模板和支架施工方案.docx
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模板和支架施工方案
云南师范大学呈贡校区
东区6#—9#学生宿舍工程
模板及支架
施工方案
编制:
审核:
审批:
*****工程
一、工程概况
二、编制依据
三、模板承重架设计
一)、第一部分:
300×800mm梁下承重架的验算
二)、第二部分:
250×500mm梁下承重架的验算
三)、第三部分:
板下承重架的验算
四)、第四部分:
剪力墙模板支撑及模板验算
四、承重架搭设构造要求
五、承重架搭设施工要求
六、承重架搭设检查与验收要求
七、承重架搭设安全检查管理要求
八、模板承重架搭的拆除
一、工程概况
********工程,建筑层数六层,建筑最大高度为23.95m。
本工程6#、8#宿舍楼每栋单体的总建筑面积为14669平方米,地上建筑面积为13601㎡,架空建筑面积1068㎡,基底面积为2193㎡。
7#、9#宿舍楼每栋单体的总建筑面积为14621㎡,地上建筑面积为13601㎡,架空建筑面积1020㎡,基底面积为2193㎡。
,四栋建筑长×宽均为57.14m×57m。
结构形式为框架结构,梁截面为300×750mm、300×700mm、300×600mm、250×600mm、250×560mm、350×400mm、250×500mm、200×400mm等,为考虑承重结构的安全性及施工的经济合理,对最大截面及300×750mm的梁进行设计计算,最大跨度均为7900mm。
板厚度为120mm,其余为110mm和100mm,以120mm为设计计算对象。
二、编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)
《混凝土结构工程施工质量验规范》(GB50204-2002)
********项目图纸结构施工图
承重模板支架立杆稳定性计算
荷载组合及标准值
模板、钢筋砼、施工人员及施工设备、振捣砼时产生的荷载。
模板及支架标准值1.1KN/m2
钢筋自重标准值1.5KN/m3
混凝土标准值24KN/m3
施工人员及设备荷载标准值1.0KN/m2
混凝土振捣时的荷载标准值2.0KN/m2
倾倒砼对梁侧模产生的荷载标准值为4.OKN/m2;
钢管采用φ48×3.5,其截面特性:
A=489mm2,I=12.19cm4
截面模量W=5.08cm3,回转半径i=1.58cm;
根据JGJ130-2001规范第4.3.2条规定:
在基本风压等于或小于0.35KN/m2的地区,构造符合规范要求时,验算脚手架立杆的稳定性,可不考虑风荷载作用。
三、模板承重架设计
基本情况及承重架计划横距、纵距和步距如下:
承重架按规定设置纵横向地杆、剪刀撑等,整个承重系统必须与已浇的柱子形成可靠的连接,确保整个支模承重系统在强度、刚度和稳定性方面安全可靠。
一)、第一部分:
300×750mm梁下承重架的验算
不组合风荷载时计算:
N/φA≤f
模板支架立杆计算段的轴向力设计值N,应按下式计算:
N=1.2∑NGK+1.4∑NQK
∑NGK模板、新浇混凝土自重与钢筋自重标准产生和轴向力总和,∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。
1、楼面梁板模板自重
计算作用面积:
[(梁高-0.12)×2+横距+板下横距]×纵距=[(0.75-0.12)×2+0.8+1.2]×0.8=2.608m2
则平均每根立杆承担模板重:
模板作用面积×1.1÷4根=2.608×1.1÷4=0.717KN
2、新浇混凝土自重
计算作用面积内砼自重:
梁高×梁宽×纵距+(横距-梁宽+板下横距)×纵距×板厚=0.75×0.3×0.8+(0.8-0.3+1.2)×0.8×0.12=0.343m3
则平均每根立杆下承担梁板砼自重
砼体积×砼标值÷4=0.343×24÷4=2.06KN
3、钢筋自重
平均每根立杆下承担钢筋自重
砼体积×1.5÷4根=0.343×1.5÷4=0.127KN
则一根立杆的∑GK=0.717+2.06+0.127=2.904KN
∑GK为模板及支架新浇混凝土、钢筋自重的荷载标准值产生的轴向力总和。
4、施工人员及设备荷载
作用面积=(梁下横距+板下横距)×纵距×1.0÷4根=(0.8+1.2)×0.8×1.0÷4=0.4KN
5、振捣混凝土时产生的荷载
作用面积=(梁下横距+板下横距)×纵距×2.0÷4根
=(0.8+1.2)×0.8×2.0÷4=0.8KN
∑QK=0.4+0.8=1.2KN
∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。
6、在不组合风荷载时,荷载组合如下:
全部恒载×恒载分项系数+全部活载×活载分项系数=2.904×1.2+1.2×1.4=5.165KN
综上所述,不组合风载时的一根立杆最大轴向设计值N=5.165KN
7、立杆稳定计算
由上式可知:
一根立杆所承受的轴向力设计值为:
N=5.165KN
N≤fфA其中f=205N/mm2A=489mm2,A为立杆的截面面积。
L0=h+2a=1200+2×74=1348mm取a=74mmh=1200mm
λ=L0/i=1348/15.8=85.3
查表得:
ф=0.692,φ为轴心受压构件的稳定系数。
N/φA=5165÷(0.692×489)=15.26N/mm2≤f=205N/mm2
因此,不组合风载时承重支架立杆的稳定性符合要求。
8、抗滑承载力计算
正在浇捣层梁下立杆的第一个扣件承受的竖向力最大,须作抗滑验算
砼浇捣层梁下立杆的受力:
N=5.165KN
砼浇捣层梁下立杆第一个扣件抗滑验算:
R=5.165KN÷1=5.165KN
直角、旋转扣件抗滑承载力设计值Rc=8KN
R<Rc,符合要求
9、梁模计算:
1、梁下钢管横梁计算:
1)、内力计算:
梁荷载传给横梁简图,见图1。
q=N÷梁宽=5.165÷0.3=17.217KN/m
图1
即:
横梁跨中的最大弯矩
Mmax=qbL(2-b/L)÷8
=17.217×0.3×0.8×(2-0.3÷0.8)÷8=0.839kN·m
σ=Mmax/w=0.839×106÷(5.08×103)=165.157N/mm2 满足要求。 2)、横梁挠度计算: 受力图如下: 图2 F=N=5.165kN 横梁=FL3/(48EI)=5165×8003÷(48×2.06×105×12.19×104) =2.25mm 满足要求。 3)、梁底模计算: 梁底模计算: 梁底模采用九层板,其厚度δ=17mm;弹性模量E=5000MPa,净截面抵抗矩WX=9.633cm3;净截面惯性矩IX=8.188cm4。 由于九夹板净曲强度值f=24N/mm2(顺纹),故需在横梁之间设100×50木楞,间距为400。 计算简图如图所示: q=5.306÷0.8=6.633kN/m 即: 模板所受的最大弯矩: MmaX=1/8ql2=0.125×6.633×0.42=0.133kN·m (1)、强度计算: σ=Mmax/WX=0.133×106÷(9.633×103)=13.81N/mm2 满足要求。 (2)、挠度计算: 受力图见图3。 W梁底模=0.273×qL4/(100EL)=0.273×6.633×4004÷(100×5000×8.188×104)=1.132mm<[ ]=1.5mm 满足要求。 图3 根据以上计算300×750梁模板支撑可按图4所示搭设。 二)、第二部分: 250×500梁下承重架的验算 不组合风荷载时计算: N/φA≤f 模板支架立杆计算段的轴向力设计值N,应按下式计算: N=1.2∑NGK+1.4∑NQK ∑NGK模板、新浇混凝土自重与钢筋自重标准产生和轴向力总和: 1、楼面梁板模板自重 计算作用面积: [(梁高-0.12)×2+横距+板下横距]×纵距=[(0.5-0.12)×2+0.75+1.2]×1.2=3.252㎡ 则平均每根立杆承担模板重: 模板作用面积×0.5÷4根=3.792×0.5÷4=0.407KN 2、新浇混凝土自重 计算作用面积内砼自重: 梁高×梁宽×纵距+(横距-梁宽+板下横距)×纵距×板厚=0.5×0.25×1.2+(0.75-0.25+1.2)×1.2×0.12=0.395m3 则平均每根立杆下承担梁板砼自重 砼体积×砼标值÷4=0.395×24÷4=2.37KN 3、钢筋自重 平均每根立杆下承担钢筋自重 砼体积×1.5÷4=0.395×1.5÷4=0.148KN 则一根立杆的∑GK=0.407+2.37+0.148=2.952KN ∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。 