住宅楼转换层模板工程施工方案
1方案选择
1.1概述:
1)支撑:转换层根据设计图纸可分为主体部分,如表1.2和非主体部分。非主体部分支撑采用地下室做法。
根据2#~5#楼转换层梁高度,将梁底支撑体系分为三种情况:
①梁高h>2m;
②梁高1.5<h<2m;
③梁高h<1.5m,另外考虑到梁宽度,支撑体系将采用三种形式。
在施工转换层结构时,视结构完成时间,1层顶梁、2层顶梁板模板支撑体系保留不拆除,2层顶楼板及梁支撑在转换梁较大梁相对应部位进行加固处理。转换层的模板支撑体系通过2层→1层梁板的连续支撑,将结构转换层的梁板荷载分散传到下部结构。
2)模板选材:模板主要采用12mm厚高强度覆膜竹胶板,并配以Ф48×5钢管、50mm×80mm木方、100×100木方,梁侧模采用Ф14对拉螺栓拉结,配套蝴蝶型钢卡,梁高>700 mm设置一道,纵横间距400mm。
1.2主体范围内转换层梁支撑
如前所述,根据KZL的高度和宽度,将KZL下支撑分为3种情况:
①梁高h>2m:采用图2.1.2-1所示支撑体系。
对于梁宽800的梁,梁底立杆横向间距400mm,共设3根;梁宽850~950的梁,梁底立杆设4根,横向间距280~320,布置范围为梁范围内;立杆沿梁长度方向间距250、550交错布置。立杆顶部放置顶托,顶托到立杆顶距离≯300mm;沿梁横向在顶托上放置100×100木方做为梁底模板的主楞,主楞上沿梁长度方向铺50×80mm木方作为次楞。
②梁高1.5<h<2m,或梁宽b≥0.7m时,采用图2.1.2-2所示支撑体系。
梁底立杆按照第①中所述,在梁下范围内布置,其中梁宽700的梁下设3根立杆,间距350mm。立杆沿梁长度方向间距250、550交错布置;立杆顶部放置顶托,顶托到立杆顶距离≯300mm;沿梁横向在顶托上放置100×100木方做为梁底模板的主楞,主楞上沿梁长度方向铺50×80mm木方作为次楞。
图2.1.2-1KZL高h>2m时支撑加固示意图
③梁高h≤1.5m,或梁宽b<0.7m,采用图2.1.2-3所示支撑体系。
梁底立杆距离梁边100mm,采用两根@100立杆作为一个单元共同支撑,双钢管单元沿梁长度方向间距500mm,两个单元间立杆间距600mm。立杆超过梁底,短钢管作为模板主楞与所对应立杆扣件连接。钢管主楞上铺50×80mm木方作为次楞。为防止梁底主楞钢管与立杆产生滑动,除用扣件将主楞钢管与立杆连接牢固外,在立杆扣件底部再增加一个扣件,顶紧其上的扣件。
图 2.1.2-3梁高h≤1.5m,或梁宽b<0.7m时梁底支撑示意图
图1.2-4梁宽700、800时梁下立杆布置图
图1.2-5梁宽850、900、950时梁下立杆布置图
④梁高<1000mm时,两侧用立杆作为支撑,立杆距离梁边150mm,沿梁长度方向间距500mm。立杆超过梁底,短钢管作为模板主楞与所对应立杆扣件连接。钢管主楞上铺50×80mm木方作为次楞。为防止梁底主楞钢管与立杆产生滑动,除用扣件将主楞钢管与立杆连接牢固外,在立杆扣件底部再增加一个扣件,顶紧其上的扣件。
1.3支撑体系说明
①梁高大于1.5m的梁下立杆平均间距为400mm,为方便施工人员在楼层内通行,立杆间距250、550mm交替布置。立杆顶部带顶托,顶托上放置100×100mm方木,顶托受力端向下≯400范围设纵横平杆,双扣件,步距600mm,与梁侧竖楞钢管以及满堂脚手架支撑可靠连接(梁底立杆采用双扣件)。梁下立杆设纵横剪刀撑,水平杆、剪刀撑与满堂脚手架支撑和先期完成的竖向结构件可靠连接。
②立杆距底部200必须设纵横扫地杆,铺≮50×200木垫板加钢垫。
③梁截面尺寸宽度>300的,梁底立杆在梁内横向间距300mm,梁外两边距≯150各设一排,水平杆步高1200mm。
