厂房高支模板施工方案
江苏波华发电设备有限公司工程
厂房
脚 手 架 高 支 模 工 程 专 项 施 工 方 案
编制人: 复核人: 审批人: 南京泰宇矿业有限公司 二〇一一年五月一日
目 录
1、工程概况 1.1工程总体概况 1.2模板工程概况 1.3现场情况
1.4工程广利难点和重点 2、编制依据 3、施工安排
3.1施工部位及工期要求 3.2劳动组织及职责分工 4、施工准备 4.1技术准备 4.2机具准备 4.3材料准备 4.4生产准备 5、主要施工方法及措施
5.1顶板模板设计 5.2梁模板的设计
5.3框架柱与梁接头处模板的设计 5.4梁板支撑体系设计 5.5模板的安装 5.6模板的拆除
5.7模板支撑体系周边防护措施
6、质量标准及验收方法
6.1模板安装 6.2模板拆除 7、施工管理措施
7.1质量保证措施 7.2安全措施 7.3成品保护 7.4材料节约措施 7.5环保及文明施工 7.6应急措施 8、模板计算
1、工程概况 1.1工程总体概况:
本工程项目名称:江苏波华发电设备有限公司工程。 建设地点:南京市六合县
建设单位:江苏波华发电设备有限公司 监理单位:南京同正工程项目管理有限公司 施工单位:南京泰宇矿业有限公司 建筑面积:4001m2
建筑层数及用途:单层厂房、建筑高度11.4米 建筑结构形式:钢筋砼框架结构、基础结构见附图 1.2模板工程概况
1.2.1对于此部分高大空间模板体系,模板均采用18mm厚多层板,次龙骨用50*70mm木方,主龙骨采用φ50*3.5mm钢管,支撑体系用钢管脚手架。 1.3现场情况
根据施工现场情况布置了模板加工区域和模板存放区域,详见施工现场平面布置图。 1.4工程管理难点和重点
1.4.1层高超高、跨度大:层高为10米~12米,跨度为6米,7米,给模板支撑的刚度和强度提出了更高的要求,是施工过程管理中的重点和难点之一。 2、编制依据
3、施工安排
3.1施工部位及工期要求 3.1.1工期要求
开始立模时间 年 月 日 立模结束时间 年 月 日 3.2劳动组织及职责分工
3.2.1为满足质量、工期要求,特制定如下职责分工。
3.2.2管理层(工长)负责人 职责分工:
3.2.2.1分项负责人:计划模板工程施工进度安排,对模板工程施工的管理人员下达各项工作指标,布置各项工作并检查完成情况,组织施工过程的交接检。协调模板施工中与其他专业施工的配合,依据施工的工程量合理安排施工人员的数量,组织交接检。负责编制模板配套材料的需用计划,施工前进行技术、安全交底。
3.2.2.2 技术负责人:审核施工设计图纸,组织各专业共同会审图纸,确定模板配置方案及方案技术交底,特别是对高大模板体系组织进行现场培训,以达到前期策划节材的同时保证施工质量的要求。
3.2.2.3 质量负责人:检查模板半成品的加工质量,依据模板设计、施工图纸组织模板的质量验收工作,检验支摸前脱摸剂涂刷、模板拆除后的模板维护质量。组织自检并做好记录,质量负责人主抓质量验收工作及质量报验。
3.2.2.4 材料负责人:依据模板材料需用计划组织供方的考察,组织模板材料的进场的验收、储存、发放和回收,建立消耗领料制度。监督模板材料的合法使用情况。 3.2.3劳务层负责人
现场施工负责人: 现场施工技术负责人: 工作职责:
3.2.3.1现场施工负责人:按总承包方的布置对外施队各项工作进行总的管理、安排,保证施工的正常进行。参加总承包方组织的协调会、生产会。
3.2.3.2 现场施工技术负责人:负责模板工程的配模设计,负责模板的加工制作、安装、拆模、维护施工全过程进行监督、检查,施工中发现问题及时向项目技术负责人反映,并落实施工进度计划,贯彻执行技术交底所要求的施工标准、质量标准。对已完施工段负责组织自检工作,自检合格后报项目部验收。 3.2.4工人数量及分工
根据施工进度计划及施工流水段划分进行劳动力安排,主要劳动力分工及数量如下:
4.施工准备 4.1技术准备
4.1.1组织专业施工人员认真熟悉施工图纸,领会设计意图,明确工程内容,对图纸中存在的问题,与设计、甲方、监理共同协商解决,取得一致意见后,办理工程洽商,作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高,制定模板初步设计方案。准备相应的施工工艺规程、施工质量验收规范、标准、图集等。
4.1.2逐级进行技术交底:专业工长以书面形式向各班组进行交底,班组长再向操作工人进行交底。技术交底要有可操作性,要有重点和针对性,要针对各班组和个人的技术技能特点,针对关键部位和质量控制点,提出具体措施和要求。
技术交底要有符合性和实用性,既要符合规范、标准的规定,又要符合施工现场实际情况,便于操作,便于贯彻执行。技术交底内容要与施工方案保持一致,一定要便于操作者遵照执行。
4.1.3 备齐施工中所需的方尺、靠尺等计量、测量器具,并且保证检测合格的器具要有合格证书。
4.1.4钢筋工程、电气、给排水、暖通、预埋件、预留洞口、测量放线等要必须进行隐、预检,检查出的问题都要及时进行整改,验收合格后才能进行支模。特别是对预留洞口的检查要与专业分包方进行交接检检查,各方签认后方可合模。
4.1.5做好楼层测量放线、验线工作,保证测量放线的精度,为模板安装位置提供准确定位线。
4.2机具准备 4.2.1机具
4.2.1.1 主要机具
4.2.2 手使工具:施工中所需的手提电锯、刨子、斧子、锯、线坠、撬棍、活动扳子、水平尺、锤子等都要准备齐全。为保证工程质量,便于施工操作,应配备必要的简易可行的使用工具,并鼓励工人进行小改革。 4.3材料准备