4、施工人员及设备荷载 作用面积=(梁下横距+板下横距)×纵距×1.0÷4=(0.75+1.2)×1.2×1.0÷4=0.585KN 5、振捣混凝土时产生的荷载 作用面积=(梁下横距+板下横距)×纵距×2.0÷4=(0.75+1.2)×1.2×2.0÷4=1.17KN ∑QK=0.585+1.17=1.755KN ∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。 6、在不组合风荷载时,荷载组合如下: 全部恒载×恒载分项系数+全部活载×活载分项系数=2.952×1.2+1.755×1.4=6.0KN 综上所述,不组合风载时的一根立杆最大轴向设计值N=6.0KN 7、立杆稳定计算 由上式可知: 一根立杆所承受的轴向力设计值为: N=6.0KN N≤fфA其中f=205N/mm2A=489mm2,A为立杆的截面面积。 L0=h+2a=1200+2×74=1348mm取a=74mmh=1200mm λ=L0/i=1348/15.8=85.3 查表得: ф=0.692,φ为轴心受压构件的稳定系数。 N/φA=6000÷(0.692×489)=17.731N/mm2≤f=205N/mm2 因此,不组合风载时承重支架立杆的稳定性符合要求。 8、抗滑承载力计算 正在浇捣层梁下立杆的第一个扣件承受的竖向力最大,须作抗滑验算 砼浇捣层梁下立杆的受力: N=6.0KN 砼浇捣层梁下立杆第一个扣件抗滑验算: R=6.0KN÷1=6.0KN 直角、旋转扣件抗滑承载力设计值Rc=8KN R≤Rc,符合要求 9、梁模计算: 1)、梁下钢管横梁计算: (1)、内力计算: 梁荷载传给横梁简图,见图5。 q=N÷梁宽=6.0÷0.25=24KN/m 图5 即: 横梁跨中的最大弯矩 Mmax=qbL(2-b/L)÷8 =24×0.25×0.75×(2-0.25÷0.75)÷8=0.938kN·m σ=Mmax/w=0.938×106÷(5.08×103)=184.646N/mm2 满足要求。 (2)、横梁挠度计算: 受力图如下: F=N=6.0kN 横梁=FL3/(48EI)=6000×7503÷(48×2.06×105×12.19×104) =2.2mm 满足要求。 2)、梁底模计算: 梁底模计算: 梁底模采用九层板,其厚度δ=17mm;弹性模量E=5000MPa,净截面抵抗矩WX=9.633cm3;净截面惯性矩IX=8.188cm4。 由于九夹板净曲强度值f=24N/mm2(顺纹),故需在横梁之间设100×50木楞,间距为400。 计算简图入如图所示: q=6.0÷0.75=8kN/m 即: 模板所受的最大弯矩: MmaX=1/8ql2=0.125×8×0.42=0.16kN·m (1)、强度计算: σ=Mmax/WX=0.16×106÷(9.633×103)=16.61N/mm2 满足要求。 (2)、挠度计算: 受力图见图7。 W梁底模=0.273×qL4/(100EL)=0.273×8×4004÷(100×5000×8.188×104)=1.366mm<[ ]=1.5mm 满足要求。 图7 根据以上计算250×500梁模板支撑可按图8所示搭设。 三)、第三部分: 板下承重架的验算 不组合风荷载时计算: N/φA≤f 模板支架立杆计算段的轴向力设计值N,应按下式计算: N=1.2∑NGK+1.4∑NQK ∑NGK模板、新浇混自重与钢筋自重标准产生和轴向力总和: 1、板下模板自重 计算作用面积: 横距×纵距=1.2×1.2=1.44m2 一根立杆承担模板重: 模板作用面积×0.5÷4=1.44×0.5÷4=0.18KN 2、新浇混凝土自重 计算作用面积内砼自重: 横距×纵距×板厚=1.2×1.2×0.12=0.173m3 一根立杆下承担板砼自重 砼体积×砼标值÷4=0.173×24÷4=1.038KN 3、钢筋自重 一根立杆下承担钢筋自重 砼体积×1.5÷4=0.173×1.5÷4=0.065KN 则一根立杆的∑GK=0.18+1.038+0.065=1.283KN ∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。 4、施工人员及设备荷载 作用面积=横距×纵距×1.0÷4=1.2×1.2×1.0÷4=0.36KN 5、振捣混凝土时产生的荷载 作用面积=横距×纵距×2.0÷4=1.2×1.2×2.0÷4=0.72KN ∑QK=0.36+0.72=1.08KN ∑QK为施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。 6、在不组合风荷载时,荷载组合如下: 全部恒载×恒载分项系数+全部活载×活载分项系数=1.283×1.2+1.08×1.4=3.052KN 综上所述,不组合风载时的一根立杆最大轴向设计值 N=3.052KN 7、立杆稳定计算 由上式可知: 一根立杆所承受的轴向力设计值为: N=3.052KN N≤fфA其中f=205N/mm2A=489mm2,A为立杆的截面面积。 L0=h+2a=1200+2×74=1348mm取a=74mmh=1200mm λ=L0/i=1348/15.8=85.3 查表得: ф=0.692,φ为轴心受压构件的稳定系数。 N/φA=3052÷(0.692×489)=9.02N/mm2≤f=205N/mm2 因此,不组合风载时承重支架立杆的稳定性符合要求。 8、抗滑承载力计算 正在浇捣层梁下立杆的第一个扣件承受的竖向力最大,须作抗滑验算 砼浇捣层梁下立杆的受力: N=3.052KN 砼浇捣层梁下立杆第一个扣件抗滑验算: R=3.052KN÷1=3.052KN 直角、旋转扣件抗滑承载力设计值Rc=8KN R≤Rc,符合要求 9、板模计算: 1)、板下钢管横梁计算: (1)、内力计算: 板荷载传给横梁简图,见图9。 q=N÷横距=3.052÷1.2=2.543KN/m 图9 即: 横梁跨中的最大弯矩 Mmax=qbL(2-b/L)÷8 =2.543×1.2×1.2×(2-1.2÷1.2)÷8=0.458kN·m σ=Mmax/w=0.458×106÷(5.08×103)=90.157N/mm2 满足要求。 (2)、横梁挠度计算: 受力图如下: F=N=3.052kN 横梁=FL3/(48EI)=3052×12003÷(48×2.06×105×12.19×104) =4.375mm 满足要求。 2)、板底模计算: 板底模计算: 梁底模采用九层板,其厚度δ=17mm;弹性模量E=5000MPa,净截面抵抗矩WX=9.633cm3;净截面惯性矩IX=8.188cm4。 由于九夹板净曲强度值f=24N/mm2(顺纹),故需在横梁之间设100×50木楞,间距为400。 计算简图入如图所示: q=3.052÷1.2=2.543kN/m 即: 模板所受的最大弯矩: MmaX=1/8ql2=0.125×2.543×0.42=0.051kN·m (1)、强度计算: σ=Mmax/WX=0.051×106÷(9.633×103)=5.294N/mm2 满足要求。 (2)、挠度计算: 受力图见图11。 W板底模=0.273×qL4/(100EL)=0.273×2.543×4004÷(100×5000×8.188×104)=0.434mm<[ ]=1.5mm 满足要求。 图11 根据以上计算120厚板模板支撑可按图12所示搭设。 四)、第四部分: 剪力墙模板支撑及模板验算 剪力墙高H=4.2m,厚度300和350mm。 模板采用九层板大板拼装,因此侧模板采用100×50枋木组成的竖向楞及φ48×3.5mm的钢管水平夹牢,外采用对拉螺栓拉紧,枋木间距200mm,钢楞间距600mm,先背枋木,后背立杆。 φ12对拉螺栓设置间距为400×400mm。 砼输送方式为输送泵送入模内,浇筑速度为2.5m/h,混凝土入模温度为20○C,采用插入式振捣器振捣,混凝土坍落度16~18cm。 由于其采用的振捣器为插入式振捣器(属于内部振捣器),因此新浇混凝土对模板的最大侧压力,按下列二式计算,并取其中较小值作为侧压力的最大值: ; 1、模板计算 1)、荷载计算: (1)、新浇混凝土对模板侧面的压力计算: 坍落度为16-18cm掺外加剂,混凝土浇筑速度为2.5m/h,即: β1=1.2,β2=1.15 t0=200/(T+15)=5.714 F1=0.22×24×7.714×1.2×1.15×2.50.5=88.872KN/㎡ F1=γCH=24×4.2=100.8KN/㎡ 按规定取较小值,即取g=88.872KN/㎡ (2)、振捣混凝土时对模板侧面产生的压力标准值为4kN/m2; (3)、混凝土有效压头高度h=88.872/24=3.7m (4)、模板所受的设计荷载(不考虑荷载设计值折减系数0.85): 模板采用九夹板: 其肋板厚度d=17mm,净截面抵抗矩W=9.633cm3,净截面面积A=6.91cm2,九层板净曲强度值f=24N/mm2(顺纹)。 