亿绑环球商业广场模板专项施工方案.docx
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亿绑环球商业广场模板专项施工方案
一、编制依据
《建设工程安全生产管理条例》;
《中华人民共和国建筑法》;
《中华人民共和国安全生产法》;
《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;
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)中国建筑工业出版社;
意邦环球商业广场一期施工图纸及地质报告;
公司级地方有关规定要求;
品茗安全计算软件
二、工程概况
意邦环球商业广场一期商2、商3工程,地理位置湖北省鄂州市新火车站旁,小桥产业都市园内。
为以商业为主的大型市场。
建筑形式为外围内廊型,连廊相互贯通。
外围4层,内廊3层,有6个连廊连通。
内外有一条消防通道进行分割,室内外地面高差为0.30米。
±0.000标高为黄海标高22.000米。
§1、工程基本概况:
工程名称
意邦环球商业广场一期
工程地点
鄂州市小桥产业都市园内
建设单位
湖北意邦房地产开发有限公司
设计单位
浙江省华坤设计有限公司
勘探单位
鄂州市勘测院
监理单位
武汉工程建设监理咨询有限公司
场地情况
闲置地,表面比较平整,无施工道路。
总建筑面积
111332.9m2
施工主要内容
桩基、土方开挖、主体结构等合同规定内容
工程质量目标
合格;争创“结构优质工程”
工程承包性质
总承包
计划开工日期
2012年3月1日
§2、模板工程基本概况
模板工程柱的尺寸为:
500×500㎜、600×600㎜、700×700㎜等型号柱;框架梁以300×700㎜为主,次梁以250×500㎜为主。
本工程最高的框架梁为900㎜高度;遇到梁与门洞过梁合并浇筑高度为880㎜。
楼板厚度以110㎜厚度为主。
本工程采用钢管、扣件支模架支撑;模板采用18㎜厚胶合板,60×80㎜木方;采用14㎜高强螺杆及步步紧加固。
本工程的楼层高度为:
1层4.43米,2-3层3.9米,4层4.5米。
三、模板的设计与计算
§1、柱模板设计与计算
本工程以600×600㎜柱为主,模板的设计以此种规格柱进行计算
柱模板的计算依据《建筑施工手册》第四版、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
柱模板的背部支撑由两层组成,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):
600.00;柱截面高度H(mm):
600.00;柱模板的总计算高度:
H=3.00m;
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:
1;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:
4;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.柱箍信息
柱箍材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.00;
柱箍的间距(mm):
900;柱箍合并根数:
2;
3.竖楞信息
竖楞材料:
木方;竖楞合并根数:
1;
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):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;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.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):
210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
二、柱模板荷载标准值计算
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,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
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,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.000m;
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1.000。
分别计算得20.036kN/m2、72.000kN/m2,取较小值20.036kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q1=20.036kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=4kN/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。
分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。
强度验算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,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=180mm,且竖楞数为4,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
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三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=180.0mm;
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:
1.2×20.04×0.90×0.90=19.475kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.90×0.90=4.536kN/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=19.475+4.536=24.011kN/m;
面板的最大弯矩:
M=0.1×24.011×180×180=7.78×104N.mm;
面板最大应力按下式计算:
σ=M/W其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N·mm);
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=900×18.0×18.0/6=4.86×104mm3;
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=7.78×104/4.86×104=1.601N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=1.601N/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三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6ql
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=180.0mm;
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:
1.2×20.04×0.90×0.90=19.475kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.90×0.90=4.536kN/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=19.475+4.536=24.011kN/m;
面板的最大剪力:
V=0.6×24.011×180.0=2593.187N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):
V=2593.187N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=900mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×2593.187/(2×900×18.0)=0.240N/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=0.24N/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三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=20.04×0.90=18.03kN/m;
ν--面板最大挠度(mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=180.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=6000.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12
I=900×18.0×18.0×18.0/12=4.37×105mm4;
面板最大容许挠度:
[ν]=180/250=0.72mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×18.03×180.04/(100×6000.0×4.37×105)=0.049mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.049mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.72mm,满足要求!
