模板扣件钢管高支撑架施工方案.docx
《模板扣件钢管高支撑架施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模板扣件钢管高支撑架施工方案.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
模板扣件钢管高支撑架施工方案
目录
一、工程概况2
二、计算依据2
三、楼面模板计算书2
四、梁模板计算书7
五、模板支撑体系搭设17
六、主要项目施工技术措施18
七、技术质量保证措施20
八、安全生产保证措施21
一、工程概况
河南省大学科技园(东区)7#楼工程位于西三环电厂路,总建筑面积25730.38平方米,结构类型为:
框架结构,总层数为17层,地上16层,地下1层。
等效净荷载:
顶板70KN/m²
底板60KN/m²
外墙50KN/m²
临空墙130KN/m²
楼梯反面荷载30KN/m²
二、计算依据
1、根据中国建筑科学研究院设计的《安全设施计算及专项施工方案系统》软件
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
3、《施工手册》第四版。
4、工程力学第一分册。
5、钢管φ48×3.5的截面积4.89cm2,重量3.84kg/kg,截面惯性矩I=12.19cm4,截面最小抵抗矩W=5.08cm3(施工手册P457表8-6)。
三、楼面模板计算书
基本信息:
车库地下室模板支架搭设高度为4.5米,主体地下室模板支架搭设高度为5.3米.地上2-15支架搭设高度3.38米,16层4.28米。
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=1.0米,立杆的横距l=1.0米,立杆的步距h=1.8米。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
方木间距为100/4=250mm。
模板采用18mm厚胶合板,模板自重0.35KN/m2,钢筋砼自重24KN/m³,倾倒砼时荷载按3KN/m2(按溜槽加1KN/m2,施工手册P514表8-66),施工活荷载1KN/m2。
荷载分项系数取值见施工手册P514表8-67。
取1跨为计算单元。
楼板支撑架立面简图
楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元简图
(一)模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=24×0.1×1.0+0.35×1.0=2.750kN/m
活荷载标准值q2=(3+1.0)×1.0=4.000kN/m
面板按矩形截面计算的截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=1/6bh2=100×1.8×1.8/6=54.00cm3;(施工手册79页)
I=1/12bh3=100×1.8×1.8×1.8/12=48.60cm4;(施工手册79页)
(1)抗弯强度计算
f=M/W<[f](《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第5.2.1条)
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15N/mm2;(施工手册第4版P510)
M=0.100ql2(施工手册第4版P516表8-74)
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到经计算得到
M=0.1×(1.2×2.750+1.4×4.000)×0.25×0.25=0.056kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.056×1000×1000/(1000×54.00)=1.04N/mm2
由于面板的抗弯强度f<[f],所以满足要求!
(2)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250(施工手册第4版P516表8-74和P79表2-102)
E=4000(施工手册第4版P509)
面板最大挠度计算
v=0.677×2.750×250.00×250.00×250.00×250.00/(100×4000×486000.00)=0.037mm
面板的最大挠度小于250.00/250,满足要求。
(二)支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1、荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=24×0.1×0.25=0.600kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.35×0.25=0.088kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得:
活荷载标准值q2=(3×1.0)×0.25=1.000kN/m
静荷载q1=1.2×0.600+1.2×0.088=0.826kN/m
活荷载q2=1.4×1.000=1.400kN/m
2、木方的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=2.226kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.226×1.0×1.0=0.223kN.m(施工手册第4版P516表8-74)
最大剪力Q=0.625×1.0×2.226=1.391kN(施工手册第4版P516表8-74)
最大支座力N=1.1×1.0×2.226=2.449kN(左右支座相加为最大)
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W==1/6bh2=10×5×5/6=41.67cm3;
I=1/12bh3=10×5×5×5/12=104.17cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W<[f](《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第5.2.1条)
弯计算强度f=0.223×1000000/(41.67×1000)=5.35N/mm2
木方的抗弯计算强度小于17N/mm2,满足要求。
(施工手册第4版P79表2-98)
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql(施工手册第4版P516表8-74)
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T](工程力学教材P84)
截面抗剪强度计算值T=3×1391/(2×100×50)=0.417N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.6N/mm2(施工手册第4版P79表2-98)
由于木方的抗剪强度计算值T<[T],所以满足要求。
其余同此计算。
(3)木方挠度计算
最大变形v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250(施工手册第4版P516)
E=10000
q=q11+q12=0.725kN/m
v=0.677×0.688×1000.0×1000.0×1000.0×1000.0/(100×10000×104.17×10000)
=0.447mm
由于木方的最大挠度小于1000.0/250,所以满足要求。
(三)横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.918kN.m
最大变形vmax=2.536mm
最大支座力Qmax=8.001kN
抗弯计算强度f=0.918×1000000/5080=180.71N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求。
(四)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=8.001kN
单扣件抗滑承载力满足要求。
(五)立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1、静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
查《建筑施工手册》P194页,标准值取0.0996;
NG1=0.0996×12.6=1.255kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×1.0×1.0=0.350kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=24.00×0.1×1.0×1.0=2.400kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.005kN。
2、活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.0+3)×1.0×1.0=4.000kN
3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.005+1.4×4.000=10.406KN《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.6.2-1
(六)立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.3.1-1
=10.406*1000/0.353*4.89*100=60.2N/mm2。
<[f],满足要求!
