1、目 錄一、工程概況2二、編制依據2三、指導思想與設計思路2四、代表結構計算截面選擇:3五、模板結構設計計算:4六、模板施工方法71七、模板搭設的質量控制73八、支模架搭設的安全要求74九、構造要求76十、 支模架搭設的安全要求75支模架安全專項施工方案一、工程概況1.1項目組成工程名稱:江南家居五層加層工程項目建設單位:限公司設計單位:有限公司監理單位:有限公司施工單位:程有限公司1.2工程地點本項目地處杭州市余杭區臨平商貿園(望梅路586號,道古寺北320國道與09省道交匯處)。1.3工程概況本工程單體建筑占地面積:22781.40平方米,總建筑面積:103432.72平方米;其中地上總建筑
2、面積:101131.72平方米(一至四層已建建筑面積:82248.72平方米;五層加層建筑面積:18883.00平方米),地下室建筑面積:2301.00平方米,本項目結構形式為框架結構,建筑結構安全等級:二級,建筑合理使用年限:50年,抗震設防烈度6度。二、編制依據 1、工程設計圖紙及施工組織設計。2、建筑工程施工手冊。3、建筑施工安全檢查標準。4、建筑施工高處作業安全技術規范。5、建筑施工扣件式鋼管模板支架技術規程。6、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范。7、混凝土結構設計規范。8、建筑結構靜力計算手冊。9、建筑結構荷載規范。10、鋼結構設計規范。 三、指導思想與設計思路本工程樓層結構設計
3、比較復雜,基本屬于常規支模。對于常規支模,將采用扣件式鋼管支撐體系施工。1、支撐系統的確定:a、根據本工程情況,主體結構模板支撐采用滿堂式支撐系統。支撐鋼管立桿下墊250x250的木模板,縱橫向設置相互垂直的水平拉桿,離地100設置一道掃地桿,支撐系統兩端設置剪刀撐。為防止較大梁、柱炸模,部分柱梁支模用f12螺桿對穿模板加強,待拆模后,用氣割切去伸出混凝土表面的螺桿。b、支模參數:根據不同部位確定不同參數,見下述。 2、材料選擇:支模架采用48x3.5mm鋼管,扣件應符合鋼管腳手架扣件(GB1583)的規定;模板采用950x2100x18九夾板及6080木楞,采用f12螺桿加山型卡進行加強;其
4、中圓弧形的模板應根據施工圖尺寸加工成適當的弧度,加工成型后分類堆放。 3、材料要求:所選用材料應具有足夠的強度,以保證模板結構有足夠的承載力;有足夠的彈性模量,以保證模板結構的剛度;模板接觸混凝土的表面必須平整光潔;盡量選用優質材料,并能承受多次周轉而不損壞。 搭設前要對鋼管、扣件、模板、模檔等材料進行檢查驗收,合格后方可投入使用,并按不同規格、品種分類堆放。 4、搭設要求:搭設的基本要求為橫平豎直,整體和局部結構清晰,連接牢固、支撐可靠、受載安全、不變形、不搖晃,有安全操作空間。必須嚴格按施工組織設計和本專項方案進行操作。在施工過程中,可根據實際情況對支模系統進行局部的調整,但必須征求技術負
5、責人的同意,視情況調整方案并另行審批。5、檢查:配料時要有放樣圖,支模前要有技術交底,明確搭設方式。澆筑混凝土之前,要對模板系統作全面檢查驗收,符合要求后方可開始澆筑混凝土。澆筑過程中設專人隨時觀察模板系統的工作情況,如有異常,立即采取措施。四、代表結構計算截面選擇:1、樓板截面選擇:本工程的現澆板厚有地下室頂板250mm(層高3.50m、3.0m),樓層現澆板厚120、150(標準層高3.1m、3.6m,一層層高5.02m,局部層高3.0m)?,F選定標準層板厚150、層高3.60m;地下室頂板板厚250、層高3.50m進入設計計算。2、梁截面選擇:本工程的現澆鋼筋混凝土梁具有200*500、
6、200*650、200*750、200*900、250*550、250*700、250*1200、250*1600等不同截面,現選定標準層梁KLq4(1)200*900、地下室頂板梁KL11a(8)250*1600(層高按3m計)進入設計計算。3、墻柱截面選擇:本工程的現澆鋼筋混凝土柱(墻)截面較多,選定標準層柱400*400、地下層柱400*600、地下層墻厚250進入設計計算。五、模板結構設計計算:(一)、鋼筋混凝土現澆板A、選取標準層板厚130,層高為2.80m進行設計計算。樓板采用483.5(考慮實際情況,按483.2進行計算)按鋼管作為支模架,用950x2100x18厚九夾板作模板,
7、采用60x80方格木楞為格柵,間距300;支撐立桿橫向間距0.9m,縱向間距0.70m,步距不大于1.5m,立桿中間設二道相互垂直水平拉桿,離地面100設掃地桿一道。詳見驗算書一。驗算書一:1.計算簡圖2.板底模板計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊對強度、撓度進行驗算,考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載并進行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 0.910318
8、18/6 = 4.86104mm3; I = 0.9103181818/12 = 4.374105mm4; 2)荷載計算(1)新澆混凝土及鋼筋荷載標準值:q1k,:(24+1.1)0.7130/1000=2.284kN/m;模板結構自重荷載標準值:q1k,: 0.30.7=0.21kN/m;q1k= q1k,+ q1k,=2.494 kN/m(2)施工人員及施工設備荷載及振搗混凝土時產生的荷載標準值:q2k: (1+2)0.7=2.1kN/m;3)抗彎強度驗算(1)公 式:其中 - 板底模板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 彎矩設計值(N.mm);W 截面模量(mm3)m- 抗彎強度設
9、計值(N/mm2): 15(2)彎矩設計值計算如下:M = MGk + 1.4MQk式中: -永久荷載的分項系數:對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;而對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。本計算書取1.2。MGk - 模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的彎矩總和;MQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的荷載標準值產生的彎矩總和l-計算跨度(板底支撐間距): l =0.3m;MGk=0.12.4940.32MQk =0.1172.10.32取1.2,則M=1.20.022+ 1.4梁底模面板計算應力 =0.057106/4.86104 =1.173N/mm
10、2 經計算,梁底模面板抗彎強度驗算滿足要求!4)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:0.71000構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.61.22.4940.3+0.6171.42.10.3=1.0829KN剪應力(N/mm2):0.129 N/mm2經計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5)撓度驗算公 式:Vmax v = l/250其 中: l-計算跨度: l = 0.3m; E-面板材質的彈性模量: E = 6000N/mm2;面板的最大撓度計算值: Vmax = 0.6772.494(0.3103)4/(10060004.374105) =0.05
11、21 mm;面板的最大容許撓度值:v = l/250 =0.31000/250 =1.2mm;經計算,面板的最大撓度計算值滿足要求! 3.板底方木驗算1)計算模式:方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64cm3;I=6080808010-4/12 = 256cm4;2)荷載的計算:(1)根據梁底模板面板的計算中的支座反力計算內龍骨承受的荷載值Rmax=(0.6001.22.4940.3+0.6171.42.10.3) +(0.5001.22.4940.3+0.5831.42.10.3
12、) = 2.046KNRmaxk=0.6002.4940.3 +0.5002.4940.3 = 0.823KN(2)轉化成均布荷載q=2.046/0.7=2.923 kN/m qk=0.823/0.7=1.176 kN/m本工程中,板底木方截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 60808010-3/6 = 64 cm3;I = 6080808010-4/12 = 256 cm4;3)方木強度驗算:計算公式如下:最大彎距 M =0.1ql2= 0.12.9230.7;最大應力 = M / W = 0.143106/64103 = 2.234 N/mm2;抗
13、彎強度設計值 f=13N/mm2;經計算,方木的抗彎強度計算值滿足要求!(3)方木抗剪驗算:公 式:其 中:構件寬度(mm)b:60構件高度度(mm)h:80抗剪強度設計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.62.9230.7 =1.228KN剪應力(N/mm2):0.384 N/mm2經計算,方木的抗剪驗算滿足要求!(4)方木撓度驗算:其中 E - 內龍骨的彈性模量: 9000 N/mm2; qk-荷載標準值: qk=1.176 N/mm; l-計算跨度:l = 0.7103 mm; I-截面慣性矩: 256104 mm4;內龍骨的最大撓度計算值: Vmax = 0.6771.176
14、(0.7103)4/(1009000256104) = 0.083mm;內龍骨的最大容許撓度值: v = 0.7103/150=4.67mm及10mm。經計算,方木撓度驗算滿足要求!4.支撐鋼管的強度驗算(1)計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的三跨梁計算。(2)荷載計算簡化計算取P1Pn-1均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=R=1.1qL=1.12.9230.7=2.251KNPk=1.1qkC=1.11.1760.7=0.906KN(3)支撐鋼管強度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,最大彎距為Mmax= 0.2672.2510.9= 0.541 kN.m支撐鋼管的最大
15、應力 =0.541106/4.73103=114.376 N/mm2;支撐鋼管的設計強度 f=205 N/mm2;經計算,支撐鋼管強度驗算滿足要求!(4)支撐鋼管撓度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,梁的最大撓度為得:Vmax= 1.8831.176103(0.9103)3/(10020600011.36104)=0.026 mm;支撐鋼管的最大容許撓度值: v =0.9103/150=6mm及10mm。經計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5.扣件抗滑移的計算(1)規程規定:按規程和規定考慮疊合效應,1.05R8.0 kN時,可采用單扣件; 8.0kN12.0 kN時,應采用可調托座。(2)荷載計算
