某高档小区高支模专项施工方案.doc

中铁十一局集团有限公司 中海锦城国际花园三期 高支模专项施工方案 编 制 复 核 审 核 编制日期 目 录 第一章 编制依据 1 第二章 结构简介 1 第三章 施工准备 1 第四章 脚手架施工 2 4 1 轮扣式脚手架及其附件材料要求 2 4 2 轮扣式脚手架搭设及构造要求 2 第五章 模板工程 5 5 1 顶板模板支设 5 5 2 梁模板支设 14 5 3 剪力墙模板支设 34 5 4 框架柱模板支设 40 第六章 模板制作 安装技术措施 54 6 1 进场模板质量标准 54 6 2 模板安装质量要求 54 6 3 其他注意事项 56 第七章 模板拆除 56 第八章 模板工程质量标准及控制 56 第九章 安全生产及文明施工保证措施 58 9 1 安全保证体系 58 9 2 安全 文明施工具体措施 58 第一章 编制依据 1 本工程有关设计图纸 设计文件及技术资料 2 主要规程 规范 详见表1 1 规范一览表 表 1 1 类 别 名 称 编 号 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 建筑工程模板施工手册 第二版 混凝土结构工程施工质量验收规程 DBJ01 82 2004 国 家 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 地方 建筑安装工程施工安全操作规程 DBJ01 62 2002 3 其他 1 建设部 关于建筑业进一步推广应用十项新技术的通知 2 企业ISO9001 2000 质量体系管理文件和环境 职业健康安全管理体系文件 3 企业项目管理手册 4 危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法 第二章 结构简介 本工程位于佛山市桂城区城市快速路佛山一环东侧 城市主干道海八路北侧 规划 城市道路滨江二路西南侧 位于桂城广东金融高新技术服务区 B 区内 交通便利 一街 11 12 栋 一街 13 14 栋为 33 层高层住宅 二街 17 18 栋 二街 19 20 栋为 32 层高 层住宅 使用年限为 50 年 抗震设防烈度 7 度 框架抗震等级为二级 耐火等级 一 级 基础形式为预应力管桩加筏板基础 以强风化粉质砂岩作为桩端持力层 首层结构 高 5 015m 标准层高 2 9m 总高度为 99 3m 因首层高度为 5 015m 为保证施工过程中 的安全 需对首层的模板及支撑体系进行设计验算 第三章 施工准备 1 组织施工技术人员在施工前认真熟悉图纸 了解设计意图 熟悉各部位及各空间的 相对关系及标高 发现问题及时同设计院沟通 做到提前发现问题 提前解决问题 2 编制模板及支撑体系专项设计施工方案 对施工队组进行技术交底 3 对施工人员进行安全和技术培训 加强队组的技术素质 4 小型机具准备 每栋号台式电锯2台 手提电钻8把 电焊机2台 其它工具若干 第四章 脚手架施工 4 1 轮扣式脚手架及其附件材料要求 4 1 1 钢管 1 钢管规格及材质要求 钢管均采用 48 3 5mm高频焊接钢管 其材质应符合现行国家标准 碳素结构钢 GB T 700 中Q235 A级钢的规定 立杆 横杆 2 外观检查 钢管外观应平直光滑 没有裂缝 折痕 结疤 分层 严重锈蚀 内外壁 和硬弯 曲等现象 钢管必须涂有防锈漆 3 钢管上严禁打孔 4 使用前应进行质量检查 有裂纹 缺爪 插栓断裂或脱焊的严禁使用 4 2 轮扣式脚手架搭设及构造要求 4 2 1 立杆 因层高为5m 立杆可采用2 5m和1 9m对接 相应水平杆连接 4 2 2水平杆 水平杆与立杆对接口连接 如下图 4 2 3剪刀撑 本工程脚手架采用水平剪刀撑与竖向剪刀撑相结合的方式 随立柱 纵横向水平杆 同步搭设 用通长剪刀撑沿架高连续布置 全部采用单杆通长剪刀撑 剪刀撑斜杆与地面的夹角在45 60 之间 剪刀撑的斜杆应扣在立杆或水平杆上 两端分别用旋转扣件固定 最下端的剪刀撑的底部要插到垫板处 4 3 质量保证措施 4 3 1轮扣式脚手架搭设的允许偏差和检验方法 项次 项目 技术要求 容许偏差 mm 检查方法与工具 表面 坚实平整 排水 不积水 垫板 不晃动 不滑动 1 地 基 基 础 底座 降沉 10 观察 水准仪测量 最后验收垂直度偏差 H 200 不同设计高度 H 时的允许偏差 mm 搭设中检查垂直度偏 差的高度 20m2 立 柱 垂 直 度 H 2 H 10 H 20 7 50 100 用经纬仪或吊线和 卷尺 3 间距 步距偏差 柱距偏差 排距偏差 20 50 20 钢板尺 一根杆的两端 20 4 纵向水平 杆高差 同跨内 外纵向 水平杆高差 10 水平仪或水平尺 5 双排脚手架横向水平杆外伸长度偏 差 外伸 500mm 50 钢卷尺 6 扣件安装 主节点处各扣件距主 节点的距离 a 150mm 钢卷尺 7 轮盘口扣 件 安 装 同步立柱上两个相邻对接扣件的高差 10mm 钢卷尺 8 剪刀撑与地面的倾角 45 60 角尺 轮扣式满堂架搭设图例 4 4 技术参数 轮扣式脚手架构件规格及技术参数 1 立杆设计荷载 1 横杆步距为 0 6m 时 每根立杆设计荷载为 40KN 2 横杆步距为 1 2m 时 每根立杆设计荷载为 30KN 3 横杆步距为 1 8m 时 每根立杆设计荷载为 25KN 2 横杆设计荷载 1 0 9m 横杆 跨中集中荷载为 6 77KN 均布总荷载为 14 81KN 4 5 安全施工措施 1 剪刀撑扣件的紧固程度宜在40 50 N m 并不大于65 N m 对接扣件的抗 拉承载力为3kN 对接扣件安装时其开口应向内 以防进雨 直角扣件安装时开口不得向 下 以保证安全 2 剪刀撑各杆件端头伸出扣件盖板边缘不小于100mm 3 钢管有严重锈蚀 压扁或裂纹的不得使用 禁止使用有脆裂 变形 滑丝等现 象的扣件 4 钢管和扣件均要现场取样送检 合格后方可使用 5 梁底立杆必须保证垂直 且立杆应对正梁的中心线 6 操作人员必须在每步架搭设完毕 并检查符合设计规定才可进行下步操作 7 严把质量关 发现锈蚀严重 压扁变形 有裂缝的钢管严禁使用 扣件不符合 要求 如滑丝 拧不紧 严禁使用 选择与钢管接触面吻合严密 以保证架体整体稳定 8 模板及其支撑系统在安装过程中 必须设置临时固定支撑 严防倾覆 同时应 设置剪刀撑 其角度在 45 60 度角之间 每组剪刀撑距离在 6 9m 之间 用扣件连接牢固 按要求搭接 9 模板支撑应按工序进行 模板没有固定前 不得进行下道工序 第五章 模板工程 5 1 顶板模板支设 顶板厚度为150mm 施工时主龙骨采用 48 3 5钢管 次龙骨采用50 100 mm方木 主龙骨间距900 mm 次龙骨间距300 mm 板底支撑采用 48 3 5轮扣式钢管架 立杆纵 横距为900mm 步距1800mm 每隔三道间距均纵横向各设置一道剪力撑 剪力撑水平角60 度 顶板支撑横杆在靠近梁侧模处均与两侧模相顶紧 对侧模起到支撑作用 顶板模板施工时注意以下几点 1 钢管排架搭设横平竖直 纵横连通 上下层支顶位置一致 连接件需连接牢固 水平拉撑连通 2 模板第一排次楞木方需紧靠墙板 模板与模板之间拼接缝小于1mm 3 根据房间大小 决定顶板模板起拱大小 4m 开间按1 起拱 4m L 6m按2 起拱 6m L的按2 3 起拱 4 顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格 并拉通线找平 特别是四周的格栅 弹线保 持在同一标高上 板与格栅用50mm 长钉子固定 格栅间距300mm 板铺完后 用水准仪 校正标高 并用靠尺找平 铺设四周模板时 与墙齐平 加密封条 避免墙体 吃模 板模周转使用时 将表面的水泥砂浆清理干净 对变形和四周破损的模板及时修整和更 换以确保接缝严密 板面平整 模板铺完后 将杂物清理干净 顶板模板验算 本方案选取最大层高二层5 015m 板厚为150mm 作为板模板支撑计算依据 具体 内容见下 一 参数信息 1 模板支架参数 横向间距或排距 m 0 90 纵距 m 0 90 步距 m 1 80 立杆上端伸出至模板支撑点长度 m 0 20 模板支架搭设高度 m 4 72 采用的钢管 mm 48 3 5 板底支撑连接方式 方木支撑 立杆承重连接方式 可调托座 2 荷载参数 模板与木板自重 kN m 2 0 350 混凝土与钢筋自重 kN m 3 25 000 施工均布荷载标准值 kN m 2 2 500 3 材料参数 面板采用胶合面板 厚度为18mm 板底支撑采用方木 面板弹性模量E N mm 2 9500 面板抗弯强度设计值 N mm 2 13 木方抗剪强度设计值 N mm 2 1 400 木方的间隔距离 mm 300 000 木方弹性模量E N mm 2 9000 000 木方抗弯强度设计值 N mm 2 13 000 木方的截面宽度 mm 50 00 木方的截面高度 mm 100 00 托梁材料为 钢管 双钢管 48 3 5 4 楼板参数 楼板的计算厚度 mm 150 00 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二 模板面板计算 模板面板为受弯构件 按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 90 1 82 6 48 6 cm3 I 90 1 83 12 43 74 cm4 模板面板的按照三跨连续梁计算 面板计算简图 1 荷载计算 1 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重 kN m q1 25 0 15 0 9 0 35 0 9 3 69 kN m 2 活荷载为施工人员及设备荷载 kN m q2 2 5 0 9 2 25 kN m 2 强度计算 计算公式如下 M 0 1ql2 其中 q 1 2 3 69 1 4 2 25 7 578kN m 最大弯矩 M 0 1 7 578 300 2 68202 kN m 面板最大应力计算值 M W 68202 48600 1 403 N mm 2 面板的抗弯强度设计值 f 13 N mm 2 面板的最大应力计算值为 1 403 N mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N mm2 满足 要求 3 挠度计算 挠度计算公式为 0 677ql4 100EI l 250 其中q q 1 3 69kN m 面板最大挠度计算值 0 677 3 69 3004 100 9500 43 74 104 0 049 mm 面板最大允许挠度 300 250 1 2 mm 面板的最大挠度计算值 0 049 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 2 mm 满足要求 三 模板支撑方木的计算 方木按照三跨连续梁计算 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W b h2 6 5 10 10 6 83 33 cm3 I b h3 12 5 10 10 10 12 416 67 cm4 方木楞计算简图 1 荷载的计算 1 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重 kN m q1 25 0 3 0 15 0 35 0 3 1 23 kN m 2 活荷载为施工人员及设备荷载 kN m q2 2 5 0 3 0 75 kN m 2 强度验算 计算公式如下 M 0 1ql2 均布荷载 q 1 2 q 1 1 4 q2 1 2 1 23 1 4 0 75 2 526 kN m 最大弯矩 M 0 1ql 2 0 1 2 526 0 92 0 205 kN m 方木最大应力计算值 M W 0 205 10 6 83333 33 2 455 N mm2 方木的抗弯强度设计值 f 13 000 N mm 2 方木的最大应力计算值为 2 455 N mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N mm2 满足 要求 3 抗剪验算 截面抗剪强度必须满足 3V 2bhn 其中最大剪力 V 0 6 2 526 0 9 1 364 kN 方木受剪应力计算值 3 1 364 103 2 50 100 0 409 N mm2 方木抗剪强度设计值 1 4 N mm2 方木的受剪应力计算值 0 409 N mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1 4 N mm2 满 足要求 4 挠度验算 计算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 均布荷载 q q 1 1 23 kN m 最大挠度计算值 0 677 1 23 9004 100 9000 4166666 667 0 146 mm 最大允许挠度 900 250 3 6 mm 方木的最大挠度计算值 0 146 mm 小于 方木的最大允许挠度 3 6 mm 满足要求 四 托梁材料计算 托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 托梁采用 钢管 双钢管 48 3 5 W 10 16 cm3 I 24 38 cm4 集中荷载P取纵向板底支撑传递力 P 2 273kN 托梁计算简图 托梁计算弯矩图 kN m 托梁计算变形图 mm 托梁计算剪力图 kN 最大弯矩 M max 0 546 kN m 最大变形 V max 0 631 mm 最大支座力 Q max 7 427 