—— 外加剂影响修正系数,取1.200; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3.000kN/m2。
三、柱模板面板的计算 面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下
1.面板强度计算 支座最大弯矩计算公式
跨中最大弯矩计算公式
其中 q —— 强度设计荷载(kN/m); q = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.50 = 15.924kN/m d —— 竖楞的距离,d = 300mm; 经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×15.924×0.30×0.30=0.143kN.M 面板截面抵抗矩 W = 500.0×18.0×18.0/6=27000.0mm3 经过计算得到 = M/W = 0.143×106/27000.0 = 5.29N/mm2
2.抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.5×0.300×15.924=2.39kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2390/(2×500×18)=0.398N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.面板挠度计算 最大挠度计算公式
其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 23.040×0.50=11.52kN/m; E —— 面板的弹性模量,E = 6000.0N/mm2; I —— 面板截面惯性矩 I =500.0×18.0×18.0×18.0/12=243000.0mm4; 经过计算得到 v =0.677×(23.040×0.50)×300.04/(100×6000×243000) = 0.43mm [v] 面板最大允许挠度,[v] = 300.000/250 = 1.20mm; 面板的最大挠度满足要求! 四、竖楞方木的计算 竖楞方木直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下
竖楞方木计算简图 1.竖楞方木强度计算
跨中最大弯矩计算公式
其中 q —— 强度设计荷载(kN/m); q = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 = 9.55kN/m d为柱箍的距离,d = 500mm; 经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×9.554×0.50×0.50=0.239kN.M 竖楞方木截面抵抗矩 W = 60.0×80.0×80.0/6=64000.0mm3 经过计算得到 = M/W = 0.239×106/64000.0 = 3.73N/mm2 竖楞方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! 2.竖楞方木抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.500×9.554=2.866kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2866/(2×60×80)=0.894N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 竖楞方木抗剪强度计算满足要求! 3.竖楞方木挠度计算 最大挠度计算公式
其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 23.040×0.300=6.912kN/m; E —— 竖楞方木的弹性模量,E = 9500.0N/mm2; I —— 竖楞方木截面惯性矩 I = 60.0×80.0×80.0×80.0/12=2560000.8mm4; 经过计算得到 v =0.677×(23.040×0.30)×500.04/(100×9500×2560000.8) = 0.118mm [v] 竖楞方木最大允许挠度,[v] =500.000/250 = 2mm; 竖楞方木的最大挠度满足要求! 五、B方向柱箍的计算 本算例中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
钢柱箍截面抵抗矩 W = 4.49cm3; 钢柱箍截面惯性矩 I = 10.78cm4;
B方向柱箍计算简图 其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 × 0.50 = 4.78kN 经过连续梁的计算得到
B方向柱箍剪力图(kN)
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
B方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 0.458kN.m 最大支座力 N = 11.473kN 最大变形 v = 0.078mm 1.柱箍强度计算 柱箍截面强度计算公式
其中 Mx —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, Mx = 0.46kN.m; x —— 截面塑性发展系数, 为1.05; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 13.47cm3; 柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 205.000 B边柱箍的强度计算值 f = 34.00N/mm2; B边柱箍的强度验算满足要求! 2.柱箍挠度计算
[v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 350.000/400 = 0.88mm; 柱箍的最大挠度满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 计算公式: N < [N] = fA 其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力; A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2); f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 对拉螺拴的强度要大于最大支座力11.47kN。 经过计算得到B方向对拉螺拴的直径要大于12mm! 七、H方向柱箍的计算
H方向柱箍计算简图 其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 × 0.60 = 5.73kN 经过连续梁的计算得到
H方向柱箍剪力图(kN)
H方向柱箍弯矩图(kN.m)
H方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 0.585kN.m 最大支座力 N = 13.144kN 最大变形 v = 0.143mm 1.柱箍强度计算 柱箍截面强度计算公式 =M/W < [f] 其中 M —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, M = 0.59kN.m; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 13.47cm3;
H边柱箍的强度计算值 f = 43.40N/mm2; H边柱箍的强度验算满足要求! 2.柱箍挠度计算 经过计算得到 v =0.143mm [v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 450.000/400 = 1.13mm; 柱箍的最大挠度满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 计算公式: N < [N] = fA 其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力; A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2); f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 对拉螺拴的强度要大于最大支座力13.14kN。 经过计算得到H方向对拉螺拴的直径要大于14mm! 9.3、基础梁模(地圈梁)板设计 一、梁模板基本参数 梁截面宽度 B=400mm, 梁截面高度 H=1300mm, H方向对拉螺栓1道,对拉螺栓直径14mm, 对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)450mm。 梁模板使用的方木截面60×80mm, 梁模板截面侧面方木距离300mm。 梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。 梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
