高大模板工程施工方案.docx
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高大模板工程施工方案
邯郸市复兴区人民法院审判庭项目
模板工程施工方案
施工单位:
河北双维集团有限公司
编制:
审核:
审批人:
日期:
第一章、编制依据
第二章、工程概况
第三章、模板的设计验算
第四章、施工安排
第五章、施工准备
第六章、主要施工方法及措施
第七章、模板制作、安装、拆除的标准及要求
第八章、施工管理措施
第九章、成品及环境保护措施
第一章、编制依据
类别
名称
编号
工程
文件
邯郸市复兴区人民法院审判庭项目
国家
标准
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002(2011)
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2013
建筑结构荷载规范
GB50009-2012
建筑施工扣件式钢管脚手架扣件安全技术规范
JGJ130-2011
第二章、工程概况
本工程为邯郸市复兴区人民法院审判庭项目,地处铁西大街与走廊路交叉口东北角。
本工程主体结构形式为框架结构,地上8层为办公楼,地下2层。
建筑高度为32.5米,总建筑面积为15086.8m2。
第三章、模板的设计验算
本工程中柱模板采用18mm多层胶板作面层。
以下计算以KZ1(600mm×600mm)模板为例。
柱一次性浇筑混凝土高度为3.6m,背楞为50mm×100mm方木间距200,混凝土浇筑时采用插入式振捣棒。
1、参数信息
1.1.基本参数
柱截面宽度B方向竖楞数目:
4;
柱截面高度H方向竖楞数目:
4;
1.2.竖楞信息
竖楞材料:
木楞;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
100。
00;长度(4000mm)。
1。
3.面板参数
面板类型:
多层胶合板;面板厚度(mm):
18.00;
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;
1.4.木方
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;
2、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:
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。
000;
β2-—混凝土坍落度影响修正系数,取1。
000。
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;
分别为47.705kN/m2、72。
000kN/m2,取较小值47。
705kN/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F1=47.705kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2.
3、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,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=200mm,且竖楞数为4,面板为大于3跨,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
3.1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:
其中,M——面板计算最大弯距(N。
mm);
l——计算跨度(竖楞间距):
l=200。
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:
1.2×47。
71×0.60×0.90=30。
913kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1。
4×2。
00×0。
60×0.90=1.512kN/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=30。
913+1。
512=32。
425kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×32.425×200×200=1。
30×105N.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=600×15.0×15.0/6=2。
25×104mm3;
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=1。
30×105/2。
25×104=5。
764N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=5.764N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
3。
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:
其中,∨—-面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=200。
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:
1.2×47.71×0。
60×0。
90=30。
913kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1。
4×2.00×0。
60×0。
90=1。
512kN/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=30。
913+1.512=32。
425kN/m;
面板的最大剪力:
∨=0。
6×32。
425×200。
0=3890。
981N;
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):
∨=3890.981N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=600mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=15.0mm;
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=3×3890。
981/(2×600×15。
0)=0。
648N/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。
648N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1。
5N/mm2,满足要求!
3.3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:
其中,ω--面板最大挠度(mm);
q——作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=47。
71×0。
60=28.62kN/m;
l-—计算跨度(竖楞间距):
l=200.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=9500。
00N/mm2;
I-—面板截面的惯性矩(mm4);
I=600×15.0×15。
0×15.0/12=1.69×105mm4;
面板最大容许挠度:
[ω]=200/250=0.8mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×28.62×200。
04/(100×9500.0×1.69×105)=0.193mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.193mm小于面板最大容许挠度设计值[ω]=0。
8mm,满足要求!
4、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.
本工程柱高度为3.0m,柱箍间距为600mm,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50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×100×100/6=83.33cm3;
I=50×100×100×100/12=416。
67cm4;
竖楞方木计算简图
4。
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=600。
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:
1.2×47.71×0。
20×0。
90=10.304kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.20×0.90=0.504kN/m;
q=(10.304+0。
504)/2=5.404kN/m;
竖楞的最大弯距:
M=0.1×5。
404×600。
0×600.0=1。
95×105N。
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=8。
33×104;
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=1.95×105/8.33×104=2。
335N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=2.335N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
4。
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=600.0mm;
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:
1.2×47。
71×0.20×0。
90=10。
304kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2。
00×0。
20×0。
90=0。
504kN/m;
q=(10.304+0。
504)/2=5.404kN/m;
竖楞的最大剪力:
∨=0.6×5.404×600。
0=1945.490N;
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):
∨=1945.490N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=50。
0mm;
hn——竖楞的截面高度(mm):
hn=100.0mm;
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=3×1945.490/(2×50。
0×100.0)=0.584N/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。
584N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
4。
3挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
其中,ω——竖楞最大挠度(mm);
q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=47.71×0.20=9.54kN/m;
l—-计算跨度(柱箍间距):
l=600.0mm;
E-—竖楞弹性模量(N/mm2):
E=9500。
00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=4。
17×106;
竖楞最大容许挠度:
[ω]=600/250=2。
4mm;
竖楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×9。
54×600。
04/(100×9500.0×4。
17×106)=0.211mm;
竖楞的最大挠度计算值ω=0.211mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=2.4mm,满足要求!
