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高支模板施工方案(钢管)

来源:一二三四网
目 录

第一节 编制依据 --------------------------------------------------------------2 第二节 工程概况 --------------------------------------------------------------2 第三节 方案选择 --------------------------------------------------------------2 第四节 材料选择 --------------------------------------------------------------2 第五节 模板安装 --------------------------------------------------------------4 第六节 模板拆除 --------------------------------------------------------------7 第七节 模板技术措施 --------------------------------------------------------7 第八节 安全、环保文明施工措施 --------------------------------------- 11 第九节 脚手架计算书 ------------------------------------------------------ 12 梁模板(扣件钢管架) ----------------------------- 错误!未定义书签。 板模板(扣件钢管高架) ------------------------------------------------ 24 柱模板 ---------------------------------------------------------------------- 32

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高支模板(专项)施工方案

第一节 编制依据

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中国建筑工业出版社; 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)中国建筑工业出版社; 《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社; 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社;

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中国建筑工业出版社; 另外参照本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。

第二节 工程概况

天生河水闸重建工程为三孔水闸及一孔通航孔,闸墩上设交通桥,启闭机室

高4.8米.闸室底板到交通桥面高8.15米,闸室底板到交通桥到启闭机室楼面16。75米,属于高支模.

第三节 方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,充分考虑以下几点:

1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。 4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;

5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准。

6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下模板及其支架方案:

梁模板(扣件钢管架),板模板(扣件钢管高架),柱模板.

第四节 材料选择

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按清水混凝土的要求进行模板设计,在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能提高表面光洁度,阴阳角模板统一整齐。 梁模板(扣件钢管架)

面板采用20mm胶合面板60×80木方(内楞)现场拼制,60×80木方(外楞)支撑,采用可回收)φ12对拉螺栓进行加固.梁底采用60×80木方支撑。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用φ48×3。5钢管。钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。

本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏.如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用. 板模板(扣件钢管高架)

板底采用20mm胶合板面板。承重架采用扣件式钢管脚手架,由扣件、立杆、横杆、支座组成,采用胶合面板、钢管。钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证.脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。

本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm.钢管螺栓拧紧力矩达70N。m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

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柱模板 分段一

采用20mm厚胶合板,在木工车间制作施工现场组拼,背内楞采用60×80 木方,柱箍采用80×100 木方围檩加固,采用可回收m12对拉螺栓进行加固。边角处采用木板条找补,保证楞角方直、美观。斜向支撑,采用φ48×3.5钢管斜向加固(尽量取45°).

第五节 模板安装

1、模板安装的一般要求

竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。安装柱模前,要清除杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。

模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体,模板在现场拼装时,要控制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,以防漏浆,拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固,以保持模板的整体性。拼装的精度要求如下:

1、两块模板之间拼缝 ≤1 2、相邻模板之间高低差 ≤1 3、模板平整度 ≤2 4、模板平面尺寸偏差 ±3 2、模板定位

当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1。2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测.首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道细部轴线,根据轴线位置放出细部截面位置尺寸线、模板500(mm) 控制线,以便于模板的安装和校正。当混凝土浇筑完毕,模板拆除以后,开始引测楼层500mm 标高控制线,并根据该500mm 线将板底的控制线直接引测到墙、柱上。 3、模板安装要求

(1)梁、板模板安装顺序及技术要点

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①模板安装顺序

模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模 ②技术要点

安装墙模前,要对墙体接茬处凿毛,用空压机清除墙体内的杂物,做好测量放线工作。为防止墙体模板根部出现漏浆”烂根\"现象,墙模安装前,在底板上根据放线尺寸贴海绵条,做到平整、准确、粘结牢固并注意穿墙螺栓的安装质量。 (2)梁模板安装顺序及技术要点 (3)楼板模板安装顺序及技术要点 ①模板安装顺序

”满堂”脚手架→主龙骨→次龙骨→柱头模板龙骨→柱头模板、顶板模板→拼装→顶板内、外墙柱头模板龙骨→模板调整验收→进行下道工序 ②技术要点

楼板模板当采用单块就位日寸,宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙、梁模板连接,然后向中央铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位为中间起拱,四周不起拱. (4)柱模板安装顺序及技术要点 4、模板构造

