1、一、工程概況本工程位于XX加油站旁。本工程基礎為人工挖孔樁基礎、機械成孔樁基礎,基礎持力層為中風化巖石層,承載力特征值為3700Kpa。地下2層,地上21層,總建筑高度71.1m。建筑結構形式為9.750m以下為框架結構,9.750m以上為框支剪力墻結構,在結構標高4.29.750m處存在一個結構轉換層。本施工方案針對這一特殊層次的模板支設進行設計驗算,確保施工安全和施工質量。二、支模材料1、模板:采用18mm厚的多層木夾板,當模板發生翹邊、破損時應進行更換。2、方木:采用40mm80mm厚的標準木方。入場不合格的木方統一用刨板機加工至40mm80mm。3、鋼管:采用3.548mm鋼管,鋼管應
2、有產品合格證;鋼管表面應平直光滑,不得有裂痕、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道;鋼管外徑與壁厚偏差小于0.5mm,鋼管兩端切斜偏差不大于1.7mm,鋼管外表面銹蝕深度不大于0.5mm,鋼管的彎曲應符合規范要求;鋼管上嚴禁打孔。4、扣件:扣件采用可鍛鑄鐵扣件,有直角扣件、旋轉扣件、對接扣件。有裂縫、變形的嚴禁使用。5、螺栓:根據實際需要采用12 的螺栓,螺栓應具有出廠合格證,不得使用實際直徑小于公稱直徑的螺栓。6、山型卡:山型卡應選擇壁厚較大的合格產品,嚴禁采用嚴重銹蝕、變形、裂紋的山型卡用于模板施工。7、脫模劑:應采用具有合格證的產品。三、作業條件1、模板板料準備:模板板料數量應按
3、模板設計方案來規劃,應充分、全面、綜合考慮,合理確定模板的配置數量。2、根據圖紙要求做好放線工作,軸線、模板邊線的位置不得有差錯,同時定好水平控制點標高。3、模板涂刷脫模劑須分層堆放。4、墻、柱鋼筋綁扎完畢,水電管線、預埋件安裝完畢,綁好鋼筋保護層墊塊,同時做好隱蔽驗收。5、根據模板工程方案,向作業人員進行安全技術交底。四、模板設計1、柱模板設計1)4.29.750m柱結構尺寸表柱截面尺寸柱編號450450KZ22、KZ27、KZ30、KZ35、KZ36、KZ37、KZ38500500KZ31700700KZZ6、KZZ9、KZZ12、KZZ17、KZZ19800800KZZ7、KZZ1580
4、0850KZZ8900900KZZ13、KZZ21、KZZ25950950KZZ2610001000KZZ1410501050KZZ202)柱模板設計柱模板采用18mm厚多層木夾板,模板豎楞采用4080方木,均勻布置于柱模板外側,柱箍采用鋼管與12對拉螺栓合并使用,螺栓外套山型卡卡住兩根合并鋼管,螺帽固定。具體支設方式見下圖:各柱模板支設方式見下表:柱截面尺寸柱截面寬度B向中部對拉螺栓數目柱截面高度H向中部對拉螺栓數目B向(長邊)豎楞根數H向(短邊)豎楞根數柱箍間距45045011554005005001155400700700115535080080011553508008501155350
5、90090011553009509501166300100010001166250105010501166250注:施工時應嚴格按照設計要求布置豎楞數量,且柱箍間距誤差不得大于5mm。選取表中的10501050尺寸柱進行驗算,驗算結果見后附計算書。2、墻模板設計1)9.750m核心筒剪力墻厚度尺寸表編號標高墻厚Q24.200m9.750m250Q2a4.200m9.750m500Q34.200m9.750m5502)核心筒剪力墻模板設計墻體模板采用18多層膠合板,內龍骨采用40mm80mm方木間隔200mm布置,外龍骨采用合并兩根鋼管,穿墻螺栓固定,外龍骨上下間距400mm布置。穿墻螺栓布置間
6、距為400mm400mm,采用M12型螺栓,山型卡卡住兩根鋼管,螺栓兩邊用螺帽與螺栓固定。搭設方式如下圖所示: 墻模板設計簡圖3、頂板模板支撐設計根據圖紙已知頂板厚度為180mm,梁、板采用C45混凝土澆筑,所以對頂板支撐腳手架做如下設計:頂板模板高支架采用鋼管扣件式腳手架,腳手架立桿橫向和豎向間距均為800mm,步距1500mm,腳手架距地200mm設縱橫向掃地桿,剪刀撐5步5跨布置,板底支撐方木的橫向鋼管下均使用雙扣件,梁底木方布置間距為200mm。如上圖所示。4、梁模板支撐設計由于框支層存在較多高度大于1m的大梁,在施工時存在較大的施工難度,為使框支層結構能順利完成,考慮將整個轉換層分兩
7、部份進行施工。第一次施工裙樓4.28.850m結構標高及主樓部份框柱、剪力墻,第二次施工4.29.750m主樓結構標高框架柱、剪力墻及大梁(4.200m-9.750m)部分和其他梁以及轉換層頂板)。所有梁的支撐重量按照全梁高進行計算,側壓力按照當梁大于等于1m的按照1m進行計算,小于1m的按照梁高進行計算。框支層梁模板設計要求編號項目搭設要求搭設條件1梁縱向立桿間距600梁高1000400梁高10002梁底增加承重立桿數0梁高4001400梁高10002梁高10003梁底木方根數3梁寬4004500梁寬6005700梁寬8004梁側主次楞布置間距主(鋼)楞距梁底100開始布置,間隔200一道次
8、(木)楞間隔200一道5M12穿梁螺栓布置間距水平方向間隔400一道豎直方向距梁底100開始布置,間隔200一道注:梁下承重小橫桿與立桿相接位置均使用雙扣件梁兩側立桿布置時考慮每側各留300mm操作面梁兩側次楞和主楞均為合并兩根布置五、模板施工流程1、施工流程模板購買或租賃現場加工、刷脫模劑定位、彈墨線模板運至樓層梁排架樓板支撐鋼筋驗收后制墻、柱模板單片梁底模板樓板模板鋼筋驗收后封梁側模板排架加固柱梁頭角鑲模檢查、復核調整再次加固規定時間后拆模整修、刷脫模劑定位、彈墨線2、模板支設要求A鋼管排架搭設要求(1)在搭設鋼管排架前,樓層面上宜彈線以保證排架搭設間距正確,頂板排架間距為800mm800
9、mm;梁排架根據框支層梁模板設計要求表進行搭設(2)鋼管接長宜采用直接形式,如高度不合模數,可采用對接扣件連接形式。(3)排架必須設置縱掃地桿,掃地桿距地面300mm,第一道水平牽杠距掃地桿1500,以上的水平牽杠間距1500;縱橫向剪力撐的設置間距為5步5跨。B模板安裝前的準備工作(1)模板的拼裝必須嚴格按照各類型模板的設計圖拼裝,并嚴格控制預拼裝的質量符合要求。(2)模板安裝前做好模板的定位基準工作。首先按測量放線圖引測控制軸線,并據此引出所有的柱、墻的軸線,并根據軸線和施工圖用墨線彈出模板的邊線和內、外側控制線(200mm控制線),以便于模板的安裝和校正。(3)做好標高測量工作用水準儀將
10、+100cm標高控制線引測到模板安裝位置,以便于進行模板施工的標高控制。(4)做好報驗工作豎向鋼筋綁扎完畢,水電預埋、箱盒、預埋件、門窗洞口預埋完畢,檢查保護層厚度應滿足要求,辦完隱蔽工程驗收手續。(5)在進行底板或樓板混凝土澆筑時應預埋鋼環,以便進行豎向結構模板的支設。(6)進行找平工作豎向結構模板承墊部位應預先找平,以保證模板的位置正確,防止模板底部漏漿,可沿模板邊線用1:3水泥砂漿抹找平,但找平層不能深入截面內。(7)設置模板定位基準墻體底部可利用已經施工完畢的導墻,墻體上部和柱模可根據構件截面尺寸切割一定長度的鋼筋頭,電焊在主筋上(2D),作為定位筋,但嚴禁燒傷主筋;也可在墻、柱內根部
11、預埋短鋼筋,作定位焊接之用。(8)安裝墻體、柱、梁模板前應把模板面清理干凈,刷好隔離劑(不充許在模板就位后刷隔離劑,防止污染鋼筋及砼接觸面涂刷均勻,不得漏刷。)(9)墻、柱封模前,墻柱根部表面砼要剔鑿,出現石子并將浮漿、鋸末以及垃圾清走。3、模板固定及校正(1)柱模板使用48鋼管圍檁夾緊,圍檁與圍檁之間嚴格控制好間距。(2)墻、柱模板垂直度校正完畢,由技術員和質量員復核、驗收后使用48鋼管斜向剪力撐固定模板。(3)預留洞口,用九夾板制作,角部加設木方斜撐,四周用短鋼筋限位固定;預埋件、預留鋼套筒焊接點焊在墻柱鋼筋網上的“井”字形附加鋼筋上保證埋件位置正確。(4)梁底橫桿標高復核以后,組裝單片梁
12、底模板,位置由操作班組進行自檢,木工翻樣和技術員抽查,確定準確無誤后再安裝梁側模板。(5)跨度大于4m的梁,模板應按照施工規范和設計要求作2-3起拱。由于梁的起拱,側模的模板與模板之間拼縫,可能產生細小的縫隙,為了防止漏漿,在安裝側模時,要在模板的拼縫中填海綿條或用膠帶紙封堵。并注意梁的側模包住底模,底模龍骨包住側模。同時要注意梁與柱的交接處,梁的側模是否伸入柱子中。(6)平臺排架立管及部分水平牽管搭設好以后,在立管上引測出控制標高,根據標高拉統麻線控制大橫桿標高,由技術員復核標高后,再開始安裝擱柵。(7)平臺模板鋪設時遵循“從四周向中間、先大面后小面”的原則,模板拼縫要刨平刨直,縫寬要控制在