16、縱向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值R計算R= 2.251+2.2672.251=7.354 kN則1.05R=7.722 kN經計算,采用單扣件滿足要求! 6.立桿的穩定性計算(1)計算模式按照規程,對于立桿穩定性按照軸心受壓構件,分兩種方式進行計算。當模板支架高度超過4m時,應采用高度調整系數KH對立桿的穩定承載力進行調降。(2)荷載計算A計算公式:計算立桿段的軸向力設計值Nut,應按下列公式計算:不組合風荷載時: Nut =NGk + 1.4NQk組合風荷載時:Nut =NGk + 0.851.4NQk式中:Nut - 計算段立桿的軸向力設計值(N); NGk - 模板及支架自重、新澆混
17、凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力總和(N);NQk- 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力總和(N)。 -永久荷載的分項系數:本工程中取1.2B計算過程:橫桿的支座反力N =7.722kN (注:已經包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力;施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力。并且根據規程考慮了相應的荷載分項系數)腳手架鋼管的自重N2 = 1.20.152.67=0.481kN(注:根據規程對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut=7.722+0.481=7.83kN(3)立桿計算長度計算立桿計算長度l0應按下列表達式計算的
18、結果取最大值:式中:h - 立桿步距(m);取值1.5ma - 模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度(m);取值0.1mk - 計算長度附加系數,按規程附錄 D計算;因h=1.5m取值1.167 -等效計算長度系數,按附錄D采用。因=1.5/0.7=2.1,=1.5/0.9=1.7取值1.641 最后,立桿計算長度l0=2.873m 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:W0 = 0.45Uz - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:Uz
19、= 0.84Us - 風荷載體型系數:Us =1經計算得到,風荷載標準值Wk = 0.70.8410.45 = 0.265kN/m2。(4)立桿的穩定性驗算不組合風荷載時:組合風荷載時:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N); - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2186注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(m),l0= 2.873m;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用, i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;Mw - 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩(N
20、.mm),應按規程條的規定計算,本計算中取值注:由風荷載產生的彎矩設計值Mw,應按下列公式計算: 式中:Mwk - 風荷載標準值產生的彎矩(N.mm);wk - 風荷載標準值(N/mm2),Wk = 0.70.8410.45 = 0.265kN/m2;la - 立桿縱距(mm);h - 立桿步距(mm)。W 截面模量(mm3),按規程附錄A采用,W = 4.73103 mm3;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),=205 N/mm2;注:不組合風荷載時驗算:7.83103/(0.21864.51021)=79.597N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求! (5)立桿穩定性驗算(對邊梁和中間
21、梁底的立桿考慮風荷載的附加軸力)A風荷載引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側向力計算可采用簡化方法計算。假設風荷載沿模板支架橫向作用,取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中: - 結構模板縱向擋風面積(mm2);wk - 風荷載標準值(kN/m2),Wk = 0.70.8410.45 = 0.265kN/m2;La - 模板支架的縱向長度 12000mmla - 立桿縱距0.7m則 F = 0.851200010-32.670.2650.7/(1200010-3)= 0.421kN風荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,如下圖所示。
22、最大附加軸力N1,表達式為: 式中:F - 作用在計算單元頂部模板上的水平力(N); H - 模板支架高度0.421m; n - 計算單元立桿數 n = 12000/(0.9103) = 13; m - 計算單元中附加軸力為壓的立桿數,按下式計算:m=6Lb - 模板支架的橫向長度12000mm由上得,最大附加軸力N1=32.67/(6+1)1200010-3= 0.04KNB立桿驗算考慮風荷載作用在模板上,對立桿產生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N);Nut = 7.83kN- 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據
23、長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2186注:- 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.873mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用,i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),按規程表采用,=205 N/mm2;注:Ni - 驗算立桿的附加軸力由上得,=(7.83+0.04)103/(0.21864.51021)=80.004N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求! 7.立桿地基承載力計算(1)修正后的地基承載力特征值 fa fa = kcfak式中:
24、kc -地基承載力調整系數為1fak - 地基承載力特征值250KN/m2fa = 1250=250KN/m2=250Kpa(2)地基承載力驗算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下列公式的要求:p fa式中:p - 立桿基礎底面的平均壓力(KN/m2), p=; N -上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(KN);A - 立桿的基礎底面面積為0.06m2;P =(7.83+0.04)/0.06= 131.167KN/m2= 131.167Kpa經計算,立桿地基承載力滿足要求! 模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。 B、選取標準層板厚為250,層高為4.70m進行設計計算。樓
25、板采用483.2鋼管作為支模架,用950x2100x18厚九夾板作模板,采用60x80方格木楞為格柵,間距250;支撐立桿橫向間距0.75m,縱向間距0.6m,步距不大于1.5m,立桿中間設二道相互垂直水平拉桿,離地面100設掃地桿一道。詳見驗算書二。驗算書二:1.計算簡圖(略,同上) 2.板底模板計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊對強度、撓度進行驗算,考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載并進行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連
26、續梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 0.751031818/6 = 4.05104mm3; I = 0.75103181818/12 = 3.645105mm4; 2)荷載計算(1)新澆混凝土及鋼筋荷載標準值:q1k,:(24+1.1)0.6250/1000=3.765kN/m;模板結構自重荷載標準值:q1k,: 0.30.6=0.18kN/m;q1k= q1k,+ q1k,=3.945 kN/m(2)施工人員及施工設備荷載及振搗混凝土時產生的荷載標準值:q2k: (1+2)0.6=1.8kN/m;3)抗彎強度驗算(1)公 式:其中 - 板底模板的彎曲應力計算
27、值(N/mm2); M - 彎矩設計值(N.mm);W 截面模量(mm3)m- 抗彎強度設計值(N/mm2): 15(2)彎矩設計值計算如下:M = MGk + 1.4MQk式中: -永久荷載的分項系數:對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;而對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。本計算書取1.2。MGk - 模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的彎矩總和;MQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的荷載標準值產生的彎矩總和l-計算跨度(板底支撐間距): l =0.25m;MGk=0.13.9450.252MQk =0.1171.80.252取1.2,則M=1.2
28、0.025+ 1.4梁底模面板計算應力 =0.048106/4.05104 =1.185N/mm2 經計算,梁底模面板抗彎強度驗算滿足要求!4)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:0.61000構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.61.23.9450.25+0.6171.41.80.25=1.0988KN剪應力(N/mm2):0.153 N/mm2經計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5)撓度驗算公 式:Vmax v = l/250其 中: l-計算跨度: l = 0.25m; E-面板材質的彈性模量: E = 6000N/mm2;面板的最大撓度計算值:
29、 Vmax = 0.6773.945(0.25103)4/(10060003.645105) =0.0477 mm;面板的最大容許撓度值:v = l/250 =0.251000/250 =1mm;經計算,面板的最大撓度計算值滿足要求! 3.板底方木驗算1)計算模式:方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64cm3;I=6080808010-4/12 = 256cm4;2)荷載的計算:(1)根據梁底模板面板的計算中的支座反力計算內龍骨承受的荷載值Rmax=(0.6001.23.9450.
30、25+0.6171.41.80.25) +(0.5001.23.9450.25+0.5831.41.80.25) = 2.058KNRmaxk=0.6003.9450.25 +0.5003.9450.25 = 1.085KN(2)轉化成均布荷載q=2.058/0.6=3.43 kN/m qk=1.085/0.6=1.808 kN/m本工程中,板底木方截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 60808010-3/6 = 64 cm3;I = 6080808010-4/12 = 256 cm4;3)方木強度驗算:計算公式如下:最大彎距 M =0.1ql2= 0
31、.13.430.6;最大應力 = M / W = 0.123106/64103 = 1.922 N/mm2;抗彎強度設計值 f=13N/mm2;經計算,方木的抗彎強度計算值滿足要求!(3)方木抗剪驗算:公 式:其 中:構件寬度(mm)b:60構件高度度(mm)h:80抗剪強度設計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.63.430.6 =1.235KN剪應力(N/mm2):0.386 N/mm2經計算,方木的抗剪驗算滿足要求!(4)方木撓度驗算:其中 E - 內龍骨的彈性模量: 9000 N/mm2; qk-荷載標準值: qk=1.808 N/mm; l-計算跨度:l = 0.6103
32、mm; I-截面慣性矩: 256104 mm4;內龍骨的最大撓度計算值: Vmax = 0.6771.808(0.6103)4/(1009000256104) = 0.069mm;內龍骨的最大容許撓度值: v = 0.6103/150=4mm及10mm。經計算,方木撓度驗算滿足要求!4.支撐鋼管的強度驗算(1)計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的三跨梁計算。(2)荷載計算簡化計算取P1Pn-1均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=R=1.1qL=1.13.430.6=2.264KNPk=1.1qkC=1.11.8080.6=1.193KN(3)支撐鋼管強度驗算根據建筑結構
33、靜力計算手冊,最大彎距為Mmax= 0.2672.2640.75= 0.453 kN.m支撐鋼管的最大應力 =0.453106/4.73103=95.772 N/mm2;支撐鋼管的設計強度 f=205 N/mm2;經計算,支撐鋼管強度驗算滿足要求!(4)支撐鋼管撓度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,梁的最大撓度為得:Vmax= 1.8831.808103(0.75103)3/(10020600011.36104)=0.023 mm;支撐鋼管的最大容許撓度值: v =0.75103/150=5mm及10mm。經計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5.扣件抗滑移的計算(1)規程規定:按規程5.4.2 R8
34、.0 kN時,可采用單扣件; 8.0kN12.0 kN時,應采用可調托座。(2)荷載計算縱向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值R計算R= 2.264+2.2672.264=7.396 kN經計算,采用單扣件滿足要求! 6.立桿的穩定性計算(1)計算模式按照規程,對于立桿穩定性按照軸心受壓構件,分兩種方式進行計算。當模板支架高度超過4m時,應采用高度調整系數KH對立桿的穩定承載力進行調降。(2)荷載計算A計算公式:計算立桿段的軸向力設計值Nut,應按下列公式計算:不組合風荷載時: Nut =NGk + 1.4NQk組合風荷載時:Nut =NGk + 0.851.4NQk式中:Nut - 計算段立桿
35、的軸向力設計值(N); NGk - 模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力總和(N);NQk- 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力總和(N)。 -永久荷載的分項系數:本工程中取1.2B計算過程:橫桿的支座反力N =7.396kN (注:已經包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力;施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力。并且根據規程考慮了相應的荷載分項系數)腳手架鋼管的自重N2 = 1.20.154.45=0.801kN(注:根據規程對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut=7.396+0.801=8.2kN(
36、3)立桿計算長度計算立桿計算長度l0應按下列表達式計算的結果取最大值:式中:h - 立桿步距(m);取值1.5ma - 模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度(m);取值0.1mk - 計算長度附加系數,按規程附錄 D計算;因h=1.5m取值1.167 -等效計算長度系數,按附錄D采用。因=1.5/0.6=2.5,=1.5/0.75=2取值1.623 最后,立桿計算長度l0=2.841m 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:W0 = 0.45Uz - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構
37、荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:Uz = 3.12Us - 風荷載體型系數:Us =1經計算得到,風荷載標準值Wk = 0.73.1210.45 = 0.983kN/m2。(4)立桿的穩定性驗算因為模板支架高度為4.45m,超過4m應采用高度調整系數KH對立桿的穩定承載力進行調降。不組合風荷載時:組合風荷載時:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N); - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2236注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(m),l0= 2.841m;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用, i =
38、 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;Mw - 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩(N.mm),應按規程條的規定計算,本計算中取值注:由風荷載產生的彎矩設計值Mw,應按下列公式計算: 式中:Mwk - 風荷載標準值產生的彎矩(N.mm);wk - 風荷載標準值(N/mm2),Wk = 0.73.1210.45 = 0.983kN/m2;la - 立桿縱距(mm);h - 立桿步距(mm)。W 截面模量(mm3),按規程附錄A采用,W = 4.73103 mm3;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),=205 N/mm2;注:KH - 高
39、度調整系數,模板支架高度超過4m時采用,按規程條的規定計算;KH=0.9978注: 式中:H - 模板支架高度(m)。不組合風荷載時驗算:8.2103/(0.22364.51020.9978)=81.674N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求! (5)立桿穩定性驗算(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風荷載的附加軸力)A風荷載引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側向力計算可采用簡化方法計算。假設風荷載沿模板支架橫向作用,取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中: - 結構模板縱向擋風面積(mm2);wk - 風荷載標準值(kN/m2),Wk = 0.7
40、3.1210.45 = 0.983kN/m2;La - 模板支架的縱向長度 12000mmla - 立桿縱距0.6m則 F = 0.851200010-34.450.9830.6/(1200010-3)= 2.231kN風荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,如下圖所示。最大附加軸力N1,表達式為: 式中:F - 作用在計算單元頂部模板上的水平力(N); H - 模板支架高度2.231m; n - 計算單元立桿數 n = 12000/(0.75103) = 16; m - 計算單元中附加軸力為壓的立桿數,按下式計算:m=7Lb - 模板支架的橫向長度12000mm由上得,最大附加軸力N
41、1=34.45/(7+1)1200010-3= 0.31KNB立桿驗算考慮風荷載作用在模板上,對立桿產生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N);Nut = 8.2kN- 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2236注:- 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.841mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用,i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),
42、按規程表采用,=205 N/mm2;注:KH - 高度調整系數,模板支架高度超過4m時采用,按規程條的規定計算;KH=0.9978注: 式中:H - 模板支架高度(m)。Ni - 驗算立桿的附加軸力由上得,=(8.2+0.31)103/(0.22364.51020.9978)=84.762N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求! 7.立桿地基承載力計算(1)修正后的地基承載力特征值 fa fa = kcfak式中: kc -地基承載力調整系數為1fak - 地基承載力特征值350KN/m2fa = 1350=350KN/m2=350Kpa(2)地基承載力驗算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下列公式的
43、要求:p fa式中:p - 立桿基礎底面的平均壓力(KN/m2), p=; N -上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(KN);A - 立桿的基礎底面面積為0.06m2;P =(8.2+0.31)/0.06= 141.833KN/m2= 141.833Kpa經計算,立桿地基承載力滿足要求!模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。各樓層支模架均參照上述設計進行,局部樓層層高加高處通過控制步距、設整體性水平加強層,設置水平斜桿或剪刀撐,與立桿連接,使支架具有較大剛度和變形約束的能力,確保整體穩定性。(二)、鋼筋混凝土梁A、選取梁截面尺寸:200900,層高為3.10m的梁作為
44、驗算部位,采用扣件式鋼管架搭設。梁凈高2.20m,梁底板下6080木楞4根,支撐豎向立桿橫向間距為700(沿梁截面方向)、縱向間距為850(沿梁方向),詳見驗算書三。驗算書三: 1.計算簡圖2.梁底模板計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊對強度、撓度進行驗算,考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載并進行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W =(0.851000)1818/
45、6 = 4.59104mm3; I =(0.851000)181818/12 = 4.131105mm4; 2)荷載計算(1)新澆混凝土及鋼筋荷載標準值:q1k,:(24+1.5)0.850.8=17.34kN/m;模板結構自重荷載標準值:q1k, ,: 0.5(0.350.85+(0.8-0.11)0.85)/0.35=1.263kN/m;q1k= q1k,+ q1k, ,=18.603 kN/m(2)施工人員及施工設備荷載及振搗混凝土時產生的荷載標準值:q2k: (1+2)0.85=2.55kN/m;(備注:q2k(折減)=0.85(1+2)0.85=2.168kN/m;)3)抗彎強度驗算
46、(1)公 式:其中 - 梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 彎矩設計值(N.mm);W 截面模量(mm3)m- 抗彎強度設計值(N/mm2):15(2)彎矩設計值計算如下:M = MGk + 1.4MQk式中: -永久荷載的分項系數:對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;而對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。本計算書取1.2。MGk - 模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的彎矩總和;MQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的荷載標準值產生的彎矩總和l-計算跨度(梁底支撐間距): l =0.117m;MGk=0.118.6030.1172MQk=
47、0.1172.550.1172取1.2,則M=1.20.025+ 1.40.004=0.036 kN.m梁底模面板計算應力 =0.036106/4.59104 =0.784N/mm2 經計算,梁底模面板抗彎強度驗算滿足要求!4)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:850構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.61.218.6030.117+0.6171.42.550.117=1.8248KN剪應力(N/mm2):0.179 N/mm2經計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5)撓度驗算公 式:vmax v = l / 250其 中: l-計算跨度(內龍骨間距)
48、: l = 0.117m; E-面板材質的彈性模量: E = 6000N/mm2;面板的最大撓度計算值: Vmax = 0.67718.603(0.1171000)4/(10060004.131105) = 0.0095mm;面板的最大容許撓度值:v = l/250 =(0.1171000)/250 = 0.468mm;經計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3.梁底方木驗算1)計算模式:梁底方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64 cm3;I=6080808010-4/12 = 25
49、6 cm4;2)荷載的計算:1)根據梁底模板面板的計算中的支座反力計算木方承受的荷載值 Rmax=(0.61.218.6030.117+0.6171.42.550.117)+(0.51.218.6030.117+0.5831.42.550.117)=3.374KNRmaxk=(0.618.6030.117+0.6172.550.117)+(0.518.6030.117+0.5832.550.117) =2.752KN2)轉化成均布荷載q=3.374/0.85=3.969 kN/m qk=2.752/0.85=3.238 kN/m本工程中,龍骨采用木龍骨,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面
50、慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64 cm3;I=6080808010-4/12 = 256 cm4;3)方木強度驗算:最大彎矩M按下式計算: 最大彎距 M = 0.13.9690.850.85= 0.287 kN.m;最大應力 = M / W = 0.287106/64103 = 4.484 N/mm2;抗彎強度設計值 f=13 N/mm2;經計算,方木的抗彎強度計算值滿足要求!4)木抗剪驗算:公 式:其 中:構件寬度(mm)b:60構件高度度(mm)h:80抗剪強度設計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.63.9690.85 =2.024KN剪應力
51、(N/mm2):0.633 N/mm2經計算,方木的抗剪驗算滿足要求!5)方木撓度驗算:其中 E - 內龍骨的彈性模量: 9000 N/mm2; qk-荷載標準值: qk=3.238 N/mm; l-計算跨度:l = 0.85103 mm; I-截面慣性矩: 256104 mm4;內龍骨的最大撓度計算值: Vmax = 0.6773.238(0.85103)4/(1009000256104) = 0.4967mm;內龍骨的最大容許撓度值: v = 0.85103/150=5.67 mm及10mm。經計算,方木撓度驗算滿足要求!4.鋼管的強度驗算(1)計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照
52、集中荷載作用下的簡支梁計算。(2)荷載計算簡化計算取P1Pn均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=1.1qC=1.13.9690.85=3.711KNPk=1.1qkC=1.13.2380.85=3.028KN(3)支撐鋼管強度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,最大彎距為Mmax= 2/83.7110.85=0.789 kN.m支撐鋼管的最大應力 =0.789106/4.73103=166.808 N/mm2;支撐鋼管的設計強度 f=205 N/mm2;經計算,支撐鋼管強度驗算滿足要求!(4)支撐鋼管撓度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,梁的最大撓度為 Vmax= (522-4)3.028103(0.8
53、5103)3/(384220600011.36104)=1.655 mm;支撐鋼管的最大容許撓度值: v = 0.7103/150=5.67mm及10mm。經計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5.扣件抗滑移的計算(1)規程規定:按規程和規定考慮疊合效應,1.05R8.0 kN時,可采用單扣件; 8.0kN12.0 kN時,應采用可調托座。(2)荷載計算縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值R計算計算中R取最大支座反力,根據前面計算結果得到 R=3.711+13.711=7.422 kN 則1.05R=7.793 kN經計算,采用單扣件滿足要求! 6.立桿的穩定性計算(1)計算模式按照規程,對
54、于立桿穩定性按照軸心受壓構件,分兩種方式進行計算。當模板支架高度超過4m時,應采用高度調整系數KH對立桿的穩定承載力進行調降。(2)荷載計算A計算公式:計算立桿段的軸向力設計值Nut,應按下列公式計算:不組合風荷載時: Nut =NGk + 1.4NQk組合風荷載時:Nut =NGk + 0.851.4NQk式中:Nut - 計算段立桿的軸向力設計值(N); NGk - 模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力總和(N);NQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力總和(N)。 -永久荷載的分項系數:本工程中取1.2B計算過程:不組合風荷載時:橫桿的支座
55、反力N1A=N1B=7.422KN (注:已經包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力;施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力。并且根據規程考慮了相應的荷載分項系數)腳手架鋼管的自重N2 = 1.20.152=0.36kN(注:根據規程對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut = 7.422+0.36=7.78 kN(3)立桿計算長度計算立桿計算長度l0應按下列表達式計算的結果取最大值:式中:h - 立桿步距(m);取值1.5ma - 模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度(m);取值0.1mk - 計算長度附加系數,按規程附錄 D計
56、算;因h=1.5m取值1.167 -等效計算長度系數,按附錄D采用,因=1.5/0.85=1.765,=1.5/0.85=1.765取值1.665最后,立桿計算長度l0=2.915m 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:W0 = 0.45Uz - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:Uz = 0.84Us - 風荷載體型系數:Us =1經計算得到,風荷載標準值Wk = 0.70.8410.45 = 0.265kN/m2。(4)立桿的穩定性驗算不組合風荷載時
57、:組合風荷載時:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N); - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2130注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.915mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用, i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;Mw - 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩(N.mm),應按規程條的規定計算,本計算中取值注:由風荷載產生的彎矩設計值Mw,應按下列公式計算: 式中:Mwk - 風荷載標準值產生的彎矩(N.mm); wk - 風
58、荷載標準值(N/mm2),取值Wk= 0.70.8410.45= 0.265kN/m2;la - 立桿縱距(mm);h - 立桿步距(mm)。w 截面模量(mm3),按規程附錄A采用,w = 4.73103 mm3;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),=205N/mm2;注:不組合風荷載時驗算:1.057.78103/(0.21304.51021)=85.227組合風荷載時驗算:1.057.78103/(0.21304.51021)+ 60310.688/(4.73103)=97.978經計算,立桿穩定性滿足要求! (5)立桿穩定性驗算(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風荷載的附加軸力)A風荷載
59、引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側向力計算可采用簡化方法計算。因風荷載沿模板支架橫向作用,所以取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中: - 結構模板縱向擋風面積(mm2);wk - 風荷載標準值(kN/m2),wk=0.265 kN/m2;La - 模板支架的縱向長度 8400mmla - 立桿縱距0.85m則 F = 0.85840010-3(0.8-0.11)0.2650.85/(840010-3)=0.132kN風荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,最大附加軸力N1,表達式為: 式中:F - 作用在計算單元頂部模板上的水平
60、力(N), H - 模板支架高度2m; n - 計算單元立桿數 n = 8400/(0.85103) = 10; m - 計算單元中附加軸力為壓的立桿數,按下式計算:m=4Lb - 模板支架的橫向長度8400mm由上得,最大附加軸力N1=30.1322/(4+1)840010-3= 0.019KNB立桿驗算考慮風荷載作用在模板上,對立桿產生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N);Nut = 7.78 kN - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由規程(DB33/1035-2006)附錄C采用,當250時,本計算中
61、取值0.2130注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.915mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用,i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),按規程表采用,=205 N/mm2;注:H - 高度調整系數,模板支架高度超過4m時采用,按規程條的規定計算;KH=1注: 式中:H - 模板支架高度(m)。Ni - 驗算立桿的附加軸力由上得,=(1.057.78+0.019)103/(0.21304.51021)=85.425 N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求