梁模板(扣件钢管架)

1、梁侧模板采用木方作为内楞间距227mm,木方作为外楞间距500mm,采用可回收的φ12普通穿墙螺栓加固水平间距500mm,竖向间距同外楞。梁模板采用150mm,150mm,150mm,150mm20mm作为面板,梁底采用胶合面板木方 : 60×80mm布置,间距纵向。300mm支承为钢管。扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架梁跨方向φ48×3.5,梁两侧立杆间距1m,步距0。6m。 2、梁模板施工时注意以下几点:

(1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方;

(2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;

(3)根据梁跨度,决定顶板模板起拱大小:<4不考虑起拱,4≤L<6起拱10mm,

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≥6 的起拱15mm;

(4)梁侧设置斜向支撑,采用钢管+U型托,对称斜向加固(尽量取45°) 板模板(扣件钢管高架)

1、楼板模板采用60mm×80mm木方做板底支撑,中心间距250,扣件式钢管脚手架作为撑系统,脚手架排距1m,跨距1m,步距1.5m。 2、楼板模板施工时注意以下几点:

(1)横板支撑钢管必须在楼面弹线上垫木方;

(2)钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;

(3)模板底第一排楞需紧靠墙板,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;

(4)根据房间大小,决定顶板模板起拱大小:<4 开间不考虑起拱,4≤L<6起拱10mm,≥6 的起拱15mm;

(5)模板支设,下部支撑用满堂脚手架支撑下垫垫板。顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,板与格栅用50mm 长钉子固定,格栅间距300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。铺设四周模板时,与墙齐平,加密封条,避免墙体”吃模”,板模周转使用时,将表面的水泥砂浆清理干净,涂刷脱模剂,对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密,板面平整;模板铺完后,将杂物清理干净,刷好脱模剂。

(6)从墙根起步300mm 立第一根立杆以后按900mm 和1200mm 的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。水平拉杆要求设上、中、下三道,考虑到人行通道,在支撑中留一条通道,中、下两道水平不设(在顶板支撑完善之后拆除部分横杆形成人行通道)。 柱模板 分段一

采用20mm胶合板,模板在木工车间制作施工现场组拼,竖向内楞采用60×80 木方,柱箍采用80×100 木方柱截面B方向间距175mm,柱截面H方向间距200mm用可回收的m12普通穿墙螺栓加固,柱截面B方向间距:水平间距350mm,竖向间距:同柱箍

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间距600mm,四周加钢管抛撑。柱边角处采用木板条找补海棉条封堵,保证楞角方直、美观。斜向支撑,起步为150mm,每隔1500mm 一道,采用双向钢管对称斜向加固(尽量取45°),柱与柱之间采用拉通线检查验收.柱模木楞盖住板缝,以减少漏浆。

第六节 模板拆除

1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。

2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除.混凝土的底模,其混凝土强度必须符合下表规定后方可拆除. 3、拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆。 (1)墙模板拆除

墙模板在混凝土强度达到1。2MPa,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除,模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板,先模板后角模。拆墙模板时,首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。不得在墙上撬模板,或用大锤砸模板,保证拆模时不晃动混凝土墙体,尤其拆门窗阴阳角模时不能用大锤砸模板。门窗洞口模板在墙体模板拆除结束后拆除,先松动四周固定用的角钢,再将各面模板轻轻振出拆除,严禁直接用撬棍从混凝土与模板接缝位置撬动洞口模板,以防止拆除时洞口的阳角被损坏,跨度大于1m 的洞口拆模后要加设临时支撑。 (2) 楼板模板拆除

楼板模板拆除时,先调节顶部支撑头,使其向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板,其余模板均落在满堂脚手架上.拆除板模板时要保留板的养护支撑。

4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理.支模前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。 5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。

第七节 模板技术措施

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1、进场模板质量标准

模板要求:

(1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。

(2)外观质量检查标准(通过观察检验)

任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。每平方米单板脱胶不大于0。001m2 。每平方米污染面积不大于0。005m2 (3)规格尺寸标准

厚度检测方法:用钢卷尺在距板边20mm 处,长短边分别测3 点、1 点,取8 点平均值;各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法:用钢卷尺在距板边100mm 处分别测量每张板长、宽各2点,取平均值。对角线差检测方法:用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法:用钢直尺量对角线长度,并用楔形塞尺(或钢卷尺)量钢直尺与板面间最大弦高,后者与前者的比值为翘曲度.