kN 最大应力 545752 389 10160 53 716 N mm 2 托梁的抗压强度设计值 f 205 N mm 2 托梁的最大应力计算值 53 716 N mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N mm2 满 足要求 托梁的最大挠度为 0 631mm 小于 900 150与10 mm 满足要求 五 模板支架立杆荷载设计值 轴力 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载 1 静荷载标准值包括以下内容 1 脚手架的自重 kN NG1 0 125 4 715 0 591 kN 钢管的自重计算参照 扣件式规范 附录A 2 模板的自重 kN NG2 0 35 0 9 0 9 0 284 kN 3 钢筋混凝土楼板自重 kN NG3 25 0 15 0 9 0 9 3 038 kN 经计算得到 静荷载标准值 N G NG1 NG2 NG3 3 912 kN 2 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 N Q 2 5 2 0 9 0 9 3 645 kN 3 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算 N 1 2NG 1 4NQ 9 797 kN 六 立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 N A f 其中 N 立杆的轴心压力设计值 kN N 9 797 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 cm A 立杆净截面面积 cm 2 A 4 89 cm 2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 cm 3 W 5 08 cm 3 钢管立杆最大应力计算值 N mm 2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm 2 L0 计算长度 m 按下式计算 l0 h 2a 1 8 0 2 2 2 2 m 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 2 m l0 i 2200 15 8 139 由长细比 Lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 353 钢管立杆的最大应力计算值 9797 147 0 353 489 56 757 N mm 2 钢管立杆的最大应力计算值 56 757 N mm 2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素 建议按下式计算 l0 k1k2 h 2a 1 163 1 003 1 8 0 2 2 2 566 m k1 计算长度附加系数按照表1取值1 163 k2 计算长度附加系数 h 2a 2 2 按照表2取值1 003 Lo i 2566 276 15 8 162 由长细比 Lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 268 钢管立杆的最大应力计算值 9797 147 0 268 489 74 758 N mm 2 钢管立杆的最大应力计算值 74 758 N mm 2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 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 以上表参照 杜荣军 扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全 5 2 梁模板支设 选取最大梁段 二层KZL1 截面尺寸为800宽 1200高 层高5 015m 支架搭设高度 为3 815m 支撑图见下图 一 参数信息 1 模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B m 0 80 梁截面高度 D m 1 20 混凝土板厚度 mm 150 00 立杆沿梁跨度方向间距L a m 0 60 立杆上端伸出至模板支撑点长度a m 0 30 立杆步距h m 1 20 板底承重立杆横向间距或排距L b m 0 90 梁支撑架搭设高度H m 5 02 梁两侧立杆间距 m 1 00 承重架支撑形式 梁底支撑小楞垂直梁截面方向 梁底增加承重立杆根数 1 采用的钢管类型为 48 3 5 立杆承重连接方式 可调托座 2 荷载参数 新浇混凝土重力密度 kN m 3 24 00 模板自重 kN m 2 0 30 钢筋自重 kN m 3 1 50 施工均布荷载标准值 kN m 2 2 0 新浇混凝土侧压力标准值 kN m 2 17 8 振捣混凝土对梁底模板荷载 kN m 2 2 0 振捣混凝土对梁侧模板荷载 kN m 2 4 0 3 材料参数 木材品种 杉木 木材弹性模量E N mm 2 9000 0 木材抗压强度设计值fc N mm 10 0 木材抗弯强度设计值fm N mm 2 11 0 木材抗剪强度设计值fv N mm 2 1 4 面板材质 胶合面板 面板厚度 mm 18 00 面板弹性模量E N mm 2 6000 0 面板抗弯强度设计值fm N mm 2 13 0 4 梁底模板参数 梁底方木截面宽度b mm 50 0 梁底方木截面高度h mm 100 0 梁底纵向支撑根数 4 5 梁侧模板参数 次楞间距 mm 250 主楞竖向根数 3 穿梁螺栓直径 mm M14 穿梁螺栓水平间距 mm 500 主楞到梁底距离依次是 200mm 500mm 900mm 主楞材料 圆钢管 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 50 主楞合并根数 2 次楞材料 木方 宽度 mm 50 00 高度 mm 100 00 二 梁侧模板荷载计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取其 中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取 24 000kN m3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取1 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0 750m 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1 