62、!7.立桿地基承載力計算(1)修正后的地基承載力特征值 fa fa = kcfak式中: kc -地基承載力調整系數為1fak - 地基承載力特征值250KN/m2fa = 1250=250 KN/m2=250 Kpa(2)地基承載力驗算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下列公式的要求:p fa式中:p - 立桿基礎底面的平均壓力(KN/m2),p =; N -上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(KN);A - 立桿的基礎底面面積為0.0625m2;p =(7.78+0.019)/0.0625=124.78 KN/m2=124.78 Kpa經計算,立桿地基承載力滿足要求!B、選取梁截面尺寸:2501
63、600,層高為3.0m的梁作為驗算部位,采用扣件式鋼管架搭設。梁凈高1.4m,梁底板下6080木楞4根,梁底采用雙立桿承重,支撐豎向立桿橫向間距為850(沿梁截面方向)、縱向間距為550(沿梁方向),梁側模形式為內龍骨垂直梁跨度方向,外龍骨間距340;內龍骨間距450;外龍骨為雙鋼管48mm3.5mm;內龍骨為方木;穿梁螺栓水平間距450;豎向間距340;螺栓直徑12。詳見驗算書四。三)梁側模板及內外龍骨驗算1.計算簡圖2.梁側模板荷載計算按施工手冊,新澆混凝土作用于模板的最大側壓力,按下列公式計算,并取其中的較小值:其中 c - 混凝土的重力密度,取24kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝
64、時間,可按現場實際值取,輸入0時系統按200/(T+15)計算,得5.714h; T - 混凝土的入模溫度,取20; V - 混凝土的澆筑速度,取1.5m/h; H - 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度,取0.5m;1- 外加劑影響修正系數,取1.1;2- 混凝土坍落度影響修正系數,取1.15。根據以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F;分別為 46.742kN/m2、12kN/m2,取較小值12kN/m2作為本工程計算荷載。3.梁側模板面板的計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊的規定,強度驗算要
65、考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內龍骨上的三跨連續梁計算。2)抗彎驗算 其中, - 面板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 面板的最大彎距(N.mm); W - 面板的凈截面抵抗矩,W = 340181810-3/6=18.36cm3; f - 面板的抗彎強度設計值(N/mm2);根據建筑結構靜力計算手冊按不利荷載組合計算面板最大彎矩:其中 新澆混凝土側壓力設計值: q1= 1.234010-312=4.9kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值: q2= 1.434010-32=0.95kN/m;
66、計算跨度(內龍骨間距): l = 450mm;面板的最大彎距 M=0.104.94502+0.1170.954502;經計算得到,面板的受彎應力計算值: = 121732.875/18.36103=6.63N/mm2;面板的抗彎強度設計值: f = 15N/mm2;經計算,面板的抗彎強度設計值滿足要求!3)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:340構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.64.9450+0.6170.95450=1586.768N剪應力(N/mm2):0.389 N/mm2經計算,面板的抗剪驗算滿足要求!4) 撓度驗算公 式:vmax
67、v = l / 250其 中:新澆混凝土側壓力標準值: q1k= 34012/1000=4.08kN/m; 傾倒混凝土側壓力標準值: q2k= 3402/1000=0.68kN/m; l-計算跨度(內龍骨間距): l = 450mm; E-面板材質的彈性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面慣性矩: I = 34018181810-4/12=16.52cm4;面板的最大撓度計算值: vmax = 0.6774.084504/(100600016.52104)+0.990.684504/(100600016.52104) = 1.421 mm;面板的最大容許撓度值:v = l/25
68、0 =450/250 = 1.8mm;經計算,面板的最大撓度計算值滿足要求4.梁側模板內龍骨的計算1)計算模式內龍骨直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。2)荷載值計算:(1)根據梁側模板面板的計算中的支座反力計算內龍骨承受的荷載值Rmax=(0.64.9450/1000+0.6170.95450/1000)+(0.54.9450/1000+0.5830.95450/1000) =2.939KNRmaxk=(0.64.08450/1000+0.6170.68450/1000)+(0.54.08450/1000+0.5830.68450/1000) =2.387KN(2)轉
69、化成均布荷載q=2.939/340103=5.562kN/mqk=2.387/340103=4.515 kN/m本工程中,龍骨采用方木,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 608080/6/1000=64 cm3;I = 60808080/12/10000=256 cm4;3)內龍骨強度驗算強度驗算計算公式如下: 其中, - 內龍骨彎曲應力計算值(N/mm2); M - 內龍骨的最大彎距(N.mm); W - 內龍骨的凈截面抵抗矩; f - 內龍骨的強度設計值(N/mm2)。按以下公式計算內龍骨跨中彎矩: 其中,作用在內龍骨的荷載,q = 5.562k
70、N/m; 內龍骨計算跨度(外龍骨間距): l = 340mm; 內龍骨的最大彎距: M=0.15.5623402;經計算得到,內龍骨的最大受彎應力計算值 = 1 N/mm2; 內龍骨的抗彎強度設計值: f = 13N/mm2;經計算,內龍骨強度驗算滿足要求4)內龍骨抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:60構件高度度(mm)h:80抗剪強度設計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.65.562340 =1134.648N剪應力(N/mm2):0.355 N/mm2經計算,內龍骨的抗剪驗算滿足要求4) 內龍骨的撓度驗算 其中 E - 內龍骨的彈性模量: 9000 N/mm2; qk
71、-作用在模板上的側壓力線荷載標準值: qk=4.515 N/mm; l-計算跨度(外龍骨間距):l = 340mm; I-面板的截面慣性矩:I = 256104 N/mm2;內龍骨的最大撓度計算值: Vmax = 0.6774.5153404/(1009000256104) = 0.0177mm;內龍骨的最大容許撓度值: v = 340/150=2.267mm及10mm。經計算,內龍骨撓度驗算滿足要求!5.梁側模板外龍骨的計算1)計算模式外龍骨(木或鋼)承受內龍骨傳遞的荷載,按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,外龍骨采用雙鋼管48mm3.2mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W
72、 = 9.46cm3;I = 22.72cm4;2)荷載值計算:根據內龍骨的計算中的支座反力計算外龍骨承受的荷載值P = Rmax = 1.15.562450/1000 = 2.939KNPK = Rmaxk = 1.14.515450/1000 = 2.387KNRmax=(0.64.9450/1000+0.6170.95450/1000)+(0.54.9450/1000+0.5830.95450/1000) =2.939KNRmaxk=(0.64.08450/1000+0.6170.68450/1000)+(0.54.08450/1000+0.5830.68450/1000) =2.387
73、KN3)外龍骨抗彎強度驗算 其中 - 受彎應力計算值(N/mm2) M -最大彎距(N.mm); W -凈截面抵抗矩:9.46103 mm3 f -強度設計值(N/mm2):205最大彎矩M按下式計算: M = 0.1752.9391000(4502)=462892.5N/mm外龍骨的受彎應力計算值: = 462892.5/9.46103 = 48.932 N/mm2;外龍骨的抗彎強度設計值: f = 205 N/mm2;經計算,外龍骨抗彎強度滿足要求!4) 外龍骨的撓度驗算 其中 E - 外龍骨的彈性模量,其值為 206000 N/mm2; l-計算跨度:l = 4502=900 mm;外龍
74、骨的最大撓度計算值:Vmax = 1.1462.38710009003/(10020600022.72104) = 0.42608 mm;外龍骨的最大容許撓度值: v = 900/150=6mm及10mm。經計算,外龍骨撓度驗算滿足要求!6 穿梁螺栓驗算驗算公式如下: 其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面積 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉強度設計值,取170.000 N/mm2;查表得: 穿梁螺栓的直徑: 12 mm; 穿梁螺栓有效直徑: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面積: A= 76.000 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力: N =1.15P= 1.152.93
75、9=3.38 kN。穿梁螺栓最大容許拉力值: N = 170.00076.000/1000 = 12.92 kN;對拉螺栓強度驗算滿足要求!四) 梁底模板及支架驗算 1.計算簡圖2.梁底模板計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊對強度、撓度進行驗算,考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產生的荷載并進行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W =(0.551000)1818/6 = 2.
76、97104mm3; I =(0.551000)181818/12 = 2.673105mm4; 2)荷載計算(1)新澆混凝土及鋼筋荷載標準值:q1k,:(24+1.5)0.551.2=16.83kN/m;模板結構自重荷載標準值:q1k, ,: 0.5(0.50.55+(1.2-0.18)0.55)/0.5=0.836kN/m;q1k= q1k,+ q1k, ,=17.666 kN/m(2)施工人員及施工設備荷載及振搗混凝土時產生的荷載標準值:q2k: (1+2)0.55=1.65kN/m;(備注:q2k(折減)=0.85(1+2)0.55=1.403kN/m;)3)抗彎強度驗算(1)公 式:其
77、中 - 梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 彎矩設計值(N.mm);W 截面模量(mm3)m- 抗彎強度設計值(N/mm2):15(2)彎矩設計值計算如下:M = MGk + 1.4MQk式中: -永久荷載的分項系數:對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;而對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。本計算書取1.2。MGk - 模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的彎矩總和;MQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的荷載標準值產生的彎矩總和l-計算跨度(梁底支撐間距): l =0.167m;MGk=0.117.6660.1672MQk=0.1171.6
78、50.1672取1.2,則M=1.20.049+ 1.40.005=0.066 kN.m梁底模面板計算應力 =0.066106/2.97104 =2.222N/mm2 經計算,梁底模面板抗彎強度驗算滿足要求!4)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:550構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.61.217.6660.167+0.6171.41.650.167=2.3622KN剪應力(N/mm2):0.358 N/mm2經計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5)撓度驗算公 式:vmax v = l / 250其 中: l-計算跨度(內龍骨間距): l = 0.
