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600;
梁主要截面为240×
300、240×
350、200×
400、200×
450、200×
470、200×
500;
板厚为80、100、110、130、140。
1.3、施工材料
1、本工程现浇柱、梁,模板采用1830×
915×
18规格的松木芯九夹板。
2、模板支撑采用钢管。
3、模档采用40×
60和60×
100两种方木料。
1.4、支撑方案
1)总工程支撑方案
根据本工程情况,模板支撑采用满堂式支撑系统。
支撑钢管间距1.0米,纵横向设置相互垂直的水平拉杆,离地面50cm设置一道,然后每隔1.8米设一道,在扫地杆下铺垫60×
100方木料。
支撑系统两端设置剪刀撑。
当立柱支撑于回填土或软土上时,应先找平夯实,并在支撑下垫钢模板(下垫比钢模板大的模板)、3cm厚至少20cm宽、1.2m长通长木垫板或加垫木楔子。
如遇场地积水,中间、四周挖明沟向低处(即建筑物四周)排水,排水不畅时,用潜水泵抽水,确保场地尤其是立杆基础四周无大面积的积水。
二、模板设计
1、现浇楼板模板
模板支架搭设高度为2.6米,
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=1.20米,立杆的横距l=1.20米,立杆的步距h=1.80米。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×
3.2。
(一)楼板面板计算
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。
砼自重:
25KN/M3楼板厚度:
14CM立杆间距:
1.2米
静荷载标准值q1=25.000×
0.140×
1.200+0.350×
1.200=4.62kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+1.000)×
1.200=3.600kN/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=90.00×
1.80×
1.80/6=48.60cm3;
I=90.00×
1.80/12=43.74cm4;
(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×
(1.2×
4.62+1.4×
3.6)×
0.300×
0.300=0.095kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.095×
1000×
1000/48600=1.950N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.6×
0.3=1.905kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1905/(2×
900.000×
18.000)=0.176N/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!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值:
v=0.677×
6.615×
3004/(100×
6000×
437400)=0.138mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
(二)、模板支撑方木的计算
方木按照均布荷载下三跨连续梁计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×
0.300=1.O5kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×
0.300=0.105kN/m
(3)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=(1.000+1.000)×
0.90*300=0.54kN/m
静荷载q1=1.2×
1.05+1.2×
0.105=1.386kN/m
活荷载q2=1.4×
0.54=0.756kN/m
2.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=2.14/1.2=1.785kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
1.785×
1.2×
1.2=0.257kN.m
最大剪力Q=0.6×
1.785=1.29kN
最大支座力N=1.1×
1.785=2.36kN
方木的截面力学参数为
W=5.00×
10.00×
10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×
10.00/12=416.67cm4;
(1)方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.229×
106/83333.3=2.75N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)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<
50×
100)=0.572N/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!
(3)方木挠度计算
最大变形
v=0.677×
2.205×
900.04/(100×
9500.00×
4166666.8)=0.782mm
方木的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!
(三)、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取纵向板底支撑传递力,P=2.36kN
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Mmax=0.942kN.m
最大变形vmax=2.43mm
最大支座力Qmax=6.7kN
抗弯计算强度f=0.94×
106/4729.0=199.14N/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1000.0/150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=6.7kN
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;
(五)、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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=0.116×
2.600=0.302kN
(2)模板的自重(kN)
NG2=0.350×
1.000×
1.200=0.42kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×
1.200=4.200kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.922kN。
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NQ=(1.000+2.000)×
1.200=3.600kN
3.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=1.2×
4.92+1.4×
3.6=10.944kN
(六)、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
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN);
N=8.88
——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=1.59
A——立杆净截面面积(cm2);
A=4.50
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.73
——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》,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,取值为1.155;
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=0.10m;
公式
(1)的计算结果:
=133.74N/mm2,立杆的稳定性计算
<
公式
(2)的计算结果:
=46.58N/mm2,立杆的稳定性计算
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。
表1模板支架计算长度附加系数k1
步距h(m)h≤0.90.9<
h≤1.21.2<
h≤1.51.5<
h≤2.1
k11.2431.1851.1671.163
表2模板支架计算长度附加系数k2
H(m)46810121416182025303540
h+2a或u1h(m)
1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173
1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149
1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132
1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123
1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111
1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104
