式中:
l:
内楞计算跨度mm;
q2:
作用在内楞上的线荷载N/mm;
[fm]:
钢管的抗弯强度设计值,取215N/mm2;
W:
钢管截面抵抗矩mm3;
故强度满足要求。
2)、按刚度要求
由公式:
ω=q2l4/(150EI)=57.3×4504/(150×2.1×105×12.18×104×2)=0.612<400/400=1
公式中:
ω:
容许挠度值mm;
E:
弹性模量,为2.1×103N/mm2;
I:
钢管截面惯性矩12.18×104mm4。
故刚度满足要求。
综合上述计算,结合构造的实际做法,同时考虑施工时的不可预见因素,确保混凝土的平整度,施工时按间距250mm设置方木,钢管按400间距,螺杆间距按400×450mm设置,能满足强度和刚度的要求。
(4)、梁模板设计
1、构造
采用18厚的九合木模板作为梁底板,用50mm×100mm的方木作为楞条支撑模板,用钢管脚手架作为支承系统。
按地下室顶板大梁截面250mm×600mm进行受力计算。
高度超过600mm的梁在侧面中间采用φ12的对拉螺杆作为侧压力受力杆件,梁底侧面用方木紧贴,加扣件受力。
梁底钢管支撑和平板的支撑系统连成整体,增加其整体稳定性。
2、荷载计算
根据荷载分析,梁底受力的主要荷载由新浇混凝土自重标准值、施工人员及设备自重荷载标准、振捣混凝土产生的荷载标准组成。
1)、新浇混凝土自重标准值:
普通钢筋混凝土,取用25KN/m2计取;
2)、施工人员及设备自重荷载标准值:
查下表,按2.5KN/m2计取;
施工人员及设备荷载标准值
计算项目
均布荷载(KN/m2)
模板及小楞
2.5
立杆
1.5
立杆支架
1.0
3)、振捣混凝土时产生的荷载标准值:
查表,按2.0KN/m3计取;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
计算项目
均布荷载(KN/m2)
板、梁(底面)
2.0
柱、墙、梁(侧面)
4.0
4)、荷载组合值
查荷载分项系数表和荷载组合表。
荷载分项系数表
序号
荷载类别
类别
分项系数
编号
1
新浇混凝土自重
恒载
1.2
A
2
施工人员及设备荷载
活载
1.4
B
3
振捣混凝土时产生的荷载
活载
1.4
C
4
新浇筑混凝土对模板侧面的压力
恒载
1.2
D
5
倾倒混凝土时产生的荷载
活载
1.4
E
荷载组合表
项次
项目
荷载组合
计算承载能力
验算刚度
1
平板及其支架
A+B+C
A+B
2
梁底板及其支架
A+B+C
A+B
3
梁、柱(边长≤300mm)、墙(厚≤100mm)的侧面模板
C+D
D
4
大体积结构、墙(厚>100mm)、梁、柱(边长>300mm)的侧面模板
D+E
D
计算承载能力:
F=(1.2×25×0.9+1.4×2.5+1.4×2.0)×0.4
=13.32KN/m
验算刚度:
F=(1.2×25×0.9+1.4×2.5)×0.4
=12.2KN/m
3、方木的间距计算
方木承受梁底模板作用的荷载,按多跨连续梁均布荷载计算,模板的尺寸为250×18(b×h)。
1)、按强度要求
由公式:
M=0.1q1l2=[fm]W
得:
l=4.65h(b/q1)0.5
式中:
l:
模板计算跨度mm;
q1:
作用在梁底模板上的均布荷载N/mm;
[fm]:
木材的抗弯强度设计值,木模板取13N/mm2;
W:
模板截面抵抗矩mm3;
b:
梁底板宽度mm;
h:
梁底板厚度mm;
计算:
l=4.65×18×(400÷13.32)0.5=459mm
2)、按刚度要求
由公式:
ω=q1l4/(150EI)=1/250
得:
l=7.663h(b/q1)0.33
公式中:
ω:
容许挠度值mm;
E:
弹性模量,木材为9×103N/mm2;
I:
模板截面惯性矩mm4。
计算:
l=7.663×18×(400÷12.2)0.33=441mm
∴方木的间距取≤两者中的较小值,l=400mm,能满足模板的强度和刚度要求。
4、立杆的横向间距计算
梁底作用在方木上的荷载,通过方木传递到纵向钢管,再通过立杆传到楼板或基础。
方木起到了小楞条的作用。
方木尺寸为50mm×100mm,间距为400mm。
1)、按强度要求
由公式:
M=(2—b/1)qb/8和M=[f]W
得:
l=52W/(qb)+b/2
式中:
b:
梁宽度mm;
q:
作用在方木上的均布荷载N·mm;
W:
方木截面抵抗矩mm3;
[fm]:
木材的抗弯强度设计值,木材取13N/mm2;
计算:
l=52×50×1002÷6÷(0.4×13.32×103)+400÷2
=1013mm
2)、按刚度要求
由公式:
ω=qbl3/(48EI)=1/250
得:
l=41.57[I/(qb)]0.5
式中:
q:
作用在方木上的均布荷载N·mm;
b:
梁宽度mm
I:
方木截面惯性矩mm4;
E:
木材弹性模量,取9×103;