其中P-—竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取B方向的;
P=(1。
2×47。
7×0.9+1.4×2×0。
9)×0。
2×0。
6/1=6.48kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=15。
285kN;
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩:
M=0.672kN.m;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
V=0。
009mm;
5。
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。
67kN。
m;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=48。
28cm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=13.27N/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=13.27N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
5。
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ω=0。
009mm;
柱箍最大容许挠度:
[ω]=325/250=1.3mm;
柱箍的最大挠度ω=0.009mm小于柱箍最大容许挠度[ω]=1。
3mm,满足要求!
6、H方向柱箍的计算
其中P-—竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取H方向的;
P=(1.2×47。
7×0。
9+1.4×2×0.9)×0。
2×0.6/1=6.48kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=15.285kN;
H方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩:
M=0.672kN.m;
H方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
V=0.009mm
6。
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=0.67kN。
m;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=48。
28cm3;
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=13.266N/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=13。
266N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
6。
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
V=0.009mm;
柱箍最大容许挠度:
[V]=325/250=1。
3mm;
柱箍的最大挠度V=0.009mm小于柱箍最大容许挠度[V]=1。
3mm,满足要求!
木方抗剪验算
木方抗剪截面按最不利取,吊环拉力全部集中在两侧方木上,A=50×100×2根=10000㎜2
木方顺纹抗剪标准值
则1570/10000=0.157N/mm2×2=0。
314N/mm2<fv(安全系数取值2)
50×100㎜木方抗剪强度满足要求
(三)顶板梁模板验算
梁截面尺寸为300×600、300×550,梁底采用同顶板的支撑,并根据需要加固,梁侧采用斜向支撑。
顶板模板面板为12mm厚胶合板,次龙骨为50mm×100mm方木间距300mm,主龙骨为50mm×100mm方木间距1200mm,支撑架为1200mm×1200mm扣件架。
梁模板验算
1、参数信息
1。
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。
60
混凝土板厚度(mm):
120.00;
立杆梁跨度方向间距La(m):
1。
20;
立杆步距h(m):
1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):
2。
78;
梁两侧立柱间距(m):
0。
50;
承重架支设:
无承重立杆,方木支撑垂直梁截面;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
1。
20;
扣件架钢管类型为Φ48×3.5;
1。
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
1.3材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
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;
1.4梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
50.0;
梁底方木截面高度h(mm):
100.0;
梁底纵向支撑根数:
4;
面板厚度(mm):
15。
0;
1。
5梁侧模板参数
主楞间距(mm):
1200;
次楞根数:
4;
主楞龙骨材料:
木楞,,宽度50mm,高度100mm;
主楞合并根数:
2;
次楞龙骨材料:
木楞,,宽度50mm,高度100mm;
2、梁模板荷载标准值计算
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。
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:
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.
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;
分别为50。
994kN/m2、18。
000kN/m2,取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载.
3、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。
次楞(内龙骨)的根数为4根.面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算.
面板计算简图(单位:
mm)
3。
1强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M-—面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩,W=120×1。
5×1。
5/6=45cm3;
[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=1.2×1.2×18×0。
9=23。
33kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×1。
2×2×0.9=3。
02kN/m;
q=q1+q2=23。
328+3。
024=26.352kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=160mm;
面板的最大弯距M=0.1×26。
352×1602=6。
75×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=6。
75×104/4.50×104=1。
499N/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=1.499N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
3。
2挠度验算
q——作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=18×1。
2=21.6N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=160mm;
E—-面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I-—面板的截面惯性矩:
I=120×1.5×1。
5×1.5/12=33。
75cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×21.6×1604/(100×9500×3.38×105)=0.03mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=160/250=0。
64mm;
面板的最大挠度计算值ω=0。
03mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=0.64mm,满足要求!
4、梁侧模板内外楞的计算
4.1内楞计算
内楞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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×1002×1/6=83。
33cm3;
I=50×1003×1/12=416.67cm4;
内楞计算简图
4.1。
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)×0.16=3.51kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=1200mm;
内楞的最大弯距:
M=0。
1×3.51×1200。
002=5。
06×105N。
mm;
最大支座力:
R=1.1×3.514×1.2=4。
638kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=5。
06×105/8.33×104=6.072N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=6。
072N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
4.1。
2内楞的挠度验算
其中E-—面板材质的弹性模量:
10000N/mm2;
q——作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=18.00×0。
16=2.88N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):
l=1200mm;
I——面板的截面惯性矩:
I=8。
33×106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0。
677×2。
88×12004/(100×10000×8。
33×106)=0。
485mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=1200/250=4.8mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.485mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=4.8mm,满足要求!
4。
2外楞计算
外楞承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力4.638kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中,外龙骨采用木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×1002×2/6=166.67cm3;
I=50×1003×2/12=833.33cm4;
4。
2。
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)。
求得简支梁最大的弯矩为M=1.484kN。
m
外楞最大计算跨度:
l=280mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.484×106/1。
67×105=8.886N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=8。
886N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
4.2.2外楞的挠度验算
根据简支梁计算得到外楞的最大挠度为0。
727mm
外楞的最大容许挠度值: