大理项目高支模施工方案 精品.docx
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大理项目高支模施工方案精品
高支模施工方案
一、主要编制依据
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)
《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
工程设计图及上级的有关文件及标准等
二、工程概况
本分项工程为大理五洲国际商贸城一期展厅模板工程,工程特点为:
地下室四周有大面积挡土墙,室内为大空间框架结构,屋面为现浇混凝土屋面。
本分项工程质量控制的难点在于墙柱高支模、现浇钢筋砼建筑造型和屋面梁板模的支设;质量控制的重点在于模板的垂直度、平整度、标高、几何尺寸。
结构概况
序号
项目
内容
1
基础形式
筏板基础
2
结构形式
地下室为框架剪力墙结构,地下室四周外墙为钢筋砼挡土墙,梁板为框架梁;地上部分为框架结构。
4
层高
部位
-1层
1层
2层
3层
4层
层高
5600
5400
5200
5200
5200
三、高支模施工的基本情况
1、本高支模工程为四个边角1-4轴交A-1/D轴、1-5轴交1/M-T轴、1/30-33交M-S轴、30-33交A-1/D轴。
最高高度为27m,该面层最大的梁截面尺寸为450㎜×1200㎜,最小梁截面尺寸为300㎜×550㎜,板厚度均120㎜。
拟采用钢管满堂红支撑方式搭设模板支撑体系。
本方案专为该区域高支模施工而编制。
1-5轴交1/M-T轴高支模部位平面图
1-4轴交A-1/D轴高支模部位平面图
30-33交A-1/D轴高支模部位平面图
1/30-33交M-S轴高支模部位平面图
2、施工顺序:
在1-4轴交A-1/D轴结构及结构柱施工完成后,必须待混凝土强度达到允许条件后,在楼板上铺设木枋,模板支架落在木枋上进行搭设。
其余部位基础采用C20砼浇筑200mm厚,立杆下垫50mm木板。
具体如下图
3、混凝土采用砼输送泵输送。
4、现场平坦运输条件较好,模板水平运输采用手推车,垂直运输利用塔吊。
5、外脚手架搭设采用落地式双排钢管架,随施工进度搭设,保证工作面离地超过1.5米以上有安全围护。
四、施工准备
研究图纸根据结构特点和工期要求选择合理的模板体系和支撑系统。
墙、柱、梁用15㎜木质胶合多层板,楼面板用12㎜木质胶合多层板。
支撑体系为钢木体系,即用Φ48、3.0㎜钢管搭设满堂支撑脚手架,板底、梁底铺设40×90的白松木方作为次龙骨,钢管为主龙骨。
(一)材料及主要机具
1、木模板、竹胶板、木方、穿墙螺栓及套管、钢管、扣件、顶托。
2、脱模剂、双面胶条、塑料胶带、钉子、铁丝等。
3、一般性手工工具:
锤子、斧子、打眼电钻、活动扳子、手锯、水平尺、线坠、撬棍、吊装索具等。
加工机具:
圆盘锯、压刨、套丝机、砂轮切割机。
(二)作业条件
1、按工程结构设计图进行模板设计,确保强度、刚度及稳定性。
2、弹好楼层的墙身线、门窗洞口位置线及标高线。
3、墙身钢筋绑扎完毕,水电箱盒、预埋件、门窗洞口预埋完毕,检查保护层厚度应满足要求,办完隐蔽工程验收手续。
(三)450×1200梁模板和支撑体系验算
本验算高度为27米,采用品茗软件验算。
1、工程属性
新浇混凝土梁名称
WKLc12
新浇混凝土梁计算跨度(m)
4.8
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
450×1200
新浇混凝土结构层高(m)
27
梁侧楼板厚度(mm)
120
2、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
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)
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.45
非自定义:
0.32
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
3、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁板立柱共用(A)
梁跨度方向立柱间距la(mm)
600
梁两侧立柱间距lb(mm)
1200
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
600、900
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
600
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
525,675
梁底支撑小梁根数
4
梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)
300
设计简图如下:
平面图
立面图
4、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
12
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
16
面板弹性模量E(N/mm2)
4700
取单位宽度1000mm,按三等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×12×12/6=24000mm3,I=bh3/12=1000×12×12×12/12=144000mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.2)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×1.2)+1.4×0.7×2]×1=39.06kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×1.2]×1=37.3kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.76kN/m
q2=(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×1.2]×1=30.7kN/m
4.1、强度验算
Mmax=-0.1q1静L2+0.117q1活L2=-0.1×37.3×0.152+0.117×1.76×0.152=0.08kN·m
σ=Mmax/W=0.08×106/24000=3.3N/mm2≤[f]=16N/mm2
满足要求!
