9.5模板专项施工方案(木支撑)
目 录
第一节 编制依据
第二节 工程概况
第三节 方案选择
第四节 材料选择
第五节 模板安装
5.1、模板安装的一般要求
5.2、模板定位
5.3、±0.000以下模板安装要求
5.4、±0.000以上模板安装要求
5.5、模板构造
第六节 模板拆除
第七节 模板技术措施
7.1、进场模板质量标准
7.2、模板安装质量要求
7.3、其他注意事项
7.4、脱模剂及模板堆放、维修
第八节 安全、文明施工措施
第九节 模板计算书
第一节 编制依据
1、本工程设计施工图。
2、国家现行建筑安装工程施工及验收规范、规程和行业标准:
2.1《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
2.2《建筑施工手册》
2.3《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
3.现场勘探情况。
4.本公司《程序文件》及《质量手册》。
第二节 工程概况
本工程为中渡镇财政所办公楼工程;属于框架结构;地上3层;地下0层;建筑高度:16.4 m;一层层高:4.2 m,二层层高3.6m,三层层高:3.6 m ;总建筑面积:563.2平方米。
本工程由柳州市鹿寨县财政局投资建设,鹿寨县鹿苑建筑工程有限公司设计,科力建设工程有限公司监理。
第三节 方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-2011检查标准要求,要符合省文明标化工地的有关标准。
6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下模板及其支架方案:
梁模板(圆木支撑)、板模板(圆木支撑)、柱墙模板均采用18mm厚胶合板与方木;施工时合理控制模板周转次数,及时更换破损模板;斜屋面造型较复杂,材料损耗大,为保证质量,斜屋面单独配一套模板按一次性加工安装施工(无周转次数)。
第四节 材料选择
本工程设计室内装修部分顶棚面为直接刮腻子做涂料(顶棚不抹灰),对模板安装质量要求较高,为保证工程质量,实现质量目标,我司将梁板模板按清水混凝土的要求进行模板设计和施工,在模板满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能提高表面光洁度,阴阳角模板统一整齐。
梁模板(木支撑):梁侧面板采用18mm厚的胶合面板,尺寸920×1800mm。木方60×80mm,次楞采用木方60×80mm,梁底斜撑采用杉木;承重架采用木支撑,由立杆、斜撑和帽木组成。其中帽木尺寸为60mm×80mm6,木方斜撑尺寸为60mm×80mm,大头直径为Ф100mm,小头直径为Ф80mm圆木做立杆支撑。
板模板(木支撑):板底采用60mm×80mm方木支撑。承重架采用木支撑,立杆采用小头直径为Ф50mm圆木,帽木采用60mm×80mm,斜撑采用30mm×40mm组成。
柱模板:采用18mm厚胶合面板,在木工车间制作施工现场组拼,竖楞采用方木,柱箍采用可回收M14对拉螺栓进行加固,柱箍间距设450mm。边角处采用木板条找补,保证楞角方直、美观。
墙模板:采用18mm厚的胶合面板,木方作楞,配套穿墙螺栓M14套Φ20塑料套管使用(±0.000以下电梯井道和水井等采用防水螺栓),主楞水平布置,次楞采用60×80mm的木方,主楞采用48×3.5钢管。加固通过在双木方处打孔拉结穿墙螺栓用“3”型卡子固定在双木方上。斜撑采用钢管+U型托。内墙采用普通可回收对拉螺杆,间距设为500mm。所有对拉螺杆按大样图订购加工成品。
由于本工程为框架剪力墙结构住宅楼,墙柱之间间距较小,墙柱模板加固较繁琐且方木间距较小,如预埋砌体加固钢筋,墙柱模板不易拆除,且对模板损伤较大,砌体加固钢筋采用较为普遍的后植筋处理,即混凝土浇筑完成后砌体施工前安排专业人员采用植筋法留置砌体加固钢筋和其他预留钢筋。
第五节 模板安装
5.1、模板安装的一般要求
竖向结构钢筋等隐蔽工程验收完毕、施工缝处理完毕后准备模板安装。安装墙柱模前,要清除杂物,焊接或修整模板的定位预埋件,做好测量放线工作,抹好模板下的找平砂浆。
模板组装要严格按照模板配板图尺寸拼装成整体,梁板模板按清水模板安装要
求施工,梁板模板水平方木必须选择平直和大小一致的方木,弯曲变形的方木禁止使用,模板在现场拼装时,要控制好相邻板面之间拼缝,两板接头处要加设卡子,板接缝不严密处用胶带纸封闭或泡沫胶带塞缝,以防漏浆;拼装完成后用钢丝把模板和竖向钢管绑扎牢固,以保持模板的整体性。清水模板拼装的精度要求如下:
1、两块模板之间拼缝≤1mm
2、相邻模板之间高低差≤1mm
3、模板平整度≤2mm
4、模板平面尺寸偏差±3mm
5.2、模板定位
当底板或顶板混凝土浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,方可上人开始进行轴线投测。首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线,并以该控制线为起点,引出每道细部轴线,根据轴线位置放出细部截面位置尺寸线、模板500(mm)控制线,以便于模板的安装和校正。当混凝土浇筑完毕,模板拆除以后,开始引测楼层500mm标高控制线,并根据该500mm线将板底的控制线直接引测到墙、柱上。
5.3、±0.000以下模板安装要求
(1)底板模板安装顺序及技术要点
垫层施工完毕后进行基础模板安装,积水坑、电梯井模板采用18mm厚胶合板按坑大小加工成定型模板,且模板加固采用专业止水对拉螺杆和钢管支撑加固。模板固定要牢固,并用钢丝将模板拉在底板钢筋上,防止浇筑混凝土时模板上浮。
(2)墙柱模板安装顺序及技术要点
①模板安装顺序
模板定位、垂直度调整→模板加固→验收→混凝土浇筑→拆模
②技术要点
安装墙模板前,要对墙体接茬处凿毛,用空压机清除墙体内的杂物,做好测量放线工作。为防止墙柱模板根部出现漏浆
(3)梁模板安装顺序及技术要点
①模板安装顺序
支撑和梁底安装(或垫层浇注)→梁侧模板安装→拼接加固→模板调整验收→进行下道工序
5.4、±0.000以上模板安装要求
(1)墙柱模板安装顺序及技术要点
①模板安装顺序
模板定位、垂直度调整→模板加固→验收
②技术要点
筒体模板支模均为双面支模,采用对拉螺栓固定,螺栓孔采用锥形堵头防止漏浆。筒体随层高变化墙厚变化,采用改变阴阳角模及B板(丁字板)尺寸调整配模。
(2)梁、板模板安装顺序及技术要点
①模板安装顺序
接墙柱模板安装→梁支撑、梁底模安装→梁侧模安装加固→板支撑、板模安装→验收、绑扎钢筋
②技术要点
安装梁板模板前,要对接茬处凿毛,用空压机清除支座处表面杂物,做好测量放线工作。
(3)梁模板安装顺序及技术要点
(4)楼板模板安装顺序及技术要点
①模板安装顺序
墙柱模板安装完毕→梁支撑、起拱定位→梁侧安装→柱头模板安装→板支撑、顶板模板安装→拼装→模板调整验收→进行下道工序
②技术要点
楼板模板当采用单块就位时,宜以每个铺设单元从四周先用阴角模板与墙、梁模板连接,然后向中央铺设,按设计要求起拱(跨度大于4m时,起拱0.2%),起拱部位为中间起拱,四周不起拱。
5.5、模板构造
梁模板(木支撑):
支撑纵距为0.5m,支撑高度为2.5m,斜撑与立杆连接处到帽木的距离600mm。 梁模板施工时注意以下几点:
(a)、横板木支撑必须在楼面弹线上垫木方;
(b)、支撑排架搭设横平竖直。上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固。
(c)、根据梁跨度,决定梁底模板起拱大小:<4m不考虑起拱,4m≤L<m6起拱10mm,≥6m的起拱15mm;