2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101
2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094
2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091
(六)、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积As=5495.0mm2(7Ø
10);
fy=300.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×
h=4500mm×
140mm,截面有效高度h0=120mm。
按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.50m,短边4.50×
1.00=4.50m,
楼板计算范围内摆放3×
4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×
(0.35+25.00×
0.14)+
1×
(0.34×
3×
4/4.50/4.50)+
1.4×
(2.00+1.00)=9.06kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×
9.06=40.77kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算:
Mmax=0.0513×
ql2=0.0513×
40.77×
4.502=42.35kN.m
验算楼板混凝土强度的平均气温为20℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线,得到5天后混凝土强度达到48.30%,C30.0混凝土强度近似等效为C14.5。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fcm=5495.00×
300.00/(4500.00×
120.00×
7.20)=0.42
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
s=0.417
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=
sbh02fcm=0.417×
4500.000×
120.0002×
7.2×
10-6=101.00kN.m
结论:
由于ΣMi=101=101>
Mmax=42.35
所以第10天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑可以拆除。
(七)、楼板支模质量要求
根据计算,模板支撑架采用钢管、扣件;
纵横间距控制在1-1.2m;
木方采用60×
100mm,间距为300;
模板采用1830×
支模架钢管下口必须有垫木块;
架体的垂直度保持在3cm以内;
每层的水平管不得少于2道;
板中间的水平杆应设置双扣。
同一层内的支模架必须连成整体;
单独开间的支模架必须设置剪刀撑,保持架体的稳定。
顶板的模板配置的原则,小板在中间,大板在周边;
顶板每个开间模板配置不得少于4块;
配模时必须考虑支拆方便。
模板的固定的铁钉每米不得少于3只。
质量要求:
木方必须经过压刨上下两边刨光,尺寸一致。
顶板的模板直接压在梁、墙模板上口。
要求模板开间周边标高偏差在±
2mm;
模板接缝不得大于2mm,并用胶带纸封闭,防止模板缝隙漏浆。
2、梁側木模板计算书
(一)、梁模板基本参数
梁截面宽度B=240mm,
梁截面高度H=440mm,
梁模板使用的方木截面50×
100mm,
梁模板截面侧面方木距离300mm。
梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/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;
挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
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,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h;
T——混凝土的入模温度,取20.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取1.000m/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1.200m;
1——外加剂影响修正系数,取1.000;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。
(三)、梁底模板木楞计算
梁底方木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
梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图梁侧模板计算简图
1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求:
f=M/W<
其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——计算的最大弯矩(kN.m);
q——作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm);
q=(1.2×
28.80+1.4×
6.00)×
0.44=18.9024N/mm
最大弯矩计算公式如下:
M=0.10×
18.9024×
0.3002=0.170kN.m
f=0.170×
106/21600.0=7.870N/mm2
梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!
2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
其中最大剪力Q=0.6×
18.9024=3.244kN
3244/(2×
440×
18)=0.614N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=28.80×
0.44=12.672N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×
12.672×
300.04/(100×
6000.00×
194400.0)=0.596mm
梁侧模板的挠度计算值:
v=0.596mm小于[v]=300/250,满足要求!
梁的模板支撑,最重要是控制梁底的位置位移和变形。
梁底水平固定杆每根不得少于2根。
3、木模板墙模板计算书
因为采用整块板拼装,所以制作工艺可以筒化为:
拼接组装→钻孔校正→加固。
九合板拼接组装时,先检查九合板有无破损、变形、边角翘曲等现象;
然后根据图纸尺寸放好板,再排好竖木楞,固定;
最后排好钢管,固定、钻孔;
检查
模板的平整度和对角线等项目。
其允许偏差见下表:
项次
项目
允许偏差
(mm)
备注
1
平面尺寸
-2
尺检
2
表面平整
2m靠尺,楔尺检查
3
对角线差
4
螺栓孔位置偏差
钻孔时先用小直径电钻定出眼位,然后再用大钻头扩孔,穿墙螺栓的位置直接影响模板安装位置的正确性,加工时尤其要注意。
板面拼缝用胶带纸粘贴,以防漏浆。
(二)、模板的安装:
清理模板,刷脱模剂。
砼表面清理干净,弹出墙体中心线及边线。
在墙体、柱根部50-80mm焊定位钢筋,宽度与墙柱同宽-5mm,间距900mm;
按线就位后,用靠尺反复检查、校正模板的垂直度。
校正合格后,固定模板的支撑,并紧固对拉螺栓;
紧固时要松紧适度。
模板安装允许偏差见下表:
允许偏差(mm)
模板位置偏差
模板竖向偏差
2m靠尺检查
模板标高偏差
5
墙体上口宽度
模板距离偏差
模板同一平面的墙,必须设置贯通钢管,保持墙面平整。
转角固定的钢管不得少于2个扣件和一个固定点。
阳角模板必须按照启口槽配置。
外墙必须按照控制线进行模板控制。
严格掌握墙体拆模强度,常温施工时必须超过拆模强度时方可拆模。
拆除时应先拆除连接附件(螺杆),松开支撑和螺栓;
再使用撬棒在两侧轻轻撬动,使模板脱离混凝土面;
严禁野蛮施工,造成模板边缘破坏。
(四)、墙模板基本参数
墙模板骨的背部支撑由两层龙(木楞或钢楞)组成,直接支撑模板的龙骨为次龙骨,即内龙骨;
用以支撑内层龙骨为外龙骨,即外龙骨组装成墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结,
每个穿墙螺栓成为外龙骨的支点。
墙板厚为240mm,模板面板厚度h=18mm,弹性模量E=5000N/mm2,抗弯强度[f]=22N/mm2。
内楞采用方木,截面60×
80mm,每道内楞1根方木,间距280mm。
外楞采用圆钢管φ48×
3.5,每道外楞2根钢楞,间距500mm。
穿墙螺栓水平距离500mm,穿墙螺栓竖向距离500mm,直径14mm。
墙模板组装示意图
(五)、墙模板荷载标准值计算
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
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,为0时(表示无资料)取200/(T+15),
取5.714h;
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——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取3.700m;
β1——外加剂影响修正系数,取1.000;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=54.860kN/m
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