4.2、挠度验算
νmax=0.677qL4/(100EI)=0.677×30.7×1504/(100×4700×144000)=0.155mm≤[ν]=l/400=150/400=0.38mm
满足要求!
4.3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R4=0.4q1静l+0.45q1活l=0.4×37.3×0.15+0.45×1.76×0.15=2.36kN
R2=R3=1.1q1静l+1.2q1活l=1.1×37.3×0.15+1.2×1.76×0.15=6.47kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R4'=0.4q2l=0.4×30.7×0.15=1.84kN
R2'=R3'=1.1q2l=1.1×30.7×0.15=5.07kN
5、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
40×90
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{2.36+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.45/3+0.5×(1.2-0.12)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×1]×max[0.6-0.45/2,(1.2-0.6)-0.45/2]/2×1,6.47+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.45/3}=6.51kN/m
q2=max[1.84+(0.3-0.1)×0.45/3+0.5×(1.2-0.12)+(0.5+(24+1.1)×0.12)×max[0.6-0.45/2,(1.2-0.6)-0.45/2]/2×1,5.07+(0.3-0.1)×0.45/3]=5.1kN/m
5.1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×6.51×0.62,0.5×6.51×0.32]=0.29kN·m
σ=Mmax/W=0.29×106/54000=5.42N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
5.2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×6.51×0.6,6.51×0.3]=2.37kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.37×1000/(2×40×90)=0.99N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
5.3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×5.1×6004/(100×9350×2430000)=0.18mm≤[ν]=l/400=600/400=1.5mm
ν2=q2l24/(8EI)=5.1×3004/(8×9350×2430000)=0.23mm≤[ν]=l/400=300/400=0.75mm
满足要求!
5.4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×6.51×0.6,0.393×6.51×0.6+6.51×0.3]=4.46kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R4=2.75kN,R2=R3=4.46kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×5.1×0.6,0.393×5.1×0.6+5.1×0.3]=3.49kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'4=2.4kN,R'2=R'3=3.49kN
6、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
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
6.1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.172×106/4490=38.37N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
6.2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.284kN
τmax=2Vmax/A=2×2.284×1000/424=10.77N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
6.3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.13mm≤[ν]=l/400=525/400=1.31mm
满足要求!
6.4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R4]=0.47kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
同理可知,左侧立柱扣件受力R=0.47kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
7、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
1500
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
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
7.1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×1.755×1500=2632.5mm
λ=l0/i=2633.4/15.9=165.62≤[λ]=210
长细比满足要求!