计算:
l=41.57×[50×1003÷12÷(12.2×0.4×103)]0.5
=1215
∴立杆的横向间距即方木的跨度取≤两者中的较小值,取l=1000mm,能满足方木的强度和刚度要求。
5、立杆的纵向间距计算
立杆的纵向间距即为大楞的计算跨度,纵向杆采用φ48×3.5钢管,承受小楞即方木传来的集中荷载,为简化计算,转换为均布荷载,精度能满足要求。
1)、按强度要求
由公式:
M=0.1q2l2=[f]W
式中:
q2:
小楞作用在大楞上的均布荷载N/mm;
l:
大楞计算跨度mm;
[f]:
钢材的抗弯强度设计值,取215N/mm2;
W:
钢管截面抵抗矩mm3,为5080mm3;
l=3304.8×(1/13.32)0.5
=906mm
2)、按刚度要求
由公式:
ω=q2l4/(150EI)=1/250
得:
l=2465.87×(1/12.2)0.5
=706mm
∴立杆的纵向间距取≤两者中的较小值,取l=700mm,能满足钢管的强度和刚度要求。
5、立杆的稳定性计算
一层层高3.0m,梁底钢管支撑系统按底板上200mm设置一道纵横扫地杆,2400mm位置设置一道纵横水平杆,4600mm位置放梁底水平杆,即按立杆的最大步距为1600mm进行验算稳定性。
按两端铰接的受压构件来简化计算。
立杆采用对接接头,局部立杆采用搭接,必须用三个扣件进行搭接。
由公式:
N=ψ1A1[f]
公式中:
ψ1:
构件轴心受压稳定系数;
A1:
钢管净面积489mm2;
[f]:
钢材抗压强度设计值N/mm2;
N:
钢管立柱允许荷载N。
计算:
钢管的回转半径:
I=(482+412)0.5/4=15.78mm
长细比:
λ=1600/15.78=101
由长细比λ查《钢结构设计规范》,得ψ1=0.58
则N=0.58×489×215=60978N
作用在立杆上的荷载:
P=13.32×103×0.7÷2=4660N
∴立杆的稳定性能满足要求。
(5)、平板模板设计
1、构造
采用18厚的九合木模板作为平板模板,用40mm×80mm@300的方木作为楞条支承模板,用钢管脚手架作为支撑系统。
地下室平板厚度为180mm,按最大平板面积4500×3000进行受力计算。
立杆的间距按1200×1000设置,平板支撑系统和梁支撑系统连成整体,以增加其整体稳定性。
2、荷载计算
根据荷载分析,平板受力的主要荷载由新浇混凝土自重标准值、施工人员及设备自重荷载标准、振捣混凝土产生的荷载标准值组成。
1)、新浇混凝土自重标准值:
普通钢筋混凝土,取用25KN/m3计取;
2)、施工人员及设备自重荷载标准值:
查表,按2.5KN/m2计取;
3)、振捣混凝土时产生的荷载标准值:
查表,按2.0KN/m2计取;
4)、荷载组合值:
查荷载分项系数表和荷载组合表。
计算承载能力:
F=(1.2×25×0.18+1.4×2.5+1.4×2.0)×0.4
=4.44KN/m
验算刚度:
F=(1.2×25×0.16+1.4×25)×0.4=3.32KN/m2
3、方木的间距计算
方木承受平板模板作用的均布荷载,按多跨连续梁均布荷载计算,模板的尺寸为250×18(b×h)。
1)、按强度要求
由公式:
l=4.65h(b/q1)0.5
l=4.65×18×(400÷4.44)0.5=794mm
2)、按刚度要求
由公式:
l=7.663h(b/q1)0.33
l=7.663×18×(400÷3.32)0.33=681mm
∴方木的间距取≤两者中的较小值,l=620mm,能满足模板的强度和刚度要求。
4、立杆的横向间距计算
板底作用在方木上的荷载,通过方木传递到纵向钢管,再通过立杆传到楼板或基础。
方木起到了小楞条的作用。
方木尺寸为了50mm×100mm,间距为400mm。
1)、按强度要求
由公式:
l=11.4(W/q2)0.5
l=11.4×(50×1002÷6÷4.44)0.5
=1562mm
2)、按刚度要求
由公式:
l=15.3(I/q2)0.33
l=15.3×(50×1003÷12÷3.32)0.33
=1650mm
∴钢管的间距取两者中的较小值l=1500mm,能满足方木的强度和刚度要求。
取1300mm间距安全。
5、立杆的纵向间距计算
立杆的纵向间距即为大楞的计算跨度,纵向杆采用φ48×3.5钢管,承受小楞即方木传来的集中荷载,为简化计算,转换为均布荷载,精度能满足要求。
1)、按强度要求
由公式:
M=0.1q2l2=[f]W
l=3304.8×(1/4.44)0.5
=1568mm
2)、按刚度要求
由公式:
ω=q2l4/(150EI)=1/250
得:
l=2465.87×(1/3.32)0.5
=1353mm
∴立杆的纵向间距取≤两者中的较小值l=1350mm,能满足钢管的强度和刚度要求。
取1200mm能安全满足要求。
6、立杆的稳定性计算
平板底钢管支撑系统按底板上200mm设置一道纵横扫地杆,1700mm位置设置一道纵横水平杆,3200mm位置设置二道纵横水平杆,0.24m位置设置板底支撑钢管和方木,则计算长度为1600mm。
按两端铰接的受压构件来简化计算。
立杆采用对接接头,局部立杆采用搭接,必须用三个扣件进行搭接。
由公式:
N=ψ1A1[f]
计算:
钢管的回转半径:
I=(482+412)0.5/4=15.78mm
长细比:
λ=1600/15.78=101
由长细比λ查《钢结构设计规范》,得ψ1=0.58
作用在立杆上的荷载:
P=13.32×103×1.3×1.2=20779N
[f]=20873÷489÷0.58
=73.26N/mm2≤215N/mm2
∴立杆的稳定性能满足要求。
(三)、支模参数汇总
根据上述计算的原则,经多次计算分析,同时结合常用支模参数和以往经验,本工程支模系统的有关参数汇总如下表。
支模参数汇总表
项目
截面
模板厚度
楞条最大间距(mm)
支撑最大间距(mm)
板
90厚
12
500
1300
180厚
12
400
1000
梁
250×300
18
800
1600
250×350
600
1500
250×400
800
1600
400×600
400
700(加顶撑)
墙
250厚
18(竖向木楞50×100@200)
250
对拉螺栓间距450×400
第三章质量验收标准
(一)、一般规定
(1)、模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类型、施工设备和材料供应等条件进行设计。
模板安装及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
(2)、在浇筑混凝土之前,应对模板及其支架进行观察和维护。
发生异常情况时,应按施工技术方案及时进行处理。
(3)、模板及其支架拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案执行。
(二)、主控项目
(1)、安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层模板应具有上层荷载的承载能力,上、下层支架应对准,并铺设垫板。
(2)、模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂。
(三)、一般性能
(1)、模板内侧面要平整,接缝严密,不漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。
(2)、模板在梁与柱、梁与梁、梁与板的交接处,应妥善处理,不得用大小条镶嵌,以免产生混凝土夹渣。
(3)、现浇结构模板安装检查数量为同一检验批内,对梁、柱、独立基础应抽查构件数量的10%且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%且不少于3件。
(四)、允许偏差项目
(1)、固定在模板上的预埋件、预留孔不得遗漏,安装必须牢固,检查数量为同一检验批内,应抽查构件数量的10%且不少于3件,其偏差应符合下表规定。
预埋件和预留孔洞的允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
1
预埋钢板中心线位置
3
2
预埋管、预留孔中心线位置
3
3
插筋
中心线位置
5
外露长度
+10,0
4
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
+10,0
5
预留洞
中心线位置
10
尺寸
+10,0
(2)、现浇结构模板安装的允许偏差和检验方法应符合下表规定。
现浇结构模板安装的允许偏差和检验
项次
项目
允许偏差
(mm)
检验方法
1
轴线位置
5
用钢尺检查
2
底模上表面标高
±5
用水准仪或拉线和钢尺检查
3
截面内部尺寸
基础
±10
用钢尺检查
柱、墙、梁
+4,5
用钢尺检查
4
层高垂直度
不大于5m
6
用经纬仪或吊线和钢尺检查
大于5m
8
用经纬仪或吊线和钢尺检查
5
相邻两板表面高低差
2
用钢尺检查
6
表面平整度
5
用钢尺检查
7
预埋管预留孔中心线位移
3
用2m靠尺检查
第四章模板拆除
(一)、拆除顺序原则:
先支后拆,后支先拆,承重模板先拆,模板支撑后拆。
(二)、非承重模板,在混凝土强度保证不因拆模而受损时,方可拆除。
(三)、承重模板应在与结构同条件养护的试块达到下表中规定强度后方可拆除。
结构拆模所需混凝土强度要求表
构件类型
构件跨度(m)
达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%)
板
≤2
≥50
>2,≤8
≥75
>8
≥100
梁、拱、壳
≤8
≥75
>8
≥100
悬臂构件
-
≥100