南京某地下车库模板支撑体系施工方案有计算.docx
《南京某地下车库模板支撑体系施工方案有计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南京某地下车库模板支撑体系施工方案有计算.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
南京某地下车库模板支撑体系施工方案有计算
一、编制依据及说明
1、编制依据
（1）地下车库施工图及施工现场实际情况。
（2）本项目施工组织设计。
（3）《建筑施工手册（第四版）》。
（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》。
（5）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
（6）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
（7）《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）
（8）《混凝土模板用胶合板模板（GB/T17656-1999）》
（9）《南京市建筑工程危险性较大工程专项施工方案编制及专家论证审查实施细则》的通知（宁建工字〔2007〕88号）。
（10）南京市建筑工程局文件（宁建工字〔2007〕32号）
2、编制说明
本方案仅为地下车库厚大顶板、梁的模板支撑体系的专项施工方案，地下车库的墙体及框架柱模板设计另见《地下车库模板分项工程施工方案》。
地下车库的墙体及顶板砼采用一次性浇筑成型的施工工艺，框架柱采用分两次浇筑成型：
第一次浇筑至框架梁底，第二次浇筑到位，便于顶板竖向支撑立杆可与其固结牢固，以增加整体刚度。
二、工程概况
本工程的地下车库由A区、B区、C区组成，总建筑面积约为
12124m2，其中A区为核六级常六级单建人防工程，建筑面积约为6782m2，B区、C区为普通地下车库，建筑面积约为5342m2。
地下车库为框架结构：
柱截面尺寸为600×600mm，柱网尺寸多为8100×8100mm、8100×6900mm、8100×6300mm；框架梁多为：
600×520mm（暗梁）、500×1000mm、1050mm、1700mm；顶板为520mm厚、内制式BDF现浇空心板，BDF空心管直径为350mm。
地下车库的底板面、顶板面标高依据A、B、C3个分区而不同，但室内结构净高均为3880mm，具体参见下附图：
三、模板及支撑方案设计
（一）顶板模板
顶板模板设计分为柱帽区和非柱帽区：
柱帽区的顶板厚度为800mm（520+280）、920mm（520+400）两种，非柱帽区的顶板厚度为520mm。
柱帽区顶板模板设计（统一按920mm厚度计算）。
1、顶板模板设计
（1）模板选择
顶板模板采用18mm厚木质胶合板，规格为1830×915mm，板材粘结剂为溶剂型。
在进行受力验算时，取板厚为16mm。
模板拼缝处选用50×100mm木方，背楞选用50×100mm木方，间距250mm。
（2）支撑体系
顶板模板支撑系统采用φ48×3.5钢管扣件式满堂脚手架，板下竖向钢管支撑纵横向间距600×600，扫地杆离地175，水平横杆步距自下而上为别为1500、1500、614。
（3）柱帽区顶板模板支撑体系构造图
（4）非柱帽区顶板模板支撑体系构造图
2、柱帽区顶板模板体系的结构设计验算
规格1830×915×16mm。
受力验算取单块板验算，按三跨连续梁计算，其计算简图如下所示：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.915=330N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.915×（0.52×0.55+0.4）=18831N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.915×0.52=856N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×3=750N/m
5
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.915=3203N/m
6
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.915=2562N/m
荷载组合
26.54N/mm
面板截面抵抗矩W=1/6×bh2=（1/6）×915×162=3.90×104mm3
面板弹性模量E=5850N/mm2
I=（1/12）bh3=（1/12）×915mm×（16mm）3=3.12×105mm4
面板容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×26.54×2502=13.3×104N·mm
Mmax/w=13.3×104/3.90×104=3.40N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×26.54N/mm×（250mm）4/100×5850N/mm2×3.12×105mm4
=0.38mm<250/250=1mm。
满足要求。
（2）背楞受力验算
背楞为50×100mm木方，间距250mm，跨度为600mm。
按三跨连续梁计算，其计算简图如下：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.25=90N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.25×