7.2、风荷载计算
Mw=0.92×1.4×ωk×la×h2/10=0.92×1.4×0.32×0.6×1.52/10=0.05kN·m
7.3、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×1.2)+0.9×1.4×2]×1=35.42kN/m
2)小梁验算
q1=max{2.14+(0.3-0.1)×0.45/3+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×max[0.6-0.45/2,(1.2-0.6)-0.45/2]/2×1,5.88+(0.3-0.1)×0.45/3}=5.91kN/m
同上四~六计算过程,可得:
R1=0.44kN,R2=6.22kN,R3=6.22kN,R4=0.44kN
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.291×1.386×(1500+2×200)=3399.719mm
λ1=l01/i=3399.719/15.9=213.819,查表得,φ1=0.16
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+Mw/lb=max[0.44+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.6-0.45/2)/2×0.6,6.22,6.22,0.44+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+1.2-0.6-0.45/2)/2×0.6]+0.05/1.2=6.3kN
f=N/(φA)+Mw/W=6299.55/(0.16×424)+0.05×106/4490=103.77N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.291×1.755×1500=3398.557mm
λ2=l02/i=3398.557/15.9=213.746,查表得,φ2=0.16
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+Mw/lb=max[0.44+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.6-0.45/2)/2×0.6,6.22,6.22,0.44+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×(0.9+1.2-0.6-0.45/2)/2×0.6]+0.05/1.2=6.3kN
f=N/(φA)+Mw/W=6299.55/(0.16×424)+0.05×106/4490=103.77N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
8、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
由"主梁验算"一节计算可知可调托座最大受力N=max[R2,R3]×1=6.74kN≤[N]=30kN
满足要求!
9、立柱地基基础计算
地基土类型
粘性土
地基承载力设计值fak(kPa)
120
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A(m2)
0.15
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=6.3/(1×0.15)=42kPa≤fak=120kPa
满足要求!
(四)300×550边梁梁模板和支撑体系验算
1、工程属性
新浇混凝土梁名称
La101
新浇混凝土梁计算跨度(m)
13.6
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
300×550
新浇混凝土结构层高(m)
27
梁侧楼板厚度(mm)
120
2、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
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)
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
非自定义:
0.22
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
3、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁一侧有板,梁板立柱共用(A)
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
1200
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
900、600
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
600
梁底增加立柱根数
2
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离(mm)
550,650
梁底支撑小梁根数
3
梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)
50
设计简图如下:
平面图
立面图
4、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按二等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.55)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.55)+1.4×0.7×2]×1=18.93kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.55]×1=17.16kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.76kN/m
q2=(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×0.55]×1=14.12kN/m
4.1、强度验算
Mmax=0.125q1L2=0.125q1l2=0.125×18.93×0.152=0.05kN·m
σ=Mmax/W=0.05×106/37500=1.42N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
4.2、挠度验算
νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×14.12×1504/(100×10000×281250)=0.013mm≤[ν]=l/400=150/400=0.38mm
满足要求!
4.3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375q1静l+0.437q1活l=0.375×17.16×0.15+0.437×1.76×0.15=1.08kN
R2=1.25q1l=1.25×18.93×0.15=3.55kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375q2l=0.375×14.12×0.15=0.79kN
R2'=1.25q2l=1.25×14.12×0.15=2.65kN
5、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
40×90
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面抵抗矩W(cm3)
54
小梁截面惯性矩I(cm4)
243
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{1.08+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×0.55]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.12)+1.4×0.7×1]×(1.2-0.6-0.3/2)/2×1,3.55+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/2}=3.59kN/m
q2=max[0.79+(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×0.55+(0.5+(24+1.1)×0.12)×(1.2-0.6-0.3/2)/2×1,2.65+(0.3-0.1)×0.3/2]=2.68kN/m
5.1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×3.59×0.92,0.5×3.59×0.052]=0.31kN·m
σ=Mmax/W=0.31×106/54000=5.75N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
5.2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×3.59×0.9,3.59×0.05]=1.959kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.959×1000/(2×40×90)=0.82N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
5.3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×2.68×9004/(100×9350×2430000)=0.49mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
ν2=q2l24/(8EI)=2.68×504/(8×9350×2430000)=0mm≤[ν]=l/400=50/400=0.12mm
满足要求!
5.4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×3.59×0.9,0.393×3.59×0.9+3.59×0.05]=3.69kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=1.49kN,R2=3.69kN,R3=2.61kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×2.68×0.9,0.393×2.68×0.9+2.68×0.05]=2.76kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支