(d)、木支撑立柱高度不允许超过3.5m,禁止使用弯曲的小径杂木支撑,禁止采用调整支撑立柱倾斜度的方法来调整楼板标高的支设工艺。
板模板:
1、楼板模板采用60mm×80mm木方做板底支撑,中心间距600mm,木支撑排距1m,跨距0.6m。对于坡屋面,模板采用80mm×80mm木方做板底支撑,中心间距250,Φ100圆顶木作为支撑系统,支撑间距不大于0.8m。
2、楼板模板施工时注意以下几点:
(1)横板支撑必须在楼面弹线上垫木方;
(2)木顶撑搭设横平竖直,纵横连通,用拉条进行连接,纵横连接紧密,连接点需连接牢固,水平连通;坡屋面支撑用钢管排架搭设横平竖直,纵横连通,上下层支顶位置一致,连接件需连接牢固,水平拉撑连通;
(3)模板底第一排楞需紧靠墙板,如有缝隙用密封条封孔,模板与模板之间拼接缝小于1mm,否则用腻子封条;
(4)根据房间大小,决定顶板模板起拱大小:<m4开间不考虑起拱,4m≤Lm<6起拱10mm,≥m6的起拱15mm;
(5)模板支设,下部支撑用木支撑,不平处下面垫垫板。顶板纵横格栅用压刨刨成同样规格,并拉通线找平。特别是四周的格栅,弹线保持在同一标高上,板与格栅用50mm长钉子固定,格栅间距300mm,板铺完后,用水准仪校正标高,并用靠尺找平。铺设四周模板时,与墙齐平处和梁柱接头处,加密封条,避免墙体
(6)从墙根起步300mm立第一根立杆以后按700mm和900mm的间距立支撑,这样可保证立柱支撑上下层位置对应。水平拉杆要求设上、中、下三道,考虑到人行通道,在支撑中留一条通道,中、下两道水平不设(在顶板支撑完善之后拆除部分横杆形成人行通道)。
墙柱模板:
采用18mm胶合面板,模板在木工车间制作施工现场组拼,竖向内楞采用方木,外楞采用48×3.5钢管,柱箍采用柱截面B方向间距130mm,柱截面H方向间距130mm用可回收的M14普通穿墙螺栓加固,柱截面B方向间距:水平间距650mm,竖向间距:同柱箍间距650mm,四周加钢管抛撑。柱边角处采用木板条找补海绵条封堵,保证楞角方直、美观。柱与柱之间采用拉通线检查验收。柱模用木楞盖住板缝,以减少漏浆。
墙模板
胶合面板使用前模板表面清理,涂刷脱模剂,严禁脱模剂污染钢筋与混凝土接槎处。
墙模采用0.92×1.800m×18mm厚胶合板,60×80mm方木作竖楞(方木均经压刨找平),ф48×3.5mm架子管作横楞,ф14mm@500mm对拉螺栓和钢管支撑加固。 直段墙模板内竖楞100×100mm方木间距200mm,外模楞用2×ф48×3.5mm架子管间距500mm布置,外墙采用ф14mm对拉螺栓布置间距500mm,内墙采用ф14mm穿墙螺栓布置间距500mm,与3型扣件配套使用,在其上、中、下部各加一排ф48×3.5mm钢管斜撑,间距600mm,上下排交错布置,斜撑将力传至预埋在底板ф25锚筋上。
第六节 模板拆除
1、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
2、模板及其支架在拆除时混凝土强度要达到如下要求。在拆除侧模时,混凝土强度要达到1.2MPa(依据拆模试块强度而定),保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后方可拆除。混凝土的底模,其混凝土强度必须达到规范要求强度后方可拆除。
3、梁柱拆除模板的顺序与安装模板顺序相反,先支的模板后拆,后支的先拆,支撑等先支先拆。
(1)墙模板拆除
墙模板在混凝土强度达到1.2MPa,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除,模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板,先模板后角模。拆墙模板时,首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。不得在墙上撬起模板,或用大锤砸模板,保证拆模时不晃动混凝土墙体,尤其拆门窗阴阳角模时不能用大锤砸模板。门窗洞口模板在墙体模板拆除结束后拆除,先松动四周固定用的螺杆和扣件,再将各面模板轻轻振出拆除,严禁直接用撬棍从混凝土与模板接缝位置撬动洞口模板,以防止拆除时洞口的阳角被损坏,跨度大于1m的洞口拆模后要加设临时支撑。
(2)楼板模板拆除
楼板模板拆除时,先调节顶部支撑头,使其向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板,其余模板均落在满堂脚手架上。拆除板模板时要保留板的养护支撑。
4、模板拆除吊至存放地点时,模板保持平放,然后用铲刀、湿布进行清理。支模
前刷脱模剂。模板有损坏的地方及时进行修理,以保证使用质量。
5、模板拆除后,及时进行板面清理,涂刷隔离剂,防止粘结灰浆。
第七节 模板技术措施
7.1、进场模板质量标准
模板要求:
(1)技术性能必须符合相关质量标准(通过收存、检查进场木胶合板出厂合格证和检测报告来检验)。
(2)外观质量检查标准(通过观察检验)
任意部位不得有腐朽、霉斑、鼓泡。不得有板边缺损、起毛。每平方米单板脱胶不大于0.001m2。每平方米污染面积不大于0.005m2
(3)规格尺寸标准
厚度检测方法:用钢卷尺在距板边20mm处,长短边分别测3点、1点,取8点平均值;各测点与平均值差为偏差。长、宽检测方法:用钢卷尺在距板边100mm处分别测量每张板长、宽各2点,取平均值。对角线差检测方法:用钢卷尺测量两对角线之差。翘曲度检测方法:用钢直尺量对角线长度,并用楔形塞尺(或钢卷尺)量钢直尺与板面间最大弦高,后者与前者的比值为翘曲度。
7.2、模板安装质量要求
必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)及相关规范要求。即
(1)主控项目
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。
2)在涂刷模板隔离剂时,不得污染钢筋和混凝土接槎处。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察。
(2)一般项目
1)模板安装应满足下列要求:
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;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;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。
2)对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。
检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不应少于3件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间。)检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。
3)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合附规定;
检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。
检验方法:钢尺检查。
(3)现浇结构模板安装的偏差应符合表1的规定。
检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。现浇结构模板安装允许偏差和检验方法见表1:(检验方法:检查同条件养护试块强度试验值。检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。)
(4)模板垂直度控制
1)对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,无误后,方可模板安装。
2)模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,平整度不超过2mm;
3)模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。
(5)顶板模板标高控制
每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土墙上的500线,根据层高2900mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。
(6)模板的变形控制
1)墙模支设前,竖向柱子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。
2)浇筑混凝土时,做分层尺竿,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,严防振捣不实或过振,使模板变形。
3)门窗洞口处对称下混凝土;
4)模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位;
5)浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动;
6)模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。
(7)模板的拼缝、接头
模板安装前将表面砂浆、铁钉等杂物清理干净,模板拼缝、接头不密实时,用胶带纸封闭或塑料密封条堵塞。
(8)窗洞口模板
在窗台模板下口中间留置2个排气孔,以防混凝土浇筑时产生窝气,造成混凝土浇筑不密实。
(9)清扫口的留置
楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50×100洞,以便用空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背钉木方固定。
(10)跨度小于4m不考虑,4~6m的板起拱10mm;跨度大于6m的板起拱15mm。
(11)与安装配合
合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后方可合模。
(12)混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。
(13)为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定位使用。拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。
7.3、其他注意事项
在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量。严格执行交底制度,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。
(1)胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的。
(2)进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平。
(3)模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直。
(4)墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。
(5)墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。内墙穿墙螺栓套硬塑料管,塑料管长度比墙厚少2~3mm。
(6)门窗洞口模板制作尺寸要求准确,校正阳角方正后加固,固定,对角用木条拉上以防止变形。
(7)支柱所设的水平撑与剪刀撑,按构造与整体稳定性布置。
7.4、脱模剂及模板堆放、维修
(1)木胶合板选择水性脱模剂,在安装前将脱膜剂刷上,防止过早刷上后被雨水冲洗掉。
(2)模板贮存时,其上要有遮蔽,其下垫有垫木。垫木间距要适当,避免模板变形或损伤。
(3)装卸模板时轻装轻卸,严禁抛掷,并防止碰撞,损坏模板。周转模板分类清理、堆放。
(4)拆下的模板,及时清理砂浆、铁钉,如发现翘曲,变形,及时进行修理。破损的板面及时进行修补。
第八节 安全、环保文明施工措施
(1)拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。
(2)支模前必须搭好相关支撑(见本工程的上述相关方案中的支设方法、相关安全操作规程等)。
(3)在拆墙模前不准将梁板支撑拆除,用塔吊拆时与起重工配合;梁、板模板拆除前应划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂
(4)浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。
(5)模板制作区域应禁止无关人员驻留,模板材料堆放整齐。木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。
(6)用塔吊吊运模板时,必须由起重工指挥,严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉,防止模板旋转不善撞伤人;垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。不允许一次吊运二块模板
(7)在电梯间进行模板施工作业时,必须层层搭设安全防护平台。因混凝土侧力既受温度影响,又受浇筑速度影响,因此当夏季施工温度较高时,可适当增大混凝土浇筑速度,秋冬季施工温度降低混凝土浇筑速度也要适当降低。当T=15℃时,混凝土浇筑速度不大于2m3/h。
(8)环保与文明施工
夜间22:00~6:00之间现场停止模板加工和其他模板作业。现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。做到工完场清。整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。
第九节 模板计算书
梁模板(木支撑)
一、参数信息
1、模板参数
木支撑纵距Lb(m):0.500;立杆计算高度H(m):2.400;
立杆圆木大头直径R(mm):100.000;立杆圆木小头直径r(mm):80.000;
梁底斜撑方木截面宽度b1(mm):80.000;梁底斜撑方木截面高度h1(mm):80.000; 帽木长度La(m):1.000;帽木截面宽度b2(mm):80.000;
帽木斜撑方木截面高度h2(mm):80.000;
斜撑与立杆连接处到帽木的距离h0(mm):600.000;
梁截面宽度B(m):0.200;梁截面高度D(m):0.700;
2、荷载参数
模板自重(kN/m2):0.4;混凝土与钢筋自重(kN/m2):25.0;
施工荷载(kN/m2):1.0;新浇混凝土荷载侧压力(kN/m2):12.0;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;
3、梁侧模板参数