（0.52×0.55+0.4）=5145N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.25×0.52=234N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×1=300N/m
5
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.25=875N/m
6
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.25=700N/m
荷载组合
7.344N/mm
木方为50×100，按45×95mm计。
木方截面抵抗矩W=（1/6）×bh2=（1/6）×95×452=3.21×104mm3
木方弹性模量E=5850N/mm2
I=（1/12）bh3=（1/12）×95mm×（45mm）3=0.72×106mm4
木方容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×7.344×6002=2.12×105N·mm
Mmax/w=2.12×105/3.21×104=6.59N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×7.344N/mm×（600mm）4/100×5850N/mm2×0.72×106mm4
=1.5mm<600/250=2.4mm。
满足要求。
（3）水平横杆受力验算
水平横杆为φ48×3.5钢管，间距为600mm，跨度为600mm。
按三跨连续梁计算，其计算简图如下：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.60=216N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.60×（0.52×0.55+0.4）=12348N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.60×0.52=562N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×1=300N/m
5
钢管自重
38.4N/m
1.2×37.63=46.08N/m
6
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.60=2100N/m
7
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.60=1680N/m
荷载组合
17.25N/mm
水平横杆为ø48×3.5钢管，按ø48×3.0计算：
A＝457mm2，W＝4490mm3，I＝107800mm4，E＝2.06×105N/mm2，f＝205N/mm2。
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×17.25×6002=4.97×105N·mm
Mmax/w=4.97×105/4490=110.6N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×17.25N/mm×（600mm）4/100×2.06×105N/mm2×107800mm4
=0.68mm<600/250=2.4mm。
满足要求。
（4）扣件受力验算
考虑到顶板厚度较大，拟采用双扣件：
其在20KN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0KN。
按照最不利的中间跨进行验算，受力影响范围为600mm×600mm，受力大小为水平横杆传递的荷载+扣件自重：
17.25N/mm×600mm+1.2×13.2N×2=10382N，小于双扣件允许的抗滑承载力Fm=12000N，满足要求。
（5）立杆受力验算
按照最不利的中间跨进行验算，其受力范围为600mm×600mm。
①荷载计算
序号
荷载种类
荷载计算
1
扣件传来的荷载
10382N
2
水平横杆重量
按15m计：
1.2×15×38.4=691.2N
3
扣件
按10个计：
1.2×13.2×10=158.4N
4
立杆重量
1.2×38.4×3.88=178.8N
荷载组合
11410N
②稳定性验算
立杆为ø48×3.5钢管，按ø48×3.0计算：
A＝457mm2，W＝4490mm3，I＝107800mm4，i=（I/A）1/2=15.36mm，fm＝205N/mm2。
计算长度L=1500mm，长细比λ=L/i=1500/15.36=98，查表得稳定系数ψ=0.603：
σ=N/（ψA）=11410/（0.603×457）=41.4N/mm23、非柱帽区顶板模板体系的结构设计验算
（1）木质胶合板的受力验算
规格1830×915×16mm。
受力验算取单块板验算，按三跨连续梁计算，其计算简图如下所示：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.915=330N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.915×（0.52×0.55）=7851N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.915×0.52=856N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×3=750N/m
5
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.915=3203N/m
6
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.915=2562N/m
荷载组合
15.55N/mm
面板截面抵抗矩W=1/6×bh2=（1/6）×915×162=3.90×104mm3
面板弹性模量E=5850N/mm2
I=（1/12）bh3=（1/12）×915mm×（16mm）3=3.12×105mm4
面板容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×15.55×2502=7.78×104N·mm
Mmax/w=7.78×104/3.90×104=2.0N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×15.55N/mm×（250mm）4/100×5850N/mm2×3.12×105mm4
=0.23mm<250/250=1mm。
满足要求。
（2）背楞受力验算
背楞为50×100mm木方，间距250mm，跨度为800mm。
按三跨连续梁计算，其计算简图如下：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.25=90N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.25×（0.52×0.55）=2145N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.25×0.52=234N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×1=300N/m
5
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.25=875N/m
6
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.25=700N/m
荷载组合
4.344N/mm
木方为50×100，按45×95mm计。
木方截面抵抗矩W=（1/6）×bh2=（1/6）×95×452=3.21×104mm3，木方弹性模量E=5850N/mm2
I=（1/12）bh3=（1/12）×95mm×（45mm）3=0.72×106mm4
木方容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×4.344×8002=2.22×105N·mm
Mmax/w=2.22×105/3.21×104=6.93N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×4.344N/mm×（800mm）4/100×5850N/mm2×0.72×106mm4
=1.49mm<800/250=3.2mm。
满足要求。
（3）水平横杆受力验算
水平横杆为φ48×3.5钢管，间距为800mm，跨度为800mm。
按三跨连续梁计算，其计算简图如下：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.8=288N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.8×（0.52×0.55）=6864N/m
空心率为45%
3
钢筋自重
1500N/m3
1.2×1500×0.8×0.52=748.8N/m
4
BDF管自重
250N/m
1.2×250×1=300N/m
5
钢管自重
38.4N/m
1.2×37.63=46.08N/m
6
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.8=2800N/m
7
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.8=2240N/m
荷载组合
13.29N/mm
水平横杆为ø48×3.5钢管，按ø48×3.0计算：
A＝457mm2，W＝4490mm3，I＝107800mm4，E＝2.06×105N/mm2，f＝205N/mm2。
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×13.29×8002=6.80×105N·mm
Mmax/w=6.80×105/4490=151.5N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×13.29N/mm×（800mm）4/100×2.06×105N/mm2×107800mm4
=1.66mm<800/250=3.2mm。
满足要求。
（4）扣件受力验算
考虑到顶板厚度较大，拟采用双扣件：
其在20KN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0KN。
按照最不利的中间跨进行验算，受力影响范围为800mm×800mm，受力大小为水平横杆传递的荷载+扣件自重：
13.29N/mm×800mm+1.2×13.2N×2=10664N，小于双扣件允许的抗滑承载力Fm=12000N，满足要求。
（5）立杆受力验算
按照最不利的中间跨进行验算，其受力范围为800mm×800mm。
①荷载计算
序号
荷载种类
荷载计算
1
扣件传来的荷载
10664N
2
水平横杆重量
按15m计：
1.2×15×38.4=691.2N
3
扣件
按10个计：
1.2×13.2×10=158.4N
4
立杆重量
1.2×38.4×3.88=178.8N
荷载组合
11692N
②稳定性验算
立杆为ø48×3.5钢管，按ø48×3.0计算：
A＝457mm2，W＝4490mm3，I＝107800mm4，i=（I/A）1/2=15.36mm，fm＝205N/mm2。
计算长度L=1500mm，长细比λ=L/i=1500/15.36=98，查表得稳定系数ψ=0.603：
σ=N/（ψA）=11692/（0.603×457）=42.4N/mm2（二）大截面梁模板设计