④楼板模板采用1220×2440mm高强度覆膜竹胶合板,底模下铺设50×80mm方木,间隔150mm布置,在板拼缝处铺放50×80mm方木。立杆间距800×800,步距1200mm,设置双向扫地杆,每隔四排支架立杆设置双向剪刀撑。横杆与梁下支撑体系的横杆相连接组成满堂脚手架。
⑤为防止转换层梁荷载对垂直向下的楼板产生不利影响,因此从一层楼面开始,将三层顶高度超过2m的梁支撑立杆的边线垂直投在一层楼面上,在该范围内的楼板用钢管立杆加密,间距500mm。二层楼面上也按照一层顶板的支撑范围及间距布置立杆加固。所有立杆下必须设置垫木。
1.4梁模板
①梁侧模:采用12mm厚高强覆膜竹胶板,次楞横向采用50×80mm的木方,计算间距150mm,考虑到现场实际进料尺寸上的误差,次楞间距为100mm。
当梁高h>0.7m时,主楞竖向采用Φ48×5的双钢管、蝴蝶卡、Ф14纵横向间距400的对拉螺栓拉结,双钢管中的一支延伸到梁底,与两侧模板紧贴,用短钢管将两侧钢管扣件连接,以约束梁侧模板在底部的变形。梁侧模主楞纵向计算间距400mm,实际布置间距350mm。梁高下半部配双螺母。(950×2400梁高下半部间距350 mm)。加固图详见图1.1。
当梁高h<0.7m时,侧模主楞采用单根Φ48×5钢管,钢管紧贴侧模次楞,并与底模板主楞钢管扣件连接,以约束梁底部侧面变形;主楞钢管伸至楼板底模下,用斜撑与楼板支撑体系连接,顶紧侧模。
②梁底模:使用12mm厚高强覆膜竹胶板,底面及侧面次龙骨采用50 mm×80mm木方间距50 mm;底模主龙骨采用100mm×100mm木方,间距按立杆纵距500mm、300mm间隔布置。
1.5柱模板:采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板,50mm×80mm方木作楞木兼拼口木,以Ф48×5双钢管作为柱箍紧固,柱高2米以下范围内柱箍间距≯350㎜,柱高2米以上范围内柱箍间距≯400mm。柱截面尺寸大于等于700mm时,增加对拉螺栓进行加固,在柱中加设Φ14(外套Φ25PVC管)对拉螺栓,柱外侧双向对加Φ14对拉螺栓,对拉螺栓布置间距同柱箍。
1.6剪力墙模板
剪力墙模板采用12mm厚高强度覆膜竹胶板作面板,50mm×80mm方木作次楞木兼拼口木,φ48mm双钢管作主楞骨。
表3-1 转换层主体梁截面尺寸及梁下支撑布置(单位:mm)
梁宽*ml:namespace prefi* = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 梁高 | 1200 | 1400 | 1500 | 1600 | 1800 | 1900 | 2000 | 2100 | 2200 | 2400 | 2500 | 梁 下 支 撑 |
500 | √ | √ | 2排 | |||||||||
600 | √ | 2排 | ||||||||||
700 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | 3排 | |||||
800 | √ | √ | √ | √ | 3排 | |||||||
850 | √ | 4排 | ||||||||||
900 | √ | √ | 4排 | |||||||||
950 | √ | √ | √ | 4排 |
2施工程序
2 .1施工顺序
转换层模板支设的顺序为:柱→剪力墙→梁、板。
2.2 施工工艺
①墙、柱模板施工工艺:定位放线→底部垃圾清理→洞口模板及预埋件→单侧模板封堵→穿墙、柱对拉螺栓→对边侧模板封闭→钢管及蝴碟夹紧固→校正→与满堂架连接加固。
②梁、楼板模板工艺:定位放线→(竖向结构钢筋绑扎)支设满堂脚手架→支设梁底模及竖向结构侧模封闭→核对标高位置、垂直度→竖向结构浇筑→支设梁侧模主次楞骨加固→支设板模底部横杆→铺设板模方木楞骨→铺设板模→校正位置、修补边角及拉结固定。
