模板专项方案.docx
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模板专项方案
阳煤平定乙二醇项目倒班宿舍楼(001B)
模板工程专项施工方案
一、编制依据及说明
本专项施工方案,主要依据目前国家对建设工程质量、安全生产、文明施工等一系列的具体化要求,依照《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》、现行的《建筑工程施工质量验收规范》、《施工图》,结合工程实际,进行全面而细致的编制。
本专项施工方案中未提之处均按照国家现行技术规范、质量标准以及有关文件等要求的具体规定进行施工。
二、工程概况
本工程为阳煤平定乙二醇项目倒班宿舍楼(001B),地处阳泉市平定王家庄,建设单位为阳煤平定化工有限公司,监理单位为山西诚正监理公司,设计单位为华陆工程科技有限责任公司。
建筑面积4977平方米,占地面积1930.28,建筑层数为4层,建筑高度18.75米,结构型式为框架结构,基础型式为独立基础,本结构抗震设防烈度为7度。
三、模板工程专项方案
为高质量地完成施工任务,对本工程中技术及安全要求较高的模板工程做出专项方案,在施工当中,模板的支设必须符合规范要求且满足本方案模板计算的结果,保证工程的质量及作业人员的安全,并由质量员专人监督检查,模板支设完毕后,必须组织项目管理人员进行检查验收,检查合格后方可进行下一道工序。
1、模板支设:
框架柱、梁、板模板均采用木模板,采用钢管、对拉螺栓加固。
现浇板模板采用竹胶板,采用方木加固,板缝粘贴海绵条。
隔离剂选用水质隔离剂。
梁、顶板支撑体系为满堂脚手架,架管下垫100mm厚方木。
①、柱模板
柱模板采用15mm厚多层板,柱箍采用钢管,每300mm设一道,最底一层距地面(或模板水平接缝)150mm,支撑采用钢管支撑与柱箍连成一个整体。
安装柱模板时,随时支撑固定,防止倾覆。
柱子模板安装好后,全面检查安装质量,注意在纵横两个方向上都挂通线检查,并作好群体的水平拉(支)杆及剪力支杆的固定。
检查合格后办预检。
②、梁模板
梁底模与侧模均采用15mm厚竹胶板,选用100㎜×50㎜×4000㎜的方木做横楞,间距1200mm,梁侧模横楞与钢管架子连成整体,立档间距300;跨度大于4m时按设计要求起拱起拱1-3‰。
起拱从底模开始进行(通过丝托调整底模各部位标高),而后将侧模和底模连成整体。
梁模板安装好后,复核梁模板的截面尺寸,与相邻梁柱模板连接固定。
安装后校正梁中线标高、断面尺寸。
将梁模板内杂物清理干净,检查合格后办预检。
③、顶板模板
顶板模板采用15mm厚竹胶板,龙骨采用100mm×50mm间距200mm双面抛光方木,翘曲、变形的方木不得作为龙骨使用,支撑均采用可调节丝托。
为保证顶板的整体混凝土成型效果,将整个顶板的竹胶板按同一顺序,同一方向对缝平铺,必须保证接缝处下方有龙骨,且拼缝严密,模板拼接处用龙骨锁死,防止模板拼缝处错台。
对于周转使用的竹胶板,如果有飞边、破损模板必须切掉破损部分,然后刷封边漆加以利用。
板模板当采用单块就位时,宜以每个铺设单元从四周、向中央铺设。
按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.1-0.3%),起拱部位为中间起拱,四周不起拱。
模板铺设完毕后,检查平整度与楼板标高,并进行校正。
特别注意漏斗壁模板加固的牢靠程度,将模板内杂物清理干净,检查合格后办预检。
④、楼梯模板
楼梯模板采用15mm厚竹胶板,踏步侧板两端钉在梯段侧板木档上,踏步板采用30mm厚木板,制作时在梯段侧板内划出踏步形状和尺寸,并在踏步高度线一侧留出踏步侧板厚度定上木档,踏步板主龙骨采用100mm×100mm方木间距1200mm,次龙骨采用50mm×100mm方木间距300mm,ø48钢管支撑架。
2、模板拆除:
(1)在混凝土强度达到1.2MPa能保证其表面棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。
拆除下的模板应及时清理,刷好隔离剂。
(2)底模拆除:
跨度均在2m以下,强度达到50%即可拆除,跨度大于8m的顶板、梁当混凝土强度达到设计强度100%强度后方可拆除外,其余顶板、梁模板在混凝土强度达到设计强度的75%强度后方可拆除。
拆顶板模板时从房间一端开始,防止坠落人或物造成事故。
拆除承重模板,设临时支撑,防止整块突然塌落。
(3)拆除模板时,操作人员佩挂好安全带,禁止站在模板的横杆上操作,拆下的模板集中吊运,不准向下乱扔。
(4)顶板模板拆除时注意保护顶板模板,不能硬撬模板接缝处,以防损坏模板。
拆除的模板、龙骨及丝托要码放整齐,并注意不要集中堆放。
拆掉的钉子要回收再利用,在作业面清理干净,以防扎脚伤人。