13、2mm以內,夾板四條邊與下部木方擱柵釘牢。模板拼縫超過2mm時,使用雙層膠帶紙粘貼;孔洞用木楔填塞,并將表面刨平。(8)樓梯位置、休息平臺標高、梯段厚度及長寬度、踏步長寬高及步數必須由技術員按照設計圖紙進行復核,確保正確無誤。每個梯段寬度內,必須設兩塊反三角木,反三角木用木方轎杠木及立木支吊。 (9)梁、樓板模板安裝注意事項:平臺模板底模擱柵設置時,接頭應互相錯開,保證平臺模板有足夠的剛度和強度。梁模拼裝時,保證木模拼接嚴密、平整,防止漏漿、夾肉。預留洞模板全部采用木模,并設好必要數量的水平撐,避免預留洞的位移及變形,并且加釘木蓋板,保證預留洞的整體剛度及施工中的安全。4、模板拆除(1)模板的
14、拆除符合下列規定:1)側模:在混凝土的強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后,方可拆除,拆模時混凝土強度應不小于1.2MP。2)底模:應在砼強度達到下列強度要求后,才能開始拆模:結構類型跨度砼強度板、梁、拱跨度2M50%2M跨度8M75%梁跨度8M75%承重結構跨度8M100%懸臂梁及懸臂板跨度2M100%跨度2M100%(2)模板拆除必須經現場主管核查符合有關條件要求后方可進行,已拆除模板及其支架的結構,只有在強度符合設計要求后,方可承受全部使用荷載;當使用荷載效應比設計荷載更為不利時,必須經過核算,并加設臨時支撐。(3)模板的拆除順序和方法,應按照配板的順序進行,遵循先支后拆,先非承
15、重部位,后承重部位以及自上而下的原則,拆模時嚴禁用大錘和撬棍硬砸硬撬。(4)拆模時,操作人員應站在安全處,以免發生安全事故,待片刻模板全部拆除后,方準將模板、配件、支架等運出堆放。(5)拆下的模板、配件等,嚴禁拋扔,要有人接應傳遞,按指定地點堆放,并做到及時清理,維修和涂刷好隔離劑,以備待用。六、模板施工質量標準(1)模板及其支撐必須有足夠的強度、剛度和穩定性,并不致發生不允許的下沉與變形,模板的內側面要嚴密,不得漏漿。(2)模板的穿墻螺栓應緊固可靠,澆筑時要防止沖擊洞口模板,保證洞口兩側砼下料對稱均勻。(3)模板施工質量偏差控制標準:序號項目名稱允許偏差(mm)檢查方法1每層垂直度3用2m托
16、線板2位置2尺量3上口高度2尺量4標高5拉線和尺量5表面平整度2用2m靠尺或楔形塞尺6墻軸線位移3尺量7預留管線中心線位移3拉線和尺量8預留洞中心線位移10拉線和尺量9預留洞截面內部尺寸10拉線和尺量10模板接縫寬度1.5拉線和尺量11預埋鋼板中心線位移3拉線和尺量七、模板施工質量通病與防治為防止質量通病,模板設計中特制定如下措施:序號項 目防 治 措 施1墻體爛根模板下口縫隙用木條、海棉條塞平,切忌將其伸入墻體位置2墻體不平、粘連墻體砼強度達到要求方可拆模,清理模板表面及涂刷隔離劑必須認真,且有專人驗收3垂直度偏差模板支撐時必須用線墜數次吊靠,支模完畢校正后如遇到較大沖撞,應重新用線墜復核校
17、正4墻體凹凸不平加強模板的維修、校正,并隨時檢修5墻體鋼筋移位大模板上口設置卡子并采取措施控制保護層厚度,加強成品保護6門、窗洞偏斜門、窗洞口角部用角鋼,洞口設木方做成水平、豎向及角部支撐7墻體陰角不方正、不垂直應及時修理好模板、陰角處的角模,支撐時控制其垂直度偏差,并固定牢固,陰角模與墻體模板之間接縫要用海綿條及膠帶封堵8外墻上下層接槎不平漏漿確保模板支撐架的牢固,下口用海棉條封堵。八、模板支撐體系計算書1、柱模板計算書柱模板的計算依據建筑施工手冊第四版、建筑施工計算手冊江正榮著、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、混凝土結構設計規范GB50010-2002、鋼結構設計規范(GB
18、 50017-2003)等規范編制。柱模板的背部支撐由兩層(木楞或鋼楞)組成,第一層為直接支撐模板的豎楞,用以支撐混凝土對模板的側壓力;第二層為支撐豎楞的柱箍,用以支撐豎楞所受的壓力;柱箍之間用對拉螺栓相互拉接,形成一個完整的柱模板支撐體系。柱截面寬度B(mm):1050.00;柱截面高度H(mm):1050.00;柱模板的總計算高度:H = 5.10m;根據規范,當采用溜槽、串筒或導管時,傾倒混凝土產生的荷載標準值為2.00kN/m2;1)參數信息基本參數柱截面寬度B方向對拉螺栓數目:1;柱截面寬度B方向豎楞數目:7;柱截面高度H方向對拉螺栓數目:1;柱截面高度H方向豎楞數目:6;對拉螺栓直
19、徑(mm):M12;柱箍信息柱箍材料:鋼楞;截面類型:圓鋼管483.0;鋼楞截面慣性矩I(cm4):10.78;鋼楞截面抵抗矩W(cm3):4.49;柱箍的間距(mm):250;柱箍肢數:2;豎楞信息豎楞材料:木楞;寬度(mm):40.00;高度(mm):80.00;豎楞肢數:2;面板參數面板類型:竹膠合板;面板厚度(mm):15.00;面板彈性模量(N/mm2):9500.00;面板抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪強度設計值(N/mm2):1.50;木方和鋼楞方木抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;方木彈性模量E(N/mm2):9500.00;方木抗剪強度設計
20、值ft(N/mm2):1.50;鋼楞彈性模量E(N/mm2):210000.00;鋼楞抗彎強度設計值fc(N/mm2):205.00; 柱模板設計示意圖 計算簡圖2)柱模板荷載標準值計算按施工手冊,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 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝時間,取6.0h; T - 混凝土的入模溫度,取20; V - 混凝土的澆筑速度,取2.500m/h; H - 模板計算高度,取5.550m; 1- 外加劑影響修正系數,取1.200; 2- 混凝土坍落度影響修正系數,取1.150。根據以上兩個公式計算
21、的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F;分別為 69.125 kN/m2、117.600 kN/m2,取較小值69.125 kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側壓力標準值 F1=69.125kN/m2;傾倒混凝土時產生的荷載標準值 F2= 2.000 kN/m2。3)柱模板面板的計算模板結構構件中的面板屬于受彎構件,按簡支梁或連續梁計算。本工程中取柱截面寬度B方向和H方向中豎楞間距最大的面板作為驗算對象,進行強度、剛度計算。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載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。由前述參數信息可知,柱截面高度H方向豎楞間距最大,為l= 232 mm,
22、且豎楞數為 7,面板為大于 3 跨,因此柱截面高度H方向面板按均布荷載作用下下的三跨連續梁進行計算面板計算簡圖面板抗彎強度驗算對柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續梁用下式計算最大跨中彎距: 其中, M-面板計算最大彎距(N.mm); l-計算跨度(豎楞間距): L =262.0mm; q-作用在模板上的側壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.269.130.250.90=18. 66kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.250.90=0.630kN/m,式中,0.90為按施工手冊取用的臨時結構折減系數。 q = q1 + q2 =18.664