2、模板安装质量要求

必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)及相关规范要求.即\"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载\". (1)主控项目

1)安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。 检查数量:全数检查。

检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察. 2)在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 (2) 一般项目

1)模板安装应满足下列要求:

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模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;

检查数量:全数检查。 检验方法:观察。

2)对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。 检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3 间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。

3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合附表1的规定;

检查数量:按规范要求检验:(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少

于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。 检验方法:钢尺检查。

(3)现浇结构模板安装的偏差应符合表1 的规定。

检查数量:按规范要求检验 (对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见表1:(检验方法:检查同条件养护试块强度试验值。检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。) (4)模板垂直度控制

1)对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,无误后,方可模板安装。

2)模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,平整度不超过2mm;

3)模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。 (5)顶板模板标高控制

每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土墙上的500线,根据层高2800mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。

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(6)模板的变形控制

1)墙模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。 2)浇筑混凝土时,做分层尺竿,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,严防振捣不实或过振,使模板变形. 3)门窗洞口处对称下混凝土;

4)模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位; 5)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动; 6)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。 (7)模板的拼缝、接头

模板拼缝、接头不密实时,用塑料密封条堵塞;钢模板如发生变形时,及时修整。

(8)窗洞口模板

在窗台模板下口中间留置2个排气孔,以防混凝土浇筑时产生窝气,造成混凝土浇筑不密实.

(9)清扫口的留置

楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50×100 洞,以便用空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定.

(10)跨度小于4m 不考虑,4~6m 的板起拱10mm;跨度大于6m 的板起拱15mm。 (11)与安装配合

合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后方可合模。 (12)混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。

(13)为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定位使用.拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。

3、其他注意事项

在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一

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些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量.严格执行交底制度,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。 (1)胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的.

(2)进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平. (3)模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直. (4)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。

(5)墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。内墙穿墙螺栓套硬塑料管,塑料管长度比墙厚少2~3mm.

(6)门窗洞口模板制作尺寸要求准确,校正阳角方正后加固,固定,对角用木条拉上以防止变形。

(7)支柱所设的水平撑与剪刀撑,按构造与整体稳定性布置.

4、脱模剂及模板堆放、维修

(1)木胶合板选择水性脱模剂,在安装前将脱膜剂刷上,防止过早刷上后被雨水冲洗掉。钢模板用油性脱模剂,机油:柴油=2:8。

(2)模板贮存时,其上要有遮蔽,其下垫有垫木。垫木间距要适当,避免模板变形或损伤.

(3)装卸模板时轻装轻卸,严禁抛掷,并防止碰撞,损坏模板.周转模板分类清理、堆放。

(4)拆下的模板,如发现翘曲,变形,及时进行修理。破损的板面及时进行修补。

第八节 安全、环保文明施工措施

(1)拆模时操作人员必须挂好、系好安全带.

(2)支模前必须搭好相关脚手架(见本工程脚手架方案及相关方案、相关安全操作规程等)。

(3)拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网

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封闭,挂”禁止通行”安全标志,操作人员不得在此区域,必须在铺好跳板的操作架上操作。

(4)浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。 (5)木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好.电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm 或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁.

(6)钢模板堆放时,使模板向下倾斜30°,不得将模板堆放在施工层上,防止模板在风荷载下倾覆。

(7)大模板堆放场地要求硬化、平整、有围护,阴阳角模架设小围护架放置.安装就位后,要采取防止触电保护措施,将大模板加以串联,并同避雷网接通,防止漏电伤人.

(8)环保与文明施工

现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。做到工完场清。整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果.