N=10.406kN;
由长细比l0/i=139查表得:
0.353;施工手册P197表5-18
i=1.58(cm)施工手册P197表5-17
A=4.89(cm2)施工手册P197表5-17
W=5.08(cm3)施工手册P197表5-17
[f]=205.00N/mm2;施工手册P197表5-19
l0——计算长度(m);
由公式计算l0=h+2a=1800+2*200=2200mm
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。
四、梁模板计算书
2-15层梁模板支架搭设高度为3-0.9米,预应力梁截面尺寸为500×900预应力梁截面尺寸为500×950和500×1400。
其余梁断面为500×700、400×700、350×700、300×600、250×500等,板厚为10cm,跨度为16米,采用主次梁结构,模板采用18厚胶合板,50*100木方.
φ48*3.5钢管组成满堂脚手架。
4.112.6米高度预应力梁模板计算书
(一)基本信息
(1)梁参数
梁底木方宽度为100mm,梁底木方高度为50mm,梁底木方根数4根,承重立杆横向间距为0.9m,纵向间距为1米。
梁底支撑小横杆间距0.5米。
模板采用18mm胶合板。
(2)脚手架参数
脚手架搭设高度按11.7m计算(减去梁高),脚手架步距为1.8m。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
(3)荷载参数
模板与木块自重为0.35KN/m2,混凝土和钢筋自重为24KN/m2,梁截面宽度B为0.5mm,梁截面高度D为0.9mm,倾倒混凝土的荷载标准值为3KN/m2,均布荷载标准值为1KN/m2。
(二)模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照3跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=24×0.9×0.5=10.800kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.5×(2×0.9+0.5)/0.5=0.805kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(3+1)×0.5×0.5=1.0kN
均布荷载q=1.2×10.800+1.2×0.805=13.926kN/m
集中荷载P=1.4×1.00=1.4kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50.00×1.80×1.80/6=27.00cm3;
I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4;
计算简图
根据《施工手册》P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数,经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.825KN
N2=3.363KN
N3=3.363KN
N4=0.825KN
最大弯矩M=0.056kN.m
2、抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.056×1000×1000/(1000×27.00)=2.07N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取30N/mm2;
由于面板的抗弯强度f<[f],所以满足要求!
3、挠度计算
最大变形v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250(施工手册第4版P516)
E=4000
q=q1+q2=10.8+0.085=10.885N/mm
V=0.677×10.885×167.0×167.0×167.0×167.0/(100×4000×24.3×10000)
=0.06mm
面板的最大挠度小于167/250,满足要求!
(三)梁底支撑木方的计算
1.梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=3.363/0.5=6.726kN/m
最大弯矩M=0.1×6.726×0.5×0.5=0.168kN.m
最大剪力Q=0.6×0.5×6.726=2.018kN
最大支座力N=1.1×0.5×6.726=3.699kN
木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×5.00×5.00/6=41.67cm3;
I=10.00×5.00×5.00×5.00/12=104.17cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.168×1000000/(41.67×1000)=4.03N/mm2
木方的抗弯计算强度小于17N/mm2,满足要求。
(2)木方挠度计算
最大变形
v=0.677×6.726×500.0×500.0×500.0×500.0/(100×10000×104.17×10000)=0.273mm
由于木方的最大挠度小于500.0/250,所以满足要求。
(四)梁底支撑钢管计算
1.梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=-1.398kN.m
最大变形vmax=4.493mm
最大支座力Qmax=4.188kN
抗弯计算强度f=-1.398×1000000/5080=-275.20N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求。
2.梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
根据《施工手册》P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数,经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.733kN.m
最大变形vmax=1.918mm
最大支座力Qmax=9.004kN
抗弯计算强度f=0.733×1000000/5080=144.29N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求。
(五)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力R=9.004kN
单扣件抗滑承载力不满足要求,采用双扣件!
(六)立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
=10.82*1000/0.353*4.89*100=62.68N/mm2。
<[f],满足要求!
