天酬尚都二期5号楼模板支撑设计书.docx

1、天酬尚都二期5号楼模板支撑设计书天酬尚都二期5号楼模板支撑设计书 1.1模板支撑设计方案课程设计的目的使学生更好地熟悉和掌握专业主干课建筑施工安全技术中有关模板支撑的基本理论和主要的设计方法，重点在于：1、熟悉模板设计施工图、支撑系统布置图、细部构造大样图；2、掌握模板荷载组合效应，对模板和支撑系统进行验算；3、掌握模板工程安装和拆除的程序和方法；4、熟悉混凝土的浇捣方法及作业人员的安全措施；5、熟悉冬季施工保温措施及其管理；6、熟悉按照现场作业条件编写模板工程施工所需要的各类脚手架、作业平台、临边作业、洞口防护及施工用电的安全需要。1.2天酬尚都二期工程概况该工程为住宅，平面布置为线条形，每

2、单元长为27.52m，宽为11.9m，共十五单元。建筑高度为19.18m，层数为6十1F（顶层复式），一层为车库，层高为2.9m，该建筑线条明凇，造型大方，适应现代化都市建设。该工程为独立及条形基础，结构为砖混结构，设计使用年限为50年，耐火等级为二级，负2m以下为混凝土强度等级为C25，其余均为C20。1.3课程设计的主要内容1、参观建筑工地（1天）；2、查找与收集设计资料（2天）；3、选择合适的设计方法（1天）；4、进行初步的设计计算（2天）；5、报告的编制与修改（4天）。1.4课程设计要求1、完成时间：2周；2、要求每个学生完成课程设计书一份，约5000字。要求学生对设计的内容必须概念准

3、确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算准确，计算书写工整、清晰，文笔流畅。设计合理，文字线条优美，图表清晰，符合规范；3、独立完成。1.5主要参考书1、建筑施工安全技术，中国建筑工业出版社，2004年；2、建筑安全技术与管理，机械工业出版社，2007年；3、建筑施工技术，同济大学出版社，2006年。第一章 编制依据 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中国建筑工业出版社； 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）中国建筑工业出版社； 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001） 中国建筑工业出版社； 钢结构设计规范（GB50017-2

4、003）中国建筑工业出版社； 建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社； 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社； 建筑工程大模板技术规程JGJ74-2003； 建筑施工手册第四版（ 中国建筑工业出版社）； 建筑施工计算手册江正荣编著。第二章 工程概括2.1 项目设计特点天酬尚都二期工程为衡阳市天酬房地产开发有限公司筹资开发的商住小区，位于市华新高新技术开发区63号街区06号地块，东临规划中的彩霞街，西靠岳麓街，北为祝融路, 南临规划步行街，交通便捷。天酬尚都二期工程由3号楼、4号楼、8号楼、9号楼、12号楼、13号楼、15号楼和18号楼组成，总建筑面积28298.53m2，其中12号楼建

5、筑面积7497.9m2，地上层数为11层、地下一层，总高度32.35m。建筑物耐火等级为二级防水等级为级，防水年限15年。建筑体形均呈长方形体型，并平行排列；屋面为深色油毡瓦坡屋面。平面几何尺寸分别为楼长46.5米，宽13.2米。2.2 结构设计特点12号楼的基础为夯扩桩基础桩深为14米，持力层为中风化粉质泥岩，单桩承载力设计值为1300KN250KN，地耐力为R1200KPa。本二期工程的主体结构多层为砖混，墙厚240，坡屋面。地层架空层、一层和二层的砖砌体采用Mu 15普通烧结砖、M10混合砂浆砌筑；三层以上砖砌体采用Mu 10普通烧结砖、M7.5混合砂浆砌筑。而12号楼为小高层框架结构，

6、墙厚190，坡屋面，采用砌体采用Mu 10加气混凝土块、M7.5混合砂浆砌筑。多层房屋的桩、承台、基础梁、上部柱、梁、板混凝土标号为C25，垫层为C10，其它预制构件为C20。钢筋类别为HPB235、HRB335和HRB400。2.3 建设地点的特点天酬尚都二期工程位于衡阳市华新开发区的63街区06号地块。原地形为低洼田地，现已平整到设计标高；地下水位较低，对该工程无影响；气温在-5至39之间，典型的亚温带气候，四季分明，冬雨季时间为本年的11月至第二年4月；主导风向为西北风；风力一般在6级以下。2.4 施工条件天酬尚都二期工程虽北为临祝融路，西临岳麓街。但两路均没有修通，不过西面的场地平整，

7、修筑一条临时运输通道，进入工地现场交通还是很方便；施工用电从10KV三华线0117号杆“T”接400KVA配电变压器供我公司基建用电；施工用水从蒸水沿江路与祝融路交叉处的市水网引入。施工现场场地较宽。小型预制构件在现场预制。施工机械、设备、劳动力已全部落实。本工程成立天酬尚都二期工程项目部，陈锡军任项目部经理，公司内部实行经济责任承包。2.5 工程施工特点天酬尚都二期工程是根据市场各层次人员的购买力而设计的高档次的商品房，户型较多，平面组合变化大，因而造成轴线复杂，施工难度较大。天酬尚都二期工程建筑立面造型变化多，装饰线条多，有柱阳台，坡屋面，因而现浇砼工程量大，支模难度大。天酬尚都二期工程，