23、+0.630=19.294kN/m;面板的最大彎距:M =0.119.294262262= 1.3105N.mm;面板最大應力按下式計算: 其中, -面板承受的應力(N/mm2); M -面板計算最大彎距(N.mm); W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面寬度,h:面板截面厚度; W= 25015.015.0/6=9.38103 mm3; f -面板的抗彎強度設計值(N/mm2); f=13.000N/mm2;面板的最大應力計算值: = M/W = 1.3105 / 9.38103 = 12.8N/mm2;面板的最大應力計算值 =11.077N/mm2 小于 面板的抗彎強度設計值 =13.
24、000N/mm2,滿足要求!面板抗剪驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,公式如下: 其中, -面板計算最大剪力(N); l-計算跨度(豎楞間距): l =232.0mm; q-作用在模板上的側壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.269.130.250.90=18.664kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.250.90=0.630kN/m,式中,0.90為按施工手冊取用的臨時結構折減系數。 q = q1 + q2 =18.664+0.630=19.294 kN/m;面板的最大剪力: = 0.619.294262 = 3033N;截面抗剪強度必
25、須滿足下式: 其中, -面板承受的剪應力(N/mm2); -面板計算最大剪力(N): = 2685.690N; b-構件的截面寬度(mm):b = 250mm ; hn-面板厚度(mm):hn = 15.0mm ; fv-面板抗剪強度設計值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;面板截面受剪應力計算值: =33033/(225015.0)=1.2N/mm2;面板截面抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;面板截面的受剪應力 =1.074N/mm2 小于 面板截面抗剪強度設計值 fv=1.500N/mm2,滿足要求!面板撓度驗算最大撓度按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,撓度計算
26、公式如下: 其中, -面板最大撓度(mm); q-作用在模板上的側壓力線荷載(kN/m): q = 69.130.2517.28 kN/m; l-計算跨度(豎楞間距): l =232.0mm ; E-面板彈性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I-面板截面的慣性矩(mm4); I= 25015.015.015.0/12 = 7.03104 mm4;面板最大容許撓度: = 262/ 250 = 1.048 mm;面板的最大撓度計算值: = 0.67717.28232.04/(1009500.07.03104) = 0.507 mm;面板的最大撓度計算值 =0.507mm
27、小于 面板最大容許撓度設計值 = 1.048mm,滿足要求!4)豎楞方木的計算模板結構構件中的豎楞(小楞)屬于受彎構件,按連續梁計算。本工程柱高度為5.1m,柱箍間距為250mm,豎楞為大于 3 跨,因此按均布荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,豎楞采用木楞,寬度40mm,高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 408080/6 = 42.67cm3;I = 40808080/12 = 170.67cm4; 豎楞方木計算簡圖抗彎強度驗算支座最大彎矩計算公式: 其中, M-豎楞計算最大彎距(N.mm); l-計算跨度(柱箍間距): l =250.0mm; q-作用在豎楞上的線荷
28、載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.269.130.230.90=16.947kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.230.90=0.572kN/m; q = (16.947+0.572)/2=8.759 kN/m;豎楞的最大彎距:M =0.18.759250.0250.0= 5.47104N.mm; 其中, -豎楞承受的應力(N/mm2); M -豎楞計算最大彎距(N.mm); W -豎楞的截面抵抗矩(mm3),W=4.27104; f -豎楞的抗彎強度設計值(N/mm2); f=13.000N/mm2;豎楞的最大應力計算值: = M/W = 5.47104
29、/4.27104 = 1.283N/mm2;豎楞的最大應力計算值 =1.283N/mm2 小于 豎楞的抗彎強度設計值 =13.000N/mm2,滿足要求!抗剪驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,公式如下: 其中, -豎楞計算最大剪力(N); l-計算跨度(柱箍間距): l =250.0mm; q-作用在模板上的側壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.269.130.230.90=16.947kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.230.90=0.572kN/m; q = (16.947+0.572)/2=8.759 kN/m;豎楞的最大剪力:
30、= 0.68.759250.0 = 1313.904N;截面抗剪強度必須滿足下式: 其中, -豎楞截面最大受剪應力(N/mm2); -豎楞計算最大剪力(N): = 1313.904N; b-豎楞的截面寬度(mm):b = 40.0mm ; hn-豎楞的截面高度(mm):hn = 80.0mm ; fv-豎楞的抗剪強度設計值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;豎楞截面最大受剪應力計算值: =31313.904/(240.080.0)=0.616N/mm2;豎楞截面抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;豎楞截面最大受剪應力計算值 =0.616N/mm2 小于 豎楞截面抗剪強度
31、設計值 fv=1.50N/mm2,滿足要求!撓度驗算最大撓度按三跨連續梁計算,公式如下: 其中, -豎楞最大撓度(mm); q-作用在豎楞上的線荷載(kN/m): q =69.130.23 = 15.69 kN/m; l-計算跨度(柱箍間距): l =250.0mm ; E-豎楞彈性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I-豎楞截面的慣性矩(mm4),I=1.71106;豎楞最大容許撓度: = 250/250 = 1.000mm;豎楞的最大撓度計算值: = 0.67715.69250.04/(1009500.01.71106) = 0.026 mm;豎楞的最大撓度計算值
32、=0.026mm 小于 豎楞最大容許撓度 =1.000mm ,滿足要求!5)B方向柱箍的計算本算例中,柱箍采用鋼楞,截面類型為圓鋼管483.0;截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:鋼柱箍截面抵抗矩 W = 4.49 cm3;鋼柱箍截面慣性矩 I = 10.78 cm4;柱箍為2 跨,按集中荷載二跨連續梁計算(附計算簡圖): B方向柱箍計算簡圖其中 P - -豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN),豎楞距離取B方向的; P = (1.2 69.130.90 + 1.4 2.000.90)0.227 0.25/2 = 2.19 kN; B方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N = 9.332 kN;