2.3施工段的划分及施工流向:按设计要求,后浇带只做到二层楼板,三层以上不再设置。
①2#、4#楼结构布局类似,4#楼在三层范围内均不设伸缩缝,因此,4#楼三层转换层需要整体施工、整体浇注混凝土,不能留置施工缝。2#楼在16、17轴处设有伸缩缝,可以分段施工。
②3#、5#楼结构布局类似,两个楼均呈"L"型,并且在两个楼的19~20轴之间设有70mm宽的伸缩缝。目前,3#、5#楼根据伸缩缝分成两段平行施工,东段快于西段,在三层转换层即可按照伸缩缝分段施工。
3施工工艺
1施工准备
①对作业班组进行全面的模板工程施工的技术交底,让班组了解本模板工程作业的技术要领和质量标准。
②对进场的钢管材料严格把关。钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、分层、错位;钢管外径、壁厚偏差不得大于0.5mm;钢管外表面锈蚀深度≤0.50mm。钢管弯曲变形不得超过以下值:
立杆钢管(≤6.5m)钢管端部弯曲(≤1.5m)
≤20mm≤5 mm
③钢管立杆位置放样。根据楼层放样的定位轴线,首先定出转换层大梁中间立杆的位置,然后按照各纵横立杆的间距逐根定位并画好十字交叉线。
2 施工方法
2.1柱、剪力墙模板支设(详见本方案2.1条)
2.2楼板、梁模板支设
①梁模板的支设
搭设整体支架时,应根据梁的位置加密支架立杆;楼板立杆与梁侧模主楞立杆的间距应控制在300mm左右。梁底横楞木方搭设时,先在梁的两端各搭一根木方,其高度为梁底设计标高减去梁底模厚度,然后在两端横楞的底部通长拉线搭设中部的横楞,木方间距不得大于150㎜。梁长>4m时,按其净跨的1.5‰起拱,起拱后的横楞沿梁长度方向应呈弧形,不得形成三角形。
次梁模板不入主梁模板内;主梁模板不入柱模板内;所有梁侧模板必须定向配制,规定横向为外包,纵向为被包,以防在模板安装时出现混乱,造成乱锯、乱补现象。在梁与梁、梁与柱的接槎处,必须使用≮50mm×50mm木方将阴阳角两侧的模板固定在木方上,确保阴阳角的方正和接缝的严密。梁侧模板安装后,应沿施工段通长拉线,校正梁侧模板的顺直,并加支撑固定后再进行楼板模板的施工。梁高大于700mm时,在梁高的中部按照@400间距设置纵横穿梁对拉螺栓。
②楼板模板的支设
整体支架立杆纵横向间距均为900mm,横杆间距为1200mm,立杆顶部加设可调顶托,顶托上部放置100mm×100mm的木方作主龙骨,主龙骨间距为900mm,主龙骨上部放置50mm×100mm的木方作次龙骨,次龙骨间距为50mm,然后铺设10mm厚竹胶板。按楼板的底标高减去模板和木龙骨的高度,搭设模板的主横楞钢管;铺设并校正后的次楞方木上平必须与梁侧模板上口在同一水平面上;将预排版的楼板模板按图纸位置用钢钉固定在方木上,钢钉间距为≯250㎜。
③模板支撑:为保证满堂模板支架的整体稳定性,支架内应设置剪刀撑。满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;梁下连续设置剪刀撑。
高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
梁下立杆用横杆与整体满堂支架可靠连接;梁底支撑须带顶托并不得搭接使用。楼板立杆与梁侧模主楞立杆的间距控制在300mm以内;梁侧模板钢管主楞要向下延伸至梁下第一道水平杆,并与水平杆用扣件连接牢固。主次梁水平横杆均用双扣件作梁承重加固。
2.3模板拼缝的处理
顶板模板采用对缝,缝隙下面设计龙骨,成对钉钉子分别将两块模板固定在同一龙骨上。
模板裁切时,要弹线采用电动工具按线裁切,侧面打磨刷漆,防止被雨水浸湿膨胀。
顶板模板安装完毕,用水泥腻子将个别缝隙填实抹光或采用密封胶条封堵严密。
2.4模板的拆除
①模板的拆除时间