第九节 脚手架计算书 梁模板(扣件钢管架)

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:L1。

一、参数信息

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1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.60;梁截面高度 D(m):1。6;

混凝土板厚度(mm):150。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):1.00; 梁支撑架搭设高度H(m):6。95;梁两侧立杆间距(m):0。60; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:1; 采用的钢管类型为Φ48×3.5; 立杆承重连接方式:可调托座;

2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0。35;钢筋自重(kN/m3):1。50;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2。5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0; 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0;

3.材料参数

木材品种:南方松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):15。0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.6;

面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0; 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):60。0;梁底方木截面高度h(mm):80。0; 梁底模板支撑的间距(mm):300.0;面板厚度(mm):20.0;

5。梁侧模板参数

次楞间距(mm):350 ,主楞竖向根数:4; 主楞间距为:100mm,220mm,210mm; 穿梁螺栓水平间距(mm):500;

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穿梁螺栓直径(mm):M12;

主楞龙骨材料:木楞,,宽度60mm,高度80mm; 主楞合并根数:2;

次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm; 次楞合并根数:2;

二、梁模板荷载标准值计算

1。梁侧模板荷载

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。

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

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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

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1.6m; 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。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;

分别计算得 50。994 kN/m2、38。4 kN/m2,取较小值38.4kN/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。

面板计算简图(单位:mm)

1。强度计算

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跨中弯矩计算公式如下:

其中,W -— 面板的净截面抵抗矩,W = 100×2.1×2。1/6=73.5cm3; M -— 面板的最大弯距(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); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

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= 1.2×1×18×0.9=19.44kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1。4×1×2×0.9=2。52kN/m; q = q1+q2 = 19。440+2.520 = 21.960 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 350mm;

面板的最大弯距 M= 0.125×21.96×3502 = 3.36×105N·mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3。36×105 / 7.35×104=4。575N/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 =4.575N/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

q——作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=21。96N/mm; l-—计算跨度(内楞间距): l = 350mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/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= 5×21.96×3504/(384×9500×6。67×105) = 0。678 mm; 面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =350/250 = 1.4mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.678mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.4mm,满足要求!

四、梁侧模板内外楞的计算

1。内楞计算

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内楞(木或钢)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,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 6×82×2/6 = 128cm3; I = 6×83×2/12 = 512cm4;

内楞计算简图

(1).内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中, σ —- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M —- 内楞的最大弯距(N·mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩;

[f] -— 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

其中,作用在内楞的荷载,q = (1。2×18×0。9+1。4×2×0.9)×1=21。96kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 177mm;

内楞的最大弯距: M=0。101×21。96×176。672= 6。92×104N·mm; 最大支座力:R=1.1×21.96×0.177=8。455 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 6.92×104/1.28×105 = 0。541 N/mm2;

内楞的抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 0。541 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!

(2)。内楞的挠度验算

其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;

q—-作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=21。96 N/mm; E —- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2;

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I -- 内楞的截面惯性矩:I = 5。12×106mm4;

内楞的最大挠度计算值: ν= 0。677×21。96×5004/(100×10000×5。12×106) = 0。181 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;

内楞的最大挠度计算值 ν=0。181mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力8。455kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,外龙骨采用2根木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 6×82×2/6 = 128cm3; I = 6×83×2/12 = 512cm4;

(1)。外楞抗弯强度验算

其中 σ —- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M —- 外楞的最大弯距(N·mm); W —- 外楞的净截面抵抗矩; [f] ——外楞的强度设计值(N/mm2)。

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.537 kN·m; 其中,F=1/4×q×h=4。392,h为梁高为1.6m,a为次楞间距为350mm; 经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1。54×106/1。28×105 = 12。009 N/mm2;

外楞的抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =12。009N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

其中E-外楞的弹性模量:10000N/mm2;

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F——作用在外楞上的集中力标准值:F=4.392kN; l—-计算跨度:l=500mm;

I-外楞的截面惯性矩:I=5120000mm4; 外楞的最大挠度计算值:

ν=1。615×4392。000×500.003/(100×10000.000×5120000.000)=0。173mm; 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.173 mm 外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;

外楞的最大挠度计算值 ν=0.173mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求!