(5)拆除模板的顺序和方法,应遵循先支后拆,后支先拆;先拆不承重的模板,后拆承重部分的模板;自上而下,支架先拆侧向支撑,后拆竖向支撑等原则。
四、模板计算
本方案中,只计算具有代表性的板、梁、柱。
为方便施工,其他的现浇混凝土构件,其模板的支设方法及方式和以下计算的同类构件相同。
为避免繁琐,此设计不另行计算。
(一)板模板计算
本方案中,按照结构最不利荷载计算。
结构最大层高为3.3M,楼板的厚度为130㎜,采用竹胶模板,模板规格为1200㎜×2440㎜×15㎜,重量为0.3kg/㎡,横楞采用方木,其规格为100㎜×50㎜×4000㎜,间距为200㎜。
一、参数信息:
模板支架搭设高度为3.3米,
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=1.00米,立杆的横距l=1.00米,立杆的步距h=1.60米。
梁顶托采用10号工字钢。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×2.8。
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。
模板面板按照三跨连续梁计算。
使用模板类型为:
胶合板。
静荷载标准值q1=20.000×0.110×1.000+0.350×1.000=2.550kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+2.500)×1.000=4.500kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=100.00×1.50×1.50/6=37.50cm3;
I=100.00×1.50×1.50×1.50/12=28.13cm4;
(1)抗弯强度计算
f1=M/W其中f1——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15.00N/mm2;
M=0.100q1l2+0.117q2l2=0.100×1.2×2.550×0.2002+0.117×1.4×4.500×0.2002=0.042kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f1=0.042×1000×1000/37500=1.120N/mm2
面板的抗弯强度验算f1(2)抗剪计算T1=3Q/2bh其中最大剪力Q=0.600q1l+0.617q2l=0.600×1.2×2.550×0.200+0.617×1.4×4.500×0.200=1.145kN
截面抗剪强度计算值T1=3×1144.6/(2×1000.000×15.000)=0.114N/mm2
截面抗剪强度设计值T=1.40N/mm2
抗剪强度验算T1(3)挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×2.550×2004/(100×6000×281250)=0.016mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
三、支撑方木的计算
方木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=20.000×0.110×0.200=0.440kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×0.200=0.070kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(2.500+2.000)×0.200=0.900kN/m
静荷载q1=1.2×0.440+1.2×0.070=0.612kN/m
活荷载q2=1.4×0.900=1.260kN/m
2.方木的计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩和最大剪力考虑活荷载在梁上最不利的布置,计算公式如下:
均布荷载q=0.612+1.260=1.872kN/m
最大弯矩M=0.100ql2=0.100×1.872×1.00×1.00=0.187kN.m
最大剪力Q=0.600ql=0.600×1.872×1.000=1.123kN
最大支座力N=1.100ql=1.100×1.872×1.000=2.059kN
方木的截面力学参数为
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
(1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.187×106/83333.3=2.24N/mm2
方木的抗弯计算强度≤13.0N/mm2,满足要求!