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20**要求,考虑其结构及混凝土的特殊性,因此要求板梁模板拆除时结构混凝土强度应达到100%。因此,各类梁、板构件的拆模时间,应按照同条件养护试块的强度确定。
②模板的拆除顺序
柱子模板拆除:先拆柱斜支撑,卸掉柱箍,然后用撬棍轻轻撬动模板,使模板与砼脱离。
墙模板拆除:先拆除穿墙螺栓等附件,再拆除斜撑,用撬棍轻轻撬动模板,使模板离开墙体。
楼板、梁模板拆除:应先拆梁侧边模,再拆除楼板模板,最后拆除梁底模。
4主要资源需求计划
2.4.1 劳动力需求计划
各施工阶段模板支设及拆除的劳动力见表4.1.1。
表4.1.1劳动力计划表
序号施工阶段模板工(人)备注
1基础及地下室600
2主体结构500
4.2 主要周转材料需求计划
模板工程的主要周转材料见表4.2.1。
表2.1主要周转材料表
序号名称数量单位备注
1竹胶板3万㎡12㎜厚
2木材550m3
3钢管7万米mφ48mm×5mm
4各类扣件11万个
篇2:转换层扣件式满堂模板架计算
转换层扣件式满堂模板架计算
本工程以转换层的模板支撑为受力状况最复杂,条件最危险的部分,所以本方案主要对转换层的高支撑模板进行计算,其它各楼层参照执行。
1.楼面板为250厚的板支撑系统
1)搭设要求
模板支架搭设高度为6.7米,搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.80米,立杆的横距 l=0.80米,立杆的步距 h=1.50米。如下图所示:
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
采用的钢管类型为48×3.5。
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。模板面板的按照三跨连续梁计算。
a.荷载计算
静荷载标准值 q1 = 25.000×0.250×0.800+0.250×0.800=5.200kN/m
活荷载标准值 q2 = (1.500+1.500)×0.800=2.400kN/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和截面抵抗矩W分别为:
W = 80.00×1.80×1.80/6 = 43.20cm3;
I = 80.00×1.80×1.80×1.80/12 = 38.88cm4;
b.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×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350×0.350=0.118kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f = 0.118×1000×1000/43200=2.722N/mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
c.抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×5.200+1.4×2.400)×0.350=2.016kN
截面抗剪强度计算值 T=3×20**.0/(2×800.000×18.000)=0.210N/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!
d.挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值:
v = 0.677×7.600×3504/(100×6000×388800)=0.331mm
面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!