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中 N -— 穿梁螺栓所受的拉力; A -— 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f —- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9。85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×18+1。4×2)×0。5×0.225 =2.745 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.745kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12。92kN,满足要求!

六、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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

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

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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 = 300×20×20/6 = 2。00×104mm3; I = 300×20×20×20/12 = 2。00×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ -— 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M —- 计算的最大弯矩 (kN·m);

l——计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm; q -— 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1。2×(24。00+1。50)×0。60×1。6×0.90=6。61kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×0.60×0。90=0。11kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2。00×0。60×0.90=1.51kN/m;

q = q1 + q2 + q3=6.61+0.11+0。76=7.48kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×7。479×0。32=0.067kN·m; σ =0。067×106/2。00×104=3。366N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =3。366 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [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:

其中,q—-作用在模板上的压力线荷载:

q =((24。0+1。50)×0.800+0.35)×0.60= 6。23KN/m;

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l—-计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500。0N/mm2;

面板的最大允许挠度值:[ν] =300。00/250 = 1.200mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0。677×6.225×3004/(100×9500×2.00×105)=0.18mm;

面板的最大挠度计算值: ν=0。18mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 300 / 250 = 1。2mm,满足要求!

七、梁底支撑木方的计算

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1= (24+1.5)×1.6×0。6=24.48 kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.6×(2×1。6 +0。6)/ 0。6=0。47 kN/m;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1 = (2.5+2)×0。6=2。7 kN/m;

2.木方的传递集中力验算:

静荷载设计值 q=1.2×24.48+1。2×0。47 =29。9kN/m; 活荷载设计值 P=1。4×2.7=3.78 kN/m; 荷载设计值 q = 29.9+3。78 = 33.6kN/m.

本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×8×8/6 = 6。40×101 cm3; I=6×8×8×8/12 = 2。56×102 cm4;

3.支撑方木验算:

最大弯矩考虑为连续梁均布荷载作用下的弯矩,计算简图及内力、变形图如下: 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 变形图(mm)

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方木的支座力N1=N3=1。505 KN;

方木最大应力计算值 : σ=0。339×106 /64000=5.29 N/mm2; 方木最大剪力计算值 : T=3×1。505×1000/(2×60×80)=0.47N/mm2; 方木的最大挠度:ω=0.471 mm;

方木的允许挠度: [ν]=0.600×1000/250=2。400 mm;

方木最大应力计算值 5.290 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=15.000 N/mm2,满足要求!

方木受剪应力计算值 0。470 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [T]=1。600 N/mm2,满足要求!

方木的最大挠度 ν=0.471 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2。400 mm,满足要求!

八、梁跨度方向托梁的计算

作用于托梁的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递.

托梁采用:木方 : 60×80mm; W=64 cm3; I=256 cm4;

1.梁两侧托梁的强度计算:

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 1。505 KN。 托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN·m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0。507 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1。27 mm ; 最大支座力 Rmax = 5.473 kN ;

最大应力 σ= 0.507×106 /(64×103 )=7。915 N/mm2;

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托梁的抗弯强度设计值 [f]=15 N/mm2;

托梁的最大应力计算值 7.915 N/mm2 小于 托梁的抗弯强度设计值 15 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度Vmax=1.27mm小于1000/250,满足要求!

九、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式 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: 纵向钢管的最大支座反力: N1 =5.473 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1。2×0。129×5.66=0。877 kN; N =5.473+0.877=6。349 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。89; 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);

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh 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。7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1。5 = 2。945 m; 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=6349.444/(0.207×489) = 62.727 N/mm2;

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钢管立杆稳定性计算 σ = 62。727 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

十、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

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.