主楞间距(mm):500;
主楞材料:木方;宽度(mm):80.00;高度(mm):80.00;
斜撑类型:设主楞,不设次楞,不设穿梁螺栓;
斜撑材料采用方木;
斜撑截面宽度b1(mm):60;斜撑截面高度h1(mm):80;
斜撑脚点与顶点的水平距离(m):0.15;斜撑脚点与顶点的竖向距离(m):0.30;
4、面板参数
面板选用类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.000;
面板厚度(mm):18.000;面板抗弯设计值fm(N/mm2):13.000;
5、立杆圆木参数
立杆圆木选用木材:小叶桉;圆木弹性模量E(N/mm2):10000.000;
圆木抗压强度设计值fc(N/mm2):12.000;
6、斜撑方木参数
斜撑方木选用木材:杉木;斜撑方木弹性模量E(N/mm2):9000.000;
斜撑方木抗压强度设计值fc(N/mm2):11.000;
7、帽木方木参数
帽木方木选用木材:杉木;弹性模量E(N/mm2):9000.000;
抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.400;抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.000;
二、梁侧模板荷载计算
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。
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m3/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0.500m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得17.031kN/m2、12.000kN/m2,取较小值12.000kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算:
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=56×2×2/6=37.33cm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的多跨连续梁计算:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.56×12×0.9=7.258kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:q2=1.4×0.56×4×0.9=2.822kN/m;
计算跨度:l=500mm;
面板的最大弯矩M=0.1×7.258×5002+0.117×2.822×[500]2=2.64×105N·mm; 面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×7.258×500/1000+1.2×2.822×500/1000=5.685kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=2.64×105/3.73×104=7.1N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=7.1N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:q=q1=7.258N/mm; l--计算跨度:l=500mm;
E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:I=50×2×2×2/12=33.33cm4;
面板的最大挠度计算值:ν=0.677×7.258×5004/(100×9500×3.33×105)=0.97mm; 面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=500/250=2mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.97mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求!
四、梁侧模板支撑的计算:
1.次楞计算
本工程梁侧模板无次楞,无需对次楞进行验算。
2.主楞计算
主楞直接承受面板传递的均布荷载,q=5.685/(0.700-0.140)=10.152kN/m,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度80mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×8×8×8/6=85.33cm3;I=1×8×8×8×8/12=341.33cm4;E=10000.00N/mm2; 主楞计算变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.101kN·m,斜撑作用处支座反力R=3.568kN,最大变形ν=0.015mm
(1)主楞抗弯强度验算
σ=M/W
经计算得到,主楞的受弯应力计算值:σ=1.01×105/8.53×104=1.2N/mm2;主楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2;
主楞的受弯应力计算值σ=1.2N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.015mm
主楞的最大容许挠度值:[ν]=300/400=0.75mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.015mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm,满足要求!
3.斜撑验算
(1)斜撑(轴力)计算
斜撑的轴力RD按下式计算:
RD=RC/sinα
其中RC-斜撑对梁顶侧支撑的支座反力,取;RC=N=3.57kN
RD-斜撑的轴力;
α-斜撑与梁侧面板的夹角;
sinα=sin{arctan[0.15/0.3]}=0.45
斜撑的轴力:RD=RC/sinα=3.57/0.45=7.98kN
4.斜撑稳定性验算:
稳定性计算公式如下:
σ=N/(υA0)≤fc
其中,N--作用在斜撑的轴力,7.98kN
σ--斜撑受压应力计算值;
fc--斜撑抗压强度设计值;11N/mm2
A0--斜撑截面的计算面积;
A0=60×80=4800mm2;
υ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;
轴心受压构件稳定系数按下式计算:
υ=1/(1+(λ/65)2)
i--斜撑的回转半径;i=0.289×80=23.12mm;
l0--斜撑的计算长度,l0=[0.32+0.152]0.5=0.34m;
λ=l0/i=14.51;
υ=1/(1+(λ/65)2)=0.95
经计算得到:
σ=N/(υ×A)=7.98×103/(0.95×4800)=1.74N/mm2;
根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;
[f]=1.2×11=13.2N/mm2;
斜撑受压应力计算值为1.74N/mm2,小于斜撑抗压强度设计值13.2N/mm2,满足要求!
