熔硫间模板支撑方案2Word格式.docx
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11
《建设工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
12
《建设工程文件归档整理规范》
GB/T50328-2001
13
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2001
14
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2002
15
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001
16
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
三、工程概况
1、本工程为一层框架结构,一层层高5.8m,模板支撑体系计算高度为7.85m;
本工程的梁板支架均为高支撑架
2、板厚100mm。
3、梁的截面尺寸为300×
700、300×
600以及250×
500。
第二节、模板及其支撑体系施工
一、模板及其支撑体系选材
1)模板采用胶合板,其尺寸为1830×
915×
18mm;
2)木枋采用的截面尺寸为50×
100mm;
3)钢管采用的截面尺寸为ø
48×
3.5mm;
1、梁侧模板设计
(1)300×
500截面梁的梁侧模板设计(取300×
700截面梁进行验算,计算过程见后面“计算书”)
a、模板采用18mm厚木胶合板;
b、内龙骨采用50×
100mm木枋,间距300mm,方向为竖向;
c、外龙骨采用ø
3.5mm的双钢管,设于梁中;
2、梁底模及其支架设计
1)梁底模
b、次龙骨采用50×
100mm木枋,方向为沿梁跨度方向,梁截面处共3根;
c、主龙骨采用ø
3.5mm的钢管,间距500mm。
2)梁底支架
a、横向两根立杆,间距0.7m;
纵向立杆间距1m。
b、扫地杆采用ø
3.5mm的钢管,距地基200mm,纵横双向设置;
c、水平杆采用ø
3.5mm的钢管,步距1.5m,纵横双向设置。
3)梁模板支撑方式如下图所示
4、板模板及其支架设计
1)板底模
100mm木枋,间距300mm;
3.5mm的钢管,间距1m。
2)板底支架
a、立杆采用ø
3.5mm的钢管,横向跨距和纵向跨距均为1m,立杆与板底主龙骨采用双扣件连接;
3)板模板及其支撑体系的支设如下图所示
二、计算书
1、梁侧模受力验算(取300×
700截面梁为计算范例)
新浇筑砼对模板侧面的压力
第一式:
F=0.22γ·
t0·
β1·
β2·
V(1/2)
其中:
γ---砼的重力密度,24KN/m3。
t0---新浇混凝土的初凝时间,3小时。
β1---外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0。
β2---混凝土坍落度影响修正系数,110~150mm时取1.15。
V---混凝土的浇筑速度,0.5m/h。
则:
F=0.22×
24×
3×
1×
1.15×
0.5(1/2)=12.9KN/m2
第二式:
F=24H
H---砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度,0.6m。
F=24×
0.7=16.8KN/m2
取以上两式中的较小值,即取F=12.9KN/m2。
振捣砼时产生的荷载
对侧模为4KN/m2,作用范围在新浇砼侧压力的有效压头高度之内。
有效压头高度h=F/24=12.9/24=0.5m
倾倒混凝土时产生的水平荷载:
2KN/m2。
侧模所受总荷载为:
F=1.2×
12.9+1.4×
4+1.4×
2=23.9KN/m2。
2)18mm厚的胶合板承载力验算
计算模型:
以二跨简支连续梁的模型进行计算。
剪力验算
最大剪力:
Vmax=0.625ql=0.625×
23.9×
0.3=4.5KN
则相应的剪应力:
τ=VmaxS/(Ib)=4.5×
(0.6×
0.0182/4)/((0.6×
0.0183/12)×
0.6)
=1250KN/m2=1.25N/mm2<
[fv]=1.4N/mm2满足要求。
弯矩验算
最大弯矩:
Mmax=0.125ql2=0.125×
0.32=0.27KN·
m
则相应的弯矩应力:
σ=Mmax/W=0.27/(0.6×
0.0182/6)=8333KN/m2=8.3N/mm2<
[fm]=13N/mm2
满足要求。
3)内龙骨50×
100mm的木枋(竖向,间距300mm)承载力验算
每根内龙骨的受荷宽度为0.3m,则内龙骨所受线荷载为:
q=23.9×
0.3=7.2KN/m
Mmax=0.1ql=0.1×
7.2×
0.6=0.43KN·
σ=Mmax/W=0.43/(0.05×
0.12/6)=5160KN/m2=5.16N/mm2<
4)外龙骨ø
3.5mm双钢管承载力验算
内龙骨以集中力的方式将荷载传递至外龙骨,每个集中力的受荷面积为0.3×
1.4=0.42m2,则集中力P=23.9×
0.42=10.04KN。
Vmax=0.65P=0.65×
10.04=6.5KN
τ=VmaxS/(Itw)=6.5×
103×
6099/(121900×
3.8)=86N/mm2<
2[fv]=2×
115=230N/mm2(双钢管)
Mmax=0.175Pl=0.175×
10.04×
0.6=1.05KN·
σ=Mmax/W=0.88×
106/5080=206N/mm2<
2[fm]=2×
200=400N/mm2(双钢管)
2、300×
700截面梁的梁底模及其支架受力验算
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×
3.50。
<
一>
、参数信息:
梁段信息:
L1;
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):
1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.30;
脚手架步距(m):
1.50;
脚手架搭设高度(m):
7.85;
梁两侧立柱间距(m):
0.70;
承重架支设:
无承重立杆,木方垂直梁截面;
2.荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):
0.350;
梁截面宽度B(m):
0.300;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):
25.000;
梁截面高度D(m):
0.600;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;
木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;
木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;
木方的截面高度(mm):
100.00;
4.其他
采用的钢管类型(mm):
Φ48×
3.5。
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
二>
、梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×
0.700×
1.000=17.500kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×
1.000×
(2×
0.700+0.300)/0.300=1.980kN/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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.000+2.000)×
0.300×
1.000=1.200kN;
2.木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×
17.500+1.2×
1.980=23.380kN/m;
集中荷载P=1.4×
1.200=1.680kN;
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=4.367kN;
N2=4.367kN;
木方按照简支梁计算。
木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×
10.000×
10.000/6=83.33cm3;
I=5.000×
10.000/12=416.67cm4;
木方强度计算:
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:
均布荷载q=4.367/1.000=4.367kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×
4.367×
1.000=0.440kN.m;
截面应力σ=M/W=0.440×
106/83333.3=5.280N/mm2;
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
木方挠度计算:
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,计算公式如下:
最大变形V=0.677×
4.079×
1000.0004/(100×
9000.000×
416.667×
103)=0.736mm;
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=4.4kN;
最大弯矩Mmax=4.4×
0.2=0.88kN.m;
截面应力σ=0.88×