150 分别计算得 17 848 kN m2 18 000 kN m2 取较小值17 848 kN m2作为本工程计算 荷载 三 梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力 和振捣混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力 面板计算简图 单位 mm 1 强度计算 材料抗弯强度验算公式如下 M W f 其中 W 面板的净截面抵抗矩 W 105 1 8 1 8 6 56 7cm 3 M 面板的最大弯矩 N mm 面板的弯曲应力计算值 N mm 2 f 面板的抗弯强度设计值 N mm 2 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算 Mmax 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 q 作用在模板上的侧压力 包括 新浇混凝土侧压力设计值 q 1 1 2 1 05 17 85 22 488kN m 振捣混凝土荷载设计值 q 2 1 4 1 05 4 5 88kN m 计算跨度 l 250mm 面板的最大弯矩 M 0 1 22 488 2502 0 117 5 88 2502 1 84 105N mm 面板的最大支座反力为 N 1 1q1l 1 2q2l 1 1 22 488 0 25 1 2 5 88 0 25 7 948kN 经计算得到 面板的受弯应力计算值 1 84 10 5 5 67 104 3 2N mm2 面板的抗弯强度设计值 f 13N mm 2 面板的受弯应力计算值 3 2N mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 挠度验算 0 677ql4 100EI l 250 q 作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值 q 22 488N mm l 计算跨度 l 250mm E 面板材质的弹性模量 E 6000N mm 2 I 面板的截面惯性矩 I 105 1 8 1 8 1 8 12 51 03cm 4 面板的最大挠度计算值 0 677 22 488 2504 100 6000 5 10 105 0 194 mm 面板的最大容许挠度值 l 250 250 250 1mm 面板的最大挠度计算值 0 194mm 小于 面板的最大容许挠度值 1mm 满足要 求 四 梁侧模板支撑的计算 1 次楞计算 次楞直接承受模板传递的荷载 按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到 q 7 948 1 200 0 150 7 570kN m 本工程中 次楞采用木方 宽度50mm 高度100mm 截面惯性矩I 截面抵抗矩W和 弹性模量E分别为 W 1 5 10 10 6 83 33cm3 I 1 5 10 10 10 12 416 67cm4 E 9000 00 N mm2 计算简图 剪力图 kN 弯矩图 kN m 变形图 mm 经过计算得到最大弯矩 M 0 151 kN m 最大支座反力 R 2 933 kN 最大变形 0 093 mm 1 次楞强度验算 强度验算计算公式如下 M W f 经计算得到 次楞的最大受弯应力计算值 1 51 105 8 33 104 1 8 N mm2 次楞的抗弯强度设计值 f 11N mm 2 次楞最大受弯应力计算值 1 8 N mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f 11N mm2 满足要求 2 次楞的挠度验算 次楞的最大容许挠度值 400 400 1mm 次楞的最大挠度计算值 0 093mm 小于 次楞的最大容许挠度值 1mm 满足要 求 2 主楞计算 主楞承受次楞传递的集中力 取次楞的最大支座力2 933kN 按照集中荷载作用下的 三跨连续梁计算 本工程中 主楞采用圆钢管 直径48mm 壁厚3 5mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W 分别为 W 2 5 078 10 16cm3 I 2 12 187 24 37cm4 E 206000 00 N mm2 主楞计算简图 主楞计算剪力图 kN 主楞计算弯矩图 kN m 主楞计算变形图 mm 经过计算得到最大弯矩 M 0 330 kN m 最大支座反力 R 6 526 kN 最大变形 0 109 mm 1 主楞抗弯强度验算 M W f 经计算得到 主楞的受弯应力计算值 3 30 105 1 02 104 32 5 N mm2 主楞的抗弯强度设计值 f 205N mm 2 主楞的受弯应力计算值 32 5N mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f 205N mm2 满足要求 2 主楞的挠度验算 根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0 109 mm 主楞的最大容许挠度值 500 400 1 25mm 主楞的最大挠度计算值 0 109mm 小于 主楞的最大容许挠度值 1 25mm 满足 要求 五 穿梁螺栓的计算 验算公式如下 N N f A 其中 N 穿梁螺栓所受的拉力 A 穿梁螺栓有效面积 mm 2 f 穿梁螺栓的抗拉强度设计值 取170 N mm 2 穿梁螺栓型号 M14 查表得 穿梁螺栓有效直径 11 55 mm 穿梁螺栓有效面积 A 105 mm 2 穿梁螺栓所受的最大拉力 N 6 526 kN 穿梁螺栓最大容许拉力值 N 170 105 1000 17 85 kN 穿梁螺栓所受的最大拉力 N 6 526kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N 17 85kN 满足要求 六 梁底模板计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和挠度 计算的原则是按照模板底支撑的间 距和模板面的大小 按支撑在底撑上的三跨连续梁计算 强度验算要考虑模板结构自重荷载 新浇混凝土自重荷载 钢筋自重荷载和振捣混 凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑模板结构自重 新浇混凝土自重 钢筋自重荷载 本算例中 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 600 18 18 6 3 24 104mm3 I 600 18 18 18 12 2 92 105mm4 1 抗弯强度验算 按以下公式进行面板抗弯强度验算 