(2)方木抗剪计算最大剪力的计算公式如下:
Q=0.600ql=1123N
截面抗剪强度必须满足:
T1=3Q/2bh截面抗剪强度计算值T1=3×1123/(2×50×100)=0.337N/mm2
截面抗剪强度设计值T=1.70N/mm2
方木的抗剪计算强度≤1.7N/mm2,满足要求!
(3)方木挠度计算qk=0.510kN/m
最大变形v=0.677qkl4/100EI=0.677×0.510×1000.004/(100×9000.00×4166666.67)=0.092mm
方木的最大挠度小于1000.00/250,满足要求!
四、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=2.059kN
均布荷载取托梁的自重q=0.135kN/m。
托梁计算简图
托梁剪力图(kN)
托梁弯矩图(kN.m)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
托梁变形计算受力图
托梁变形图
经过计算得到最大弯矩M=1.064kN.m
经过计算得到最大支座F=11.494kN最大变形V=0.041mm
◆连续梁支座反力复核验算:
连续梁受力累加:
Pn=0.135×3.000+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059+2.059=31.3kN
支座反力从左到右相加:
Rn=4.152+11.494+11.494+4.152=31.3kN
杆件受力Pn≈Rn,是平衡的,支座反力复核验算通过!
◆连续梁弯矩复核验算:
假定顺时针方向力矩为正力矩。
已知力对B点取矩:
-(0.135×3.0002/2+2.059×0.100+2.059×0.300+2.059×0.500+2.059×0.700+2.059×0.900+2.059×1.100+2.059×1.300+2.059×1.500+2.059×1.700+2.059×1.900+2.059×2.100+2.059×2.300+2.059×2.500+2.059×2.700+2.059×2.900)=-46.90kN.m
求出的支座反力对B点取矩:
(顺时针力矩)
支1:
4.152×3.000=12.46
支2:
11.494×2.000=22.99
支3:
11.494×1.000=11.49
顺时针力矩之和:
12.46+22.99+11.49=46.94KN.m
顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等,弯矩复核验算通过!
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=49.00cm3;截面惯性矩I=245.00cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=1.064×106/1.05/49000.0=20.68N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.041mm
顶托梁的最大挠度小于1000.0/400,满足要求!
五、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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):
钢管的自重计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)》附录A满堂支撑架自重标准值,本工程使用的是48×2.8钢管,不是规范标准的48.3×3.6钢管,按照截面积做折减计算:
0.128=0.163×3.974/5.06,取0.1280kN/m
NG1=0.1280×3.300=0.422kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×1.000×1.000=0.350kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=20.000×0.110×1.000×1.000=2.200kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.972kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取0.00kN/m2
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.500+2.000+0.000)×1.000×1.000=4.500kN
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=9.867kN
六、立杆的稳定性计算
本工程按照满堂支撑架进行验算,剪刀撑设置普通型,脚手架搭设高度3.30m,搭设宽度4.80m!
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
(规范JGJ130-2011,5.2.6-1公式)
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=9.867kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/ii——计算立杆的截面回转半径(cm),i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2),A=3.97
W——立杆净截面抵抗矩(cm3),W=4.25
——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)
f——钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2
l0——计算长度(m)
◆依据《扣件式规范JGJ130-2011》,由公式5.4.6-1或5.4.6-2计算
l0=ku1(h+2a)(5.4.6-1)l0=ku2h(5.4.6-2)
k——满堂支撑架计算长度附加系数,验算长细比时取1,验算立杆稳定性时查表5.4.6,取1.155
u1——计算长度系数,剪刀撑设置普通型,查附录C表C-2,取1.216
u2——计算长度系数,剪刀撑设置普通型,查附录C表C-4,取1.912
h——脚手架步距,h=1.600m
a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度,a=0.30m
1.1.公式(5.4.6-1)
1.1.1.验算长细比k取1,
λ=1×1.216×(1.600+2×0.300)×100/1.600=167<[λ]=250,满足要求!
