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1、福州軟件學院土木工程施工技術課程設計任務書與指導書2011 年 11 月一、土木工程施工課程設計任務1、土木工程施工課程設計內容本次土木工程施工課程設計內容為“某活動中心大樓模板專項施工方案設計”。工程基本情況：某活動中心大樓為鋼筋混凝土結構，其中三層局部結構平面圖如附圖1所示，梁與柱斷面、板面標高、板厚見附表，施工時間大約在在7-8月份，混凝土設計等級為 C40，要求進行高大模板工程安全施工專項方案設計。設計內容要求：（1）工程概況：工程名稱、結構類型、建筑面積、結構構件斷面尺寸、梁跨度、支撐高度等；（2）編制依據：相關法律、法規、規范性文件、標準、規范及圖紙（國標圖集）、施工組織設計等。（2、3）施工部署：模板材料選型、支撐系統選型、技術參數、模板構造圖，支撐平面布置圖；材料與設備計劃。（4）施工方法：包括施工工藝流程、模板施工方法、鋼筋或預應力鋼筋與模板交叉作業方案、混凝土施工方案、檢查驗收等。（5）施工安全保證措施：組織保障、技術措施、應急預案、監測監控等。（6）勞動力計劃：專職安全生產管理人員、特種作業人員等。（7）計算書及相關圖紙。2、時間安排本次土木工程施工技術課程設計時間為2 周。3、參考資料1）建筑施工組織設計規范(GB/T 50502-2009)2）危險性較大的分部分項工程安全管理辦法(建質200987 號)3）建筑施工模板安全技術規范JGJ162-2008，北京：3、中國建筑工業出版社，2008 4）建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范JGJ166-2008 5）建筑結構荷載規范GB50009-2001北京：中國建筑工業出版社；6）鋼結構設計規范GB50017-2003北京：中國建筑工業出版社；7）建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-2001，北京：中國建筑工業出版社，2003 年第三版8）土木工程施工（第二版）.重慶大學、同濟大學、哈爾濱工業大學合編，中國建筑工業出版社，2008 9）建筑施工手冊.第四版，北京：中國建筑工業出版社，2003 10）高危專項工程施工方案的設計方法與計算原理.卓新 著，浙江大學出版社，2009.01 11）建筑4、施工扣件式鋼管腳手架構造與計算.劉群，主編，中國物價出版社2004年12）建筑施工計算手冊.江正榮著中國建筑工業出版社；4、土木工程施工課程設計成績評定課程設計總成績是由設計成績、平時成績組成。1）設計成績占總成績：90%2）出勤成績評定：10%。注：（1）凡互相抄襲者一旦發現均按不及格論處；（2）凡不按規定時間交設計成果者，拖延一天扣10%成績；超過 2 天提交設計成果者一律按不及格論處。5、考勤每天考勤由指導老師負責。二、模板專項施工方案設計指導書（一）設計內容：分別對柱、梁、板等構件進行模板選型、選材、配板，并做荷載計算、結構計算、繪制模板及其支撐構造圖、繪制支撐平面布置圖；編制模板安裝5、與拆除方法。（二）原則：實用性、安全性、經濟性。設計計算方法參考教材模板設計部分及施工手冊模板設計示例計算方法和實際工程案例。（三）計算步驟：1、確定模板構造1）主要材料：1830 915 18 覆面木膠合板；厚度25的松木板；2000 50 100 松枋；483.5、483.0 鋼管及扣件；系列對拉螺栓；鎖緊扣等。2）技術參數：膠合板：抗彎強度：fm=24MPa；抗剪強度：fv=1.4MPa；彈性模量：E=8000MPa；松木：抗彎強度：fm=13MPa；抗剪強度：fv=1.3MPa；抗壓強度：fc=10MPa；彈性模量：E=8000MPa；重力密度：5kN/m3；鋼管：見表 1，E=2066、000N/mm2對拉螺栓：見表2 鋼管截面特征表 1 類型A（cm2）重容（Kg/m）Ix（cm4）Wx（cm3）483.54.89 3.84 12.19 5.08 483.04.24 3.33 10.78 4.49 對拉螺栓規格和性能表 2 規格凈面積（mm2）容許拉力（KN）M12 7512.9 M14 105 17.8 M16 144 24.5 M18 174 29.6 M20 225 38.2 M22 282 47.9 2、確定荷載及計算簡圖1）荷載標準值（1）模板及支架自重標準值：平板的模板及小楞：定型組合鋼模板 0.5 kN/m2；木模板0.3 kN/m2 樓板模板（包括梁模板）：7、定型組合鋼模板 0.75 kN/m2；木模板0.5 kN/m2樓板模板及支架（樓層高4m）：定型組合鋼模板 1.1 kN/m2；木模板0.75 kN/m2腳手架：0.111 kN/m（2）新澆砼自重標準值：對普通砼取 24 kN/m3，輕骨料砼取 23 kN/m3，密實性砼取 25 kN/m3；（3）鋼筋自重標準值：樓板取 1.1kN/m3，框架梁取 1.5 kN/m3；（4）施工人員及設備荷載標準值：計算模板及直接支承模板的小楞時均布荷載取2.5 kN/m2，另應以集中荷載2.5kN 再行驗算，比較兩者所得的彎矩值，按其中較大者采用；計算直接支承小楞結構構件時，均布活荷載取1.5 kN/m28、；計算支架立柱及其他支承結構構件時，對均布荷載取1.0kN/m2。