106/5080.0=173N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
三>
、扣件抗滑移的计算:
双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=4.40kN;
R<
12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
四>
、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,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=4.367kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×
0.129×
7.85=1.215kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=0.720kN;
N=4.367+1.215+0.720=6.3kN;
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--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:
1.167;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:
a=0.300m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×
1.700×
1.500=2.976m;
Lo/i=2975.850/15.800=188.000;
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=0.203;
钢管立杆受压强度计算值;
σ=6300/(0.203×
489.000)=63.465N/mm2;
小于[f]=205.00满足要求!
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.300×
2=2.100m;
Lo/i=2100.000/15.800=133.000;
公式
(2)的计算结果:
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=0.381;
σ=7838.102/(0.381×
489.000)=42.070N/mm2;
立杆稳定性计算σ=42.070N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.029;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×
1.029×
(1.500+0.300×
2)=2.521m;
Lo/i=2521/15.800=159.5;
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=0.274;
σ=7838.102/(0.274×
489.000)=58.499N/mm2;
立杆稳定性计算σ=58.499N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
模板承重架应尽量利用柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
3、板模板及其支架受力验算
横向间距或排距(m):
纵距(m):
步距(m):
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;
7.0
采用的钢管(mm):
3.5;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
模板与木板自重(kN/m2):
混凝土与钢筋自重(kN/m3):
楼板浇筑厚度(m):
0.100;
1.000;
图2楼板支撑架荷载计算单元
、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×
I=5.000×
方木楞计算简图
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×
0.100=0.75kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×
0.300=0.105kN/m;
p1=(1.000+2.000)×
0.300=0.900kN;
2.强度计算:
(0.75+0.105)=1.026kN/m;
集中荷载p=1.4×
0.900=1.260kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.260×
1.000/4+1.026×
1.0002/8=0.443kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.260/2+1.026×
1.000/2=1.143kN;
截面应力σ=M/w=0.443×
106/83.333×
103=5.316N/mm2;
方木的计算强度为5.994小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力:
Q=1.000×
1.026/2+1.260/2=1.143kN;
截面抗剪强度计算值T=3×
1143000/(2×
50.000×
100.000)=0.343N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.343小于1.300,满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.75+0.105=0.855kN/m;
集中荷载p=0.900kN;
最大变形V=5×
0.855×
1000.0004/(384×
4166666.67)+900.000×
1000.0003/(48×
4166666.67)=0.797mm;
方木的最大挠度0.797小于1000.000/250,满足要求!
、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.026×
1.000+1.260=2.286kN;
支撑钢管计算简图
最大弯矩Mmax=0.770kN.m;
最大支座力Qmax=8.313kN;
最大变形Vmax=1.966mm;
截面应力σ=0.770×
106/5080.000=151.574N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.950kN;
五>
、模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×
7.85=1.013kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×
1.000=0.350kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×
0.100×
1.000=2.500kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.863kN;
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=(1.000+2.000)×
1.000=3.000kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=8.835kN;
六>
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=8.835kN;
σ----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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
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=1.700;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.100m;
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×
1.500=2.945m;
Lo/i=2945.250/15.800=186.000;
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;
σ=8835/(0.207×
489.000)=87.284N/mm2;
立杆稳定性计算σ=112.061N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×
2=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.800=108.000;
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=0.530;
σ=8564.4/(0.530×
489.000)=33.045N/mm2;
立杆稳定性计算σ=33.045N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
lo=k1k2(h+2a)(3)
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=1.700按照表2取值1.036;
立杆计算长度Lo=k1k2