79、167m; E-面板材質的彈性模量: E = 6000N/mm2;面板的最大撓度計算值: Vmax = 0.67717.666(0.1671000)4/(10060002.673105) = 0.058mm;面板的最大容許撓度值:v = l/250 =(0.1671000)/250 = 0.668mm;經計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3.梁底方木驗算1)計算模式:梁底方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64 cm3;I=6080808010-4/12 = 256 cm4;2)荷
80、載的計算:1)根據梁底模板面板的計算中的支座反力計算木方承受的荷載值 Rmax=(0.61.217.6660.167+0.6171.41.650.167)+(0.51.217.6660.167+0.5831.41.650.167)=4.357KNRmaxk=(0.617.6660.167+0.6171.650.167)+(0.517.6660.167+0.5831.650.167) =3.576KN2)轉化成均布荷載q=4.357/0.55=7.922 kN/m qk=3.576/0.55=6.502 kN/m本工程中,龍骨采用木龍骨,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗
81、矩W分別為:W=60808010-3/6 = 64 cm3;I=6080808010-4/12 = 256 cm4;3)方木強度驗算:最大彎矩M按下式計算: 最大彎距 M = 0.17.9220.550.55= 0.24 kN.m;最大應力 = M / W = 0.24106/64103 = 3.75 N/mm2;抗彎強度設計值 f=13 N/mm2;經計算,方木的抗彎強度計算值滿足要求!4)木抗剪驗算:公 式:其 中:構件寬度(mm)b:60構件高度度(mm)h:80抗剪強度設計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.67.9220.55 =2.614KN剪應力(N/mm2):0.81
82、7 N/mm2經計算,方木的抗剪驗算滿足要求!5)方木撓度驗算:其中 E - 內龍骨的彈性模量: 9000 N/mm2; qk-荷載標準值: qk=6.502 N/mm; l-計算跨度:l = 0.55103 mm; I-截面慣性矩: 256104 mm4;內龍骨的最大撓度計算值: Vmax = 0.6776.502(0.55103)4/(1009000256104) = 0.1748mm;內龍骨的最大容許撓度值: v = 0.55103/150=3.67 mm及10mm。經計算,方木撓度驗算滿足要求!4.鋼管的強度驗算(1)計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的兩跨梁計
83、算。(2)荷載計算簡化計算取P1Pn均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=1.1qC=1.17.9220.55=4.793KNPk=1.1qkC=1.16.5020.55=3.934KN(3)支撐鋼管強度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,最大彎距為Mmax= 0.1884.793(0.55/2)=0.248 kN.m支撐鋼管的最大應力 =0.248106/4.73103=52.431 N/mm2;支撐鋼管的設計強度 f=205 N/mm2;經計算,支撐鋼管強度驗算滿足要求!(4)支撐鋼管撓度驗算根據建筑結構靜力計算手冊,梁的最大撓度為 Vmax= 0.9113.934103(0.55103/2)3/
84、(10020600011.36104)=0.032 mm;支撐鋼管的最大容許撓度值: v = 0.85103/150=3.67mm及10mm。經計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5.扣件抗滑移的計算(1)規程規定:按規程5.4.2 R8.0 kN時,可采用單扣件; 8.0kN12.0 kN時,應采用可調托座。(2)荷載計算縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值R計算計算中R取最大支座反力,根據前面計算結果得到 R=4.793+1.3764.793=11.388 kN 經計算,采用雙扣件滿足要求! 6.立桿的穩定性計算(1)計算模式按照規程,對于立桿穩定性按照軸心受壓構件,分兩種方式進行計算。
85、當模板支架高度超過4m時,應采用高度調整系數KH對立桿的穩定承載力進行調降。(2)荷載計算A計算公式:計算立桿段的軸向力設計值Nut,應按下列公式計算:不組合風荷載時: Nut =NGk + 1.4NQk組合風荷載時:Nut =NGk + 0.851.4NQk式中:Nut - 計算段立桿的軸向力設計值(N); NGk - 模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力總和(N);NQk - 施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力總和(N)。 -永久荷載的分項系數:本工程中取1.2B計算過程:不組合風荷載時:橫桿的支座反力N1A=N1B=11.388KN (注:已經包
86、括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力;施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的軸向力。并且根據規程考慮了相應的荷載分項系數)腳手架鋼管的自重N2 = 1.20.153.45=0.621kN(注:根據規程對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut = 11.388+0.621=12.01 kN(3)立桿計算長度計算立桿計算長度l0應按下列表達式計算的結果取最大值:式中:h - 立桿步距(m);取值1.5ma - 模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度(m);取值0.1mk - 計算長度附加系數,按規程附錄 D計算;因h=1.5m取值1.167
87、-等效計算長度系數,按附錄D采用,因=1.5/0.55=2.727,=1.5/0.55=2.727取值1.623最后,立桿計算長度l0=2.841m 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:W0 = 0.45Uz - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:Uz = 3.12Us - 風荷載體型系數:Us =1經計算得到,風荷載標準值Wk = 0.73.1210.45 = 0.983kN/m2。(4)立桿的穩定性驗算不組合風荷載時:組合風荷載時:式中:Nut -
88、計算立桿段的軸向力設計值(N); - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2236注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.841mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用, i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;Mw - 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩(N.mm),應按規程條的規定計算,本計算中取值注:由風荷載產生的彎矩設計值Mw,應按下列公式計算: 式中:Mwk - 風荷載標準值產生的彎矩(N.mm); wk - 風荷載標準值(N/mm2),取值Wk
89、= 0.73.1210.45= 0.983kN/m2;la - 立桿縱距(mm);h - 立桿步距(mm)。w 截面模量(mm3),按規程附錄A采用,w = 4.73103 mm3;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),=205N/mm2;注:不組合風荷載時驗算:1.0512.01103/(0.22364.51021)=125.328組合風荷載時驗算:1.0512.01103/(0.22364.51021)+ 144759.038/(4.73103)=155.932經計算,立桿穩定性滿足要求! (5)立桿穩定性驗算(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風荷載的附加軸力)A風荷載引起的計算單元立桿附加軸
90、力計算對于整體側向力計算可采用簡化方法計算。因風荷載沿模板支架橫向作用,所以取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中: - 結構模板縱向擋風面積(mm2);wk - 風荷載標準值(kN/m2),wk=0.983 kN/m2;La - 模板支架的縱向長度 8400mmla - 立桿縱距0.55m則 F = 0.85840010-3(1.2-0.18)0.9830.55/(840010-3)=0.469kN風荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,最大附加軸力N1,表達式為: 式中:F - 作用在計算單元頂部模板上的水平力(N), H - 模板
91、支架高度3.45m; n - 計算單元立桿數 n = 8400/(0.55103) = 15; m - 計算單元中附加軸力為壓的立桿數,按下式計算:m=7Lb - 模板支架的橫向長度8400mm由上得,最大附加軸力N1=30.4693.45/(7+1)840010-3= 0.072KNB立桿驗算考慮風荷載作用在模板上,對立桿產生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut - 計算立桿段的軸向力設計值(N);Nut = 12.01 kN - 軸心受壓立桿的穩定系數,應根據長細比由規程(DB33/1035-2006)附錄C采用,當250時,本計算中取值0.2
92、236注: - 長細比, ;l0 - 立桿計算長度(mm),l0= 2.841mm;i - 截面回轉半徑(mm),按規程附錄A采用,i = 15.9;A - 立桿的截面面積(mm2),按規程附錄A采用,A = 4.5102 mm2;- 鋼材的抗壓強度設計值(N/mm2),按規程表采用,=205 N/mm2;注:H - 高度調整系數,模板支架高度超過4m時采用,按規程條的規定計算;KH=1注: 式中:H - 模板支架高度(m)。Ni - 驗算立桿的附加軸力由上得,=(1.0512.01+0.072)103/(0.22364.51021)=126.044 N/mm2經計算,立桿穩定性滿足要求!7.