M W f 钢筋混凝土梁和模板自重设计值 kN m q1 1 2 24 00 1 50 1 20 0 30 0 60 22 248kN m 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值 kN m q2 1 4 2 00 2 00 0 60 3 360kN m q 22 248 3 360 25 608kN m 最大弯矩及支座反力计算公式如下 Mmax 0 1q1l2 0 117q2l2 0 1 22 248 266 6672 0 117 3 36 266 6672 1 86 105N mm RA RD 0 4q1l 0 45q2l 0 4 22 248 0 267 0 45 3 36 0 267 2 776kN RB RC 1 1q1l 1 2q2l 1 1 22 248 0 267 1 2 3 36 0 267 7 601kN Mmax W 1 86 105 3 24 104 5 7N mm2 梁底模面板计算应力 5 7 N mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 挠度验算 根据 建筑施工计算手册 刚度验算采用标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 最大挠度计算公式如下 0 677ql 4 100EI l 250 其中 q 作用在模板上的压力线荷载 q q 1 1 2 18 540kN m l 计算跨度 梁底支撑间距 l 266 67mm E 面板的弹性模量 E 6000 0N mm 2 面板的最大允许挠度值 266 67 250 1 067mm 面板的最大挠度计算值 0 677 22 248 266 74 100 6000 2 92 105 0 435mm 面板的最大挠度计算值 0 435mm 小于 面板的最大允许挠度值 1 067mm 满足要求 七 梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载 新浇混凝土自重荷载 钢筋自重荷载和 振捣混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑模板结构自重 新浇混凝土自重 钢筋自重 荷载 1 荷载的计算 梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到 q 7 601 0 6 12 669kN m 2 方木的支撑力验算 方木计算简图 方木按照三跨连续梁计算 本算例中 方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为 W 5 10 10 6 83 33 cm3 I 5 10 10 10 12 416 67 cm4 方木强度验算 计算公式如下 最大弯矩 M 0 1ql 2 0 1 12 669 0 62 0 456 kN m 最大应力 M W 0 456 10 6 83333 3 5 5 N mm2 抗弯强度设计值 f 13 N mm 2 方木的最大应力计算值 5 5 N mm 2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N mm 2 满足要求 方木抗剪验算 截面抗剪强度必须满足 3V 2bh0 其中最大剪力 V 0 6 12 669 0 6 4 561 kN 方木受剪应力计算值 3 4 561 1000 2 50 100 1 368 N mm2 方木抗剪强度设计值 1 4 N mm2 方木的受剪应力计算值 1 368 N mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1 4 N mm2 满足要 求 方木挠度验算 计算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 方木最大挠度计算值 0 677 12 669 6004 100 9000 416 667 104 0 296mm 方木的最大允许挠度 0 600 1000 250 2 400 mm 方木的最大挠度计算值 0 296 mm 小于 方木的最大允许挠度 2 4 mm 满足 要求 3 支撑托梁的强度验算 梁底模板边支撑传递的集中力 P1 RA 2 776kN 梁底模板中间支撑传递的集中力 P2 RB 7 601kN 梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力 P3 1 000 0 800 4 0 600 1 2 0 150 24 000 1 4 2 000 1 2 2 0 600 1 200 0 150 0 300 0 667kN 简图 kN m 剪力图 kN 弯矩图 kN m 变形图 mm 经过连续梁的计算得到 支座力 N1 N3 3 162 kN N2 15 766 kN 最大弯矩 M max 0 809 kN m 最大挠度计算值 V max 0 137 mm 最大应力 0 809 10 6 10160 79 6 N mm2 支撑抗弯设计强度 f 205 N mm 2 支撑托梁的最大应力计算值 79 6 N mm 2 小于 支撑托梁的抗弯设计强度 205 N mm 2 满 足要求 八 梁跨度方向钢管的计算 梁底支撑纵向钢管只起构造作用 无需要计算 九 立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 N A f 1 梁两侧立杆稳定性验算 其中 N 立杆的轴心压力设计值 它包括 横向支撑钢管的最大支座反力 N 1 3 162 kN 脚手架钢管的自重 N 2 1 2 0 149 5 015 0 896 kN N 3 162 0 896 4 058 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l o i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 A 立杆净截面面积 cm 2 A 4 89 W 立杆净截面抵抗矩 cm 3 W 5 08 钢管立杆轴心受压应力计算值 N mm 2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm 2 lo 计算长度 m 根据 扣件式规范 立杆计算长度l o有两个计算公式l o k h和l o h 2a 为安全计 取二者间的大值 即 lo Max 1 185 1 7 1 2 1 2 2 0 3 2 417 m k 计算长度附加系数 取值为 1 185 计算长度系数 参照 扣件式规范 表 5 3 3 1 7 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 