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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。

板模板(扣件钢管高架)

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证.为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

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;

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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):8。3; 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:可调托座;

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):2。500;

4。材料参数

面板采用胶合面板,厚度为20mm;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; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000; 木方弹性模量E(N/mm2):9500。000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方的截面宽度(mm):60。00;木方的截面高度(mm):80.00; 托梁材料为:钢管(双钢管) :Φ48 × 3.5;

5。楼板参数

钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C25; 每层标准施工天数:15;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):654.500; 楼板的计算长度(m):8;施工平均温度(℃):25.000; 楼板的计算宽度(m):6.00; 楼板的计算厚度(mm):150.00;

图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 100×22/6 = 66。667 cm3; I = 100×23/12 = 66。667 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。

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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。15×1+0。35×1 = 4.1 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 2。5×1= 2。5 kN/m;

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:

其中:q=1。2×3。35+1.4×2。5= 8。52kN/m 最大弯矩M=0。1×8。52×0。252= 0.053 kN·m;

面板最大应力计算值 σ= 47000/66666。667 = 0.705 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 0.705 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 其中q = 3.35kN/m

面板最大挠度计算值 v = 0。677×4。1×2504/(100×9500×66.667×104)=0。014 mm; 面板最大允许挠度 [V]=250/ 250=1 mm;

面板的最大挠度计算值 0.014 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 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=6×8×8/6 = 64 cm3; I=6×8×8×8/12 = 256 cm4; 方木楞计算简图

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1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0。25×0。15= 0.93 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0。25 = 0.088 kN/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/m): p1 = 2。5×0。25 = 0。625 kN/m;

2.强度验算:

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 × (q1 + q2)+ 1。4 ×p1 = 1.2×(0。93 + 0。088)+1.4×0。625 = 1。89 kN/m;

最大弯矩 M = 0。125ql2 = 0.125×1.89×12 = 0。245 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0。235×106/64000 = 3。672 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 3.672 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 = 0.625×1。88×1 = 1.175 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1。175×103/(2 ×60×80) = 0。367 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 0.367 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:

最大挠度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

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下:

均布荷载 q = q1 + q2 = 0.838 kN/m;

最大挠度计算值 ν= 0.521×0.838×10004 /(100×9500×2560000)= 0。179 mm; 最大允许挠度 [V]=1000/ 250=4 mm;

方木的最大挠度计算值 0.179 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!

四、托梁材料计算:

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 托梁采用:钢管(双钢管) :Φ48 × 3。5; W=10。16 cm3; I=24。38 cm4;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 2。35 kN; 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN·m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.881 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1。237 mm ; 最大支座力 Qmax = 10。281 kN ;

最大应力 σ= 881390。986/10160 = 86。751 N/mm2; 托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

托梁的最大应力计算值 86.751 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为 1。237mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值(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:

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(1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.138×5。58 = 0。772 kN;

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。 (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。12×1×1 = 3 kN;

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.122 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。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2。5+2 ) ×1×1 = 4。5 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1。2NG + 1.4NQ = 11。247 kN;

六、立杆的稳定性计算:

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 = 11.247 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。89 cm2; W ---— 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ----———- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); [f]—-—— 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0-——— 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算 l0 = h+2a

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 = 1.7; 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

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m;

上式的计算结果:

立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.5+0。1×2 = 1.7 m; L0/i = 1700 / 15。8 = 108 ;

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= 0.53 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=11246.726/(0.53×489) = 43。395 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 43.395 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a)

k1 —— 计算长度附加系数按照表1取值1.185;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1。7 按照表2取值1。006 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1。185×1。006×(1.5+0.1×2) = 2。027 m; Lo/i = 2026.587 / 15。8 = 128 ;

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。406 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=11246。726/(0.406×489) = 56.649 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 56.649 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。 以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》.