3)支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
a.荷载的计算
钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11= 25.000×0.250×0.350=2.188kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q12= 0.250×0.350=0.088kN/m
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.500+1.500)×0.350=1.050kN/m
静荷载 q1 = 1.2×2.188+1.2×0.088=2.730kN/m
活荷载 q2 = 1.4×1.050=1.470kN/m
b.方木的计算
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 = 3.360/0.800=4.200kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×4.20×0.80×0.80=0.269kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.800×4.200=2.016kN
最大支座力 N=1.1×0.800×4.200=3.696kN
方木的截面力学参数为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3;
I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4;
方木抗弯强度计算:
抗弯计算强度 f=0.269×106/83333.3=3.23N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
c.方木抗剪计算
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=3×20**/(2×50×100)=0.605N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
d.方木挠度计算
最大变形:
v =0.677×3.325×800.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.233mm
方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
4)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取纵向板底支撑传递力,P=3.70kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩 Mma*=0.725kN.m
最大变形 vma*=1.15mm
最大支
座力 Qma*=9.287kN抗弯计算强度 f=0.73×106/5080.0=142.73N/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!
5)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=9.29kN
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。
6)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。
a.静荷载标准值包括以下内容:
脚手架钢管的自重(kN):
NG1 = 0.129×6.700=0.865kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值。
模板的自重(kN):
NG2 = 0.250×0.800×0.800=0.160kN
钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.250×0.800×0.800=4.000kN
经计算得到,静荷载标准值:NG = NG1+NG2+NG3 = 5.025kN。
b.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 :
NQ = (1.500+1.500)×0.800×0.800=1.920kN
c.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
d.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,N = 8.72kN;
-- 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 = 1.58
A -- 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89
W-- 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);
[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,查表取值为1.163;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a = 0.20m;
公式(1)的计算结果: = 86.87N/mm2,立杆的稳定性计算< [f],满足要求!
公式(2)的计算结果: = 39.44N/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)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 -- 计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果: = 51.69N/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。
2.转换层1?1.8m大梁支撑计算
1)搭设要求
梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.40米,立杆的步距 h=1.50米,
梁底增加3道承重立杆。
简图如下:
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为48×3.5。
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。
a.荷载的计算:
钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = 25.000×1.800×0.400=18.000kN/m
模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.350×0.400×(2×1.800+1.000)/1.000=0.644kN/m
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 = (1.500+1.500)×1.000×0.400=1.200kN
均布荷载 q = 1.2×18.000+1.2×0.644=22.373kN/m
集中荷载 P = 1.4×1.200=1.680kN
b.截面特征
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 = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3;
I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4;
c.内力计算
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=2.482kN
N2=7.032kN
N3=6.797kN
N4=5.847k
NN5=1.894kN
最大弯矩 M = 0.182kN.m
最大变形 V = 0.8mm
d.抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值:
f = 0.182×1000×1000/21600=8.423N/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!
e.抗剪计算
截面抗剪强度计算值 T=3×4023.0/(2×400.000×18.000)=0.838N/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!
f.挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.772mm
面板的最大挠度小于280.0/250,满足要求!
3)梁底支撑方木的计算
a.荷载计算
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 = 7.032/0.400=17.580kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×17.58×0.40×0.40=0.281kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.400×17.580=4.219kN
最大支座力 N=1.1×0.400×17.580=7.735kN
b.方木的截面力学参数
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W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;
c.方木抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.281×106/83333.3=3.38N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
d.方木抗剪计算
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=3×4219/(2×50×100)=1.266N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
e.方木挠度计算
最大变形:
v =0.677×14.650×400.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.064mm
方木的最大挠度小于400.0/250,满足要求!
f.梁底支撑钢管计算
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取方木支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩 Mma*=0.169kN.m
最大变形 vma*=0.05mm
最大支座力 Qma*=7.613kN
抗弯计算强度 f=0.17×106/5080.0=33.29N/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350.0/150与10mm,满足要求!
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
g.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=7.61kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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。
h.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=7.61kN (已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.129×6.700=1.038kN
N = 7.613+1.038+0.000=8.651kN
--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 = 1.58
A-- 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89
W -- 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);
[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,查表取值为1.163;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a = 0.20m;
公式(1)的计算结果: = 86.20N/mm2,立杆的稳定性计算< [f],满足要求!