4.3.1模板材料使用计划
4.2.2 手使工具:施工中所需的手提电锯、刨子、斧子、锯、线坠、撬棍、活动扳子、水平尺、锤子等都要准备齐全。为保证工程质量,便于施工操作,应配备必要的简易可行的使用工具,并鼓励工人进行小改革。 4.3材料准备
4.3.2材料进场后相关人员要进行外观质量检查,检查合格后方可使用。
4.3.2现场所有模板存放由项目部生产经理吴竞舟、材料陈福宝及现场管理人员秘昌生协调指挥。
4.4生产准备
4.4.1 根据施工进度计划及时督促模板的维修与加工,催促材料部门及时按计划组织材料进场。
4.4.2模板加工棚上必须加防护,防止高空坠物伤人。 5.主要施工方法及措施 5.1顶板模板设计
顶板模板采用18mm厚多层板拼装,拼接全部采用硬拼缝,板与板接缝处不使用海绵条,主龙骨采用100×100mm方木,间距为900mm;次龙骨采用50×100mm方木,间距为300mm,使用前均过遍压刨。
5.1.1支撑设计:楼板模板竖向支撑全部采用满堂脚手架,立杆间距900*900mm(局部1000*1000mm),立杆直接支撑在砼承台及条基上。
5.1.2龙骨设计:主龙骨用φ50*3.5mm钢管扣件支撑次龙骨50*70mm木方、间距不大于30mm。
5.1.3板面设计:顶板铺18mm厚多层板,接缝用硬拼接缝。接缝必须严密、平整,不能有
错台,接缝处必须附加木方,顶板跟梁帮交接处用顶板多层板顶梁帮。 5.2梁模板的设计
梁断面主要为250*500mm,梁底帮板采用18mm厚多层板,梁底用木方作托,直接支撑在梁水平钢管上,梁帮板采用木方作托,钢管扣件夹紧。 5.3框架柱与梁接头处模板的设计
梁柱结点模板尺寸必须严格控制,按柱角尺寸裁好多层板,钉好50*70mm木方背愣,柱接头处模板要跨下梁底600mm,加两道柱箍螺栓将模板固定锁好,并与柱身垂直,与梁侧模连接严密。
5.4梁板支撑体系设计
5.4.1梁板的支撑体系采用满堂扣件脚手架,脚手架的搭设必须由专业架子工施工,架子自-2.0m开始搭设,搭设高度10~12米,脚手架距地300mm设扫地杆一道,每隔1.8米设水平管一道满拉。
5.4.2 脚手架应设横纵向剪刀撑,剪刀撑采用φ4.8*3.5钢管,斜杆与水平杆夹角宜在45°~60°之间,在满堂扣件脚手架四周外围开始搭设第一道剪刀撑,每隔梁底必须有2排剪刀撑,剪刀撑斜杆的接头必须采用接头扣件连接。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定,再与相交的横纵水平杆或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
5.4.3脚手架沿主梁下设置通长水平联系杆与扣架所有立杆连接,另设置上下工道水平联系杆与剪刀撑连接,排数同剪刀撑排数,竖向间距沿全高均匀布置。 5.5模板的安装 5.5.1顶板模板安装
(1)安装顺序:弹支撑架就位线→铺5cm厚通长木板2层→安装900(厂房1200)碗扣脚手架→安顶托→支搭木方花架→铺100×100主龙骨→铺50×100次龙骨→铺18厚多层板→用墙筋上50线校核顶模标高→验收。
(2)碗扣式脚手架步距1200mm,立杆下垫2层50×250mm双层通长垫木。 (3)根据柱50线上返板底标高,然后下返21.8cm弹好主龙骨下皮标高,要求主龙骨间距0.9m,次龙骨间距300mm。
(4)安装顶板龙骨时要求次龙骨必须顶到梁,多层板拼缝处增设一道50×100方木,靠梁四周的龙骨要求三面刨光,方木靠墙面及顶板靠墙下部在方木上贴海棉条,防止墙边流浆。 (5)顶板多层板配置,优先考虑布置整块板为原则,将碎板置于中部,顶板模板,次龙骨与多层板采用50长铁钉连接,板梁交接处加海绵条以防漏浆,所有板缝硬拼。 5.5.2梁模板的安装顺序及技术要求 (1)安装顺序
搭设和调平模板支架(包括安装水平拉杆和剪刀撑)→按标高铺梁底模板→拉线找直→绑扎梁钢筋→安装垫块→梁两侧模板→调整模
2)柱子拆模后在混凝土楼板上弹出轴线、在混凝土柱子上弹出水平控制线。 碗扣式脚手架步距1200mm,U型托上面垫100×100mm方木为主龙骨,立杆下垫50×250mm双层通长垫木。
按设计标高调整支架的标高,然后安装梁底模,并拉线找直,梁底板应起拱0.001L(L为梁跨),由于顶板是井字梁,长跨方向为纵向,短跨方向为横向,长宽比例小于2(为29.6m:27m),井字梁单向起拱,即横梁起拱纵向梁不起拱,中间起拱高度为20mm。
绑扎梁钢筋,经检查合格后办理隐验,并清除杂物,安装侧模板,把两侧模板与底板用木方卡连接。
用三角架支撑固定梁侧模板。当梁高超过700mm时,加穿梁螺栓加固。注意梁侧模根部一定要楔紧 ,防止涨模通病。
安装后校正梁中线、标高、断面尺寸。将梁模板内杂物清理干净,注意梁模端头,作为清扫口不封,直到打混凝土前才封。检查合格后办模板预检评定。 5.6模板的拆除
顶板模拆除以同一次浇筑砼同条件抗压强度试验报告为依据,当砼强度达到设计强度100%后方可拆除,所有顶板拆模前必须有拆模通知书和监理批准的拆模申请书。
顶板模拆除时注意保护顶板模板,不能硬撬模板接缝处,以防损坏多层板。拆除的多层板、龙骨及碗口架要码放整齐,并注意不要集中堆料。拆掉的钉子要回收再利用,在作业面清理干净,以防扎脚伤人。
5.7模板支撑体系周边防护措施
5.7.1根据现场实际情况,防护措施利用碗扣架,多搭出一步600mm与碗扣架相连接,并挂安全网,形成防护架。 6.质量标准及验收方法 6.1模板安装 6.1.1主控项目
