图书馆工程结构高支模专项方案

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图书馆工程A区多功能教室结构高支模安全专项施工方案图书馆工程A区多功能教室结构高支模安全专项施工方案一、工程概况工程名称:上海项目图书馆工程工程地址:临港新城中心区的西侧,北临规划路,南至橄榄路,东接规划路,西至林荫路及芦潮引河建设单位:上海学院设计单位:上海XXXXX设计(集团)有限公司监理单位:上海XXXX工程监理有限公司结构类型:混凝土框架结构计划工期:本工程已于2010年元月28日开工,计划2011年03月23日竣工。施工面积:总建筑面积约为24168.99,其中A区多功能教室建筑面积近993。二、设计施工说明1、图书馆工程划分为A、B两区,多功能教室就位于A区的西北块;10轴13轴/Y轴以北至a轴位置为钟楼。多功能教室的结构外形尺寸:自3轴13轴长34.80m,从b轴N轴宽32.40m,又从3-T轴7-b轴切掉外角,斜长23.80m;轴距以4.20m为主。2、教室、休息大厅为一层,楼梯间与空调机房为二层。3、室内外高差0.30m,结构总高度7.85m(结构面标高1.15m到9.00m),局部9.05m(结构面标高-0.05m到9.00m);楼梯间与空调机房层高分别为3.0m、4.85m。4、结构形式为混凝土框架结构,主要结构梁规格见下表序号设计梁/柱编号规格序号设计梁/柱编号规 格1WKL1(4)40010006WKL8(3B)3008002WKL4(3)45010007WKL8a(1)45010003WKL5(3)40010008WKL8(4)3509004WKL6(1)40010009WKL9(1)3006005WKL7(4)35090010WKL10(2)300600序号设计梁柱编号规 格序号设计梁柱编号规 格11WKL11(1A)25060022WL1(3)35090012WKL12(1A)30080023WL2(4)35090013WKL13(3)30060024WL3(4)35090014KL3(5A)30060025WL7(4)35090015KL4(3)300120026WL9(3)35090016KL6(1)30080027WL12(1)20040017KL11(1)30060028WYKL01(1)550150018KL13(4)30080029WYKL02(1)550150019KL22(2)30060030WYKL03(1)550150020KL23(2)25050032WYKL04(1)550150021KL25(1B)30060033说明WYKL01(1)WYKL04(1)为预应力梁5、主要结构柱规格见下表序号设计柱编号规 格标 高12KZ10500600基础面-0.05(-0.054.15)4.159.5522KZ11500600基础顶面9.0032KZ12500600基础顶面1.15(1.159.00)42KZ13600500基础顶面4.15(4.159.00)52KZ17700800基础顶面-0.05(0.05(9.00)62KZ18600600基础顶面-0.05(0.05(9.00)72KZ19600600基础顶面4.156、多功能教室的楼梯间、空调间梁板、屋面结构板厚120mm。7、1.15m标高、-0.05m标高及-0.10-0.55m标高以下的结构均为混凝土框架结构。8、框架结构各部位的混凝土设计强度:基础承台采用C30混凝土;上部梁(预应力梁C50除外)、板、柱混凝土强度等级均为C30。三、目前的施工进度1、B区正处在地下室结构施工阶段;2、A区塔楼完成至-0.050m标高;3、A区的多功能教室1.15m标高、-0.05m标高及-0.10-0.55m标高以下框架结构的混凝土也已完成,模板未拆;4、为确保多功能教室结构施工期间的安全,必须在结构外围搭设施工脚手架,施工方案另行编制。四、编制依据1、住房与城乡建设部危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号文2、129号1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)2、建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程(DB33/1035-2006)3、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)4、直缝电焊钢管(GB/T13793)5、低压流体输送甲焊接钢管(GB/T3092)6、碳素结构钢(GB/T700)7、钢管脚手架扣件(GB/5831-2006)8、钢结构设计规范(GBJ17-88)9、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)10、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)11、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)12、施工施工图五、模板支撑系统的确定1、组织技术人员对多功能教室框架结构的梁、柱、板的设计标高、截面及所处位置进行分析:(1)结构梁截面较大,可归纳为:300800mm,350900mm,4001000mm,4501000mm, 5501500mm(预应力)这几类;结构柱的截面也比较大,也可归纳为:500600mm,600600mm,600800mm,700800mm几种规格。(2)多功能教室的结构轴距基本上为4.20m,单层层高在7.85m9.05m,结构的外围连梁面标高在5.70m,内圈的连梁面标高在3.65m4.55m之间,且南北位置有楼梯间、空调间。(3)楼梯间、空调间和屋面的结构板厚度为120mm。(4)与预应力张拉的专业单位沟通得知,WYKL01(1)WYKL04预应力梁施工,在结构混凝土施工期间,对模板支撑系统不会产生额外的施工荷载。2、为确保混凝土框架结构的梁、柱、板的标高、截面尺寸、位置偏差控制满足设计要求;工程施工质量必须符合验收要求外,还必须在施工过程中确保模板支撑系统的安全性。因此,必须针对性地制订施工流程,确定模板支撑系统,并应用施工现场安全设施计算软件(PKPM)进行验算。(1)计划将整个框架结构的施工划分为上下段,可降低施工高度。下段施工时,分别自架空层的1.15m标高、-0.05m标高、-0.10-0.55m标高,完成至结构内外圈的连梁面标高(4.30m标高);上段施工时,再从已完成的4.55m标高向上,完成到9.00m标高。其优点是,施工难度小,支撑系统稳定性好,结构梁、柱的混凝土浇筑质量能确保,不会产生砼料离析和空鼓。(2)在模板支撑系统中的立杆、纵横向水平连杆、纵横向与水平向剪刀撑的配置,计算,搭设按整个搭设高程。(3)由于框架结构柱、梁截面大,浇筑重量大,产生的各种荷载也大;而屋面、楼梯间结构梁板与空调间部位的120厚结构板较轻,浇筑重量轻,产生的各种荷载也小。在承重立杆的配置,计算与搭设时侧重于结构梁支撑稳定性。(4)为确保模板支撑系统稳定与安全,在架体的纵横向垂直面,水平面,严格按建筑施工模板安全技术规范中的强制性要求,设置纵横向垂直面,水平面的剪刀撑。(5)在材料选用时,所有的立杆、水平连杆(拉杆)、垂直向纵横剪刀撑、水平向剪刀撑、柱(梁箍)均采用3.2mm厚48mm钢管。模板面板采用12厚多层夹板。立杆底部垫木、模板外垂直(水平向)木楞、楼板的模板底木方均采用4090木方。模板的对拉杆采用14mm园钢制成。各类扣件与山形卡采用国标通用件。紧固件采用国标通用件。3、多功能教室框架结构主要构部件的模板支撑系统,经施工现场安全设施计算软件(PKPM)验算确定的结果如下(梁、柱、板的标高、位置详见设计施工图):(1)300600mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁底水平连杆中间,400间距加设一根小横杆。(2)300800mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁两侧立杆间距1100mm,即550+550mm;梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,双管垂直梁箍间距600mm,距梁底高度365mm设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(3)300900mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁两侧立杆间距900mm,即450+450mm;梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,双管垂直梁箍间距600mm,距梁底高度390mm设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(4)300950mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁两侧立杆间距900mm,即450+450mm;梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,双管垂直梁箍间距600mm,距梁底高度390mm设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(5)4001000mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁两侧立杆间距1000mm,梁底中间加设一根承重立杆,即500+500mm;梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,立杆顶部加设双扣件。双管垂直梁箍间距600mm,距梁底高度470mm设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(6)4501000mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,梁两侧立杆间距1200mm,梁底中间加设一根承重立杆,即600+600mm;立杆顶部加设双扣件。双管垂直梁箍间距600mm,距梁底高度470mm设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(7)5501500mm梁模板支撑,立杆纵距(跨度方向)800mm,梁底水平连杆中间400mm间距加设一根小横杆,梁两侧立杆间距1200mm,梁底中间加设两根承重立杆,即500+200+500mm,双管垂直梁箍间距600mm,立杆顶部加设双扣件。距梁底高度340mm,680mm,1020mm各设14mm对拉杆一道,纵距600mm。(8)600600mm柱模板支撑,柱箍采用48mm双管,箍距650mm,双面设14mm对拉杆,垂直间距650mm。(9)500600mm柱模板支撑,柱箍采用48mm双管,箍距400mm,600方向设14mm对拉杆,垂直间距400mm。(10)700800mm柱模板支撑,柱箍采用48mm双管,箍距650mm,双向设214mm对拉杆,垂直间距650mm。(11)600800mm柱模板支撑,柱箍采用48mm双管,箍距650mm,800方向设214mm对拉杆,600方向设114mm对拉杆,垂直间距650mm。(12)120厚结构板的模板支撑采用满堂立杆布置,纵横向立杆间距800800mm,立杆顶部设水平横杆,间距800mm,木方间距300mm,铺12mm厚多层夹板,园钉固定。(13)距地200mm高,在立杆上统设纵横向扫地杆。(14)纵横向水平向拉杆(连杆、横杆)步高1.80m。每根立杆底部必须设40厚木方。(15)整个支撑架外围设连续式垂直剪刀撑,中间设纵横向垂直剪刀撑,剪刀撑的间距不大于两跨;架体自上而下每隔两步高度,纵横向设水平剪刀撑。垂直剪刀撑的钢管下端必须紧紧撑着地面。位置详见附图-06布置。(16)模板支撑加严禁与结构施工期间的外围脚手架搭接或固定。(17)模板支撑立杆在安装前应按附图-09、附图-10标注,在现场定位放样。六、设计计算选用软件及计算参数设定(一)结构高支模安全计算采用施工现场安全设施计算软件(PKPM)。(二)设计计算参数:1、结构高度:9.05m(计算时按9.0m,扣除立杆底4090垫木厚度)。支撑脚手架步距1.80m,搭设高度9.0m,立杆上端伸出模板支撑点的长度0.10m;扣件抗滑力系数0.85。2、荷载系数模板与木块自重:0.50KN/M2;混凝土和钢筋自重:25.0KN/m3;倾倒混凝土荷载标准值2 KN/m2;施工均布荷载标准值:1.4 KN/m2;钢管外径:483.2mm。3、风荷载基本风压(k pa):0.55(上海地区),风荷载体型系数s取0.123(敞开式脚手架,无安全网),风荷载高度变化系数z 取9.0m,地面粗糙度取1.380(B类,城市郊区)。4、地基承载力取:170 kN/m2,基础底面扩展面积取:0.25m2,地基降低系数取:1.0。5、木方、面板的材料选择多层面板厚度:12mm,剪切强度设计值:1.40N/mm2,面板抗弯强度设计值:15N/mm2,面板弹性模量:9898N/mm2,木方的抗剪强度设计值(不予计算);木方的抗弯强度设计值13N/mm2,木方的弹性模量:9000N/mm2。对拉螺杆选用14园钢。6、新浇混凝土的侧压力标准值计算混凝土的重力密度取:24kN/m3,混凝土初凝时间取:6.0h,混凝土入模温度取:30.0,混凝土浇筑速度取:2.50m/h,侧压力计算到位置顶部取值按构件高度计算,外掺剂影响修正系数:1=1.2,混凝土坍落度影响修正系数:2=1.2。七、结构高支模安全计算书5501500(现场预应力后张拉)梁木模板与支撑计算书(一)梁模板基本参数梁截面宽度 B=550mm,梁截面高度 H=1500mm,H方向对拉螺栓3道,对拉螺栓直径14mm,对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。梁模板使用的木方截面4090mm,梁模板截面侧面木方距离150mm。梁底模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。梁侧模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。(二)梁模板荷载标准值计算模板自重 = 0.340kN/m2;钢筋自重 = 1.500kN/m3;混凝土自重 = 24.000kN/m3;施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。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,取6.0h; T - 混凝土的入模温度,取30; V - 混凝土的浇筑速度,取2.5m/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1.50m; 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1.2。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=36.0kN/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=0.936.=32.4kN/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=0.92.0=1.8kN/m2。(三)梁底模板木楞计算梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含!(四)梁模板侧模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,计算如下作用在梁侧模板的均布荷载q=(1.232.40+1.401.80)1.50=62.100N/mm面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 150.001.201.20/6 = 36.00cm3;I = 150.001.201.201.20/12 = 21.60cm4;(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15.0N/mm2;M = 0.100ql2其中 q - 荷载设计值(kN/m);经计算得到 M = 0.1(1.2048.6+1.42.7)0.1500.150=0.140kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.14010001000/36000=3.881N/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 (3)挠度计算: v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.67748.61504/(1009898216000)=0.078mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!(五)穿梁螺栓计算计算公式: N N = fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.232.40+1.401.80)1.500.60/3=12.42kN穿梁螺栓直径为14mm;穿梁螺栓有效直径为11.6mm;穿梁螺栓有效面积为 A=105.000mm2;穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=17.850kN;穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=12.420kN;穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。每个截面布3道穿梁螺栓。穿梁螺栓强度满足要求!(六)梁支撑脚手架的计算支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。5501500(现场预应力后张拉)梁木模板与支撑计算书计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)计算参数:模板支架搭设高度为9.0m,梁截面 BD=550mm1500mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.80m,立杆的步距 h=1.80m,梁底增加2道承重立杆。面板厚度12mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9898.0N/mm4。木方4090mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm4。梁两侧立杆间距1.20m。梁底按照均匀布置承重杆4根计算。模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载3.40kN/m2。采用的钢管类型为483.2,扣件计算折减系数取0.85。(一)模板面板计算 图1 梁模板支撑架立面简图面板为受弯结构,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 = 25.0001.5000.400=15.000kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.5000.400(21.500+0.550)/0.550=1.291kN/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):经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.400+2.000)0.5500.400=0.748kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载 q = 0.91.2015.000+1.201.291=17.594kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载 P = 0.91.400.748=0.943kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 40.001.201.20/6 = 9.60cm3;I = 40.001.201.201.20/12 = 5.76cm4;计算简图弯矩图(kN.m)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:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=0.950kN,N2=2.765kN,N3=3.189kN,N4=2.765kN,N5=0.950kN最大弯矩 M = 0.035kN.m最大变形 V = 0.065mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.03510001000/9600=3.646N/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!(2)抗剪计算 可以不计算(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.065mm面板的最大挠度小于137.5/250,满足要求!(二)梁底支撑木方的计算梁底支撑木方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 = 3.189/0.400=7.972kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.17.970.400.40=0.128kN.m最大剪力 Q=0.60.4007.972=1.913kN最大支座力 N=1.10.4007.972=3.508kN木方的截面力学参数,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.009.009.00/6 = 54.00cm3;I = 4.009.009.009.00/12 = 243.00cm4;(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.128106/54000.0=2.36N/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(3)木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到6.400kN/m最大变形 v =0.6776.400400.04/(1009000.002430000.0)=0.051mm木方的最大挠度小于400.0/250,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。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)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:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩 Mmax=0.156kN.m,最大变形 vmax=0.077mm,最大支座力 Qmax=5.025kN抗弯计算强度 f=0.156106/4729.0=33.06N/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508.3/150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。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)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:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩 Mmax=0.704kN.m,最大变形 vmax=1.065mm,最大支座力 Qmax=10.804kN抗弯计算强度 f=0.704106/4729.0=148.77N/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800.0/150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,扣件的抗滑承载力计算: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取6.80kN; 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=10.80kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,采用双扣件!(五)立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 其中 N 立杆的轴心压力最大值,它包括:横杆的最大支座反力 N1=10.804kN (已经包括组合系数)脚手架钢管的自重 N2 = 0.91.200.1069.000=1.146kN N = 10.804+1.146=11.836kN i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A 立杆净截面面积,A=4.501cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3; f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.10m; h 最大步距,h=1.80m; l0 计算长度,取1.800+20.100=2.000m; 由长细比,为2000/16=126; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.424;经计算得到=11836/(0.424450)=62.068N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); Wk = 0.70.5501.3800.123=0.093kN/m2 h 立杆的步距,1.80m; la 立杆迎风面的间距,1.20m; lb 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;风荷载产生的弯矩 Mw = 0.90.91.40.0931.2001.8001.800/10=0.041kN.m; Nw 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值; Nw = 10.804+0.91.20.955+0.90.91.40.041/0.800=11.894kN经计算得到=11894/(0.424450)+41000/4729=71.078N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!4501000梁木模板与支撑计算书(一)梁模板基本参数梁截面宽度B=450mm,梁截面高度 H=1000mm,H方向对拉螺栓1道,对拉螺栓直径14mm,对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。梁模板使用的木方截面4090mm,梁模板截面侧面木方距离150mm。梁底模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。梁侧模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。(二)梁模板荷载标准值计算模板自重 = 0.340kN/m2;钢筋自重 = 1.500kN/m3;混凝土自重 = 24.000kN/m3;施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。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6.0h; T - 混凝土的入模温度,取30.000; 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1.000m; 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1.200。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=24.000kN/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=0.924.000=21.600kN/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=0.92.000=1.800kN/m2。(三)梁底模板木楞计算梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含!(四)梁模板侧模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,计算如下作用在梁侧模板的均布荷载q=(1.221.60+1.401.80)1.00=28.440N/mm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 = 100.001.201.20/6 = 24.00cm3;I = 100.001.201.201.20/12 = 14.40cm4;(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(1.2021.600+1.41.800)0.1500.150=0.064kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.06410001000/24000=2.666N/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(3)挠度计算: v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.67721.6001504/(1009898144000)=0.052mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!(五)穿梁螺栓计算计算公式: N N = fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.221.60+1.401.80)1.000.60/1=17.06kN穿梁螺栓直径为14mm;穿梁螺栓有效直径为11.6mm;穿梁螺栓有效面积为 A=105.000mm2;穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=17.850kN;穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=17.064kN;穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。每个截面布置1 道穿梁螺栓。