1.1.2.验算立杆稳定性k取1.155,
l0=1.155×1.216×(1.600+2×0.300)=3.089m
l0/i=308.901/1.600=193
由l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.193
钢管立杆受压应力计算值
=9867.000/(0.193×397.4)=128.425N/mm2
立杆的稳定性计算
1.2.公式(5.4.6-2)
1.2.1.验算长细比k取1,
λ=1×1.912×1.600×100/1.600=191<[λ]=210,满足要求!
1.2.2.验算立杆稳定性k取1.155,
l0=1.155×1.912×1.600=3.533m
l0/i=353.338/1.600=221
由l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.149
钢管立杆受压应力计算值
=9867.000/(0.149×397.4)=166.886N/mm2
立杆的稳定性计算
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
(规范JGJ130-2011,5.2.6-2公式)
风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算公式
(规范JGJ130-2011,5.2.9公式)
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2),Wk=1.00W0UsUz=1.00×0.300×0.240×1.200=0.086kN/m2
h——立杆的步距,h=1.60m
la——立杆迎风面的间距,la=1.00m
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,lb=1.00m
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.086×1.000×1.600×1.600/10=0.028kN.m
N——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值
Nw=1.2×2.972+0.9×1.4×4.500=9.237kN
2.1.公式(5.4.6-1)
验算立杆稳定性
钢管立杆受压应力计算值
=9237.0/(0.193×397.4)+28000.0/4248.0=126.817N/mm2
立杆的稳定性计算
2.2.公式(5.4.6-2)验算立杆稳定性
钢管立杆受压应力计算值
=9237.0/(0.149×397.4)+28000.0/4248.0=162.822N/mm2
立杆的稳定性计算
3.满堂支撑架构造验算
3.1.高宽比验算
支撑架搭设高宽比为:
n=3.30/4.80=0.7
支撑架搭设间距为:
1.00×1.00
查规范JGJ130-2011附录C表C-2、C-3得到此工况下最大高宽比为:
N=2.0
高宽比n<=N,满足要求!
3.2.跨数验算
支撑架搭设跨数为:
n=4.80/1.00=4.8
支撑架搭设间距为:
1.00×1.00
查规范JGJ130-2011附录C表C-2、C-3得到此工况下最小跨数为:
N=4.0
跨数n>=N,满足要求!
七、扣件抗滑移的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数1.00
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×1.00=8.00kN。
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8.0×1.00=8.00KN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
八、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取7.80m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
单元板宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=2574.0mm2,fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=7800mm×110mm,截面有效高度h0=90mm。
按照楼板每10天浇筑一层,所以需要验算10天、20天、30天...
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边7.80m,短边7.80×0.50=3.90m,
楼板计算范围内摆放8×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×1.2×(0.35+20.00×0.11)+1×1.2×(0.42×8×4/7.80/3.90)+1.4×(2.00+2.50)=9.89kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=7.80×9.89=77.17kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0829×ql2=0.0829×77.17×3.902=97.30kN.m
验算楼板混凝土强度的平均气温为25.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到10天后混凝土强度达到69.10%,C30.0混凝土强度近似等效为C20.7。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=9.94N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fc=2574.00×360.00/(7800×90.00×9.94)=0.133
计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
s=ξ(1-0.5ξ)=0.133×(1-0.5×0.133)=0.124;
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M2=
sbh02fc=0.124×7800×90.0002×9.94×10-6=77.86kN.m
结论:
由于ΣMi=77.86所以第10天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保存。
3.计算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边7.80m,短边7.80×0.50=3.90m,
楼板计算范围内摆放8×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第3层楼板所需承受的荷载为
q=1×1.2×(0.35+20.00×0.11)+
1×1.2×(0.35+20.00×0.11)+
2×1.2×(0.42×8×4/7.80/3.90)+
1.4×(2.00+2.50)=13.11kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=7.80×13.11=102.28kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0829×ql2=0.0829×102.28×3.902=128.96kN.m
验算楼板混凝土强度的平均气温为25.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到20天后混凝土强度达到89.90%,C30.0混凝土强度近似等效为C27.0。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fc=12.85N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fc=2574.00×360.00/(7800×90.00×12.85)=0.103
计算得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
s=ξ(1-0.5ξ)=0.103×(1-0.5×0.103)=0.097;
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M3=
sbh02fc=