七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

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

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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

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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。

柱 模 板

柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。

柱模板设计示意图

柱截面宽度B(mm):700.00;柱截面高度H(mm):600.00;柱模板的总计算高度:H = 3。00m;

根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2。00kN/m2;

计算简图

一、参数信息

1。基本参数

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:2;柱截面宽度B方向竖楞数目:4; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:3; 对拉螺栓直径(mm):M12;

2.柱箍信息

柱箍材料:木楞;

宽度(mm):80。00;高度(mm):100。00; 柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:1;

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3.竖楞信息

竖楞材料:木楞;竖楞合并根数:2;

宽度(mm):60。00;高度(mm):80.00;

4。面板参数

面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):20.00;

面板弹性模量(N/mm2):9500。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。木方参数

方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13。00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1。50;

二、柱模板荷载标准值计算

新浇混凝土侧压力标准值 F1=57.246kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。

三、柱模板面板的计算

模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算.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。

由前述参数信息可知,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l= 270 mm,且竖楞数为 4,面板为2 跨,因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下下的二跨连续梁进行计算。

面板计算简图

1.面板抗弯强度验算

对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:

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其中, M--面板计算最大弯距(N·mm); l——计算跨度(竖楞间距): l =270.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×57.25×0.45×0.90=27.822kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0。45×0。90=1。134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数. q = q1 + q2 =27。822+1.134=28.956 kN/m;

面板的最大弯距:M =0。125 ×28。956×270×270= 2.64×105N.mm; 面板最大应力按下式计算:

其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯距(N·mm); W ——面板的截面抵抗矩 : b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 450×20。0×20。0/6=3。00×104 mm3;

f —-面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13。000N/mm2; 面板的最大应力计算值: σ = M/W = 2.64×105 / 3。00×104 = 8.795N/mm2; 面板的最大应力计算值 σ =8。795N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求!

2。面板抗剪验算

最大剪力按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,公式如下: 其中, ∨-—面板计算最大剪力(N);

l——计算跨度(竖楞间距): l =270.0mm; q——作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×57.25×0。45×0.90=27.822kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0。45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数. q = q1 + q2 =27.822+1.134=28.956 kN/m;

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面板的最大剪力:∨ = 0.625×28。956×270。0 = 4886.250N; 截面抗剪强度必须满足下式:

其中, τ ——面板承受的剪应力(N/mm2);

∨——面板计算最大剪力(N):∨ = 4886。250N; b-—构件的截面宽度(mm):b = 450mm ; hn-—面板厚度(mm):hn = 20.0mm ;

fv—--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13。000 N/mm2; 面板截面受剪应力计算值: τ =3×4886.250/(2×450×20。0)=0。814N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1。500N/mm2;

面板截面的受剪应力 τ =0。814N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求!

3。面板挠度验算

最大挠度按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,挠度计算公式如下: 其中,q——作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 57.25×0.45=25.76 kN/m;

ν—-面板最大挠度(mm);

l—-计算跨度(竖楞间距): l =270。0mm ; E—-面板弹性模量(N/mm2):E = 9500。00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm4);

I= 450×20.0×20.0×20.0/12 = 3。00×105 mm4; 面板最大容许挠度: [ν] = 270 / 250 = 1。08 mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.521×25。76×270。04/(100×9500。0×3.00×105) = 0。250 mm;

面板的最大挠度计算值 ν =0。25mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 1.08mm,满足要求!

四、竖楞方木的计算

模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。

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本工程柱高度为3.0m,柱箍间距为450mm,竖楞为大于 3 跨,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,竖楞采用木楞,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 60×80×80/6 = 64cm3; I = 60×80×80×80/12 = 256cm4; 竖楞方木计算简图

1.抗弯强度验算

支座最大弯矩计算公式:

其中, M-—竖楞计算最大弯距(N·mm);

l—-计算跨度(柱箍间距): l =450。0mm; q——作用在竖楞上的线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×57.25×0。21×0.90=13。169kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2。00×0。21×0.90=0.537kN/m; q = (13.169+0。537)/2=6.853 kN/m;

竖楞的最大弯距:M =0.1×6。853×450。0×450。0= 1。39×105N。mm; 其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2); M -—竖楞计算最大弯距(N·mm);

W -—竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=6。40×104;

f -—竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13。000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 1.39×105/6.40×104 = 2。168N/mm2; 竖楞的最大应力计算值 σ =2.168N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求!