6.1.1.1安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上、下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。 检查数量:全数检查。
检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。
6.1.1.2在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。 检查数量:全数检查。 检查方法:观察。 6.1.2一般项目
6.1.2.1模板安装应满足下列要求:
a.模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。 b.模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂。
c.浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。
6.1.2.2对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁,其模板应按设计要求起拱;板的起拱高度为跨度的2/1000。
检查数量:在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间。 检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。
6.1.2.3固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏,且应安装牢固,其偏差应符合表6.1.2的规定。
检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间。
6.1.2.4
10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间。
表6.1.2
注:检查中心线、轴线位置时,应纵、横两个方向量测,并取其中较大值。 6.26.2.16.2.1.1底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,混凝土强度应符合下表的规定。 检查数量:全数检查。
检验方法:检查同条件养护试件强度试验报告。 底模拆除时的混凝土强度要求
6.2.1.2后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 6.2.2一般项目
6.2.2.1侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。
6.2.2.2模板拆除时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 7.施工管理措施 7.1质量保证措施
7.1.1制定每个人、班组、管理层质量分解目标和工作目标,不违规,不漏查漏检,不出次品,确保分项工程优良。
7.1.2各层次管理人员和作业班组,认真组织学习贯彻有关贯标文件、施工组织设计、施工方案、施工图纸和国家,南京市的有关规范、标准、规定、技术资料管理规定,实施标准化管理。
7.1.3严格执行样板制。易产生质量通病的关键节点和部位都应事先组织样板施工,样板引路。施工应有组织的进行,总工、质检员和有关施工员应反复检查,经验收合格后,以此样板进行交底,通过样板统一认识、统一作法、统一标准,以后施工不准偏离样板。
7.1.4消灭在萌芽中,析原因,针对原因采取措施,专人限期整改。
7.1.5严格控制技术资料:施工员、质检部门,对模板工程的预检、检验批验收和不合格的整改情况应及时填写上报资料员。所有技术资料要符合有关文件的要求和质量验收标准的要求,要真实、清楚、及时,不准后补,不准涂改。
7.1.6各层次管理人员要学会工作方法和思想方法,要善于作思想工作,善于调动每个人的积极性,善于上下沟通,彼此协调一致的搞好质量工作。
7.1.7建立落实奖惩制度。对个别人责任心不强,屡教不改,对工程质量造成较严重后果的进行惩罚;对质量做出贡献的,有突出成绩的要及时奖励。 7.2安全措施
7.2.1加强安全教育,除进行安全教育外,专业工长要根据作业实际情况,对所有操作者要经常进行安全意识教育,使其随时注意自我安全保护和保护他人安全的防范意识。
7.2.2建立模板工程施工的安全制度,配置足够的安全防护设施、用具,创造安全生产的工作环境。发现不安全隐患及时整改。
7.2.3模板的堆放。模板要有专门场地堆放。堆放场地的混凝土地面要坚实平整,四周用挡板封闭,进行标识,并在明显位置挂危险标记。
7.2.4模板吊装。起吊前要检查吊环是否牢固可靠,检查周围是否有障碍物,吊钩是否挂好,当吊位不在塔吊司机视线内时,应由两名哨工商下指挥,5级以上大风和视线不好时应停止吊运。
7.2.5作业平台要安装牢固,护身柱用φ48钢管防护,间距1200mm,连接要牢固,经检查合格后方能施工。操作人员高处作业时应系好安全带。 7.3成品保护
7.3.1按顺序有组织地拆模,要准备必要的简便工具,不能乱拆乱砸,不要误拆梁、板和悬挑结构的支撑系统,保护混凝土结构和外观棱角。
7.3.2对多层板模板要轻拆轻放,分类码放,专模专用,提高周转次数。
7.3.3楼梯踏步、柱子、墙模板拆除后,对其楼梯踏步和柱、墙离地1500mm高的阳角用废旧多层板进行保护。
7.3.4对楼板、楼梯、悬挑结构等,施工期间应采取有效的支撑加固措施。 7.4材料节约措施
7.4.1实行限额领料制度。根据施工任务情况,班组长拟定详细需用计划,经施工员和材料部门审核批准后,办理领料手续。特别是零星材料小型用具,更要严加控制,并注意剩余材料、废旧材料的回收。
7.4.2施工员、材料保管员要随时加强节约意识和职业道德教育,树立节约光荣,浪费可耻的风气,采取节约有奖,浪费者罚,激励机制。
7.4.3确定班组节约目标,采取一切可行的节约措施。建立节约记录台帐。 7.4.4实行班组自查、互查、交接查,施工员和材料员定期组织节约检查。 7.5环保及文明施工
7.5.1本工程严格贯彻ISO14001环境管理体系规范。
7.5.2现场设专人打扫卫生,定时洒水,保持干净整洁,无扬尘。 7.5.3施工人员严禁打闹、嬉戏或大声喧哗。
7.5.4模板拆除时尽量减少噪音,不得用力敲击模板,起吊、放置时做到轻拿轻放。 7.6应急措施
7.6.1紧急联络与通讯,包括发生事故需要外部救援时,除起动工地报警系统外,应拨打119报警和医疗救护120。同时按预案规定的通讯方法向有关部门联络。
7.6.2一旦事故发生,作业人员应立即停止作业,在采取必要的应急措施后,撤离危险区域。撤离时以人员安全为主,不要急于抢救财物,并针对现场具体情况有序地向安全区撤离。
7.6.3成立紧急工作组:紧急工作组的组成目的是对工地内可能发生的重大险情作出响应。其工作宗旨是减少人员伤亡,并关注财产损失和环境污染。紧急工作组成员必须经过紧急医疗救护和事故预案等紧急救援知识的培训,并能熟练掌握和运用。 紧急工作组成员
紧急工作组的组成和职责:
(1)救援组:主要负责人员和物质的抢救、疏散,排除险情及排除救援障碍。
(2)事故处理组:按事故预案使用各种安全可靠的手段,迅速控制事故的发展。并针对现场具体情况,向救援组提供相应的救援方法和必要的施救工具及条件。
(3)联络组:负责事故报警和上报,以及现场救援联络、后勤供应,按应外部专业救援单位施救。指挥、清点、联络各类人员。
(4)警戒组:主要负责安全警戒任务,维护事故现场秩序,劝退或撤离现场围观人员,禁止外人闯入现场保护区。
7.6.4紧急救援的一般原则:以确保人员的安全为第一,其次是控制材料的损失。紧急救援关键是速度,因为大多数坍塌死亡是窒息死亡,因此,救援时间就是生命。此外要培养施工人员正确的处险意识,凡发现险情要立刻使用事故报警系统进行通报,紧急救援响应者必须是紧急工作组成员,其他人员应该撤离至安全区域,并服从紧急工作组成员的指挥。
8.模板计算
(一)基本搭设参数
模板支架高H为10~12米,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距la取0.9m,横距lb取0.9m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.5m。整个支架的简图如下所示。
模板支架立面图说明:14.2m为满堂红架体高度,本层高14.35m,从-0.45m处开始铺脚手板。
模板底部的方木,截面宽50mm,高100mm,布设间距0.3m。 (二)材料及荷载取值说明
本支撑架使用碗扣式满堂红脚手架,钢管壁厚不得小于3mm,管上严禁打孔。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。 三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上,按照
(一)板底模板的强度和刚度验算 模板按三跨连续梁计算,如图所示:
(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载。此时, 模板的截面抵抗矩为:w=1000×182/6=5.40×104mm3; 模板自重标准值:x1=0.3×1 =0.3kN/m; 新浇混凝土自重标准值:x2=0.12×25×1 =3kN/m; 板中钢筋自重标准值:x3=0.12×1.1×1 =0.132kN/m; 施工人员及设备活荷载标准值:x4=2×1 =2kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=3×1=3kN/m。
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:
g1 =(x1+x2+x3)×1.2=(0.3+3+0.132)×1.2=4.118kN/m; q1 =(x4+x5)×1.4=(2+3)×1.4 =7kN/m;
对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。
跨中最大弯矩计算简图 跨中最大弯矩计算公式如下: M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×4.118×0.32+0.1×7×0.32=0.093kN·
m
支座最大弯矩计算简图 支座最大弯矩计算公式如下: M2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.1×4.118×0.32-0.117×7×0.32= -0.111kN·m;