3m 得到计算结果 立杆的计算长度 lo i 2417 4 15 8 153 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 298 钢管立杆受压应力计算值 4057 956 0 298 489 27 8 N mm 2 钢管立杆稳定性计算 27 8 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f 205 N mm2 满足要求 2 梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算 其中 N 立杆的轴心压力设计值 它包括 横向钢管的最大支座反力 N 1 15 766 kN 脚手架钢管的自重 N 2 1 2 0 149 5 015 1 2 0 896 kN N N1 N2 15 766 0 682 16 448 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l o i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 A 立杆净截面面积 cm 2 A 4 89 W 立杆净截面抵抗矩 cm 3 W 5 08 钢管立杆轴心受压应力计算值 N mm 2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm 2 lo 计算长度 m 根据 扣件式规范 立杆计算长度l o有两个计算公式l o k h和l o h 2a 为安全计 取二者间的大值 即 lo Max 1 185 1 7 1 2 1 2 2 0 3 2 417 m k 计算长度附加系数 取值为 1 185 计算长度系数 参照 扣件式规范 表 5 3 3 1 7 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 3m 得到计算结果 立杆的计算长度 lo i 2417 4 15 8 153 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 298 钢管立杆受压应力计算值 16447 913 0 298 489 112 9 N mm 2 钢管立杆稳定性计算 112 9 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f 205 N mm2 满足要求 考虑到高支撑架的安全因素 建议按下式计算 lo k1k2 h 2a 1 185 1 004 1 2 0 3 2 2 142 m k1 计算长度附加系数按照表1取值1 185 k2 计算长度附加系数 h 2a 1 8按照表2取值1 004 lo i 2141 532 15 8 136 由长细比 lo i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 367 钢管立杆的最大应力计算值 16447 913 0 367 489 91 7 N mm 2 钢管立杆稳定性计算 91 7 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f 205 N mm2 满足要求 5 3 剪力墙模板支设 本工程取一层最厚剪力墙进行验算 墙厚330mm 高度5 015m 一 参数信息 1 基本参数 次楞间距 mm 200 穿墙螺栓水平间距 mm 400 主楞间距 mm 400 穿墙螺栓竖向间距 mm 400 对拉螺栓直径 mm M12 2 主楞信息 主楞材料 圆钢管 主楞合并根数 2 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 00 3 次楞信息 次楞材料 木方 次楞合并根数 2 宽度 mm 50 00 高度 mm 100 00 4 面板参数 面板类型 胶合面板 面板厚度 mm 18 00 面板弹性模量 N mm 2 6000 00 面板抗弯强度设计值f c N mm2 13 00 面板抗剪强度设计值 N mm 2 1 50 5 木方和钢楞 方木抗弯强度设计值f c N mm2 13 00 方木弹性模量E N mm 2 9000 00 方木抗剪强度设计值f v N mm2 1 50 钢楞弹性模量E N mm 2 206000 00 钢楞抗弯强度设计值f c N mm2 205 00 墙模板设计简图 二 墙模板荷载标准值计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取其 中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取24 000kN m 3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取2 500m h H 模板计算高度 取5 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 0 850 分别计算得 17 031 kN m2 72 000 kN m2 取较小值17 031 kN m2作为本工程计算 荷载 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F 1 17 031kN m2 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F 2 2 kN m2 三 墙模板面板的计算 面板为受弯结构 需要验算其抗弯强度和刚度 根据 建筑施工手册 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 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小 按支撑在次楞上的三跨连续梁计算 面板计算简图 1 抗弯强度验算 弯矩计算公式如下 M 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 M 面板计算最大弯矩 N mm l 计算跨度 次楞间距 l 200 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q 1 1 2 17 031 0 400 0 900 7 356N m 倾倒混凝土侧压力设计值q 2 1 4 2 00 0 4 0 90 1 008kN m 其中0 90为按 施工手册 取的临时结构折减系数 面板的最大弯矩 M 0 1 7 356 200 02 0 117 1 008 200 02 3 41 104N mm 按以下公式进行面板抗弯强度验算 M W f 其中 面板承受的应力 N mm 2 M 