模板自重 = 0.340kN/m2; 钢筋自重 = 1.500kN/m3; 混凝土自重 = 24.000kN/m3; 施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。 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。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 —— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),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 —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.90m; 1—— 外加剂影响修正系数,取1.200; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。 三、梁底模板木楞计算 梁底方木的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含! 四、梁模板侧模计算 梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图 梁侧模板计算简图 1.强度计算 强度计算公式要求: = M/W < [f] 其中 —— 梁侧模板的强度计算值(N/mm2);
q —— 作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm); q=(1.2×23.04+1.4×6.00)×0.40=14.42N/mm 最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×14.42×0.3002=-0.13kN.m =0.13×106/30780.0=4.2N/mm2 梁侧模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.300×14.42=2.6kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2600/(2×400×18)=0.541N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下:
其中 q = 23.04×0.40=9.22N/mm 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v = 0.677×9.22×300.04/(100×6000.00×277020.0)=0.304mm 梁侧模板的挠度计算值: v = 0.304mm小于 [v] = 300/250,满足要求! 五、穿梁螺栓计算 1.梁侧竖楞的强度计算 计算公式: = M/W < [f] 其中 —— 梁侧竖楞强度计算值(N/mm2); M —— 梁侧竖楞的最大弯距(N.mm); W —— 梁侧竖楞的净截面抵抗矩,W = 64.00cm3; [f] —— 梁侧竖楞的强度设计值,[f] = 23N/mm2。 M = ql2 / 8
q = (1.2×23.04+1.4×6.00)×0.30=10.81kN/m l —— 计算跨度(梁板高度),l =900mm; 经计算得到,梁侧竖楞的强度计算值10.814×900×900/8/64000.000=17.1N/mm2; 梁侧竖楞的强度验算 < [f],满足要求! 2.梁侧竖楞挠度计算 计算公式: v = 5ql4 / 384EI < [v] = l/250 其中 q —— 作用在模板上的侧压力,q = 23.040×0.300=6.912N/mm; l —— 计算跨度(梁板高度),l = 900mm; E —— 梁侧竖楞弹性模量,E = 9500N/mm2; I —— 梁侧竖楞截面惯性矩,I = 256.00cm4; 梁侧竖楞的最大挠度计算值, v = 5×6.912×900.04/(384×9500×2560000.0)=2.43mm; 梁侧竖楞的最大允许挠度值,[v] = 2.280mm; 梁侧竖楞的挠度验算 v < [v],满足要求! 3.穿梁螺栓强度计算 没有布置穿梁螺栓,无须计算! 3、穿梁螺栓计算 计算公式: N < [N] = fA 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170N/mm2; 穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.2×23.04+1.4×6.00)×1.20×0.9/2=19.4kN 穿梁螺栓直径为14mm; 穿梁螺栓有效直径为14.4mm; 穿梁螺栓有效面积为 A=84.300mm2; 穿梁螺栓最大容许拉力值为 [N]=21.51kN; 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=19.4kN; 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距450mm。 每个截面布置1 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求! 9.4、柱模板设计 一、柱模板基本参数 柱模板的截面宽度 B=800mm,B方向对拉螺栓1道,
柱模板的计算高度 L = 3900mm, 柱箍间距计算跨度 d = 500mm。 柱模板竖楞截面宽度60mm,高度80mm,间距300mm。 柱箍采用圆钢管φ48×3.0,每道柱箍2根钢箍,间距500mm。 柱箍是柱模板的横向支撑构件,其受力状态为受弯杆件,应按受弯杆件进行计算。 模板计算简图 二、柱模板荷载标准值计算 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。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 —— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取2.000h; T —— 混凝土的入模温度,取24.000℃; V —— 混凝土的浇筑速度,取2.500m/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5.00; 1—— 外加剂影响修正系数,取1.200; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3.000kN/m2。
面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下
面板计算简图 1.面板强度计算 支座最大弯矩计算公式
跨中最大弯矩计算公式
其中 q —— 强度设计荷载(kN/m); q = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.50 = 15.924kN/m d —— 竖楞的距离,d = 300mm; 经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×15.924×0.30×0.30=0.143kN.M 面板截面抵抗矩 W = 500.0×18.0×18.0/6=27000.0mm3 经过计算得到 = M/W = 0.143×106/27000.0 =5.3N/mm2 面板的计算强度小于15.0N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.300×15.924=2.87kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2870/(2×500×18)=0.478N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.面板挠度计算 最大挠度计算公式
其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 23.040×0.500=11.52kN/m;
I —— 面板截面惯性矩 I = 500.0×18.0×18.0×18.0/12=243000.0mm4; 经过计算得到 v =0.677×(23.040×0.50)×300.04/(100×6000×291600.0) = 0.361mm [v] 面板最大允许挠度,[v] = 300.000/250 = 1.20mm; 面板的最大挠度满足要求! 四、竖楞方木的计算 竖楞方木直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下
竖楞方木计算简图 1.竖楞方木强度计算 支座最大弯矩计算公式
跨中最大弯矩计算公式