2.抗剪验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: 其中, ∨——竖楞计算最大剪力(N); l-—计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm;

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q-—作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×57。25×0.21×0.90=13.169kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1。4×2。00×0。21×0.90=0。537kN/m; q = (13。169+0.537)/2=6.853 kN/m; 竖楞的最大剪力:∨ = 0.6×6.853×450.0 = 1850.260N; 截面抗剪强度必须满足下式:

其中, τ -—竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);

∨-—竖楞计算最大剪力(N):∨ = 1850.260N; b--竖楞的截面宽度(mm):b = 60.0mm ; hn-—竖楞的截面高度(mm):hn = 80。0mm ;

fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1。500 N/mm2;

竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×1850。260/(2×60。0×80.0)=0。578N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1。500N/mm2;

竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0。578N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1。5N/mm2,满足要求!

3.挠度验算

最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:

其中,q——作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =57。25×0。21 = 12.19 kN/m; ν--竖楞最大挠度(mm);

l—-计算跨度(柱箍间距): l =450。0mm ;

E-—竖楞弹性模量(N/mm2):E = 9500。00 N/mm2 ; I-—竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2。56×106; 竖楞最大容许挠度: [ν] = 450/250 = 1。8mm;

竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×12。19×450。04/(100×9500。0×2.56×106) = 0.139 mm;

竖楞的最大挠度计算值 ν=0。139mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.8mm ,满足要求!

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五、B方向柱箍的计算

本工程中,柱箍采用方木,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133.33 cm3; I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666.67 cm4;

柱箍为大于 3 跨,按集中荷载三跨连续梁计算(附计算简图): 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 ×57.25×0。9 + 1。4 ×2×0.9)×0.213 × 0.45/1 = 6.17 kN; B方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 7。771 kN; B方向柱箍弯矩图(kN·m)

最大弯矩: M = 0.207 kN。m; B方向柱箍变形图(mm)

最大变形: V = 0.026 mm;

1。 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式

其中 ,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0。21 kN.m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3; B边柱箍的最大应力计算值: σ = 1.48 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13 N/mm2;

B边柱箍的最大应力计算值 σ =1。48N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν= 0。026 mm;

柱箍最大容许挠度:[ν] = 233.3 / 250 = 0.933 mm;

柱箍的最大挠度 ν=0。026mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=0。933mm,满足要求!

六、B方向对拉螺栓的计算

计算公式如下:

其中 N -— 对拉螺栓所受的拉力;

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A —- 对拉螺栓有效面积 (mm2);

f —— 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

对拉螺栓的型号: M12 ;

对拉螺栓的有效直径: 9。85 mm; 对拉螺栓的有效面积: A= 76 mm2; 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 7.771 kN。

对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10—5 = 12。92 kN; 对拉螺栓所受的最大拉力 N=7。771kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!

七、H方向柱箍的计算

本工程中,柱箍采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133。33 cm3; I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666。67 cm4; 柱箍为2 跨,按二跨连续梁计算(附计算简图):

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。2×57.25×0.9+1。4×2×0。9)×0.27 ×0。45/1 = 7。82 kN; H方向柱箍剪力图(kN)

最大支座力: N = 11.667 kN; H方向柱箍弯矩图(kN·m)

最大弯矩: M = 0.278 kN。m; H方向柱箍变形图(mm)

最大变形: V = 0。040 mm;

1。柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式:

其中, 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.28 kN。m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133。33 cm3; H边柱箍的最大应力计算值: σ = 1。986 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13 N/mm2;

H边柱箍的最大应力计算值 σ =1。986N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值

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[f]=13N/mm2,满足要求!

2。 柱箍挠度验算

经过计算得到: V = 0。04 mm;

柱箍最大容许挠度: [V] = 300 / 250 = 1。2 mm;

柱箍的最大挠度 V =0.04mm 小于 柱箍最大容许挠度 [V]=1。2mm,满足要求!

八、H方向对拉螺栓的计算

验算公式如下:

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170 N/mm2; 查表得:

对拉螺栓的直径: M12 ;

对拉螺栓有效直径: 9。85 mm; 对拉螺栓有效面积: A= 76 mm2;

对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10—5 = 12.92 kN; 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 11。667 kN。

对拉螺栓所受的最大拉力: N=11。667kN 小于 [N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!

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