面板计算最大弯矩 N mm W 面板的截面抵抗矩 W bh2 6 400 18 0 18 0 6 2 16 104 mm3 f 面板截面的抗弯强度设计值 N mm 2 f 13 000N mm 2 面板截面的最大应力计算值 M W 3 41 10 4 2 16 104 1 58N mm2 面板截面的最大应力计算值 1 58N mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 抗剪强度验算 计算公式如下 V 0 6q1l 0 617q2l 其中 V 面板计算最大剪力 N l 计算跨度 次楞间距 l 200 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q 1 1 2 17 031 0 400 0 900 7 357kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q 2 1 4 2 00 0 40 0 90 1 008kN m 面板的最大剪力 V 0 6 7 357 200 0 0 617 1 008 200 0 1007 3N 截面抗剪强度必须满足 3V 2bhn f v 其中 面板截面的最大受剪应力 N mm2 V 面板计算最大剪力 N V 1007 3N b 构件的截面宽度 mm b 400mm hn 面板厚度 mm h n 18 0mm fv 面板抗剪强度设计值 N mm 2 f v 1 500 N mm2 面板截面的最大受剪应力计算值 3 1007 3 2 400 18 0 0 070N mm2 面板截面抗剪强度设计值 f v 1 500N mm2 面板截面的最大受剪应力计算值 0 070N mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 1 5N mm2 满足要求 3 挠度验算 根据 建筑施工手册 刚度验算采用标准荷载 同时不考虑振动荷载作用 挠度计算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 其中 q 作用在模板上的侧压力线荷载 q 17 03 0 4 6 812N mm l 计算跨度 次楞间距 l 200mm E 面板的弹性模量 E 6000N mm 2 I 面板的截面惯性矩 I 40 1 8 1 8 1 8 12 19 44cm 4 面板的最大允许挠度值 0 8mm 面板的最大挠度计算值 0 677 6 81 2004 100 6000 1 94 105 0 063 mm 面板的最大挠度计算值 0 063mm 小于等于面板的最大允许挠度值 0 8mm 满足要求 四 墙模板主次楞的计算 一 次楞直接承受模板传递的荷载 按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算 本工程中 次楞采用木方 宽度50mm 高度100mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分 别为 W 5 10 10 6 2 166 67cm3 I 5 10 10 10 12 2 833 33cm4 次楞计算简图 1 次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算 M 0 1q1l2 0 117q2l2 其中 M 次楞计算最大弯矩 N mm l 计算跨度 主楞间距 l 400 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q 1 1 2 17 031 0 200 0 900 3 679kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q 2 1 4 2 00 0 20 0 90 0 504kN m 其中 0 90为折减系数 次楞的最大弯矩 M 0 1 3 679 400 02 0 117 0 504 400 02 6 83 104N mm 次楞的抗弯强度应满足下式 M W f 其中 次楞承受的应力 N mm 2 M 次楞计算最大弯矩 N mm W 次楞的截面抵抗矩 mm 3 W 1 67 10 5 f 次楞的抗弯强度设计值 N mm 2 f 13 000N mm 2 次楞的最大应力计算值 6 83 10 4 1 67 105 0 4 N mm2 次楞的抗弯强度设计值 f 13N mm 2 次楞的最大应力计算值 0 4 N mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f 13N mm2 满足要求 2 次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算 公式如下 V 0 6q1l 0 617q2l 其中 V 次楞承受的最大剪力 l 计算跨度 主楞间距 l 400 0mm 新浇混凝土侧压力设计值q 1 1 2 17 031 0 200 0 900 2 1 839kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q 2 1 4 2 00 0 20 0 90 2 0 252kN m 其中 0 90为折减系数 次楞的最大剪力 V 0 6 1 839 400 0 0 617 0 252 400 0 503 6N 截面抗剪强度必须满足下式 3V 2bh0 其中 次楞的截面的最大受剪应力 N mm2 V 次楞计算最大剪力 N V 503 6N b 次楞的截面宽度 mm b 50 0mm hn 次楞的截面高度 mm h 0 100 0mm fv 次楞的抗剪强度设计值 N mm 2 f v 1 500 N mm2 次楞截面的受剪应力计算值 3 503 6 2 50 0 100 0 0 151N mm2 次楞截面的受剪应力计算值 0 151N mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv 1 5N mm2 满足要求 3 次楞的挠度验算 根据 建筑施工计算手册 刚度验算采用荷载标准值 同时不考虑振动荷载作用 挠度验算公式如下 0 677ql4 100EI l 250 其中 次楞的最大挠度 mm q 作用在次楞上的线荷载 kN m q 17 03 0 20 3 41 kN m l 计算跨度 主楞间距 l 400 0mm E 次楞弹性模量 N mm 2 E 9000 00 N mm 2 I 次楞截面惯性矩 mm 4 I 4 17 10 6mm4 次楞的最大挠度计算值 0 677 6 81 2 4004 100 9000 4 17 106 0 016 mm 次楞的最大容许挠度值 1 6mm 次楞的最大挠度计算值 0 016mm 小于 次楞的最大容许挠度值 