33、B方向柱箍彎矩圖(kN.m)最大彎矩: M = 0.692 kN.m; B方向柱箍變形圖(kN.m)最大變形: V = 0.878 mm;柱箍抗彎強度驗算柱箍截面抗彎強度驗算公式 其中 ,柱箍桿件的最大彎矩設計值: M = 0.69 kN.m; 彎矩作用平面內柱箍截面抵抗矩: W = 4.49 cm3;B邊柱箍的最大應力計算值: = 146.72 N/mm2;柱箍的抗彎強度設計值: f = 205.000 N/mm2;B邊柱箍的最大應力計算值 =146.72N/mm2 小于 柱箍的抗彎強度設計值 f=205.000N/mm2,滿足要求!柱箍撓度驗算經過計算得到: = 0.878 mm;柱箍最大
34、容許撓度: = 700.0 / 250 = 2.800 mm;柱箍的最大撓度 =0.878mm 小于 柱箍最大容許撓度 =2.800mm,滿足要求!6)B方向對拉螺栓的計算計算公式如下: 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170.000 N/mm2;查表得: 對拉螺栓的型號: M12 ; 對拉螺栓的有效直徑: 9.85 mm; 對拉螺栓的有效面積: A= 76.00 mm2;對拉螺栓所受的最大拉力: N = 9.332 kN。對拉螺栓最大容許拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.920 kN;對
35、拉螺栓所受的最大拉力 N=9.332kN 小于 對拉螺栓最大容許拉力值 N=12.920kN,對拉螺栓強度驗算滿足要求!7)H方向柱箍的計算本工程中,柱箍采用鋼楞,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本工程中,柱箍采用鋼楞,截面類型為圓鋼管483.0;截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:鋼柱箍截面抵抗矩 W = 4.49cm3;鋼柱箍截面慣性矩 I = 107.80cm4;柱箍為2 跨,按二跨連續梁計算(附計算簡圖): H方向柱箍計算簡圖其中 P - 豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN),豎楞距離取H方向的; P = (1.269.130.90+1.42.000.90)0.232 0.25/2 =
36、 2.24 kN; H方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N = 8.041 kN; H方向柱箍彎矩圖(kN.m)最大彎矩: M = 0.570 kN.m; H方向柱箍變形圖(kN.m)最大變形: V = 0.498 mm;柱箍抗彎強度驗算柱箍截面抗彎強度驗算公式: 其中, 柱箍桿件的最大彎矩設計值: M = 0.57 kN.m; 彎矩作用平面內柱箍截面抵抗矩: W = 4.49 cm3;H邊柱箍的最大應力計算值: = 120.806 N/mm2;柱箍的抗彎強度設計值: f = 205.000 N/mm2;H邊柱箍的最大應力計算值 =120.806N/mm2 小于 柱箍的抗彎強度設計值 f=2
37、05.000N/mm2,滿足要求!柱箍撓度驗算經過計算得到: V = 0.498 mm;柱箍最大容許撓度: V = 600.000 / 250 = 2.400 mm;柱箍的最大撓度 V =0.498mm 小于 柱箍最大容許撓度 V=2.400mm,滿足要求!8)H方向對拉螺栓的計算驗算公式如下: 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170.000 N/mm2;查表得: 對拉螺栓的直徑: M12 ; 對拉螺栓有效直徑: 9.85 mm; 對拉螺栓有效面積: A= 76.00 mm2;對拉螺栓最大容許拉力值: N = 1.
38、701057.6010-5 = 12.920 kN;對拉螺栓所受的最大拉力: N = 8.041 kN。對拉螺栓所受的最大拉力: N=8.041kN 小于 N=12.920kN,對拉螺栓強度驗算滿足要求!2、墻模板計算書墻模板的計算參照建筑施工手冊第四版、建筑施工計算手冊江正榮著、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、混凝土結構設計規范GB50010-2002、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等規范。墻模板的背部支撐由兩層龍骨(木楞或鋼楞)組成:直接支撐模板的為次龍骨,即內龍骨;用以支撐內層龍骨的為主龍骨,即外龍骨。組裝墻體模板時,通過穿墻螺栓將墻體兩側模板拉結,每個穿墻
39、螺栓成為主龍骨的支點。根據規范,當采用溜槽、串筒或導管時,傾倒混凝土產生的荷載標準值為2.00kN/m2;1)參數信息基本參數次楞(內龍骨)間距(mm):200;穿墻螺栓水平間距(mm):400;主楞(外龍骨)間距(mm):400;穿墻螺栓豎向間距(mm):400;對拉螺栓直徑(mm):M12;主楞信息龍骨材料:鋼楞;截面類型:圓鋼管483.0;鋼楞截面慣性矩I(cm4):10.78;鋼楞截面抵抗矩W(cm3):4.49;主楞肢數:2;次楞信息龍骨材料:木楞;寬度(mm):40.00;高度(mm):80.00;次楞肢數:1;面板參數面板類型:竹膠合板;面板厚度(mm):15.00;面板彈性模量
40、(N/mm2):9500.00;面板抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪強度設計值(N/mm2):1.50;木方和鋼楞方木抗彎強度設計值fc(N/mm2):13.00;方木彈性模量E(N/mm2):9500.00;方木抗剪強度設計值ft(N/mm2):1.50;鋼楞彈性模量E(N/mm2):210000.00;鋼楞抗彎強度設計值fc(N/mm2):205.00; 墻模板設計簡圖2)墻模板荷載標準值計算按施工手冊,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 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝時間,取6.00
41、0h; T - 混凝土的入模溫度,取20.000; V - 混凝土的澆筑速度,取2.500m/h; H - 模板計算高度,取4.900m; 1- 外加劑影響修正系數,取1.000; 2- 混凝土坍落度影響修正系數,取1.150。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 57.604 kN/m2、117.600 kN/m2,取較小值57.604 kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側壓力標準值 F1=57.604kN/m2;傾倒混凝土時產生的荷載標準值 F2= 2.000 kN/m2。3)墻模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。按規范規定,強
42、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,按支撐在內楞上的三跨連續梁計算。 面板計算簡圖抗彎強度驗算跨中彎矩計算公式如下: 其中, M-面板計算最大彎距(N.mm); l-計算跨度(內楞間距): l =200.0mm; q-作用在模板上的側壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.257.600.400.90=24.885kN/m,其中0.90為按施工手冊取的臨時結構折減系數。 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.400.90=1.008kN/m; q = q1 + q2 =24.