四、竖楞计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为900mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60×80×80/6×1=64cm3;
I=60×80×80×80/12×1=256cm4;
竖楞计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
M=0.1ql2
其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=900.0mm;
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:
1.2×20.036×0.180×0.900=3.895kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.000×0.180×0.900=0.907kN/m;
q=3.895+0.907=4.802kN/m;
竖楞的最大弯距:
M=0.1×4.802×900.0×900.0=3.89×105N·mm;
σ=M/W其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯矩(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=3.89×105/6.40×104=6.078N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=6.078N/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:
V=0.6ql
其中,V--竖楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=900.0mm;
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:
1.2×20.036×0.180×0.900=3.895kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.000×0.180×0.900=0.907kN/m;
q=3.895+0.907=4.802kN/m;
竖楞的最大剪力:
V=0.6×4.802×900.0=2593.187N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V--竖楞计算最大剪力(N):
V=0.6ql=0.6×4.802×900=2593.187N;
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=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
τ=3×2593.187/(2×60.0×80.0×1)=0.810N/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=0.81N/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:
νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=20.04×0.18=4.80kN/m;
νmax--竖楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=900.0mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9000.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.56×106;
竖楞最大容许挠度:
[ν]=900/250=3.6mm;
竖楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×4.80×900.04/(100×9000.0×2.56×106)=0.926mm;
竖楞的最大挠度计算值ν=0.926mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=3.6mm,满足要求!
五、B方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×2=8.99cm3;
I=10.783×2=21.57cm4;
按集中荷载计算(附计算简图):
B方向柱箍计算简图
其中P--竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2×20.04×0.9+1.4×4×0.9)×0.18×0.9=4.32kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=10.193kN;
B方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩:
M=0.404kN·m;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
ν=0.051mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ=M/(γxW)其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=403903.17N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=8986mm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=42.81N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=4.04×108/(1.05×8.99×106)=42.81N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ν=0.051mm;
柱箍最大容许挠度:
[ν]=300/250=1.2mm;
柱箍的最大挠度ν=0.051mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.2mm,满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:
M14;
对拉螺栓的有效直径:
11.55mm;
对拉螺栓的有效面积:
A=105mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=10.193kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=10.193kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,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,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×2=8.99cm3;
I=10.783×2=21.57cm4;
按计算(附计算简图):
H方向柱箍计算简图
其中P--竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2×20.04×0.9+1.4×4×0.9)×0.18×0.9=4.32kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=10.193kN;
H方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩:
M=0.404kN·m;
H方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
ν=0.051mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
σ=M/(γxW)其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=403903.17N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=8986mm3;
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=42.808N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=4.04×108/(1.05×8.99×106)=42.808N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ν=0.051mm;
柱箍最大容许挠度:
[ν]=300/250=1.2mm;
柱箍的最大挠度ν=0.051mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.2mm,满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的直径:
M14;
对拉螺栓有效直径:
11.55mm;
对拉螺栓有效面积:
A=105mm2;
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=10.193kN。
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=10.193kN小于[N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
§2、梁模板设计与计算
本工程框架梁以300×700为主,以此尺寸进行计算
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.30;梁截面高度D(m):
0.70;
混凝土板厚度(mm):
110.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.90;
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):
4.50;梁两侧立杆间距(m):
0.90;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
1;
采用的钢管类型为Φ48×3;
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.75;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;模板自重(kN/m2):
0.50;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.8;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
柏木;木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm2):
16.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板材质:
胶合面板;面板厚度(mm):
20.00;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;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;
梁底纵向支撑根数:
3;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
300;次楞根数:
3;
主楞竖向支撑点数量:
2;
固定支撑水平间距(mm):
500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:
300mm,500mm;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.00;
主楞合并根数:
2;
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
次楞合并根数:
2;
二、梁侧模板荷载计算
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,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
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,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取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0.750m;
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。
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为3根。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<[f]
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=30×2×2/6=20cm3;
M--面板的最大弯矩(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);
按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:
M=0.125ql2
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=1.2×0.3×17.85×0.9=5.783kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.3×4×0.9=1.512kN/m;
计算跨度:
l=(700-110)/(3-1)=295mm;
面板的最大弯矩M=0.125×(5.783+1.512)×[(700-110)/(3-1)]2=7.94×104N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.25ql=1.25×(5.783+1.512)×[(700-110)/(3-1)]/1000=2.690kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=7.94×104/2.00×104=4N/mm2;
面板的抗弯强度设计