公式(2)的计算结果: = 39.14N/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)计算:
l0 = k1k2(h+2a)(3)
k2 - 计算长度附加系数,查表取值为1.012;
公式(3)的计算结果: = 51.29N/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。
篇3:转换层模板支撑架验算
转换层模板支撑架验算
1转换层楼板支撑架验算
立杆纵横间距800mm,水平杆步高1200mm,顶板厚180mm取1m×1m为一个计算单元:
1)荷载标准值
①模板及支架自重标准值:
按架体和模板自重取值1.2KN
②砼自重标准值:
1m×1m×0.18m×26KN/m3 = 4.68KN
③钢筋自重标准值:
取1.1KN/m3×1m×1m×0.18m =0.198KN
④施工人员及施工设备标准值:
取1.0KN/m2×1m2 =1.0KN
⑤振捣砼荷载:
取2.0KN/m2×1m2 =2.0KN
2)荷载组合:
恒载1.2×(1.2+4.68+0.198+1.0)= 8.494KN
活荷载1.4×2.0= 2.8 KN
3)立杆轴心承载力验算:
①立杆允许承载力Rd:
步距h=1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.5m。则h+2a=2.2m。k1=1.185,支架计算高度H0=5m。查表得Rd=25.55kN。
②立杆纵横间距800mm,取1m×1m的计算单元,每平方米立杆平均有1.56根
(8.49+2.8)÷1.56 =7.24KN≤25.55KN(立杆允许荷载)
4)立杆稳定性验算:
每根立杆恒载
1.2SGK=1.2×(1.2+4.68+0.198+1.0)÷1.56=5.445KN
每根立杆活载1.4SQK= 1.4×2.0÷1.56 = 1.795KN
针对满堂支模架最不利的首步架立杆进行稳定性验算。
立杆长细比λ=l/i ,l=?h
根据h÷lb=1200÷800=1.5查表(按3步3跨)得
首步架角立杆计算长度系数?1=1.468
首步架中部立杆计算长度系数?2=1.324
回转半径查表φ48×3.5钢管i=15.8
首步架角立杆细长比λ1=1.468×1000÷15.8=92.911
首步架中部立杆细长比λ2=1.324×1000÷15.8=83.797
根据长细比查表得轴心受压稳定系数为:
首步架角立杆轴心受压稳定系数ψ1=0.641
首步架中立杆轴心受压稳定系数ψ2=0.779
根据立杆稳定性验算公式:
1.2SGK+1.4SQK≤ψAf /0.9γm`
1+η1+0.290
γm`=1.59--------- = 1.59×------------- = 0.963
1+1.17η1+1.17×0.290
其中η= SQK/ SGK =2.0÷(1.2+4.5+0.198+1.0)=0.290
①首步架角立杆:
ψ1Af /0.9γm`=0.641×489×205÷(0.9×0.963)
=74139.9N=74.140KN
1.2SGK+1.4SQK =5.306+1.795=7.101KN≤ψ1Af /0.9γm`
首步架角立杆稳定性满足要求;
②首步架中立杆:
ψ2Af /0.9γm`=0.779×489×205÷(0.9×0.963)
=90101N=90.101KN
1.2SGK+1.4SQK =5.306+1.795=7.101KN≤ψ2Af /0.9γm`
首步架中立杆稳定性满足要求;
2转换层框支梁撑架验算:
立杆纵向间距500、300mm交错布置,立杆横向间距:梁宽≤300梁内单排,梁外两边距250各设一排,梁宽>300的梁内横向间距300mm,梁外两边距250各设一排,水平杆步高1200mm。
取500mm长为一个计算单元,分别按最大梁高度截面800×2500和最大梁宽度截面950×2000验算
2.1、梁高度截面800×2500
梁下支架沿梁长度方向按550mm、250mm依次间隔布置,相邻的两跨间距为800mm,为一个单元。
1)荷载标准值
①模板及支架自重标准值:
梁800×2500:架体和模板自重取值2.32KN
