后浇带独立支撑体系施工方案.docx
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后浇带独立支撑体系施工方案
后浇带独立支撑体系施工方案
一、工程基本概况
工程名称:
*****有限公司综合楼、仓库A、B、C及地下车库。
地点:
*********地段
设计单位:
***建筑设计院。
建设单位:
*****有限公司
监理单位:
***工程项目管理有限公司。
施工单位:
*****建筑工程公司
建筑面积:
综合楼(7层)4105.5㎡、仓库A(4层)4586.17㎡、仓库B(4层)5033.46㎡、仓库C(4层)5257.84㎡、地下车库(1层)2368㎡。
1、为确保结构支撑体系的安全,方便施工,节约材料成本,在后浇带处采用独立柱的支撑体系,与平台模板连接处断开,不影响平台模板的拆除。
支撑采用4根钢管组成独立柱支撑,独立柱顶端采用独立模板块做顶板,独立模板与平台板、梁底板分离,并用钢管搭设成水平小方架连撑,小方撑共设三道,分别为上下两道间距立杆端300mm,中部设一道,大于5m设两道以增加独立柱支撑的稳定性。
由于后浇带两侧梁属于悬臂结构,由于当悬臂构件距支座点的距离小于1.5m时,当砼强度达到100%后,悬臂端近似不产生下垂。
故在施工中后浇带板边距支座梁为200mm梁端底部设独立支撑柱;在主、次梁相交的,且后浇带边距主次梁距离小于1.5m的,则在主次梁交叉处梁底加设独立柱支撑;经过后浇带两平行梁间距净距大于3m的,则在后浇带处板边加设独立支撑,保证该板不下垂;凡后浇带边距悬臂梁板支座处距离大于1.5m的,均在梁端、板端加设独立柱支撑;后浇带边距悬臂梁板支座处距离大于3m的均在梁板端部和中间分别各加一独立柱支撑。
2、后浇带支模时采用独立支撑系统,后浇带800宽度以内的底模不支,只支设两端梁竖向支撑,穿过后浇带两侧的梁全部支撑,从距后浇带边200mm距离搭设独立支撑体系的钢管架。
每边竖向搭设两排钢管架,竖向钢管间距900mm,分别水平横管三道,每1500mm一道,扫地杆必须连接牢固,梁与梁之间的独立支撑钢管连接成一体。
形成有一个牢固的整体。
3、梁端竖向独立支撑要直接支撑在梁底砼面,即梁端竖向独立支撑在第一次支模时,在支设梁底和楼板模板前先将钢管定型,独立支撑根据梁底板的标高固定,与其模板一起支设,并独成体系,且不能妨碍其他模板的拆除。
4、后浇带处模板与其他模板断开,为独立模板支撑体系。
其余部位的模板正常支拆。
边距主次梁距离小于1.5m的,则在主次梁交叉处梁底加设独立柱支撑。
5、后浇带两侧梁属于悬臂结构,后浇带处两侧的钢筋独立柱支撑不得与平台梁模板一起拆除重支。
在后浇带浇筑砼之前立模时,也不得拆除独立柱支撑,待后浇带两边悬挑梁加固处理完备,方能拆除平台梁模板和钢管,且砼浇筑完毕后,砼强度达到设计强度的75%时,才可拆除后浇带模板和独立支撑。
6、独立柱支撑点的位置必须上层和下层在同一位置,不得任选位置,保证梁端受力进行有效垂直传递而不造成对梁、板的损害。
后浇带的支模见附图所示(红色模板为后浇带独立模板):
后浇带独立支撑体系照片:
二、附后浇带支撑架计算式:
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
地下室顶板,标高4.00m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
200
新浇混凝土楼板边长L(m)
20
新浇混凝土楼板边宽B(m)
1
二、荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.2
0.065
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.5
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
4
立柱纵向间距la(mm)
1100
立柱横向间距lb(mm)
1100
水平拉杆步距h(mm)
1500
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离(mm)
325
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
325
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
200
小梁最大悬挑长度(mm)
100
主梁最大悬挑长度(mm)
100
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
模板设计剖面图(楼板长向)
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
20
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
21
面板弹性模量E(N/mm2)
7100
面板验算方式
简支梁
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.16)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.16)+1.4×0.7×2.5]×1=7.595kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.108kN/m
p=0.9×1.4×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[7.595×0.22/8,0.108×0.22/8+3.15×0.2/4]=0.158kN·m
σ=Mmax/W=0.158×106/37500=4.214N/mm2≤[f]=21N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.16)×1=4.116kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×4.116×2004/(384×7100×281250)=0.043mm≤[ν]=l/250=200/250=0.8mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方钢管
小梁材料规格(mm)
□40×40×3
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面抵抗矩W(cm3)
4.66
小梁截面惯性矩I(cm4)
9.32
小梁验算方式
简支梁
因小梁较大悬挑长度为100mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.16)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.16)+1.4×0.7×2.5]×0.2=1.562kN/m
M1=q1l2/8=1.562×1.12/8=0.236kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.2=0.065kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
M2=q2L2/8+pL/4=0.065×1.12/8+3.15×1.1/4=0.876kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[1.562×0.12/2,0.065×0.12/2+3.15×0.1]=0.315kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.236,0.876,0.315]=0.876kN·m
σ=Mmax/W=0.876×106/4660=187.994N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.5q1L=0.5×1.562×1.1=0.859kN
V2=0.5q2L+0.5p=0.5×0.065×1.1+0.5×3.15=1.611kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[1.562×0.1,0.065×0.1+3.15]=3.156kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[0.859,1.611,3.156]=3.156kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=3.156×1000×[40×402-(40-6)×342]/(8×93200×6)=17.425N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.16)×0.2=0.863kN/m
跨中νmax=5qL4/(384EI)=5×0.863×11004/(384×206000×93200)=0.857mm≤[ν]=l/250=1100/250=4.4mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=0.863×1004/(8×206000×93200)=0.001mm≤[ν]=l1×2/250=200/250=0.8mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
主梁验算方式
简支梁
1、小梁最大支座反力计算
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.16)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.16)+1.4×0.7×1.5]×0.2=1.362kN/m
q2=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.16)×0.2=0.903kN/m
承载能力极限状态
按简支梁,Rmax=0.5q1L=0.5×1.362×1.1=0.749kN
按悬臂梁,R1=q1l=1.362×0.1=0.136kN
R=max[Rmax,R1]=0.749kN;
正常使用极限状态
按简支梁,Rmax=0.5q2L=0.5×0.903×1.1=0.497kN
按悬臂梁,R1=q2l=0.903×0.1=0.09kN
R=max[Rmax,R1]=0.497kN;
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.532kN·m
σ=Mmax/W=0.532×106/4490=118.399N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.111kN
τmax=2Vmax/A=2×2.111×1000/424=9.956N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=1.951mm
跨中νmax=1.951mm≤[ν]=1100/250=4.4mm
悬挑段νmax=0.57mm≤[ν]=100×2/250=0.8mm
满足要求!
七、立柱验算
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
λ=h/i=1500/15.9=95≤[λ]=150
满足要求!
查表得,φ=0.634
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.065×1.1×1.52/10=0.018kN·m
Nw=0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4ΣNQik+Mw/lb]=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.16)+0.9×1.4×1×1.1×1.1+0.018/1.1]=6.534kN
f=Nw/(φA)+Mw/W=6534.346/(0.634×424)+0.018×106/4490=28.371N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=6.534kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立杆支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
300
混凝土强度等级
C30
立杆底座长a(mm)
150
立杆底座宽b(mm)
150
F1=N=6.534kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9;中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:
当βs<2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:
对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:
对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。
可得:
βh=1,ft=1.43N/mm2,η=1,h0=h-20=280mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=1720mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×1.43+0.25×0)×1×1720×280/1000=482.082kN≥F1=6.534kN
满足要求!
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=(Ab/Al)1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定
可得:
fc=14.3N/mm2,βc=1,
βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(450)×(450)/(150×150)]1/2=3,Aln=ab=22500mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×3×14.3×22500/1000=1303.088kN≥F1=6.534kN
满足要求!