五、梁底模板计算:
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=300×20×20/6=2.00×104mm3;
I=300×20×20×20/12=2.00×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):l=500.000mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:1.2×25.000×0.300×0.700×0.900=5.670kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.350×0.300×0.900=0.113kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:1.4×(1.000+2.000)×0.300×0.900=1.134kN/m;
q=q1+q2+q3=5.670+0.113+1.134=6.917kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
M=0.1ql2
面板的最大弯矩:Mmax=0.10×6.917×0.52=0.173kN.m;
面板的最大受弯应力计算值:σ=0.173×106/2.00×104=8.6N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=8.6N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=(25.00×0.700+0.35)×0.30=5.36kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):l=500.00mm;
E--面板的弹性模量:E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν]=500.00/250=2.000mm;
面板的最大挠度计算值:ν=0.677×5.355×5004/(100×9500×2.00×105)=1.193mm;
面板的最大挠度计算值:ν=1.193mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=500/250=2mm,满足要求!
六、帽木验算:
支撑帽木按照集中以及均布荷载作用下的两跨连续梁计算;
(1)钢筋混凝土板自重线荷载设计值(kN/m):
q1=1.2×25.000×0.700×0.500=10.500kN/m;
(2)模板的自重线荷载设计值(kN/m):
q2=1.2×0.350×0.500=0.210kN/m;
(3)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
q3=1.4×(1.000+2.000)×0.500=2.100kN/m;
q=q1+q2+q3=12.810kN/m;
(4)帽木的自重线荷载设计值(kN/m):
q4=1.2×80.000×10-3×80.000×10-3×3.870=0.030kN/m;
(5)斜撑传给帽木的集中力(kN)
P=7.136kN
帽木截面抵抗矩:W=80.000×80.0002/6=85333.333mm3;
帽木截面惯性矩:I=80.000×80.0003/12=3413333.333mm4;
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R[1]=0.953kN;R[2]=16.240kN;R[3]=0.953kN;
最大弯矩Mmax=0.742kN·m;最大变形νmax=0.171mm;最大剪力Vmax=8.120kN; 截面应力σ=741946.781/85333.333=8.695N/mm2。
帽木的最大应力为8.695N/mm2,小于帽木的抗弯强度设计值11N/mm2,满足要求! 帽木的最大挠度为0.171mm,小于帽木的最大容许挠度2mm,满足要求!
七、梁底木支架立杆的稳定性验算:
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1、静荷载标准值包括以下内容:
(1)木顶撑的自重(kN):
NG1={1.000×0.080×0.080+[(1.000/2)2+0.6002]1/2×2×0.080×0.080+3.600×π×(0.050/2)2}×3.870=0.091kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.500×0.300=0.053kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.300×0.700×0.500=2.625kN;
经计算得到,静荷载标准值;
NG=NG1+NG2+NG3=0.091+0.053+2.625=2.768kN;
2、活荷载标准值计算:
NQ=(1.000+2.000)×0.300×0.500=0.450kN;
3、立杆的轴向压力设计值计算公式:
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.768+1.4×0.450=3.952kN;
稳定性计算公式如下:
σ=N/(υA0)≤fc
其中,N--作用在立杆上的轴力
σ--立杆受压应力计算值;
fc--立杆抗压强度设计值;
A0--立杆截面的计算面积;
A0=π×(50.000/2)2=1963.495mm2
υ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比结果确定;
轴心受压稳定系数按下式计算:
υ=2800/λ2
i--立杆的回转半径,i=50.000/4=12.500m;
l0--立杆的计算长度,l0=(3600-700-600)/2=1150mm;
λ=1150.000/12.500=92.000;
υ=2800/92.0002=0.331;
经计算得到:
σ=3951.975/(0.331×1963.495)=6.084N/mm2;
根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系
数:[f]=1.2×12.000=14.400N/mm2;
木顶支撑立杆受压应力计算值为6.084N/mm2,小于木顶支撑立杆抗压强度设计值14.4N/mm2,满足要求!
八、梁底斜撑稳定性验算:
木顶撑斜撑的轴力RDi按下式计算:
RDi=RCi/sinαi
其中,RCi-斜撑对帽木的支座反力;
RDi-斜撑的轴力;
αi-斜撑与帽木的夹角。
sinαi=sin{arctan[600.000/(1000.000/2)]}=0.768;
斜撑的轴力:RDi=RCi/sinαi=0.953/0.768=1.240kN
稳定性计算公式如下:
σ=N/(υA0)≤fc
其中,N--作用在木斜撑的轴力,1.240kN
σ--木斜撑受压应力计算值;
fc--木斜撑抗压强度设计值;11.000N/mm2
A0--木斜撑截面的计算面积;A0=80.000×80.000=6400.000mm2;
υ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;
轴心受压构件稳定系数按下式计算:
υ=1/(1+(λ/80)2)
i--木斜撑的回转半径,i=0.289×80.000=23.120mm;
l0--木斜撑的计算长度,l0=[(1000.000/2)2+600.0002]0.5=781.02mm;
λ=781.025/23.120=33.781;
υ=1/(1+(33.781/80)2)=0.849;
经计算得到:σ=1240.048/(0.849×6400.000)=0.228N/mm2;
根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;
[f]=1.2×11.000=13.200N/mm2;
木顶支撑斜撑受压应力计算值为0.228N/mm2,小于木顶支撑斜撑抗压强度设计值13.2N/mm2,满足要求!