②砼自重标准值:
0.8m×2.5m×0.8m×26KN/m3 =41.6KN
③钢筋自重标准值:
取1.5KN/m3×0.8m×2.5m×0.8m =2.4KN
④施工人员及施工设备标准值:
取1.0KN/m2×0.8m×0.8m =0.64KN
⑤振捣砼荷载:
取2.0KN/m2×0.8m×0.8m =1.28KN
2)荷载组合:
恒载1.2×(2.32+41.6+2.4+0.64)= 5352KN
活荷载1.4 ×1.28= 1.792KN
5.2.1.1立杆轴心承载力验算:
①立杆允许承载力Rd:
步距h=1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.4m。则h+2a=2.2m,k1=1.185,支架计算高度H0=2.55m。查表得Rd=25.7kN。
②计算单元为沿梁长度方向0.8m。立杆梁宽度方向间距400(3根:梁内三排),长度方向间距550、250mm(2组),每0.8米长的梁立杆平均根数共计6根:
每根立杆平均荷载为(5352+1.792)÷6 =9.69KN≤11.6KN(立杆允许荷载)
按2跨连续梁考虑,沿梁宽方向作用在每组立杆上的均布荷载按最不利考虑为q=58.144/0.8/2=334kN/m。
>F边ma*=0.036ql=0.375×334×0.4=5.451kN≤25.7kN
F中ma*=1.132ql=1.25×334×0.4=18.17kN≤25.7kN
立杆承载力满足要求。
2.1.2立杆稳定性验算:
支座反力最大的中间支座所受恒载、活载为F中ma*=18.17kN
水平杆步距h=1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.5m,则
l01=h+2a=1.2+2×0.5=2.2
k1按表5-86取1.185,查表5-89得Rd=ψAf=25.7kN
根据立杆稳定性验算公式:
N=1.2NGK+1.4NQK≤ψAf
故N= F中ma*=18.17kN<Rd=ψAf=25.7kN
2.2最大梁宽度截面950×2400梁验算
梁下立杆沿梁长度方向按550、250mm间隔布置,故取0.8m作为计算单元。
2.2.1荷载标准值
①模板及支架自重标准值:
梁950×2400:架体和模板自重取值2.475KN
②砼自重标准值:
0.95m×2.4m×0.8m×26KN/m3 =47.42KN
③钢筋自重标准值:
取1.5KN/m3×0.95m×2.4m×0.8m = 2.736KN
④施工人员及施工设备标准值:
取1.0KN/m2×0.95m×0.8m =0.76KN
⑤振捣砼荷载:
取2.0KN/m2×0.95m×0.8m =1.52KN
2.2.2荷载组合:
恒载1.2×(2.475+47.42+2.736+0.76)= 64.07KN
活荷载1.4 ×1.52= 2.218KN
2.2.3立杆轴心承载力验算:
①立杆允许承载力Rd:
步距h=1.2m,立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.4m。则h+2a=2.2m,k1=1.185,支架计算高度H0=2.65m。查施工手册表5-89得Rd=25.7kN。
②计算单元为沿梁长度方向0.8m。立杆梁宽度方向间距320(4根:梁内四排),长度方向间距550、250(2组),每0.8米长的梁立杆平均根数共计8根:
(64.07+2.218)÷8=8.268KN≤25.7KN(立杆允许荷载)
按3跨连续梁考虑,沿梁宽方向作用在每组立杆上的均布荷载按最不利考虑为q=6288/0.95/2=34.89kN/m。
F边ma*=0.4ql=0.4×34.89×0.32=4.47kN≤25.7kN
F中ma*=1.1ql=1.1×34.89×0.32=12.28kN≤25.7kN
立杆承载力满足要求。
2.2.4立杆稳定性验算:
中间支座立杆受力最大,中立杆荷载为1.2NGK+1.4NQwww.pmceo.com12.28kN
根据立杆稳定性验算公式:
N=1.2NGK+1.4NQK≤ψAf
故N=1.2×5.43+1.4×0.222=826kN<Rd=ψAf=25.7kN,安全。