（5）、振搗砼時產生的荷載標準值：對水平面模板可采2.0 kN/m2；對垂直面模板可采4.0 kN/m2；（6）、新澆筑砼對模板側面的壓力標準值采用內部振搗器時，可按以下兩式計算，并取其較小值：F=0.22rcto12V1/2F=rcH to=5.71h，V=4m/h，1=1.0，2=0.85（7）、傾倒砼時產生的荷載標準值：對垂直面模板產生的水平荷載標準值：當采用溜槽、串桶或導管時取2.0kN/。除上述 7 項荷載外，當水平模板支撐結構的上部繼續澆筑砼時，還應考慮上部傳遞下來的荷載。2）荷載設計值荷載設計值應為荷載標準值乘以相9、應的荷載分項系數。荷載分項系數表 3 項次荷載類別r11 模板及支撐自重1.2 2 新澆筑混凝土自重3 鋼筋自重4 施工人員及施工設備荷載1.4 5 振搗混凝土時產生的荷載6 新澆筑混凝土對模板側面的壓力1.2 7 傾倒混凝土時產生的荷載1.4 上述各項荷載應根據不同的結構構件，按表3 規定的分項系數進行荷載效應組合。當永久性荷載效應對結構不利時，由永久性荷載效應控制的組合，永久性荷載分項系數取 1.35。3）荷載組合參與模板及其支撐荷載效應組合的荷載表 4 模板類別參與組合的荷載項計算承載能力驗算剛度平板和薄殼的模板及支撐1+2+3+4 1+2+3 梁和拱模板的底板及支撐1+2+3+5 1+10、2+3 梁、拱、柱（邊長300mm）、墻（厚 100mm）的側面模板5+6 6 大體積結構、柱（邊長300mm）、墻（厚 100mm）的側面模板6+7 6 4）撓度要求（1）模板面板及大小楞：取模板構件計算跨度的1/400；（2）支架的壓縮變形值或彈性擾度，為相應結構計算跨度的1/1000；（3）當梁板跨度 4m時，模板應按設計要求起拱；起拱高度宜為全長跨度的1/10003/1000。5）其他為防止模板及其支撐在風荷載作用下傾倒，應從構造上采取有效措施，如在相互垂直的兩個方向加水平及斜拉桿、纜風繩、地錨等，當驗算模板及支架在自重和風荷載作用下的抗傾覆穩定性時，應符合有關的專門規定。（1）荷載計11、算應不漏項，并開列出可能出現的最大荷載和最不利的荷載組合；（2）計算簡圖應符合實際形成的受力狀態，并考慮可能出現的最不利的工作狀態以及會引發事故的初始狀態；（3）全面深入查找在結構、構造、節點以及其他方面可能存在的薄弱環節和部位，通過計算給予是否安全的確認，需要時予以加強設計。對于過去已有計算保證或安全使用經驗和定型產品的部分，在研究并確認其自身狀況、使用條件和使用要求無不利變化后，才能不進行計算。否則應進行復合驗算。3、強度、剛度驗算受彎構件：、抗彎強度驗算：=M/W fm；、抗剪強度驗算：=3V/2bhfv(矩形截面)或 V/2d2fv(鋼管截面)；、撓度變形驗算：f f其中：M構件截面最12、大彎矩；W構件截面抵抗矩 W=bh2/6(矩形截面)或 4.49cm3(48 3.0 鋼管)；fm材料抗彎強度；V構件截面最大剪力；f構件容許變形值：結構表面外露的模板為構件計算跨度1/400，結構表面隱蔽的模板為構件計算跨度1/250。受壓、拉構件：A.抗壓、拉強度驗算：Nc(Nt)/A fc(ft)；B.受壓構件穩定性驗算：N/Afc；C.撓度變形驗算：f f其中：Nc、(Nt)作用于構件上的壓、拉力；構件截面面積；fc(ft)材料抗壓、拉強度；受壓構件穩定系數，應根據長細比 查 規范P51附錄 C，長細比=l0/i；l0計算長度；f構件容許變形值取1/1000計算跨度。注意：構件剛度驗算13、應采用荷載標準值且均不考慮活荷載。（四）設計計算提示及要求1、模板結構構件中的面板（木、鋼、膠合板）、大小楞等，均屬于受彎構件，可按簡支梁或連續梁計算。當模板構件的跨度超過三跨時，可按三跨連續梁計算。2、計算公式查有關手冊或書籍、正確選用。3、必須繪制計算簡圖，并標示相關數值。4、“梁模板”設計時，對底模和側模進行抗彎強度和撓度驗算，對大小楞進行抗彎強度和撓度驗算，支撐進行強度和穩定性驗算。（小楞按簡支梁計算，在計算撓度時，梁作用在小楞上的荷載可化作為一個集中荷載計算；大楞按連續梁計算，承受小楞傳來的集中荷載，可簡化成均布荷載計算。）5、“柱模板”設計時，主要是對柱箍進行強度和撓度驗算（按拉彎構件進行計算）；若采用對拉螺栓，對拉螺栓應進行拉力和應力計算。6、“樓板模板”設計時，對面板和大小楞進行抗彎強度和撓度驗算，支撐進行強度和穩定性驗算。附圖 1