经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。Mmax=0.111kN·m; (2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ =0.111×106 /(5.40×104)=2.051N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ =2.051N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =13N/mm2,满足要求。 (3)底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×4.118×0.3+0.617×7×0.3=2.037kN; 按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ =3×2037.012/(2×1000×18)=0.17N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ =0.17N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.3N/mm2满足要求。 (4)底模挠度验算
模板弹性模量E=10000 N/mm2; 模板惯性矩 I=1000×183/12=4.86×105 mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
ν =0.121mm;
底模面板的挠度计算值ν =0.121mm小于挠度设计值[v] =Min(300/150,10)mm ,满足要求。 (二)底模方木的强度和刚度验算 按三跨连续梁计算 (1)荷载计算
模板自重标准值:x1=0.3×0.3=0.09kN/m; 新浇混凝土自重标准值:x2=0.12×25×0.3=0.9kN/m; 板中钢筋自重标准值:x3=0.12×1.1×0.3=0.04kN/m; 施工人员及设备活荷载标准值:x4=2×0.3=0.6kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=3×0.3=0.9kN/m;
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.2,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为: g2 =(x1+x2+x3)×1.2=(0.09+0.9+0.04)×1.2=1.236kN/m; q2 =(x4+x5)×1.4=(0.6+0.9)×1.4=2.1kN/m;
支座最大弯矩计算简图 支座最大弯矩计算公式如下: Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2= -0.1×1.236×0.92-0.117×2.1×0.92=-0.299kN·m; (2)方木抗弯强度验算
方木截面抵抗矩 W=bh2/6=50×1002/6=8.333×104 mm3;
σ =0.299×106/(8.333×104)=3.589N/mm2;
底模方木的受弯强度计算值σ =3.589N/mm2 小于抗弯强度设计值fm =13N/mm2 ,满足要求。 (3)底模方木抗剪强度计算
荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.236×0.9+0.617×2.1×0.9=1.833kN; 按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:
τ =0.55N/mm2;
所以,底模方木的抗剪强度τ =0.55N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。 (4)底模方木挠度验算
方木弹性模量 E=10000 N/mm2; 方木惯性矩 I=50×1003/12=4.167×106 mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算: ν =0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.13 mm; 底模方木的挠度计算值ν =0.13mm 小于 挠度设计值[v] =Min(900/150,10)mm ,满足要求。 (三)托梁材料计算
根据JGJ130-2001,板底托梁按二跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。
(1)荷载计算
材料自重:0.0384kN/m;
方木所传集中荷载:取(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即 p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.236×0.9+1.2×2.1×0.9=3.491kN;
按叠加原理简化计算,钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。 (2)强度与刚度验算
托梁计算简图、内力图、变形图如下: 托梁采用:木方 : 100×100mm; W=166.667 ×103mm3; I=833.333 ×104mm4;
支撑计算简图
支撑计算弯矩图(kN·m)
支撑计算变形图(mm)
支撑计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力 Rmax = 11.443 kN ; 托梁的最大应力计算值 σ = 0.841×106/166.667×103=5.047 N/mm2; 托梁的最大挠度 νmax = 0.586 mm ; 托梁的抗弯强度设计值 fm=13 N/mm2;