其中 q —— 强度设计荷载(kN/m); q = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 = 9.55kN/m d为柱箍的距离,d = 500mm; 经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×9.554×0.50×0.50=0.239kN.M 竖楞方木截面抵抗矩 W = 60.0×80.0×80.0/6=64000.0mm3 经过计算得到 = M/W = 0.239×106/64000.0 = 3.73N/mm2 竖楞方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! 2.竖楞方木抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力 Q=0.6×0.500×9.554=2.866kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2866/(2×60×80)=0.894N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 竖楞方木抗剪强度计算满足要求! 3.竖楞方木挠度计算 最大挠度计算公式
其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 23.040×0.300=6.912kN/m; E —— 竖楞方木的弹性模量,E = 9500.0N/mm2; I —— 竖楞方木截面惯性矩 I = 60.0×80.0×80.0×80.0/12=2560000.8mm4; 经过计算得到 v =0.677×(23.040×0.30)×500.04/(100×9500×2560000.8) = 0.118mm [v] 竖楞方木最大允许挠度,[v] =500.000/250 = 2mm; 竖楞方木的最大挠度满足要求! 五、B方向柱箍的计算 本算例中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 钢柱箍的规格: 圆钢管φ48×3.0mm; 钢柱箍截面抵抗矩 W = 4.49cm3; 钢柱箍截面惯性矩 I = 10.78cm4;
B方向柱箍计算简图 其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 × 0.50 = 4.78kN 经过连续梁的计算得到
B方向柱箍剪力图(kN)
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
B方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 0.458kN.m 最大支座力 N = 11.473kN 最大变形 v = 0.078mm 1.柱箍强度计算 柱箍截面强度计算公式
其中 Mx —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, Mx = 0.46kN.m; x —— 截面塑性发展系数, 为1.05; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 13.47cm3; 柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 205.000 B边柱箍的强度计算值 f = 34.00N/mm2; B边柱箍的强度验算满足要求! 2.柱箍挠度计算 经过计算得到 v =0.078mm [v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 350.000/400 = 0.88mm; 柱箍的最大挠度满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 计算公式: N < [N] = fA 其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力; A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2); f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 对拉螺拴的强度要大于最大支座力11.47kN。 经过计算得到B方向对拉螺拴的直径要大于12mm! 七、H方向柱箍的计算
其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.2×23.04+1.4×3.00)×0.30 × 0.60 = 5.73kN 经过连续梁的计算得到
H方向柱箍剪力图(kN)
H方向柱箍弯矩图(kN.m)
H方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 0.585kN.m 最大支座力 N = 13.144kN 最大变形 v = 0.143mm 1.柱箍强度计算 柱箍截面强度计算公式 =M/W < [f] 其中 M —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, M = 0.59kN.m; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 13.47cm3; 柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 205.000 H边柱箍的强度计算值 f = 43.40N/mm2; H边柱箍的强度验算满足要求! 2.柱箍挠度计算 经过计算得到 v =0.143mm [v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 450.000/400 = 1.13mm; 柱箍的最大挠度满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 计算公式: N < [N] = fA 其中 N —— 对拉螺栓所受的拉力; A —— 对拉螺栓有效面积 (mm2); f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
经过计算得到H方向对拉螺拴的直径要大于14mm! 9.5、梁模板设计 一、梁模板基本参数 梁截面宽度 B=700mm, 梁截面高度 H=800mm, H方向对拉螺栓2道,对拉螺栓直径14mm, 对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)450mm。 梁模板使用的方木截面60×80mm, 梁模板截面侧面方木距离300mm。 梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。 梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
二、梁模板荷载标准值计算 模板自重 = 0.340kN/m2; 钢筋自重 = 1.500kN/m3; 混凝土自重 = 24.000kN/m3; 施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。 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。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 —— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取2.000h;
V —— 混凝土的浇筑速度,取2.500m/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1.500m; 1—— 外加剂影响修正系数,取1.200; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.040kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6.000kN/m2。 三、梁底模板木楞计算 梁底方木的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含! 四、梁模板侧模计算 梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图 梁侧模板计算简图 1.强度计算 强度计算公式要求: = M/W < [f] 其中 —— 梁侧模板的强度计算值(N/mm2); M —— 计算的最大弯矩 (kN.m); q —— 作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm); q=(1.2×23.04+1.4×6.00)×0.60=21.63N/mm 最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×21.63×0.3002=-0.058kN.m =0.058×106/30780.0=1.88N/mm2 梁侧模面板计算强度小于15.00N/mm2,满足要求! 2.抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.300×14.42=2.6kN
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.挠度计算 最大挠度计算公式如下:
其中 q = 23.04×0.6=13.824N/mm 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v = 0.677×13.824×300.04/(100×6000.00×277020.0)=0.449mm 梁侧模板的挠度计算值: v = 0.449mm小于 [v] = 300/250,满足要求! 五、穿梁螺栓计算 1.梁侧竖楞的强度计算 计算公式: = M/W < [f] 其中 —— 梁侧竖楞强度计算值(N/mm2); M —— 梁侧竖楞的最大弯距(N.mm); W —— 梁侧竖楞的净截面抵抗矩,W = 64.00cm3; [f] —— 梁侧竖楞的强度设计值,[f] = 23N/mm2。 M = ql2 / 8 其中 q —— 作用在模板上的侧压力; q = (1.2×23.04+1.4×6.00)×0.30=10.81kN/m l —— 计算跨度(梁板高度),l =900mm; 经计算得到,梁侧竖楞的强度计算值10.814×900×900/8/64000.000=17.1N/mm2; 梁侧竖楞的强度验算 < [f],满足要求! 2.梁侧竖楞挠度计算 计算公式: v = 5ql4 / 384EI < [v] = l/250 其中 q —— 作用在模板上的侧压力,q = 23.040×0.300=6.912N/mm; l —— 计算跨度(梁板高度),l = 900mm; E —— 梁侧竖楞弹性模量,E = 9500N/mm2; I —— 梁侧竖楞截面惯性矩,I = 256.00cm4; 梁侧竖楞的最大挠度计算值, v = 5×6.912×900.04/(384×9500×
梁侧竖楞的最大允许挠度值,[v] = 2.280mm; 梁侧竖楞的挠度验算 v < [v],满足要求! 3.穿梁螺栓强度计算 没有布置穿梁螺栓,无须计算! 3、穿梁螺栓计算 计算公式: N < [N] = fA 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170N/mm2; 穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.2×23.04+1.4×6.00)×1.20×0.9/2=19.4kN 穿梁螺栓直径为14mm; 穿梁螺栓有效直径为14.4mm; 穿梁螺栓有效面积为 A=84.300mm2; 穿梁螺栓最大容许拉力值为 [N]=21.51kN; 穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=19.4kN; 穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距450mm。 每个截面布置1 道穿梁螺栓。 穿梁螺栓强度满足要求! 十、脚手架计算书 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3.9米, 搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.8米,立杆的横距 l=0.8米,立杆的步距 h=1.20米。 楼板木方间距为300mm。 图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元 采用的钢管类型为 48×3.0。 一、模板支撑方木的计算 方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为 本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 6.00×8.00×8.00/6 = 64.00cm3; I = 6.00×8.00×8.00×8.00/12 = 256.00cm4;
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 = 25.000×0.130×0.300=0.975kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.350×0.300=0.105kN/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 = (1.000+1.000)×1.200×0.300=0.720kN 2.强度计算 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 = 1.2×0.975+1.2×0.105=1.296kN/m 集中荷载 P = 1.4×0.720=1.008kN 最大弯矩 M = 1.008×0.8/4+1.30×0.8×0.8/8=0.3056kN.m 最大支座力 N = 1.008/2+1.30×0.8/2=1.024kN 截面应力 =0.3056×106/64000.0=4.77N/mm2
3.抗剪计算 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 Q=1.200×1.296/2+1.008 /2=1.282kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1282/(2×60×80)=0.401N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 方木的抗剪强度计算满足要求! 4.挠度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = 0.975+0.105=1.080kN/m 集中荷载 P = 0.720kN 最大变形 v =5×1.080×800.04/(384×9500.00×2560000.0)+720.0 ×800.03/(48×9500.00×2560000.0)=0.5525mm 方木的最大挠度小于900.0/250,满足要求! 二、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=2.56kN 支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.863kN.m 最大变形 vmax=2.492mm 最大支座力 Qmax=9.321kN 截面应力 =0.86×106/4491.0=192.11N/mm2 支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! 三、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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc —— 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; 计算中R取最大支座反力,R=9.32kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 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。 四、模板支架荷载标准值(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 = 0.129×2.800=0.362kN (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.350×0.80×1.200=0.420kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.000×0.130×0.80×1.200=3.900kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.681kN。 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 = (1.000+1.000)×1.000×1.200=2.400kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 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
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值 (kN);N = 8.98 —— 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 = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 —— 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] = 205.00N/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 = 1.75 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.06m; 公式(1)的计算结果: = 106.43N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 36.47N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 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。 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。 十一、脚手架平面布置图 |
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