1、模板设计
大截面梁的受力验算以截面500×1700为例。
为确保安全，其他截面尺寸的梁模板设计均以500×1700的梁为准。
（1）模板选择
梁底模及侧模：
选用18mm厚木胶合板，板材粘结剂为溶剂型。
在进行受力验算时取板厚为16mm。
侧模背楞：
采用50×100木方，间距250mm，跨度250mm。
底模背楞：
采用50×100木方，间距250mm，跨度600mm。
侧模围檩：
共设三道，最底下一道从梁底向上150mm，第二道为距第一道为400mm，第三道距第二道为400mm，每道为两根φ48×3.5钢管；用φ12对拉螺杆、双螺母拉接，沿梁的长度方向间距400mm。
（2）竖向支撑体系
支撑系统采用φ48×3.5钢管扣件式脚手架，梁下设4根竖向钢管支撑，立杆纵向间距柱帽区、非柱帽区均为600mm；扫地杆离地175，大横杆步距自下而上为别为1500、910；剪刀撑沿梁的长度方向每隔6跨、沿梁的短跨方向的两边跨全高设置，剪刀撑与立杆同步进行搭设，并与底部顶紧。
（3）柱帽区模板支撑体系构造图
（4）非柱帽区模板支撑体系构造图
2、模板体系的结构设计验算
柱帽区与非柱帽区均按照柱帽区的荷载分布进行验算。
（1）梁侧模板受力验算
①荷载计算
混凝土的重力密度γc=25KN/m3；混凝土温度T=25℃；混凝土浇筑速度V=1m/h；β1=1.2；混凝土塌落度为110～150mm，则β2=1.15。
则新浇筑混凝土对梁侧面模板的压力为：
F1=0.22×25×[200/（25+15）]×1.2×1.15×11/2=37.95KN/m2
F2=γcH=25×1.18=29.5KN/m2
新浇筑砼对模板的侧压力取二者的较小值F2，振捣混凝土时产生的水平荷载q1=4KN/m2
则F=1.2F1+1.4q1=41KN/m2，化为线荷载为q=F×0.25=10.25N/mm。
侧模的背楞间距为0.25m，是一个等跨多跨连续梁，按三跨连续梁计算，计算简图如下：
弹性模量E=5850N/mm2，容许抗变强度fm=10N/mm2，FV=1.4N/mm2。
②抗弯强度计算
Mmax=0.08ql2=0.08×10.25×2502=51250N/mm
σmax=Mmax/W=Mmax/（bh2/6）=51250/（250×162/6）=4.8N/mm2＜fm=10N/mm2，满足要求。
③抗剪计算
Vmax=0.607ql=0.607×10.25×250=1555N
τmax=3Vmax/2bh=3×1555/（2×250×16）=0.58N/mm2＜FV=1.4N/mm2，满足要求。
④挠度计算
I=bh3/12=250×163/12=85333mm4
ωmax=0.677ql4/100EI=0.677×10.25×2504/100×5850×85333=0.54mm，小于[ω]=250/250=1mm，满足要求。
⑤对拉螺杆强度验算
螺杆承受的最大拉力为Q=FA=41×0.4×0.4=6.56KN
小于φ12对拉螺杆的允许拉力F容=12.9KN，满足要求。
（2）梁底模板受力验算
受力验算取0.25m板宽验算，按两跨连续梁计算，板跨度为250mm，其计算简图如下所示：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
300N/m2
1.2×300×0.25=90N/m
2
新浇筑
砼自重
25000N/m3
1.2×25000×0.25×（1.7+0.4）=15750N/m
3
钢筋自重
1600N/m3
1.2×1600×0.25×1.7=816N/m
5
施工人员
及设备
2500N/m2
1.4×2500×0.25=875N/m
6
振捣时
产生的荷载
2000/m2
1.4×2000×0.25=700N/m
荷载组合
18.231N/mm
模板厚度取h=16mm
模板惯性矩I=1/12bh3=（1/12）×250×163=85300mm4
模板截面抵抗矩w=1/6bh2=（1/6）×250×162=10700mm3
夹板弹性模量:
E=5850N/mm2
容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.07×ql2=0.070×18.231×2502=7.98×104N·mm
Mmax/w=7.98×104/10700=7.46N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.521×ql4/100EI
=0.521×18.231N/mm×（250mm）4/100×5850N/mm2×85300mm4
=0.74mm<250/250=1mm。
满足要求。
（3）梁底底模木方背楞受力验算
背楞为50×100mm木方，间距250mm，跨度为600mm。
荷载q=18.231N/mm，按三跨连续梁计算，其计算简图如下：
木方截面抵抗矩W=（1/6）×bh2=（1/6）×45×952=67688mm3
木方弹性模量E=5850N/mm2
I=（1/12）bh3=（1/12）×45mm×（95mm）3=3215156mm4
木方容许抗变强度fm=10N/mm2
②强度验算
Mmax=0.08×ql2=0.08×18.231×6002=5.25×105N·mm
Mmax/w=5.25×105/67688=7.76N/mm2满足要求。
③挠度验算
W=0.677×ql4/100EI
=0.677×18.231N/mm×（600mm）4/100×5850N/mm2×3215156mm4
=0.85mm<600/250=2.4mm。
满足要求。
（3）横杆钢管的受力验算
由于从梁底模背楞传来的集中荷载相距皆为225mm，故可视为均布荷载，按三跨连续梁计算，其计算简图如下所示：
①荷载计算
序号
荷载种类
单位荷载
荷载计算
备注
1
模板自重
30
升级会员 