穿梁螺栓强度满足要求!(六)梁支撑脚手架的计算支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。4501000梁模板扣件钢管高支撑架计算书计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)计算参数:模板支架搭设高度为9.0m,梁截面 BD=450mm1000mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.80m,立杆的步距 h=1.80m,梁底增加1道承重立杆。面板厚度12mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9898.0N/mm4。木方4090mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm4。梁两侧立杆间距 1.20m。梁底按照均匀布置承重 杆3根计算。模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3, 图1 梁模板支撑架立面简图施工活荷载3.40kN/m2。采用的钢管类型为483.2,扣件计算折减系数取0.85。(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 = 25.0001.0000.400=10.000kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.5000.400(21.000+0.450)/0.450=1.089kN/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):经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.400+2.000)0.4500.400=0.612kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载 q = 0.91.2010.000+1.201.089=11.976kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载 P = 0.91.400.612=0.771kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 40.001.201.20/6 = 9.60cm3;I = 40.001.201.201.20/12 = 5.76cm4;计算简图弯矩图(kN.m)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:变形计算受力图变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为:N1=0.661kN, N2=2.419kN, N3=2.419kN, N4=0.661kN最大弯矩 M = 0.035kN.m,最大变形 V = 0.067mm(1)抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.03510001000/9600=3.646N/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!(2)抗剪计算 可以不计算(3)挠度计算面板最大挠度计算值 v = 0.067mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!(二)梁底支撑木方的计算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 = 2.419/0.400=6.049kN/m,最大弯矩 M = 0.1ql2=0.16.050.400.40=0.097kN.m最大剪力 Q=0.60.4006.049=1.452kN最大支座力 N=1.10.4006.049=2.661kN木方的截面力学惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.009.009.00/6 = 54.00cm3; I = 4.009.009.009.00/12 = 243.00cm4;(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.097106/54000.0=1.79N/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(3)木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到4.574kN/m最大变形 v =0.6774.574400.04/(1009000.002430000.0)=0.036mm木方的最大挠度小于400.0/250,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。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)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:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩 Mmax=0.224kN.m,最大变形 vmax=0.063mm;最大支座力 Qmax=5.808kN抗弯计算强度 f=0.224106/4729.0=47.44N/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600.0/150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。支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)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:支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到:最大弯矩 Mmax=0.813kN.m,最大变形 vmax=1.181mm最大支座力 Qmax=12.487kN抗弯计算强度 f=0.813106/4729.0=171.94N/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800.0/150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,扣件的抗滑承载力计算: R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取6.80kN; 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=12.49kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以采用双扣件!