1 6mm 满足 要求 二 主楞承受次楞传递的荷载 按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 本工程中 主楞采用圆钢管 直径48mm 壁厚3mm 截面惯性矩I和截面抵抗矩W分 别为 W 4 493 2 8 99cm3 I 10 783 2 21 57cm4 E 206000N mm2 主楞计算简图 主楞计算剪力图 kN 主楞计算弯矩图 kN m 主楞计算变形图 mm 1 主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载 P 1 2 17 03 0 2 0 4 1 4 2 0 2 0 4 1 859kN 主楞计算跨度 对拉螺栓水平间距 l 400mm 强度验算公式 M W f 其中 主楞的最大应力计算值 N mm 2 M 主楞的最大弯矩 N mm M 6 70 10 4 N mm W 主楞的净截面抵抗矩 mm 3 W 8 99 10 3 mm3 f 主楞的强度设计值 N mm 2 f 205 000N mm 2 主楞的最大应力计算值 6 70 10 4 8 99 103 7 5 N mm2 主楞的最大应力计算值 7 5N mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f 205N mm2 满 足要求 2 主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足 2V A f v 其中 主楞的截面的最大受剪应力 N mm2 V 主楞计算最大剪力 N V 911 4 2 455 7N A 钢管的截面面积 mm 2 A 424 115mm 2 fv 主楞的抗剪强度设计值 N mm 2 f v 120 N mm2 主楞截面的受剪应力计算值 2 455 7 424 115 2 149N mm2 主楞截面的受剪应力计算值 2 149N mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv 120N mm2 满足要求 3 主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值 0 033mm 主楞的最大容许挠度值 1 6mm 主楞的最大挠度计算值 0 033mm 小于 主楞的最大容许挠度值 1 6mm 满足 要求 五 穿墙螺栓的计算 计算公式如下 N N f A 其中 N 穿墙螺栓所受的拉力 A 穿墙螺栓有效面积 mm 2 f 穿墙螺栓的抗拉强度设计值 取170 N mm 2 查表得 穿墙螺栓的型号 M12 穿墙螺栓有效直径 9 85 mm 穿墙螺栓有效面积 A 76 mm 2 穿墙螺栓最大容许拉力值 N 1 70 10 5 7 60 10 5 12 92 kN 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力 则穿墙螺栓所受的最大拉力为 N 1 66 kN 穿墙螺栓所受的最大拉力 N 1 655kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N 12 92kN 满足要求 5 4 框架柱模板支设 本方案选取最大截面柱KZZ1进行验算 柱截面宽度B mm 1000 00 柱截面高度 H mm 800 00 柱模板的总计算高度 H 5 015m 柱模板设计示意图 一 参数信息 1 基本参数 柱截面宽度B方向对拉螺栓数目 1 柱截面宽度B方向竖楞数目 4 柱截面高度H方向对拉螺栓数目 1 柱截面高度H方向竖楞数目 4 对拉螺栓直径 mm M12 2 柱箍信息 柱箍材料 圆钢管 直径 mm 48 00 壁厚 mm 3 50 柱箍的间距 mm 450 柱箍合并根数 2 3 竖楞信息 竖楞材料 木方 竖楞合并根数 1 宽度 mm 50 00 高度 mm 100 00 4 面板参数 面板类型 胶合面板 面板厚度 mm 18 00 面板弹性模量 N mm 2 6000 00 面板抗弯强度设计值f c N mm2 13 00 面板抗剪强度设计值 N mm 2 1 50 5 木方和钢楞 方木抗弯强度设计值f c N mm2 13 00 方木弹性模量E N mm 2 9000 00 方木抗剪强度设计值f t N mm2 1 50 钢楞弹性模量E N mm 2 210000 00 钢楞抗弯强度设计值fc N mm 2 205 00 二 柱模板荷载标准值计算 按 施工手册 新浇混凝土作用于模板的最大侧压力 按下列公式计算 并取其 中的较小值 F 0 22 t 1 2V1 2 F H 其中 混凝土的重力密度 取24 000kN m 3 t 新浇混凝土的初凝时间 取2 000h T 混凝土的入模温度 取20 000 V 混凝土的浇筑速度 取2 500m h H 模板计算高度 取3 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 1 000 分别计算得 20 036 kN m2 72 000 kN m2 取较小值20 036 kN m2作为本工程计算 荷载 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 q 1 20 036kN m2 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q 2 2 kN m2 三 柱模板面板的计算 模板结构构件中的面板属于受弯构件 按简支梁或连续梁计算 分别取柱截面宽度 B方向和H方向面板作为验算对象 进行强度 刚度计算 强度验算考虑新浇混凝土侧压 力和倾倒混凝土时产生的荷载 挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力 作用在模板上的侧压力线荷载q 它包括 新浇混凝土侧压力设计值q 1 1 2 20 04 0 45 0 90 9 737kN m 倾倒混凝土侧压力设计值q 2 1 4 2 00 0 45 0 90 1 134kN m 式中 0 90为按 施工手册 取用的临时结构折减系数 q q1 q2 9 737 1 134 10 871kN m 柱截面宽度B方向 计算简图 剪力图 kN 弯矩图 kN m 变形图 mm 从左往右 各支座反力为R 1 1 388kN R 2 3 768kN R 3 3 779kN R 4 1 392kN 柱截面宽度H方向 计算简图 剪力图 kN 弯矩图 kN m 变形图 mm 从左往右 各支座反力为R 1 1 097kN R 2 2 965kN R 3 2 986kN R 4 1 106kN Mmax 108916 793N mm V max 2075 356N max 0 599mm R max 3778 719N 1