43、885+1.008=25.893 kN/m;面板的最大彎距:M =0.125.893200.0200.0= 1.04105N.mm;按以下公式進行面板抗彎強度驗算: 其中, -面板承受的應力(N/mm2); M -面板計算最大彎距(N.mm); W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面寬度,h:面板截面厚度; W= 40015.015.0/6=1.50104 mm3; f -面板截面的抗彎強度設計值(N/mm2); f=13.000N/mm2;面板截面的最大應力計算值: = M/W = 1.04105 / 1.50104 = 6.905N/mm2;面板截面的最大應力計算值 =6.905N/mm
44、2 小于 面板截面的抗彎強度設計值 f=13.000N/mm2,滿足要求!抗剪強度驗算計算公式如下: 其中,-面板計算最大剪力(N); l-計算跨度(豎楞間距): l =200.0mm; q-作用在模板上的側壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.257.600.400.90=24.885kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.400.90=1.008kN/m; q = q1 + q2 =24.885+1.008=25.893 kN/m;面板的最大剪力: = 0.625.893200.0 = 3107.151N;截面抗剪強度必須滿足: 其中, -面板截面的最
45、大受剪應力(N/mm2); -面板計算最大剪力(N): = 3107.151N; b-構件的截面寬度(mm):b = 400mm ; hn-面板厚度(mm):hn = 15.0mm ; fv-面板抗剪強度設計值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值: T =33107.151/(240015.0)=0.777N/mm2;面板截面抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪應力計算值 T=0.777N/mm2 小于 面板截面抗剪強度設計值 T=1.500N/mm2,滿足要求!撓度驗算根據規范,剛度驗算采用標準荷載,同時不考慮振動荷載作
46、用。撓度計算公式如下: 其中,q-作用在模板上的側壓力線荷載: q = 57.600.40 = 23.04N/mm; l-計算跨度(內楞間距): l = 200.00mm; E-面板的彈性模量: E = 9500.00N/mm2; I-面板的截面慣性矩: I = 40.001.501.501.50/12=11.25cm4;面板的最大允許撓度值: = 0.800mm;面板的最大撓度計算值: = 0.67723.04200.004/(1009500.001.13105) = 0.234 mm;面板的最大撓度計算值: =0.234mm 小于等于面板的最大允許撓度值 =0.800mm,滿足要求!4)墻
47、模板內外楞的計算(A).內楞(木或鋼)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。本工程中,內龍骨采用木楞,寬度40mm,高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 408080/6 = 42.67cm3;I = 40808080/12 = 170.67cm4; 內楞計算簡圖內楞的抗彎強度驗算內楞跨中最大彎矩按下式計算: 其中, M-內楞跨中計算最大彎距(N.mm); l-計算跨度(外楞間距): l =400.0mm; q-作用在內楞上的線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.257.600.200.90=12.442kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q
48、2: 1.42.000.200.90=0.504kN/m,其中,0.90為折減系數。 q =(12.442+0.504)/1=12.946 kN/m;內楞的最大彎距:M =0.112.946400.0400.0= 2.07105N.mm;內楞的抗彎強度應滿足下式: 其中, -內楞承受的應力(N/mm2); M -內楞計算最大彎距(N.mm); W -內楞的截面抵抗矩(mm3),W=4.27104; f -內楞的抗彎強度設計值(N/mm2); f=13.000N/mm2;內楞的最大應力計算值: = 2.07105/4.27104 = 4.855 N/mm2;內楞的抗彎強度設計值: f = 13.
49、000N/mm2;內楞的最大應力計算值 = 4.855 N/mm2 小于 內楞的抗彎強度設計值 f=13.000N/mm2,滿足要求!內楞的抗剪強度驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,公式如下: 其中, V內楞承受的最大剪力; l-計算跨度(外楞間距): l =400.0mm; q-作用在內楞上的線荷載,它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.257.600.200.90=12.442kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.000.200.90=0.504kN/m,其中,0.90為折減系數。 q = (q1 + q2)/2 =(12.442+0.504)/1=12.9
50、46 kN/m;內楞的最大剪力: = 0.612.946400.0 = 3107.151N;截面抗剪強度必須滿足下式: 其中, -內楞的截面的最大受剪應力(N/mm2); -內楞計算最大剪力(N): = 3107.151N; b-內楞的截面寬度(mm):b = 40.0mm ; hn-內楞的截面高度(mm):hn = 80.0mm ; fv-內楞的抗剪強度設計值(N/mm2): = 1.500 N/mm2;內楞截面的受剪應力計算值: fv =33107.151/(240.080.0)=1.456N/mm2;內楞截面的抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;內楞截面的受剪應力計算值 =1.
51、456N/mm2 小于 內楞截面的抗剪強度設計值 fv=1.50N/mm2,滿足要求!內楞的撓度驗算根據建筑施工計算手冊,剛度驗算采用荷載標準值,同時不考慮振動荷載作用。 撓度驗算公式如下: 其中, -內楞的最大撓度(mm); q-作用在內楞上的線荷載(kN/m): q = 57.600.20/1=11.52 kN/m; l-計算跨度(外楞間距): l =400.0mm ; E-內楞彈性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I-內楞截面慣性矩(mm4),I=1.71106;內楞的最大撓度計算值: = 0.67711.52/1400.004/(1009500.001.711
52、06) = 0.123 mm;內楞的最大容許撓度值: = 1.600mm;內楞的最大撓度計算值 =0.123mm 小于 內楞的最大容許撓度值 =1.600mm,滿足要求!(B).外楞(木或鋼)承受內楞傳遞的荷載,按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,外龍骨采用鋼楞,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面類型為圓鋼管483.0;外鋼楞截面抵抗矩 W = 4.49cm3;外鋼楞截面慣性矩 I = 10.78cm4; 外楞計算簡圖外楞抗彎強度驗算外楞跨中彎矩計算公式: 其中,作用在外楞的荷載: P = (1.257.60+1.42.00)0.200.40/2=2.59kN; 外楞計算跨度(對
53、拉螺栓水平間距): l = 400mm;外楞最大彎矩:M = 0.1752589.29400.00= 1.81105 N/mm;強度驗算公式: 其中, - 外楞的最大應力計算值(N/mm2) M - 外楞的最大彎距(N.mm);M = 1.81105 N/mm W - 外楞的凈截面抵抗矩; W = 4.49103 mm3; f -外楞的強度設計值(N/mm2),f =205.000N/mm2;外楞的最大應力計算值: = 1.81105/4.49103 = 40.368 N/mm2;外楞的抗彎強度設計值: f = 205.000N/mm2;外楞的最大應力計算值 =40.368N/mm2 小于 外
54、楞的抗彎強度設計值 f=205.000N/mm2,滿足要求!外楞的抗剪強度驗算公式如下: 其中, -外楞計算最大剪力(N); l-計算跨度(水平螺栓間距間距): l =400.0mm; P-作用在外楞的荷載: P = (1.257.60+1.42.00)0.200.40/2=2.589kN;外楞的最大剪力: = 0.652589.293 = 6.73102N;外楞截面抗剪強度必須滿足: 其中, -外楞截面的受剪應力計算值(N/mm2); -外楞計算最大剪力(N): = 6.73102N; b-外楞的截面寬度(mm):b = 80.0mm ; hn-外楞的截面高度(mm):hn = 100.0m
55、m ; fv-外楞的抗剪強度設計值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;外楞截面的受剪應力計算值: =36.73102/(280.0100.0)=0.126N/mm2;外楞的截面抗剪強度設計值: fv=1.500N/mm2;外楞截面的抗剪強度設計值: fv=1.50N/mm2;外楞截面的受剪應力計算值 =0.126N/mm2 小于 外楞截面的抗剪強度設計值 fv=1.50N/mm2,滿足要求!外楞的撓度驗算 根據建筑施工計算手冊,剛度驗算采用荷載標準值,同時不考慮振動荷載作用。撓度驗算公式如下: 其中, -外楞最大撓度(mm); P-內楞作用在支座上的荷載(kN/m):P = 57
56、.600.200.40/22.30 kN/m; l-計算跨度(水平螺栓間距): l =400.0mm ; E-外楞彈性模量(N/mm2):E = 210000.00 N/mm2 ; I-外楞截面慣性矩(mm4),I=1.08105;外楞的最大撓度計算值: = 1.1464.61100/2400.003/(100210000.001.08105) = 0.075mm;外楞的最大容許撓度值: = 1.600mm;外楞的最大撓度計算值 =0.075mm 小于 外楞的最大容許撓度值 =1.600mm,滿足要求!5)穿墻螺栓的計算計算公式如下: 其中 N - 穿墻螺栓所受的拉力; A - 穿墻螺栓有效面
57、積 (mm2); f - 穿墻螺栓的抗拉強度設計值,取170.000 N/mm2;查表得:穿墻螺栓的型號: M12 ;穿墻螺栓有效直徑: 9.85 mm;穿墻螺栓有效面積: A = 76 mm2;穿墻螺栓最大容許拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.920 kN;穿墻螺栓所受的最大拉力: N =57.6040.4000.400 = 9.217 kN。穿墻螺栓所受的最大拉力 N=9.217kN 小于 穿墻螺栓最大容許拉力值 N=12.920kN,滿足要求!3、模板高支撐架計算書高支撐架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、混凝土結構設計規
58、范GB50010-2002、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等規范編制。因本工程梁支架高度大于4米,根據有關文獻建議,如果僅按規范計算,架體安全性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了施工技術2002(3):扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全中的部分內容。1)參數信息:腳手架參數橫向間距或排距(m):0.80;縱距(m):0.80;步距(m):1.50;立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.10;腳手架搭設高度(m):5.35;采用的鋼管(mm):483.0 ;扣件連接方式:雙扣件,考慮扣件的保養情況,扣件抗滑承載力系數:0.80
59、;板底支撐連接方式:方木支撐;荷載參數模板與木板自重(kN/m2):0.350;混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000;樓板澆筑厚度(m):0.180;施工均布荷載標準值(kN/m2):3.000;木方參數木方彈性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000;木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.400;木方的間隔距離(mm):250.000;木方的截面寬度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):80.00; 圖2 樓板支撐架荷載計算單元2)模板支撐方木的計算:方木按照簡支梁計算,其慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=4.0008.0008.