板模板(木支撑)
模板支架采用木顶支撑,计算根据《木结构设计规范》(GB50005-2003)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑施工手册》(第四版)等编制。
一、参数信息
1、模板支架参数
横向间距或排距(m):1.000;纵距(m):0.600;
模板支架计算高度(m):3.600;立柱采用圆木:
圆木小头直径(mm):50.000;圆木大头直径(mm):80.000;
斜撑截面宽度(mm):30.000;斜撑截面高度(mm):40.000;
帽木截面宽度(mm):80.000;帽木截面高度(mm):80.000;
斜撑与立柱连接处到帽木的距离(mm):600.000;
板底支撑形式:方木支撑;方木的间隔距离(mm):600.000;
方木的截面宽度(mm):80.000;方木的截面高度(mm):80.000;
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):2.000;
3、楼板参数
楼板的计算厚度(mm):140.000;
4、板底方木参数
板底方木选用木材:杉木;方木弹性模量E(N/mm2):9000.000;
方木抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.000;方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.400;
5、帽木方木参数
帽木方木选用木材:杉木;方木弹性模量E(N/mm2):9000.000;
方木抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.000;方木抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.400;
6、斜撑方木参数
斜撑方木选用木材:杉木;方木弹性模量E(N/mm2):9000.000;
方木抗压强度设计值fv(N/mm2):11.000;
7、立柱圆木参数
立柱圆木选用木材:马尾松;圆木弹性模量E(N/mm2):10000.000;
圆木抗压强度设计值fv(N/mm2):12.000;
二、模板面板计算:
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.802/6=32.400cm3;
I=60.00×1.803/12=29.160cm3;
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=25.000×0.140×0.600+3.500×0.600=4.200kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.000×0.600=1.200kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2q1+1.4q2=1.2×4.200+1.4×1.200=6.720kN/m
最大弯矩M=0.1×6.720×600.002=241920.000N·mm;
面板最大应力计算值σ=M/W=241920.000/32400.000=7.467N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=17.00N/mm2;
面板的最大应力计算值为7.467N/mm2,小于面板的抗弯强度设计值17N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q=q1=4.200kN/m
面板最大挠度计算值
ν=0.677×4.200×600.0004/(100×10000.00×29.160×104)=1.26mm;
面板最大允许挠度[ν]=600.00/250=2.40mm;
面板的最大挠度计算值1.26mm,小于面板的最大允许挠度2.4mm,满足要求!
三、模板底支撑方木的验算:
本工程模板板底采用方木作为支撑,方木按照二跨连续梁计算;方木截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=8.000×8.0002/6=85.333cm3;
I=b×h3/12=8.000×8.0003/12=341.333cm4;
1、荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重线荷载(kN/m):q1=25.000×0.140×0.600=2.100kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.600=0.210kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):p1=2.000×0.600=1.200kN/m;
2、抗弯强度验算:
M=0.125ql2
均布荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(2.100+0.210)+1.4×1.200=4.452kN/m; 最大弯矩M=0.125×q×l2=0.125×4.452×0.6002=0.200kN·m;
最大支座力N=1.25×q×l=1.25×4.452×0.600=3.339kN;
截面应力 σ=M/W=0.200×106/85.333×103=2.348N/mm2;
方木的最大应力计算值为2.348N/mm2,小于方木抗弯强度设计值11.000N/mm2,满足要求!
3、抗剪强度验算:
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中最大剪力:V=0.625×4.452×0.600=1.669kN;
截面受剪应力计算值:τ=3×1.669×103/(2×80.000×80.000)=0.391N/mm2;
截面抗剪强度设计值:[fv]=1.400N/mm2;
方木的最大受剪应力计算值为0.391N/mm2,小于方木抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4、挠度验算:
ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
均布荷载q=q1+q2=2.100+0.210=2.310kN/m;
最大变形ν=0.521×2.310×(0.600×103)4/(100×9000.000×341.333×104)=0.051mm; 方木的最大挠度为0.051mm,小于最大容许挠度2.400mm,满足要求!
四、帽木验算:
支撑帽木按照集中以及均布荷载作用下的两跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力:P=4.452×0.600=2.671kN;
均布荷载q取帽木自重:q=1.000×0.080×0.080×3.870=0.025kN/m;
截面抵抗矩:W=b×h2/6=8.000×8.0002/6=85.333cm3;
截面惯性矩:I=b×h3/12=8.000×8.0003/12=341.333cm4;
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R[1]=2.484kN;R[2]=2.537kN;R[3]=0.347kN;
最大弯矩Mmax=0.137kN·m;最大变形νmax=0.081mm;
最大剪力Vmax=2.337kN;截面应力σ=136.642/85.333=1.601N/mm2。
帽木的最大应力为1.601N/mm2,小于帽木的抗弯强度设计值11.000N/mm2,满足要求!
帽木的最大挠度为0.081mm,小于帽木的最大容许挠度1.2mm,满足要求!
五、模板支架荷载标准值(轴力)计算:
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1、静荷载标准值包括以下内容:
(1)木顶撑的自重(kN):
NG1={1.000×0.080×0.080+[(1.000/2)2+0.6002]1/2×2×0.030×0.040+3.600×0.080×π×0.080×2}×3.870=0.141kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.600×1.000=0.210kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.140×1.000×0.600=2.100kN;
经计算得到,静荷载标准值;
NG=NG1+NG2+NG3=0.141+0.210+2.100=2.451kN;
2、活荷载为施工荷载标准值:
经计算得到,活荷载标准值:
NQ=2.000×1.000×0.600=1.200kN;
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=1.2×2.451+1.4×1.200=4.622kN;
六、立柱的稳定性验算:
稳定性计算公式如下:
σ=N/(υA0)≤fc
其中,N--作用在立柱上的轴力
σ--立柱受压应力计算值;
fc--立柱抗压强度设计值;
A0--立柱截面的计算面积;
A0=π×(50.000/2)2=1963.495mm2
υ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比结果确定;
轴心受压稳定系数按下式计算:
υ=2800/λ2
i--立杆的回转半径,i=50.000/4=12.50mm;
l0--立杆的计算长度,l0=(3600-140-600)/2=1430mm;
λ=1430.000/12.500=114.400;
υ=2800/(114.400)2=0.214;
经计算得到:
σ=4621.733/(0.214×1963.495)=11.002N/mm2;
根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数:
[f]=1.2×12.000=14.400N/mm2;
木顶支撑立柱受压应力计算值为11.002N/mm2,小于木顶支撑立柱抗压强度设计值14.400N/mm2,满足要求!
