************工程
钢管模板支撑施工
方案
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一、工程概况
本工程位于************。
本工程为****************工程,工程为框架-剪力墙结构,工程总层数为11层,工程占地面积为622平方米,建筑面积为6177平方米。本工程首层层高为3.9米,欺他层层高为3.0米,根据要求首层模板支撑系统采用钢管设支撑系统。
二、编制依据
根据本工程施工图纸和施工
规范
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;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99;
《混凝土结构
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
规范》(GB50010-2002);
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
根据安徽省的有关规定、本企业及项目部的施工现场安全生产保证
计划
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和质量保证的要求。
三、结构施工分析
(一)承载受力体系
1、梁板荷载传力线路:
上部荷载→模板→木楞、钢楞→钢管排架→结构。
2、柱荷载传力线路
混凝土侧压力→模板→钢管对拉螺栓
(二)支撑结构构件连接
1、胶合板与木楞采用铁钉固定。
2、钢管之间、钢管与木楞之间采用模板工程中的各连接件连接。
(三)需要材料
1、楼板模板、梁、柱均采用胶合板
2、支撑材料采用50mm×100mm的木楞,φ48mm×3.5钢管。
3、柱模的加固“井”构件采用φ48mm×3.5的钢管和M12对拉螺栓,设置于柱模边,其余的梁的对拉螺栓均采用M12。
4、连接结构构件采用模板工程中的各种连接件。
四、模板施工工艺
1、安装顺序
柱模板安装顺序:
复核柱边线、控制线→搭设排架→安装模板→检查垂直度、位置→穿对拉螺栓→安装有门洞口的柱模板→全面检查复核→固定。
梁模板安装顺序:
复核梁底标高、检查轴线位置→搭设梁模支架→安装梁模板→绑扎梁钢筋→复核梁模尺寸、位置→与相邻桁架及梁模、柱模连接固定。
楼板模板安装顺序:
搭设排架→安装木楞→调整楼板模板的板底标高→铺设胶合板→检查模板平整度并调平
2、拆模顺序
模板拆除前,先拆除柱模板及梁侧模,再拆除楼板底模,最后拆除梁底模。
其顺序为:拆除支撑侧模的水平拉杆、剪力撑→拆除柱模板→拆除梁连接件及侧模→松动支撑楼板模板的钢楞、木楞→分段、分片拆除楼板模板及支撑→拆除梁底模板和支撑。
五、模板安装质量要求
1、组装的模板必须规范要求,模板拼装缝不漏浆。
2、各种连接件、加固配件必须安装牢固,无松动现象。模板拼装要求严密。各种预埋件、预留孔洞位置要求准确,固定要牢固。
3、安装允许偏差
(1)现浇结构安装允许偏差应符合下表
序号
项 目
允许偏差(mm)
1
轴线位置
5
2
底模上表面标高
±5
3
截面内部尺寸
基 础
±10
柱、墙、梁
+4、-5
4
层高垂直
全高≤5m
6
全高>5m
8
5
相邻两板表面高低差
2
6
表面平整(2m长度上)
5
(2)预埋件和预留孔洞允许偏差应符合下表
序号
项 目
允许偏差(mm)
1
预埋钢板中心线位置
3
2
预埋管、预留孔中心线位置
3
3
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
±10 0
4
预留洞
中心线位置
10
外露长度
±10 0
六、安全注意事项
1、遵守国家有关建筑安装工程施工安全防火等规范、规定。
2、装拆模板必须有稳固的登高工具。
3、在模板的紧固件、连接件、支撑件未安装完毕前,不得站立在模板上操作。
4、模板的预留孔洞、电梯井口等处应架设防护架、防护网,防止人员和物体坠落。
5、在拆模时,在脚手架和操作台上堆放模板、钢管等物件时,应按规定要求放平稳,防止脱落,并不得超载。
6、操作工具及模板的连接件要随手放入工具袋内。严禁放在脚手架或操作平台上。
7、模板上架设的电线和使用的电动工具应采用36V的低压电。
七、运输、维修和保管
(一)运输
运输时必须采取有效措施,防止模板滑动、倾倒,支撑件应捆扎牢固,连接件应分类装箱。
(二)维修和保管
1、安装和拆模时不得抛扔,以免损坏板面或造成模板变形。吊运时不得碰撞混凝土结构。
2、振捣混凝土时,不得用振捣棒触动板面,绑扎焊接钢筋时不得砸坏或烧坏胶合板。
3、拆下的模板应及时清除灰浆,对损坏和变形的模板应及时报废,不得再用于工程结构中。
4、清除好的模板必须及时涂刷脱模剂,开孔部位涂封边剂。
5、模板应存放在室内木工棚内的干燥通风处,露天堆放要加盖逢布。
6、模板及零配件应设专人保管和维修,并按规格、种类分别存放或装箱。
7、建立模板管理、使用维修制度。
八、注意事项
1、柱模板的根部要求用水泥砂浆堵缝严密,防止跑浆。
2、梁跨度大于4m时,应起拱0.1%-0.3%。
3、梁模起拱应在搭设排架时,相应设置好,等起拱后再连接侧模并加固好,紧固对拉螺栓、调整梁模口平直。
4、楼板模板就位拼装时,宜以每个节间从四周先角模板与梁模板连接,然后向中央铺设。
5、模板的拆除,除了侧模应保证混凝土表面及棱角不受损坏时方可拆除外,底模应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的有关规定执行。
6、模板拆除的顺序和
方法
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应按照配板设计的规定进行,遵循先支后拆,后支先拆,先非承重部位以及自上而下的原则。拆模时严禁用大锤和橇棒硬砸硬撬。
7、拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故。待该片段模板全部拆除后,方准将模板等运出、堆放。
8、拆下的模板等严禁抛掷。要有人接应传递,按指定地点堆放。
9、任何达不到规范要求的模板、扣件、钢管等均不得使用。
钢管模板(扣件钢管架)支撑计算书
*****************工程;属于框架剪力墙结构;地上10+1层;地下0层;建筑高度:33.9m;首层层高为3.9米,标准层层高:2.90m ;总建筑面积:6177.34平方米;总工期:540天;施工单位:*****建设集团有限公司。
模板支架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.90;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底支撑连接方式:钢管支撑;
板底钢管的间隔距离(mm):300.00;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.楼板参数
钢筋级别:三级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C25;
每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;
楼板的计算宽度(m):4.00;楼板的计算厚度(mm):100.00;
楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):15.000;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm。
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
板底支撑采用钢管;
托梁材料为:40×80木楞;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1.82/6 = 54 cm3;I = 100×1.83/12 = 48.6 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 = 25×0.1×1+0.35×1 = 2.85 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2 = 1×1= 1 kN/m;
2、强度计算
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:
其中:q=1.2×2.85+1.4×1= 4.82kN/m
最大弯矩M=0.1×4.82×0.32= 0.043 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 43380/54000 = 0.803 N/mm2;
面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 0.803 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
其中q = 2.85kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.85×3004/(100×9500×121900)=0.135 mm;