93、立桿地基承載力計算(1)修正后的地基承載力特征值 fa fa = kcfak式中: kc -地基承載力調整系數為1fak - 地基承載力特征值350KN/m2fa = 1350=350 KN/m2=350 Kpa(2)地基承載力驗算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下列公式的要求:p fa式中:p - 立桿基礎底面的平均壓力(KN/m2),p =; N -上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(KN);A - 立桿的基礎底面面積為0.0625m2;p =(12.01+0.072)/0.0625=193.31 KN/m2=193.31 Kpa經計算,立桿地基承載力滿足要求! 模板承重架應盡量利用剪力墻或柱
94、作為連接連墻件,否則存在安全隱患。本工程涉及少量截面變形導致梁高度較大的梁在支模可采用沿梁高度方向每300增設對拉螺栓,在梁底跨中等位置砌筑磚礅等增加此類梁的支模剛度,防止變更。 (三)、鋼筋混凝土柱(墻)A、本工程柱具有較多截面,常規柱代表截面400*600mm,計算高度3.0m。柱箍采用雙鋼管483.5,柱箍間距d = 550。 柱模板豎楞材料:方木,寬度60mm,高度80mm,B方向豎楞3根,H方向豎楞4根,B方向豎楞間距225,H方向豎間距233,H方向居中設對拉螺栓一道。詳見驗算書五。 柱模板支撐計算簡圖 1、柱模板荷載標準值計算 強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷
95、載設計值;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力產生荷載標準值。 新澆混凝土側壓力計算公式為下式中的較小值: 其中 c- 混凝土的重力密度,取24kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝時間,為0時(表示無資料)取200/(T+15),取5.714h; T - 混凝土的入模溫度,取20; V - 混凝土的澆筑速度,取2.5m/h; H - 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度,取2.8m; 1- 外加劑影響修正系數,取1; 2- 混凝土坍落度影響修正系數,取0.85。 根據公式計算的新澆混凝土側壓力標準值 F1=40.547kN/m2 實際計算中采用新澆混凝土側壓力標準值 F1=40.55kN/
96、m2 倒混凝土時產生的荷載標準值 F2= 3kN/m2。 2、柱模板面板的計算 面板直接承受模板傳遞的荷載,應該按照均布荷載下的三跨連續梁計算,計算如下 面板計算簡圖 面板的計算寬度取柱箍間距550mm。 荷載計算值 q = 1.240.5555010-3+1.4355010-3=29.073kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 550181810-3/6 = 29.7cm3; I = 55018181810-4/12 = 26.73cm4; (1)抗彎強度計算 f = M / W f 其中 f - 面板的抗彎強度計算值(N/
97、mm2); M - 面板的最大彎距(N.mm); W - 面板的凈截面抵抗矩; f - 面板的抗彎強度設計值,取15N/mm2; M = -0.100q1l2-0.117q2l2 其中 q - 荷載設計值(kN/m); 經計算得到 M = (0.1001.255010-340.55+0.1171.455010-33)23323310-6 經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.1610001000/(29.71000)=5.387N/mm2 面板的抗彎強度驗算 f f,滿足要求! (2)抗剪計算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=(0.6001.240.5555010-3+0.61
98、71.4355010-3)23310-3=4.074kN 截面抗剪強度計算值 T=34.074103/(255018)=0.617N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.4N/mm2 抗剪強度驗算 T T,滿足要求! (3)撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大撓度計算值 v = 0.67740.5555010-32334/(100600026.73104)=0.277mm 面板的最大撓度小于233/250, 滿足要求! 3、豎楞木方的計算 豎楞木方直接承受模板傳遞的荷載,應該按照均布荷載下的三跨連續梁計算,計算如下 豎楞木方計算簡圖 豎楞木方的計
99、算寬度取 BH 兩方向最大間距233mm。 荷載計算值 q = 1.240.5523310-3+1.4323310-3=12.316kN/m 按照三跨連續梁計算,最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下: q1 = 1.240.5523310-3=11.338kN/m q2 = 1.4323310-3=0.979kN/m 最大彎矩 M = -0.1q1l2-0.117q2l2=(0.111.338+0.1170.979)55055010-6 最大剪力 Q=(0.611.338+0.6170.979)55010-3=4.074kN 最大支座力 N=1.155010-3
100、12.316=7.451kN 截面力學參數為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 60808010-3/6 = 64cm3; I = 6080808010-4/12 = 256cm4; (1)抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.378106/(64103)=5.906N/mm2 抗彎計算強度小于13N/mm2,滿足要求! (2)抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6q1l+0.617q2l 截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪強度計算值 T=34.074103/(26080)=1.273N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.3N/mm2 抗
101、剪強度計算滿足要求! (3)撓度計算 最大變形 v =0.67710.1475504/(1009500256104)=0.258mm 最大撓度小于550/150,滿足要求! 4、B方向柱箍的計算 豎楞木方傳遞到柱箍的集中荷載 P取豎楞木方的最大支座力7.451KN B 柱箍按照集中荷載下多跨連續梁計算。 B 柱箍計算簡圖 B 柱箍彎矩圖(kN.m) B 柱箍剪力圖(kN) 經過計算得到最大支座 F= 11.238kN B 柱箍的截面力學參數為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 10.160cm3; I = 24.380cm4; (1)B柱箍抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=1
102、.732106/(10.160103)=170.472N/mm2 B柱箍的計算強度小于205N/mm2,滿足要求! (2)B柱箍撓度計算 最大變形:V=1.240mm B柱箍的最大撓度小于610/250mm,滿足要求! 5、H方向柱箍的計算 豎楞木方傳遞到柱箍的集中荷載 P取豎楞木方的最大支座力7.451KN H 柱箍按照集中荷載下多跨連續梁計算。 H 柱箍計算簡圖 H 柱箍彎矩圖(kN.m) H 柱箍剪力圖(kN) 經過計算得到最大支座 F= 8.808kN H 柱箍的截面力學參數為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 10.160cm3;I = 24.380cm4; (1
103、)H柱箍抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.844106/(10.160103)=83.071N/mm2 H柱箍的抗彎計算強度小于205N/mm2,滿足要求! (2)H柱箍撓度計算 最大變形:V=0.310mm; H柱箍的最大撓度小于860/250mm,滿足要求! 6、H方向對拉螺栓的計算 計算公式: N N = fA 其中 N - 對拉螺栓所受的拉力; A - 對拉螺栓有效面積 (mm2); f - 對拉螺栓的抗拉強度設計值,取170N/mm2; 對拉螺栓的直徑(mm): 12 對拉螺栓有效直徑(mm): 9.85 對拉螺栓有效面積(mm2): A = 76 對拉螺栓最大容許拉力值(kN):
104、 N = 12.9 對拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 8.808 對拉螺栓強度驗算滿足要求!C、本工程剪力墻厚度為250mm。墻板支模采用的外龍骨間距300;采用雙鋼管48mm3.5mm;內龍骨間距300;采用方木,截面寬度60mm,截面高度80mm;穿墻螺栓水平間距300;豎向間距300;螺栓直徑12,詳見驗算書七。一)墻側模板及內外龍骨驗算 1.計算簡圖2.墻側模板荷載計算按施工手冊,新澆混凝土作用于模板的最大側壓力,按下列公式計算,并取其中的較小值: 其中 c- 混凝土的重力密度,取24kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝時間,可按現場實際值取,輸入0時系統按200/(T+15