60、000/6 = 42.67 cm3;I=4.0008.0008.0008.000/12 = 170.67 cm4; 方木楞計算簡圖荷載的計算:(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m):q1= 25.0000.2500.180 = 1.125 kN/m;(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.3500.250 = 0.088 kN/m ;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN):p1 = (3.000+2.000)0.8000.250 = 1.000 kN;方木抗彎強度驗算: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: 均布荷載 q = 1.2(1
61、.125 + 0.088) = 1.455 kN/m;集中荷載 p = 1.41.000=1.400 kN;最大彎距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.4000.800 /4 + 1.4550.8002/8 = 0.396 kN.m;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.400/2 + 1.4550.800/2 = 1.282 kN ;方木的最大應力值 = M / w = 0.396106/42.667103 = 9.291 N/mm2;方木抗彎強度設計值 f=13.0 N/mm2;方木的最大應力計算值為 9.291 N/mm2 小于 方木的抗彎強度設計值 13.0 N/m
62、m2,滿足要求!方木抗剪驗算:最大剪力的計算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: V = 0.8001.455/2+1.400/2 = 1.282 kN;方木受剪應力計算值 T = 3 1282.000/(2 40.000 80.000) = 0.601 N/mm2;方木抗剪強度設計值 T = 1.400 N/mm2;方木受剪應力計算值為 0.601 N/mm2 小于 方木的抗剪強度設計值 1.400 N/mm2,滿足要求!方木撓度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和,計算公式如下: 均布荷載 q = q
63、1 + q2 = 1.125+0.088=1.212 kN/m;集中荷載 p = 1.000 kN;方木最大撓度計算值 V= 51.212800.0004 /(3849500.0001706666.67) +1000.000800.0003 /( 489500.0001706666.67) = 1.057 mm;方木最大允許撓度值 V= 800.000/250=3.200 mm;方木的最大撓度計算值 1.057 mm 小于 方木的最大允許撓度值 3.200 mm,滿足要求!3)木方支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算;集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力,P = 1.4550.8
64、00 + 1.400 = 2.564 kN; 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管計算變形圖(kN.m) 支撐鋼管計算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.690 kN.m ;最大變形 Vmax = 1.331 mm ;最大支座力 Qmax = 9.099 kN ;鋼管最大應力 = 0.690106/4490.000=153.580 N/mm2 ;鋼管抗壓強度設計值 f=205.000 N/mm2 ;支撐鋼管的計算最大應力計算值 153.580 N/mm2 小于 鋼管的抗壓強度設計值 205.000 N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于800.000/150
65、與10 mm,滿足要求!4)扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN 。縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值 R= 9.099 kN;R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 5)模板支架立桿荷載標準值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)腳手架的自重(kN): NG1 = 0.1294.620 = 0.596 kN;鋼管的自重計算參照扣件式規范附錄A。(
66、2)模板的自重(kN): NG2 = 0.3500.8000.800 = 0.224 kN;(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN): NG3 = 25.0000.1800.8000.800 = 2.880 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.700 kN;活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。經計算得到,活荷載標準值 NQ = (3.000+2.000 ) 0.8000.800 = 3.200 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.921 kN;6)立桿的穩定性計算:立桿的穩定性計算公式: 其中 N
67、- 立桿的軸心壓力設計值(kN) :N = 8.921 kN; - 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 查表得到; i - 計算立桿的截面回轉半徑(cm) :i = 1.59 cm; A - 立桿凈截面面積(cm2):A = 4.24 cm2; W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; - 鋼管立桿最大應力計算值 (N/mm2); f- 鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205.000 N/mm2; L0- 計算長度 (m);如果完全參照扣件式規范,按下式計算 l0 = h+2a k1- 計算長度附加系數,取值為1.155; u - 計算長度系數,參照扣件式規范
68、表;u = 1.700; a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.100 m;上式的計算結果:立桿計算長度 L0 = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m; L0/i = 1700.000 / 15.900 = 107.000 ;由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.537 ;鋼管立桿的最大應力計算值 ;=8920.530/(0.537424.000) = 39.179 N/mm2;鋼管立桿的最大應力計算值 = 39.179 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2,滿足要求!如果考
69、慮到高支撐架的安全因素,適宜由下式計算l0 = k1k2(h+2a) k1 - 計算長度附加系數按照表1取值1.243;k2 - 計算長度附加系數,h+2a = 1.700 按照表2取值1.002 ;上式的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.002(1.500+0.1002) = 2.117 m; Lo/i = 2117.326 / 15.900 = 133.000 ;由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.381 ;鋼管立桿的最大應力計算值 ;=8920.530/(0.381424.000) = 55.220 N/mm2;鋼管立桿
70、的最大應力計算值 = 55.220 N/mm2 小于 鋼管立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2,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。 以上表參照 杜榮軍:扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全。7)梁和樓板模板高支撐架的構造和施工要求工程經驗:除了要遵守扣件架規范的相關要求外,還要考慮以下內容模板支架的構造要求:a.梁板模板高支撐架可以根據設計荷載采用單立桿或雙立桿;b.立桿之間必須按步距滿設雙向水平桿,確保兩方向足夠的設計剛度;c.梁和樓板荷載相差較大時,可以采用不同的立桿間距,但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。立桿步距的設計:
71、a.當架體構造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時,可以采用等步距設置;b.當中部有加強層或支架很高,軸力沿高度分布變化較大,可采用下小上大的變步距設置,但變化不要過多;c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜,不宜超過1.5m。整體性構造層的設計:a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時,需要設置整體性單或雙水平加強層;b.單水平加強層可以每4-6米沿水平結構層設置水平斜桿或剪刀撐,且須與立桿連接,設置斜桿層數要大于水平框格總數的1/3;c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設置,四周和中部每10-15m設豎向斜桿,使其具有較大剛度和變形約束的空間結構層;d.在任何情況下,高支撐架的頂
72、部和底部(掃地桿的設置層)必須設水平加強層。剪刀撐的設計:a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐;b.中部可根據需要并依構架框格的大小,每隔10-15m設置。頂部支撐點的設計:a.最好在立桿頂部設置支托板,其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm;b.頂部支撐點位于頂層橫桿時,應靠近立桿,且不宜大于200mm;c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應進行抗滑驗算,當設計荷載N12kN時,可用雙扣件;大于12kN時應用頂托方式。支撐架搭設的要求:a.嚴格按照設計尺寸搭設,立桿和水平桿的接頭均應錯開在不同的框格層中設置;b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規范的要求;c.確保每個扣件和鋼管的