8、由于八栋住宅同时开工建设，现场施工人员多，交叉作业情况多，给安全工作带来很大的压力。因此，应当加强安全防护措施，严抓安全管理工作。第三章 柱模板支撑计算3.1 柱模板基本参数柱模板的截面宽度 B=500mm，柱模板的截面高度 H=500mm，柱模板的计算高度 L = 3120mm，柱箍间距计算跨度 d = 500mm。柱箍采用双钢管48mm3.5mm。柱模板竖楞截面宽度50mm，高度100mm。B方向竖楞3根，H方向竖楞3根。面板厚度20mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm4。木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量

9、9000.0N/mm4。 图3-1 柱模板支撑计算简图3.2 柱模板荷载标注值计算强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 其中 c 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取4.500h；T 混凝土的入模温度，取150.000；V 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取3.120m；1 外加剂影响修正系数，取1.200；2 混凝土坍落度影响修正系数，取1.20

10、0。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=54.090kN/m2考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=0.954.100=48.690kN/m2考虑结构的重要性系数0.9，倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=0.93.000=2.700kN/m2。3.3 柱模板面板计算面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的连续梁计算，计算如下图3-2 面板计算简图面板的计算宽度取柱箍间距0.50m。荷载计算值 q = 1.248.6900.500+1.402.7000.500=31.104kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截

11、面抵抗矩W分别为:W = 50.002.002.00/6 = 33.33cm3；I = 50.002.002.002.00/12 = 33.33cm4；1、抗弯强度计算f = M / W f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15.00N/mm2；M = 0.100ql2其中 q 荷载设计值(kN/m)；经计算得到 M = 0.100(1.2024.345+1.41.350)0.2250.225=0.157kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.15710001000/33333=4.724

12、N/mm2面板的抗弯强度验算 f f,满足要求。2、抗剪计算 可以不计算T = 3Q/2bh T其中最大剪力 Q=0.600(1.2024.345+1.41.350)0.225=4.199kN截面抗剪强度计算值 T=34199.0/(2500.00020.000)=0.630N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T T，满足要求。3、挠度计算v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.67724.3452254/(1006000333333)=0.211mm面板的最大挠度小于225.0/250,满足要求。4、竖楞

13、木方的计算竖楞木方直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下 图3-4 竖楞木方计算简图竖楞木方的计算宽度取 BH 两方向最大间距0.194m。荷载计算值 q = 1.236.0000.194+1.402.7000.194=9.128kN/m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 = 3.651/0.400=9.128kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.19.1280.400.40=0.146kN.m最大剪力 Q=0.60.4009.128=2.191kN最大支座力 N=1.10.4009.128

14、=4.016kN截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.008.008.00/6 = 42.67cm3；I = 4.008.008.008.00/12 = 170.67cm4；(1)抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.146106/42666.7=3.42N/mm2抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。(2)抗剪计算 可以不计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=32191/(24080)=1.027N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2抗剪强度计算满足要求。(3)挠度

15、计算最大变形 v =0.6776.994400.04/(1009000.001706666.8)=0.079mm最大挠度小于400.0/250,满足要求。5、B方向柱箍的计算竖楞木方传递到柱箍的集中荷载 P：P = (1.236.00+1.402.70)0.194 0.400 = 3.65kN柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方传递力。图3-3 支撑钢管计算简图图3-5 支撑钢管弯矩图(kN.m)图3-6 支撑钢管剪力图(kN)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： 图3-7 支撑钢管变形计算受力图 图3-8 支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最

16、大弯矩 Mmax=0.508kN.m最大变形 vmax=0.231mm最大支座力 Qmax=10.281kN抗弯计算强度 f=0.508106/8496000.0=59.79N/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576.7/150与10mm,满足要求。6、B方向对拉螺栓的计算计算公式:N N = fA其中 N 对拉螺栓所受的拉力；A 对拉螺栓有效面积 (mm2)；f 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；对拉螺栓的直径(mm): 12对拉螺栓有效直径(mm): 10对拉螺栓有效面积(mm2): A = 76.000对拉螺栓最大容许拉力

17、值(kN): N = 12.920对拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 10.281对拉螺栓强度验算满足要求。7、H方向柱箍的计算竖楞木方传递到柱箍的集中荷载 P：P = (1.236.00+1.402.70)0.194 0.400 = 3.65kN柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方传递力。 图3-9 支撑钢管计算简图图3-10 支撑钢管弯矩图(kN.m)图3-11 支撑钢管剪力图(kN)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：图3-12 支撑钢管变形计算受力图图3-13 支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.508kN.