(五)立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 其中 N 立杆的轴心压力最大值,它包括:横杆的最大支座反力 N1=12.487kN (已经包括组合系数)脚手架钢管的自重 N2 = 0.91.200.1069.000=1.146kN N = 12.487+1.146=13.518kN i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A 立杆净截面面积,A=4.501cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3; f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.10m; h 最大步距,h=1.80m; l0 计算长度,取1.800+20.100=2.000m; 由长细比,为2000/16=126; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i查表得到0.424;经计算得到=13518/(0.424450)=70.891N/mm2;不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); Wk = 0.70.5501.3800.123=0.093kN/m2 h 立杆的步距,1.80m; la 立杆迎风面的间距,1.20m; lb 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;风荷载产生的弯矩 Mw=0.90.91.40.0931.2001.8001.800/10=0.041kN.m; Nw 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值; Nw = 12.487+0.91.20.955+0.90.91.40.041/0.800=13.577kN经计算得到=13577/(0.424450)+41000/4729=79.901N/mm2;考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!4001000梁木模板与支撑计算书(一)梁模板基本参数梁截面宽度 B=400mm,梁截面高度 H=1000mm,H方向对拉螺栓1道,对拉螺栓直径14mm,对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。梁模板使用的木方截面4090mm,梁模板截面侧面木方距离150mm。梁底模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。梁侧模面板厚度h=12mm,弹性模量E=9898N/mm2,抗弯强度f=15N/mm2。(二)梁模板荷载标准值计算模板自重 = 0.340kN/m2;钢筋自重 = 1.500kN/m3;混凝土自重 = 24.000kN/m3;施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。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6.000h; T 混凝土的入模温度,取30.000; 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1.000m; 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1.200。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=24.000kN/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=0.924.000=21.600kN/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=0.92.000=1.800kN/m2。(三)梁底模板木楞计算梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含!(四)梁模板侧模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,计算如下作用在梁侧模板的均布荷载q=(1.221.60+1.401.80)1.00=28.440N/mm面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 100.001.201.20/6 = 24.00cm3;I = 100.001.201.201.20/12 = 14.40cm4;(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(1.2021.600+1.41.800)0.1500.150=0.064kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.06410001000/24000=2.666N/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(3)挠度计算:v = 0.677ql4 / 100EI v = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.67721.6001504/(1009898144000)=0.052mm面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!(五)穿梁螺栓计算计算公式: N N = fA其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;穿梁螺栓承受最大拉力 N = (1.221.60+1.401.80)1.000.60/1=17.06kN穿梁螺栓直径为14mm;穿梁螺栓有效直径为11.6mm;穿梁螺栓有效面积为 A=105.000mm2;穿梁螺栓最大容许拉力值为 N=17.850kN;穿梁螺栓承受拉力最大值为 N=17.064kN;穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。每个截面布置1 道穿梁螺栓。穿梁螺栓强度满足要求!(六)梁支撑脚手架的计算支撑条件采用钢管脚手架形式,参见楼板模板支架计算内容。4001000梁模板扣件钢管高支撑架计算书计算依据建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)。计算参数:模板支架搭设高度为9.0m,梁截面 BD=400mm1000mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.80m,立杆的步距 h=1.80m, 图1 梁模板支撑架立面简图梁底增加1道承重立杆。面板厚度12mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9898.0N/mm4。木方4090mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm4。梁两侧立杆间距1.00m。梁底按照均匀布置承重杆3根计算。模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载3.40kN/m2。采用的钢管类型为483.2,扣件计算折减系数取0.85。 (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 = 25.0001.0000.400=10.000kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.5000.400(21.000+0.400)/0.400=1.200kN/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):经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.400+2.000)0.4000.400=0.544kN考虑0.9的结构重要系数,均布荷载 q = 0.91.2010.000+1.201.200=12.096kN/m考虑0.9的结构重要系数,集中荷载 P = 0.91.400.544=0.685kN面板的截面惯性矩I和截面
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