73、質量是滿足要求的,每個扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m,鋼管不能選用已經長期使用發生變形的;d.地基支座的設計要滿足承載力的要求。施工使用的要求:a.精心設計混凝土澆筑方案,確保模板支架施工過程中均衡受載,最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式;b.嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載,對出現的超過最大荷載要有相應的控制措施,鋼筋等材料不能在支架上方堆放;c.澆筑過程中,派人檢查支架和支承情況,發現下沉、松動和變形情況及時解決。4、梁模板計算書由于在整個框支層施工4.2 m9.55m進行施工,所以大梁的計算也分梁底支撐結構體系和梁側支撐體系兩部分進行考慮:在此處只對KZL6 850X1800
74、mm大梁進行計算。A梁底支撐結構體系計算:高支撐架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、混凝土結構設計規范GB50010-2002、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等規范編制。梁段: KZL6 1)參數信息模板支撐及構造參數梁截面寬度 B(m):0.85;梁截面高度 D(m):1.8;混凝土板厚度(mm):180.00;立桿沿梁跨度方向間距La(m):0.40;立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.10;立桿步距h(m):1.50;板底承重立桿橫向間距或排距Lb(m):0.80;梁支撐架搭設高度
75、H(m):3.3;梁兩側立桿間距(m):1.40;承重架支撐形式:梁底支撐小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立桿根數:2;采用的鋼管類型為483;立桿承重連接方式:雙扣件,考慮扣件質量及保養情況,取扣件抗滑承載力折減系數:0.80;荷載參數模板自重(kN/m2):0.35;鋼筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷載標準值(kN/m2):2.5;新澆混凝土側壓力標準(kN/m2):48.0;傾倒混凝土側壓力(kN/m2):2.0;振搗混凝土荷載標準值(kN/m2):2.0;材料參數木材品種:柏木;木材彈性模量E(N/mm2):10000.0;木材抗彎強度設計值fm(N/mm2):17.0;木材
76、抗剪強度設計值fv(N/mm2):1.7;面板類型:膠合面板;面板彈性模量E(N/mm2):9500.0;面板抗彎強度設計值fm(N/mm2):13.0;梁底模板參數梁底方木截面寬度b(mm):40.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底縱向支撐根數:5;面板厚度(mm):15.0;2)梁底模板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和撓度。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。強度驗算要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;撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中,面板的截面慣
77、性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 4001515/6 = 1.50104mm3; I = 400151515/12 = 1.13105mm4;抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算: 其中, - 梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2); M - 計算的最大彎矩 (kNm); l-計算跨度(梁底支撐間距): l =200.00mm; q - 作用在梁底模板的均布荷載設計值(kN/m);新澆混凝土及鋼筋荷載設計值:q1: 1.2(24.00+1.50)0.402.000.90=22.03kN/m;模板結構自重荷載:q2:1.20.350.400.90=0.15kN/m;振搗混凝土時產生的荷
78、載設計值:q3: 1.42.000.400.90=1.01kN/m;q = q1 + q2 + q3=22.03+0.15+1.01=23.19kN/m;跨中彎矩計算公式如下: Mmax = 0.1023.1910.22=0.093kNm; =0.093106/1.50104=6.184N/mm2;梁底模面板計算應力 =6.184 N/mm2 小于 梁底模面板的抗壓強度設計值 f=13N/mm2,滿足要求!撓度驗算根據建筑施工計算手冊剛度驗算采用標準荷載,同時不考慮振動荷載作用。最大撓度計算公式如下: 其中,q-作用在模板上的壓力線荷載: q =((24.0+1.50)1.8+0.35)0.4
79、0= 18.5KN/m; l-計算跨度(梁底支撐間距): l =200.00mm; E-面板的彈性模量: E = 9500.0N/mm2;面板的最大允許撓度值: =200.00/250 = 0.800mm;面板的最大撓度計算值: = 0.67718.5200/(10095001.13105)=0.187mm;面板的最大撓度計算值: =0.208mm 小于 面板的最大允許撓度值: = 200 / 250 = 0.8mm,滿足要求!3)梁底支撐的計算本工程梁底支撐采用方木。強度及抗剪驗算要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;撓度驗算只考慮模板結構自重、新
80、澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。荷載的計算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = (24+1.5)1.80.2=9.18kN/m;(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2 = 0.350.2(22+0.85)/ 0.85=0.4kN/m;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m):經計算得到,活荷載標準值 P1= (2.5+2)0.2=0.9 kN/m;方木的支撐力驗算靜荷載設計值 q = 1.29.18+1.20.4=11.48 kN/m;活荷載設計值 P = 1.40.9=1.26 kN/m; 方木計算簡圖方木按照三跨連續梁計算。 本算例中,方木的截面慣性矩I和截
81、面抵抗矩W分別為: W=488/6 = 42.67 cm3; I=4888/12 = 170.67 cm4;方木強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的設計值最不利分配的彎矩和,計算公式如下:線荷載設計值 q = 12.744+1.26=14.004 kN/m;最大彎距 M =0.1ql2= 0.112.740.40.4= 0.203 kN.m;最大應力 = M / W = 0.203106/42666.7 = 4.7N/mm2;抗彎強度設計值 f=13 N/mm2;方木的最大應力計算值 4.7 N/mm2 小于 方木抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!方木抗剪驗算:截面抗剪強度必須滿
82、足: 其中最大剪力: V = 0.612.740.4 = 3.057 kN; 方木受剪應力計算值 = 33.50/(24080) = 1.4N/mm2;方木抗剪強度設計值 = 1.7 N/mm2;方木的受剪應力計算值 1.4 N/mm2 小于 方木抗剪強度設計值 1.7 N/mm2,滿足要求!方木撓度驗算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和,計算公式如下: q = 9.18 + 0.4 = 9.58 kN/m;方木最大撓度計算值 = 0.99.584004 /(10010000170.667104)=0.09mm;方木的最大允許撓度 =0.4001000/250=1.600
83、 mm;方木的最大撓度計算值 = 0.09 mm 小于 方木的最大允許撓度 =1.6 mm,滿足要求!支撐鋼管的強度驗算支撐鋼管按照簡支梁的計算如下荷載計算公式如下:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m2):q1 = (24.000+1.500)2.000= 51.000 kN/m2;(2)模板的自重(kN/m2):q2 = 0.350 kN/m2;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m2):q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;q = 1.2(51.000 + 0.350 )+ 1.44.500 = 67.920 kN/m2;梁底支撐根數為 n,立桿
84、梁跨度方向間距為a, 梁寬為b,梁高為h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為P,梁側模板傳給鋼管的集中力為N 。當n=2時: 當n2時: 計算簡圖(kN) 變形圖(mm) 彎矩圖(kNm)經過連續梁的計算得到:支座反力 RA = RB=1.291 kN,中間支座最大反力Rmax=9.912;最大彎矩 Mmax=0.444 kN.m;最大撓度計算值 Vmax=0.436 mm;最大應力 =0.444106/4490=98.995 N/mm2;支撐抗彎設計強度 f=205 N/mm2;支撐鋼管的最大應力計算值 98.995 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗彎設計強度 205 N/mm2,滿足要求!4)扣件
85、抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN 。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取12.80 kN; R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;計算中R取最大支座反力,根據前面計算結果得到 R=9.912 kN;R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 5)立桿的穩定性計算:立桿的穩定性計算公式 梁兩側立桿穩定性驗算:其中 N
86、- 立桿的軸心壓力設計值,它包括: 水平鋼管的最大支座反力: N1 =1.291 kN ; 腳手架鋼管的自重: N2 = 1.20.1362.8=0.457 kN; 樓板的混凝土模板的自重: N3=1.2(0.80/2+(1.40-0.80)/2)0.400.35=0.118 kN; 樓板鋼筋混凝土自重荷載:N4=1.2(0.80/2+(1.40-0.80)/2)0.400.180(1.50+24.00)=1.542 kN; N =1.291+0.457+0.118+1.542=3.408 kN; - 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 查表得到; i - 計算立桿的截面回轉半徑 (c