横杆的最大支座反力N1=9.004kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×11.7=1.81kN,
N=9.004+1.81=10.82kN
由长细比l0/i=139查表得:
0.353;施工手册P197表5-18
i=1.58(cm)施工手册P197表5-17
A=4.89(cm2)施工手册P197表5-17
W=5.08(cm3)施工手册P197表5-17
[f]=205.00N/mm2;施工手册P197表5-19
l0——计算长度(m);
由公式计算l0=h+2a=1800+2*200=2200mm
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。
4.27.7米高度预应力梁模板计算书
基本尺寸为:
梁截面B×D=500.0mm×1400.0mm,承重立杆横向间距为0.6m,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.5米,立杆的步距h=1.8米。
其余同上。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
(一)模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=24×1.4×0.5=16.800kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.25×(2×1.4+0.5)/0.5=0.578kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(3+1)×0.5×0.25=0.500kN
均布荷载q=1.2×16.800+1.2×0.578=20.854kN/m
集中荷载P=1.4×0.500=0.700kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=25.00×1.80×1.80/6=13.50cm3;
I=25.00×1.80×1.80×1.80/12=12.15cm4;
计算简图
根据《施工手册》P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数,经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.341KN
N2=4.233KN
N3=4.233KN
N4=1.341KN
最大弯矩M=0.067kN.m
最大变形V=0.1mm
2、抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.067×1000×1000/(1000×13.50)=4.96N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取30N/mm2;
由于面板的抗弯强度f<[f],所以满足要求!
3、挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.1mm
面板的最大挠度小于167/250,满足要求!
(二)梁底支撑木方的计算
1.梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=4.233/0.25=16.932kN/m
最大弯矩M=0.1×16.932×0.25×0.25=0.106kN.m
最大剪力Q=0.6×0.25×16.932=2.540kN
最大支座力N=1.1×0.25×16.932=4.656kN
木方的面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×5.00×5.00/6=41.67cm3;
I=10.00×5.00×5.00×5.00/12=104.17cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.106×1000000/(41.67×1000)=2.54N/mm2
木方的抗弯计算强度小于17N/mm2,满足要求。
(2)木方挠度计算
最大变形
v=0.677×16.932×250.00×250.00×250.00×250.00/(100×10000×104.17×10000)
=0.043mm
由于木方的最大挠度小于250.00/250,所以满足要求。
(三)梁底支撑钢管计算
1.梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=-0.984kN.m
最大变形vmax=1.477mm
最大支座力Qmax=5.574kN
抗弯计算强度f=-0.984×1000000/5080=-193.70N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度小于600/150与10mm,满足要求
2.梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
根据《施工手册》P51页表2-12三等跨梁内力和挠度系数,经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.488kN.m
最大变形vmax=0.319mm
最大支座力Qmax=11.984kN
抗弯计算强度f=0.488×1000000/5080=96.06N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度小于500/150与10mm,满足要求。
(四)扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=11.984kN
单扣件抗滑承载力不满足要求,采用双扣件!
(五)立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
=12.96*1000/0.353*4.89*100=75.1N/mm2。
<[f]=205N/mm2,满足要求!
横杆的最大支座反力N1=11.984kN(已经包括组合系数1.4),
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×6.3=0.975kN,
N=11.984+0.975=12.96kN
由长细比l0/i=139查表得:
0.353;施工手册P197表5-18
i=1.58(cm)施工手册P197表5-17
A=4.89(cm2)施工手册P197表5-17
W=5.08(cm3)施工手册P197表5-17
[f]=205.00;施工手册P197表5-19
由公式计算l0=h+2a=1800+2*200=2200mm
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件。
五、模板支撑体系搭设
模板搭设:
模板采用18厚胶合板,支撑体系采用50*100木方,φ48*3.5钢管组成满堂脚手架,承重立杆横向间距为1米,纵向间距为1米。
500×900和500×950预应力梁底加设一道立杆,间距1米;500×1400预应力梁底加设一道立杆,间距0.5米;架高1.8m。
木方间距按25cm施工。
1、满搭支撑架体系布置
满搭支撑架由立杆、水平杆、剪刀撑以及连接它们的扣件组成。
立杆、水平杆、剪刀撑均采用Φ48×3.5普通焊接钢管,钢管长度宜4~6m。
扣件采用直角扣件、旋转扣件、对接扣件,满搭支撑架立杆搭设平面图见附图1、2、3,梁板模板支撑立面图见附图4。
2、立杆
立杆从地面起开始布置,具体布置见满堂支撑架立杆搭设平面图附图1、2、3。
3、水平杆
首先在满搭支撑架底部距离地面200mm处纵横设一道扫地杆,然后按纵横两个方向布置水平杆,水平杆步距为1800mm,水平杆与立杆用扣件连接牢固。
1-1剖面图见附图8。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,主梁底部和板底部的纵向或横向水平杆及找平杆与立杆用双扣件连接,增加抗滑移能力。
4、剪刀撑
剪刀撑在垂直于砼主梁的截面方向布置,剪刀撑与水平面夹角应控制在