七、斜撑(轴力)计算:
木顶撑斜撑的轴力RDi按下式计算:
RDi=RCi/sinαi
其中RCi-斜撑对帽木的支座反力;
RDi-斜撑的轴力;
αi-斜撑与帽木的夹角。
sinαi=sin{90-arctan[(1.000/2)/0.600]}=0.974;
斜撑的轴力:RDi=RCi/sinαi=2.484/0.974=2.551kN
八、斜撑稳定性验算:
稳定性计算公式如下:
σ=N/(υA0)≤fc
其中,N--作用在木斜撑的轴力,2.551kN
σ--木斜撑受压应力计算值;
fc--木斜撑抗压强度设计值;11.000N/mm2
A0--木斜撑截面的计算面积;
A0=30.000×40.000=1200.000mm2;
υ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=l0/i结果确定;
轴心受压构件稳定系数按下式计算:
υ=min{3000/λ,1/(1+(λ/65)2)}
i--木斜撑的回转半径,i=0.289×30.000=8.670mm;
l0--木斜撑的计算长度,l0=[(1000.000/2)2+600.0002]0.5=781.02mm;
λ=781.025/8.670=90.084;
υ=min{3000/90.084,1/(1+(90.084/65)2)}=0.342;
经计算得到:
σ=2550.763/(0.342×1200.000)=6.208N/mm2;
根据规范规定,用于施工和维修时木材的强度设计值应乘1.2调整系数;
[f]=1.2×11.000=13.200N/mm2;
木顶支撑斜撑受压应力计算值为6.208N/mm2,小于木顶支撑斜撑抗压强度设计值13.200N/mm2,满足要求!
九、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=120kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk=120kPa;
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=N/A=4.622/0.25=18.487kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=4.622kN;
基础底面面积:A=0.25m2。
p=18.487kPa≤fg=120kPa。地基承载力满足要求!
柱模板
柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。 柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):650.00;柱截面高度H(mm):650.00;柱模板的总计算高度:H=3.00m;
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1;柱截面宽度B方向竖楞数目:5;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:5;
对拉螺栓直径(mm):M14;
2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;
柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;
3.竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1;
宽度(mm):80.00;高度(mm):80.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):9500.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00; 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9500.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
二、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
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--模板计算高度,取3.000m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得20.036kN/m2、72.000kN/m2,取较小值20.036kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q1=20.036kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=4kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算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。
作用在模板上的侧压力线荷载q,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.45×0.90=2.268kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=9.737+2.268=12.005kN/m;
从左往右,各支座反力为R1=0.669kN,R2=1.95kN,R3=1.577kN,R4=1.966kN,R5=0.681kN
Mmax=26431.135N·mm;Vmax=1047.910N;νmax=0.012mm;Rmax=1965.564N
1.面板抗弯强度验算
σ=M/W
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N·mm);
W--面板的截面抵抗矩;W=bh2/6=450×20.0×20.0/6=3.00×104mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:σ=M/W=2.64×104/3.00×104=0.881N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=0.881N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.面板抗剪验算
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):V=1047.910N;
b--构件的截面宽度(mm):b=450mm;
hn--面板厚度(mm):hn=20.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:τ=3×1047.910/(2×450×20.0)=0.175N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.175N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
面板最大容许挠度:[ν]=184/250=0.736mm;
面板的最大挠度计算值:ν=0.012mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.012mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.736mm,满足要求!
四、竖楞计算
本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木方,宽度80mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80×80×80/6×1=85.33cm3;
I=80×80×80×80/12×1=341.33cm4;
作用在竖楞上的线荷载,q=Rmax/l=1965.564/450.000=4.368N/mm
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
M=0.1ql2
其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(柱箍间距):l=450.0mm;
竖楞的最大弯距:M=0.1×4.368×450.0×450.0=8.85×104N·mm;
σ=M/W
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.53×104;
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
竖楞的最大应力计算值:σ=M/W=8.85×104/8.53×104=1.037N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=1.037N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪验算
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V--竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql=0.6×4.368×450=1179.339N;
b--竖楞的截面宽度(mm):b=80.0mm;
hn--竖楞的截面高度(mm):hn=80.0mm;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:τ=3×1179.339/(2×80.0×80.0)=0.276N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.276N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值
[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9500.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=3.41×106;
竖楞最大容许挠度:[ν]=450/250=1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值:ν=0.677×4.37×450.04/(100×9500.0×3.41×106)=0.037mm; 竖楞的最大挠度计算值ν=0.037mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=1.8mm,满足要求!