87、m):i = 1.59; A - 立桿凈截面面積 (cm2): A = 4.24; W - 立桿凈截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; - 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2); f - 鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205 N/mm2; lo - 計算長度 (m);參照扣件式規范不考慮高支撐架,按下式計算 lo = k1uh k1 - 計算長度附加系數,取值為:1.155 ; u - 計算長度系數,參照扣件式規范表,u =1.7;上式的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.1551.71.5 = 2.945 m;Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185
88、 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.209 ;鋼管立桿受壓應力計算值 ;=3408.265/(0.209424) = 38.461 N/mm2;鋼管立桿穩定性計算 = 38.461 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!梁底受力最大的支撐立桿穩定性驗算:其中 N - 立桿的軸心壓力設計值,它包括: 梁底支撐最大支座反力: N1 =9.912 kN ; 腳手架鋼管的自重: N2 = 1.20.136(2.8-2)=0.457 kN; N =9.912+0.457=10.042 kN; - 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比
89、 lo/i 查表得到; i - 計算立桿的截面回轉半徑 (cm):i = 1.59; A - 立桿凈截面面積 (cm2): A = 4.24; W - 立桿凈截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; - 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2); f - 鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205 N/mm2; lo - 計算長度 (m);參照扣件式規范不考慮高支撐架,按下式計算 lo = k1uh k1 - 計算長度附加系數,取值為:1.155 ; u - 計算長度系數,參照扣件式規范表,u =1.7;上式的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.1551.71.5 = 2.945
90、 m;Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.209 ;鋼管立桿受壓應力計算值 ;=10042.295/(0.209424) = 113.324 N/mm2;鋼管立桿穩定性計算 = 113.324 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!B梁側支撐體系計算:1)參數信息梁側模板參數次楞間距(mm):200 ,主楞豎向根數:5;主楞間距為:200mm,200mm,200mm,200mm;穿梁螺栓水平間距(mm):400;穿梁螺栓直徑(mm):M12;主楞龍骨材料:鋼楞;截面
91、類型為圓鋼管483.0;主楞合并根數:2;次楞龍骨材料:木楞,寬度40mm,高度80mm;次楞合并根數:2;2)梁模板荷載標準值計算梁側模板荷載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載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。 其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/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)計算,得5.714h; T - 混凝土的入模溫度,取20.000; V - 混凝土的澆筑速度,取1.500m/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1.000m; 1- 外加劑影響修正系數,取1.200;
92、 2- 混凝土坍落度影響修正系數,取1.150。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;分別計算得 50.994 kN/m2、24.000 kN/m2,取較小值24.000 kN/m2作為本工程計算荷載。3)梁側模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。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載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。 面板計算簡圖(單位:mm)強度計算跨中彎矩計算公式如下: 其中,W - 面板的凈截面抵抗矩,W = 1002.12.1/6=73.5cm3; M - 面板的最大彎距(Nmm); - 面板的彎曲應力計算值(N/mm2) f -
93、面板的抗彎強度設計值(N/mm2);按以下公式計算面板跨中彎矩: 其中 ,q - 作用在模板上的側壓力,包括: 新澆混凝土側壓力設計值: q1= 1.22240.9=51.84kN/m; 傾倒混凝土側壓力設計值: q2= 1.4220.9=5.04kN/m;q = q1+q2 = 25.920+2.520 = 28.440 kN/m;計算跨度(內楞間距): l = 200mm;面板的最大彎距 M= 0.12528.442002 = 1.42105Nmm;經計算得到,面板的受彎應力計算值: = 1.42105 / 7.35104=1.935N/mm2;面板的抗彎強度設計值: f = 13N/mm
94、2;面板的受彎應力計算值 =1.935N/mm2 小于 面板的抗彎強度設計值 f=13N/mm2,滿足要求!撓度驗算 q-作用在模板上的側壓力線荷載標準值: q=56.88N/mm; l-計算跨度(內楞間距): l = 200mm; E-面板材質的彈性模量: E = 9500N/mm2; I-面板的截面慣性矩: I = 1001.51.51.5/12=28.12cm4;面板的最大撓度計算值: = 528.442004/(38495002.81105) = 0.444mm;面板的最大容許撓度值: = l/250 =200/250 = 0.8mm;面板的最大撓度計算值 =0.444mm 小于 面板
95、的最大容許撓度值 =0.8mm,滿足要求!4)梁側模板內外楞的計算內楞計算內楞(木或鋼)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。本工程中,龍骨采用木楞,截面寬度40mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 4822/6 = 85.33cm3;I = 4832/12 = 341.33cm4; 內楞計算簡圖a、內楞強度驗算強度驗算計算公式如下: 其中, - 內楞彎曲應力計算值(N/mm2); M - 內楞的最大彎距(Nmm); W - 內楞的凈截面抵抗矩; f - 內楞的強度設計值(N/mm2)。按以下公式計算內楞跨中彎矩: 其中,作用在內楞的荷載,q
96、= (1.2240.9+1.420.9)1=28.44kN/m; 內楞計算跨度(外楞間距): l = 200mm; 內楞的最大彎距: M=0.10128.44200.002= 1.15105Nmm; 最大支座力:R=1.128.440.2=6.257 kN;經計算得到,內楞的最大受彎應力計算值 = 1.15105/8.53104 = 1.346 N/mm2; 內楞的抗彎強度設計值: f = 17N/mm2;內楞最大受彎應力計算值 = 1.346 N/mm2 小于 內楞的抗彎強度設計值 f=17N/mm2,滿足要求!b、內楞的撓度驗算 其中 l-計算跨度(外楞間距):l = 500mm; q-作
97、用在模板上的側壓力線荷載標準值:q=28.44 N/mm; E - 內楞的彈性模量: 10000N/mm2; I - 內楞的截面慣性矩:I = 3.41106mm4;內楞的最大撓度計算值: = 0.67728.445004/(100100003.41106) = 0.353 mm;內楞的最大容許撓度值: = 500/250=2mm;內楞的最大撓度計算值 =0.353mm 小于 內楞的最大容許撓度值 =2mm,滿足要求!外楞計算外楞(木或鋼)承受內楞傳遞的集中力,取內楞的最大支座力6.257kN,按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算。本工程中,外龍骨采用鋼楞,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:截面
98、類型為圓鋼管483.0;外鋼楞截面抵抗矩 W = 8.98cm3;外鋼楞截面慣性矩 I = 21.56cm4;a、外楞抗彎強度驗算 其中 - 外楞受彎應力計算值(N/mm2) M - 外楞的最大彎距(Nmm); W - 外楞的凈截面抵抗矩; f -外楞的強度設計值(N/mm2)。根據三跨連續梁算法求得最大的彎矩為M=Fa=1.138 kNm;其中,F=1/5qh=5.688,h為梁高為1m,a為次楞間距為200mm;經計算得到,外楞的受彎應力計算值: = 1.14106/8.98103 = 126.682 N/mm2; 外楞的抗彎強度設計值: f = 205N/mm2;外楞的受彎應力計算值 =
99、126.682N/mm2 小于 外楞的抗彎強度設計值 f=205N/mm2,滿足要求!b、外楞的撓度驗算 其中E-外楞的彈性模量:206000N/mm2;F-作用在外楞上的集中力標準值:F=5.688kN; l-計算跨度:l=400mm; I-外楞的截面慣性矩:I=215600mm4;外楞的最大撓度計算值:=1.6155688.000400.003/(100206000.000215600.000)=0.132mm;根據連續梁計算得到外楞的最大撓度為0.132 mm外楞的最大容許撓度值: = 400/400=1mm;外楞的最大撓度計算值 =0.132mm 小于 外楞的最大容許撓度值 =1mm,滿足要求!5)穿梁螺栓的計算 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 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 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.224+1.42)0.50.475 =7.505 kN。穿梁螺栓最大容許拉力值: N = 17076/1000 = 12.92 kN;穿梁螺栓所受的最大拉力 N=7.505kN 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值 N=12.92kN,滿足要求!