由于受倾倒荷载的影响,模板所受的最大荷载为: 、计算强度的荷载组合: q1=(88.872×1.2+4×1.4)×0.2=22.45kN/m 、计算挠度的荷载组合: q2=88.872×1.2×0.2=21.329kN/m 模板受力的计算简图见图13。 图13 2)、模板内力计算: (1)、模板所受的最大弯矩: Mmax=0.125q1L2=0.125×22.45×0.22=0.112N·m (2)、强度计算: б=Mmax/W=0.112×106/(9.633×103)=11.627N/mm2 (3)、挠度计算: W=0.52q2L4/100EI=0.52×21.329×2004/(100×5×103×8.188×104)=0.433mm<[ ]=0.8mm,满足要求。 2、枋木内楞计算: 1)、荷载计算: 枋木内楞直接与模板接触,承受模板传来的荷载。 由于木楞间距200mm,对拉钢螺栓设置间距为600×600mm,因此木楞所受的荷载: 、计算强度的荷载组合如下: g1=(88.872×1.2+4×1.4)×0.2=22.45kN 、计算挠度的荷载组合: g2=(88.872×1.2)×0.2=21.329kN/m 枋木内楞受力按三跨连续梁计算,受力简图见图14。 图14 2)、内力计算: Mmax=0.10g1L2=0.10×22.45×0.22=0.0898kN·m (2)、强度计算: σ=Mmax/W=0.0898×106/(9.633×103)=9.322N/mm2 满足要求。 (3)、挠度计算: =g2L4/(150EI)=21.329×2004/(150×5000×8.188×104) =0.556mm<L/300=200/300=0.667mm 满足要求。 3、外钢钢楞的作用主要是加强各部分的连接及模板的整体刚度,可不计算。 4、对拉螺栓验算: 采用间距400×400mm, ⑴、对拉螺栓的拉力N=F×对拉螺栓水平间距×对拉螺栓竖直间距 =112.246×0.4×0.4=17.96KN ⑵、对拉螺栓的应力 б=N/A=17.96×103/(3.14×62) =158.882/mm2<205N/mm2 满足要求 根据以上计算300或350厚剪力墙模板支撑可按图15所示搭设。 图15 四、承重架搭设构造要求 1、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。 纵向扫杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。 横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。 靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。 立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 对接、搭接应符合下列规定: 1)立杆上的对接扣件应交错布置: 两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于小距的1/3。 2)搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm,支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。 2、设在支架立杆根部的可调底坐,当其伸出长度超过300mm时,应采取可靠的措施固定。 立杆根部应采用木枋垫设以增加立杆根部的受力面积。 3、当梁模板支架立杆采用单根立杆时,立杆应设在梁模板中心线处,其偏心距不应大于25mm。 4、满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定。 1)满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。 2)高于4m的模板支架,其两面三刀端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。 剪刀撑的构造要应符合规范要求。 五、承重架搭设施工要求 1、对进场钢管、扣件等应进行检查验收,不合格的产
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