105、)計算,得5.714h; T - 混凝土的入模溫度,取20; V - 混凝土的澆筑速度,取1.5m/h; H - 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度,取5.15m; 1-外加劑影響修正系數,取1.2; 2-混凝土坍落度影響修正系數,取1.15。根據以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F;分別為 50.992 kN/m2、123.6 kN/m2,實際取50.99kN/m2作為本工程計算荷載。3.墻側模板面板的計算1)計算模式面板為受彎結構,需要驗算其抗彎、抗剪強度和剛度。按照建筑結構荷載規范規定及建筑結構靜力計算手冊對強度、撓度進行驗算,考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產
106、生的荷載并進行不利荷載組合。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內龍骨上的三跨連續梁計算。2)抗彎驗算 其中, - 面板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 面板的最大彎距(N.mm); W - 面板的凈截面抵抗矩,W = 300181810-3/6=16.2cm3; f - 面板的抗彎強度設計值(N/mm2);根據建筑結構靜力計算手冊按不利荷載組合計算面板最大彎矩: 其中 新澆混凝土側壓力設計值: q1= 1.230010-350.99=18.356kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值: q2= 1.430010-32=0.84kN/m;計算跨度(內龍骨間距): l = 30
107、0mm;面板的最大彎距 M=0.118.3563002+0.1170.843002;經計算得到,面板的受彎應力計算值: = 174049.2/16.2103=10.744N/mm2;面板的抗彎強度設計值: f = 15N/mm2;經計算,面板的抗彎強度設計值滿足要求!3)抗剪驗算公 式:其 中:構件寬度(mm)b:300構件高度(mm)h:18抗剪強度設計值(N/mm2):1.4Qmax=0.618.356300+0.6170.84300=3459.564N剪應力(N/mm2):0.961 N/mm2經計算,面板的抗剪驗算滿足要求!4)撓度驗算公 式:vmax5m8經緯儀或吊線錘測量表面平整度
108、52m靠尺和塞尺檢查相鄰兩板表面高低差2鋼尺檢查八、支模架搭設的安全要求1、基本要求為橫平豎直,所選支模搭架材料必須符合要求,整個體系清晰,連接件牢固,受荷安全,有安全操作空間,不變形、不搖晃,加強措施的構配件(如頂撐)、剪刀撐牢固,數量必須滿足要求。2、模板施工安全的基本要求模板工程作業高度在2m和2m以上時,要根據高空作業安全技術規范的要求進行操作和防護,要有可靠安全的操作架子,4m以上或二層以上周圍應設安全網、防護欄桿。臨街及交通要道地區施工應設警示牌,避免傷及行人。操作人員上下通行,必須通過馬道或上人扶梯等,不許攀登模板或腳手架上下,不許在墻頂、獨立梁及其他狹窄而無防護欄的模板面上行走
109、。高處作業架子、平臺上一般不宜堆放模板料,必須短時間堆放時,一定要放平穩,不能堆得過高,必須控制在架子或平臺的允許荷載范圍內。高處支模工人所用工具不用時要放在工具袋內,不能隨意將工具、模板零件放在腳手架上,以免墜落傷人。基礎及地下工程模板。基礎及地下工程模板安裝,應先檢查基坑土壁邊坡的穩定情況,如有塌方的危險,必須采取安全加固措施之后,才能開始作業。操作人員上下基坑要設扶梯。基槽(坑)上口邊緣1m以內不允許堆放模板構件和材料。向坑內運送模板如果不采用吊車,應使用溜槽或繩索,運送時要有專人指揮,上下呼應。模板支撐支在土壁上,應在支點加墊板,以免支撐不牢或造成土壁坍塌。地基土上支立柱應墊通長墊板,
110、采用場外運模板等材料,要有專人指揮,被吊的模板構件和材料要捆牢,避免散落傷人,重物下方的操作人員要避開起重臂下方。分層分階的柱基支撐,要待下層模板校正并支撐牢固之后,再支上一層的模板?;炷林0骞こ讨0逯螘r,四周必須設牢固支撐或用鋼筋、鋼絲繩拉結牢固,避免柱模整體歪斜甚至傾倒。柱箍的間距及拉結螺栓的設置必須依模板設計要求做。單梁與整體混凝土樓蓋支模單梁或整體樓蓋支模,應搭設牢固的操作平臺,并設護身欄。要避免上下同時作業,如果采用多層支架支模時,各層支架本身必須成為整體空間穩定結構,支架的層間墊板應平整,各層支架的立柱應垂直,上下層立柱應在同一條垂直線上。3、拆模安全的基本要求拆模時對混凝
111、土強度的要求。根據混凝土結構工程施工及驗收規范的規定,現澆混凝土結構模板及其支架拆除時的混凝土強度,應符合設計要求;當設計無要求時,應符合下列要求:不承重的側模板,包括梁、柱、墻的側模板,只要混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞,即可拆除。一般墻體大模板在常溫條件下,混凝土強度達到1N/mm2即可拆除。承重模板,包括梁、板等水平結構構件的底模,應根據與結構同條件養護的試塊強度達到表1的規定,方可拆除。同時還必須驗算現澆樓層上的施工荷載是否大于結構的使用荷載,驗算無誤后,方可拆除模板。表1 現澆結構拆模時所需混凝土強度項次結構類型結構跨度(m)按達到設計混凝土強度標準值的百分率計(%
112、)1板2502,8752梁、拱、殼87581003懸臂構件100在拆模過程中,如發現實際結構混凝土強度并未達到要求,有影響結構安全的質量問題,應暫停拆模。經妥當處理,實際強度達到要求后,方可繼續拆除。已拆除模板及其支架的混凝土結構,應在混凝土強度達到設計的混凝土強度標準值后,才允許承受全部設計的使用荷載。當承受施工荷載的效應比使用荷載更為不利時,必須經過核算,加設臨時支撐。拆除芯模或預留孔的內模,應在混凝土強度能保證不發生塌陷或裂縫時,方可拆除。拆模之前必須有拆模申請,并根據同條件養護試塊強度記錄達到規定時,技術負責人方可批準拆模。冬期施工模板的拆除應遵守冬期施工的有關規定,其中主要是考慮混凝
113、土模板拆除后的保溫養護,如果不能進行保溫養護,必須暴露在大氣中,要考慮混凝土受凍的臨界強度。各類模板拆除的順序和方法,應根據模板設計的規定進行。如果模板設計無規定時,可按先支的后拆,后支的先拆順序進行。先拆非承重的模,后拆承重的模板及支架的順序進行拆除。拆除的模板必須隨拆隨清理,以免釘子扎腳、阻礙通行發生事故。拆模的下方不能有人,拆模區應設警戒線,以防有人誤入被砸傷。拆除的模板向下運送傳遞,一定要上下呼應,不能采取猛撬,以致大片塌落的方法拆除。用起重機吊運拆除的模板時,模板應堆碼整齊并捆牢,才可吊裝,否則在空中“天女散花”是很危險的。4、各類模板拆除安全技術基礎內拆模,要注意基坑邊坡的穩定,特
114、別是拆除模板支撐時,可能使邊坡土發生震動而坍方。拆除的模板應及時運到離基坑較遠的地方進行清理?,F澆樓蓋及框架結構拆除一般現澆樓蓋及框架結構的拆模順序如下:拆柱模斜撐與柱箍拆柱側模拆樓板底模拆梁側模拆梁底模。已經活動的模板,必須一次連續拆除完方可中途停歇,以免落下傷人。模板立柱有多道水平拉桿,應先拆除上面的,按由上而下的順序拆除,拆除最后一道連桿應與拆除立柱同時進行,以免立柱傾倒傷人。多層樓板模板支柱的拆除,下面究竟應保留幾層樓板的支柱,應根據施工速度、混凝土強度增長的情況、結構設計荷載與支模施工荷載的差距通過計算確定。九、構造要求1、立桿立桿間距:立桿的縱橫距離不應大于1200mm。步距:模板
115、支架底層步距不應大于2m,其余步距不應大于1.8m。搭接要求:立桿接長除頂步可采用搭接外,其余各步接頭必須采用對接扣件連接。對接、搭接應符合下列規定:1)立桿上的對接扣件應交錯布置,兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內。2 )搭接長度不應小于1m,應采用不少于2個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。立桿接長時,同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm,各接頭中心至主節點的距離不宜大于步距的1/3。見圖2 2、水平桿每步的縱、橫向水平桿應雙向拉通。 搭設要求:水平桿接長宜采用對接扣件連接,也可采用搭接。對接、搭接應符合下列規定:1)對接扣件應交
116、錯布置:兩根相鄰縱向水平桿的接頭不宜設置在同步或同跨內;不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不應小于500mm;各接頭至最近主節點的距離不宜大于縱距的確1/3;2) 搭接長度不應小于1m,應等距離設置3個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接水平桿桿端的距離不應小于100mm。見圖5 主節點處必須設置一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主節點兩個直角扣件的中心距不應大于150mm。見圖6 3、剪刀撐剪刀撐包括兩個垂直方向和水平方向三部分組成,要求根據工程結構情況具體說明設置數量。設置數量:模板支架高度超過4m的模板支架應按下列規定設置剪刀撐:1)模板支架四邊滿布豎向剪刀撐,中間每
117、隔四排立桿設置一道縱、橫向豎向剪刀撐,由底至頂連續設置;2)模板支架四邊與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐。見圖7。設置原則宜沿周邊及針對超高大跨大荷重構件設置。 構造要求:剪刀撐的構造應符合下列規定:1)每道剪刀撐寬度不應小于4跨,且不應小于6m,剪刀撐斜桿與地面傾角宜在4560之間。傾角為45時,剪刀撐跨越立桿的根數不應超過7根;傾角為60時,則不應超過5根; 2)剪刀撐斜桿的接長應采用搭接;3)剪刀撐應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大于150mm;4)設置水平剪刀撐時,有剪刀撐斜桿的框格數量應大于框格總數的1/3。4、周邊拉結一般支模架體,模板支架高度超過4m時,柱、墻板與梁板混凝土應分二次澆筑。模板支架應與施工區域內及周邊已具備一定強度的構件(墻、柱等)通過連墻件進行可靠連接。)說明:本方案并未對不同層高等所有不同情況進行驗算,只采取“特征驗算“。因部分結構特征相似,所以在施工中即采取“從大不從小”原則,包括所有構件的支模方法。