托梁的最大应力计算值 σ =5.047 N/mm2 小于 托梁抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度计算值 ν =0.586小于最大允许挠度 [v]=min(900/150,10) mm,满足要求! (四)立杆稳定性验算
(五)
立杆计算简图 1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算 (1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算: N = 1.35∑NGK + 1.4∑NQK
其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板(通过顶托)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部可调托座传力,根据3.1.4节,此值为F1=11.443kN。
除此之外,根据《规程》条文说明4.2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为 F2=0.15×14.2=2.13kN; 立杆受压荷载总设计值为: Nut=F1+F2×1.35=11.443+2.13×1.35=14.318kN;
其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数。 (2)立杆稳定性验算。按下式验算
υ --轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用; A --立杆的截面面积,取4.89×102mm2;
KH --高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用; 计算长度l0按下式计算的结果取大值: l0=h+2a=1.2+2×0.5=2.2m;
l0=kμh=1.185×1.664×1.2=2.366m; 式中:h-支架立杆的步距,取1.2m;
a --模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.5m; μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.664; k --计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.185; 故l0取2.366m; λ=l0/i=2.366×103 /15.8=150;
查《规程》附录C得 υ= 0.308;
KH=1/[1+0.005×(14.2-4)]=0.951; σ =1.05×N/(υAKH)=1.05×14.318×103 /(0.308×4.89×102×0.951)=104.911N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ =104.911N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。
2、组合风荷载时,立杆稳定性计算 (1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知: Nut=
14.318kN;
Wk=0.7μ
z
μs2其中 w0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:w0 = 0.45 kN/m2;
μz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:μz= 1 ;
μs -- 风荷载体型系数:取值为0.273; Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.086×0.9×1.22/10=0.013kN·m; (2)立杆稳定性验算
σ =1.05×N/(υAKH)+Mw/W=1.05×14.318×103/(0.308×4.89×102×0.951)+0.013×106 /(5.08×103)=107.522N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ =107.522N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。
(五)立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg
地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 120×1=120 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = 1.05N/A =1.05×14.318/0.25=60.137 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 15.034 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=60.137kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!