五、B方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×2=8.99cm3;
I=10.783×2=21.57cm4;
根据竖楞对柱箍得作用力即为面板所受的支座反力得
Mmax=196.941N·mm;Vmax=2000.727N;νmax=0.031mm;
Rmax=[5552.864]max=5552.864N
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ=M/(γxW)
其中,柱箍的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=1.97×108/(1.05×8.99×106)=20.87N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:ν=0.031mm;
柱箍最大容许挠度:[ν]=325/250=1.3mm;
柱箍的最大挠度ν=0.031mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.3mm,满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
N
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:M14;
对拉螺栓的有效直径:9.85mm;
对拉螺栓的有效面积:A=76mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:N=5.553kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=5.553kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
七、H方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.493×2=8.99cm3;
I=10.783×2=21.57cm4;
根据竖楞对柱箍得作用力即为面板所受的支座反力得
Mmax=180.146N·mm;Vmax=1905.868N;νmax=0.025mm;
Rmax=[5360.7]max=5360.700N
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
σ=M/(γxW)
其中,柱箍的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=1.80×108/(1.05×8.99×106)=19.093N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:ν=0.025mm;
柱箍最大容许挠度:[ν]=325/250=1.3mm;
柱箍的最大挠度ν=0.025mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.3mm,满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
验算公式如下:
N
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的直径:M14;
对拉螺栓有效直径:9.85mm;
对拉螺栓有效面积:A=76mm2;
对拉螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN;
对拉螺栓所受的最大拉力:N=5.361kN。
对拉螺栓所受的最大拉力:N=5.361kN小于[N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
墙体模板计算
一、荷截计算:
(1)新浇混凝土对模板产生的侧压力①,标准层层高3.0m,侧压力为
F1=0.22 rct0β1β
取两者较小值;
式中:
F1 F2——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力
rc——混凝土重力密度,取材24kN/m
t0——新浇混凝土的初凝时间,按商品混凝土为4~6h,取t0=5h
v——混凝土浇筑速度,每一楼层每个楼梯间墙体混凝土量约25m3,控制在1h左右浇筑完毕,取V=3m/h
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度,取H=3.4m
β1——外加剂影响修正系数,β1=1.0
β22v1/2 F2=H rc ——混凝土坍落度修正系数,按坍落度130~150mm,取β2=1.15
得 F1=0.22×24×5×1.0×1.15×31/2=52.58kN/m2
F2=24×3.4=81.6kN/m2> F1
取F=F1=52.58kN/m2
(2)倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载②
混凝土采用布料杆浇筑,取倾倒混凝土对模板产生的水平荷载4kN/m2。
由①、②两项荷载组合,得模板承受的水平荷载值为
q=1.2×①+1.4×② =1.2×52.58+1.4×4=68.69kN/m2(用于验算模板及其支撑的强度)
q=①=52.58kN/ m2(用于验算模板及其支撑的刚度)
二、 模板及次龙骨的设计及验算:
(1)次龙骨设计及验算:
次龙骨选用50×100mm白杉,间距200mm,按受力方向垂直于木纹方向,其截面性能为:
E=10000N/mm2,σ=87N/mm2,I = 416cm2,w=83cm2
主龙骨间距取600mm,次龙骨按三跨连续梁计算
(2)次龙骨的强度验算:
次龙骨承受的荷载为
q托=qL模=8.69×0.30=20.6kN/m
式中:
q托——模板传给次龙骨的线荷载
L模——模板的跨度
得次龙骨截面最大弯矩为
Mmax=0.1 q托l2
托=0.1×20.6×0.62=0.74kN·m
σ=M/W=0.74×106/83×103=8.19<[σ] 87N/mm2
次龙骨的强度满足要求。
(3)次龙骨的刚度验算:
托梁承受的线荷载为
q次= q′L模=68.69×0.25=17.17kN/m
得最大挠度为
ω =0.667×q次L次/100EL
=0.667×17.17×0.64×1012/100×104×416×106
=0.36mm<[ω] =1.5mm
次龙骨的刚度满足要求。
三、主龙骨的设计及验算:
主龙骨选取用ф48×3.5×2钢管,间距为600mm,双根布置,穿墙螺栓间距取600mm,主龙骨按三跨连续梁计算。
主龙骨的截面性能为
σ=215N/mm2, I=2×12.19×104, W=2×15.08×103
(1)主龙骨的强度验算:
次龙骨传给主龙骨的集中荷载为
P 主= q托 L次=22.28×0.6=13.37kN
得主龙骨截面最大弯矩为
Mmax=0.604 P主L次=0.604×10.3×0.6=3.73kN
σ=M/W=3.73×106/2×15.08×103=123.67<[σ]=215N/mm2
主龙骨的刚度满足要求
(2)主龙骨的刚度验算:
次龙骨传给主龙骨的集中荷载为
P主=q次L次=17.17×0.6=10.3kN
得最大挠度为
ω=1.883×PL/100EL=1.88.3×10.3×103×0.63×109/100×2.06×105
2×12.19×l04=0.83mm<3.00mm(满足要求)
主龙骨的刚度满足要求。
四、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
N
其中N--穿墙螺栓所受的拉力;
A--穿墙螺栓有效面积(mm2);
f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:M14;
穿墙螺栓有效直径:9.85mm;
穿墙螺栓有效面积:A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN;
主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为:N=9.92kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=9.919kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求。
(附:内外剪力墙和有防水要求的墙柱对拉螺栓加固图)
内外剪力墙和有防水要求的墙柱对拉螺栓加固如图,对拉螺栓加工如图:
内外墙模板对拉螺栓节点详图 有防水要求的墙柱模板对拉螺栓节点详图
内外墙对拉螺栓加工方法同上,没有止水钢板,对拉螺栓外穿Φ20mm塑料套管,对拉螺栓钢管加固纵横间距按@500mm,水平方向第一步距离楼地面300mm。 模板拆除后,有防水要求墙柱对拉螺栓外露部位应妥善处理,将对拉螺栓外露两端用气焊将对拉螺栓齐根割掉;无防水要求墙柱对拉螺栓孔部位按以下方法处理:将外露塑料套管切平至墙柱面,将孔内清理干净后用掺硅质防水剂的干硬性砂浆压实抹平或直接打入泡沫胶封堵。