面板最大允许挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.135 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、纵向支撑钢管的计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩 w=5.08cm3;
截面惯性矩 I=12.19cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q11= 25×0.3×0.1 = 0.75 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12= 0.35×0.3 = 0.105 kN/m ;
(3)活荷载为1施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
q2 = (1 + 2)×0.3 = 0.9 kN/m;
2.强度验算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
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:
最大弯矩计算公式如下:
静荷载:q1 = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(0.75+0.105) = 1.026 kN/m;
活荷载:q2 = 1.4×0.9 = 1.26 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.1×1.026+0.117×1.26 ) ×12 = 0.25 kN.M;
最大支座力 N = ( 1.1 ×1.026 + 1.2×1.26)×1 = 2.641 kN ;
最大应力计算值 σ= M / W = 0.25×106/5080 = 49.217 N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢管的最大应力计算值为 49.217 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载 q1 = q11 + q12 = 0.855 kN/m
活荷载 q2 = 0.9 kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= (0.677×0.855+0.990×0.9)×10004/( 100×20.6×105×12.19 ) =0.585 mm;
支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10 mm,满足要求!
四、模板支架立杆荷载标准值(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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×3 = 0.387 kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×1×1 = 0.35 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.1×1×1 = 2.5 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.237 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。
活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.085 kN;
五、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(kN) :N = 8.085 kN;
σ---- 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(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算
l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ;
L0 / i = 1700 / 15.8=108 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=8084.76/(0.53×489) = 31.195 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 31.195 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
六、楼板强度的计算:
1. 楼板强度计算说明
验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。
宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=360 mm2,fy=300 N/mm2。
板的截面尺寸为 b×h=4500mm×100mm, 楼板的跨度取4 M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度 ho=80 mm。
按照楼板每8天浇筑一层,所以需要验算8天、16天、24天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.验算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4 m;
q = 2× 1.2 × ( 0.35 + 25×0.1 ) +
1× 1.2 × ( 0.387×5×5/4.5/4 ) +
1.4 ×(1 + 2) = 11.69 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 1×11.686 = 11.686 kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax = 0.0596×11.69×42 = 11.143 kN.m;
因平均气温为15℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到8天龄期混凝土强度达到62.4%,C25混凝土强度在8天龄期近似等效为C15.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.488N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As× fy/ ( αl×b × ho × fcm ) = 360×300 / (1×1000×80×7.488 )= 0.18
计算系数为:αs = ξ(1-0.5ξ) = 0.18×(1-0.5×0.18) = 0.164;
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M1 = αs× α1× b× ho2×fcm = 0.164×1×1000×802×7.488×10-6 = 7.85 kN.m;
结论:由于 ∑M1 = M1=7.85 <= Mmax= 11.143
所以第8天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保留。
3.验算楼板混凝土16天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4 m;
q = 3× 1.2 × ( 0.35 + 25×0.1 ) +
2× 1.2 × ( 0.387×5×5/4.5/4 ) +
1.4 ×(1 + 2) = 15.75 kN/m2;
单元板带所承受均布荷载 q = 1×15.751 = 15.751 kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax = 0.0596×15.75×42 = 15.02 kN.m;
因平均气温为15℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到16天龄期混凝土强度达到83.21%,C25混凝土强度在16天龄期近似等效为C20.8。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.968N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ= As× fy/ ( αl×b × ho × fcm ) = 360×300 / (1×1000×80×9.968 )= 0.135
计算系数为:αs = ξ(1-0.5ξ) = 0.135×(1-0.5×0.135) = 0.126;
此时楼板所能承受的最大弯矩为:
M2 = αs× α1× b× ho2×fcm = 0.126×1×1000×802×9.968×10-6 = 8.031 kN.m;
结论:由于 ∑M2 = ∑M1+M2=15.881 > Mmax= 15.02
所以第16天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。
模板支持可以拆除。