18、m最大变形 vmax=0.231mm最大支座力 Qmax=10.281kN抗弯计算强度 f=0.508106/8496000.0=59.79N/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576.7/150与10mm,满足要求。第四章 梁模板扣件钢管高支撑架计算4、1 梁模板基本参数高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架

19、设计和使用安全，供脚手架设计人员参考。模板支架搭设高度为3.0米，基本尺寸为：梁截面 BD=600mm900mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=1.00米，立杆的步距 h=1.50米，梁底增加1道承重立杆。图4-1 梁模板支撑架立面简图采用的钢管类型为483.5。4、2 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。4、2、1 荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = 25.0000.9001.000=22.500kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.3501.000(20

20、.900+0.600)/0.600=1.400kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)0.6001.000=1.800kN均布荷载 q = 1.222.500+1.21.400=28.680kN/m集中荷载 P = 1.41.800=2.520kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 100.001.801.80/6 = 54.00cm3；I = 100.001.801.801.80/12 = 48.60cm4；图4-2 计算简图图4-3 弯矩图(k

21、N.m)图4-4 剪力图(kN)图4-5 变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=3.227kNN2=13.275kNN3=3.227kN最大弯矩 M = 0.322kN.m最大变形 V = 0.4mm4、2、2 抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.32210001000/54000=5.963N/mm2面板的抗弯强度设计值 f，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算 f f,满足要求。4、2、3 抗剪计算 可以不计算截面抗剪强度计算值 T=35377.0/(21000.00018.000)=0.448N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.40N/mm2抗剪

22、强度验算 T T，满足要求。4、2、4 挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.419mm面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求。4、3 梁底支撑方木的计算4、3、1 梁底方木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 = 13.275/1.000=13.275kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.113.281.001.00=1.327kN.m最大剪力 Q=0.61.00013.275=7.965kN最大支座力 N=1.11.00013.275=14.602kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩

23、W分别为:W = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3；I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=1.327106/166666.7=7.97N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。(2)木方抗剪计算 可以不计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=37965/(2100100)=1.195N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求。(3)木方挠度计算最大变形 v

24、=0.67711.0621000.04/(1009500.008333333.5)=0.946mm木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求。4、3、2 梁底支撑钢管计算(一) 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。图4-6 支撑钢管计算简图图4-7 支撑钢管弯矩图(kN.m)图4-8 支撑钢管变形图(mm)图4-9 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.363kN.m最大变形 vmax=0.258mm最大支座力 Qmax=17.711kN抗弯计算强度 f=0.363106/5080.0=71.45N/mm

25、2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600.0/150与10mm,满足要求。(二) 梁底支撑纵向钢管计算梁底支撑纵向钢管只起构造作用，无需要计算。4、3、3 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=17.71kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件。当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可

26、取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。4、3、4 立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力 N1=17.71kN (已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重 N2 = 1.20.1293.000=0.465kNN = 17.711+0.465=18.176kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)

27、；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；l0 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1)l0 = (h+2a) (2)k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.00m；公式(1)的计算结果： = 188.58N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求。公式(2)的计算结果： = 58.85N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求。如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)

28、计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.000；公式(3)的计算结果： = 73.88N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求。模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。第五章 模板施工方法和要求5、1 基础地梁、承台模板施工基础地梁边模、承台模板采用240厚的砖胎膜，地梁及承台侧砖胎膜砌筑完后铺3厚贴必定P型单面自粘卷材。5、2 墙模板施工（1）工艺流程安装前准备侧墙模安装就位安装斜撑插入穿墙止水螺杆安装就位另一侧模板安装斜撑止水螺杆穿过另一侧模板调整模板位置紧固穿墙螺杆与相邻模板连接斜撑固定（2）采用18mm厚双面覆膜胶

29、合木模板，40mm80mm木枋为龙骨，木枋间距250mm，横向背楞为483.5钢管，对拉螺杆为14带止水片的三节式对拉螺杆，水平横向间距为400mm，竖向第一道双钢管距地面200mm，其他的间距为2m以下400mm，2m以上间距600。为防止模板倾覆，加钢管斜撑，斜撑间距1.8m，支撑在基础底板预埋钢筋上，示意图如下：图5-1 地下室外墙模板示意图图5-2 剪力墙模板示意图 图5-3 立面示意图 剪力墙上洞口模板采用定型组合模板，在施工过程中，将洞口模板封闭在大模板之中。为保证窗下墙的混凝土质量，在模板底侧板上钻透气孔，便于排出振捣时产生的气泡。为了防止模纵向跑模，用短钢筋焊在附加筋上，限制模的位置。5、3 柱模施工柱截面尺寸主要为600x600，,650x650，700x700。方柱模板采用18mm厚双面覆膜胶合木模板，其截面尺寸现场拼。模板采用普通钢管抱箍400mm。柱箍第一步设于离地200mm高位置，竖向采用40mm80mm木枋，间距为200mm。当柱截面尺寸大于650x650时，柱双向均设14对拉螺杆。当柱净高大于4m时，应群体或成列同时支模，