高支撑模板施工方案
高支撑模板施工方案
本工程首层层高为5m,模板的强度、刚度及稳定性非常重要,其中结构层高超过4.5m部份,模板系统必须按照高支模进行设计和施工。以二层楼面梁2KL4-1 最大截面450×1200梁为计算,板面标高+5.00m,板厚120mm。
A、高支模施工
1、一般原则
建设工程高支模施工前由施工单位编制专项技术方案。技术方案包括模板及其支撑系统的设计、搭设和拆除、混凝土浇筑过程和浇筑过程观测及安全控制要求等方面内容。技术方案必须经企业的技术和安全负责人审批签字并加盖企业技术和安全部门的公章后才能实施。
高支模应采用钢支撑作立柱,不使用竹木作立柱,不使用严重锈蚀变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料搭设支撑。
高支模技术方案的编制根据国这和行业的有关规范、标准和规定,结合工程和企业的实际情况进行,并遵循下列原则:(计算书及支撑平面图待中标后再编制)
(1)技术方案应有计算书。计算书包括施工荷载计算,模板及其支撑系统的强度、刚度、稳定性、抗倾覆等方面的验算,支承层承载的验算。
(2)对已重复命使用多次的模板、支撑材料,应作必要的强度测试技术方案应以材料强度实测值作为计算依据。
(3)技术方案应有支撑平面图、模板及其支撑的立面图和剖面图、节点大样等施工图。
(4)高支模立柱4.5米以下部分,应设置不少于两道的纵横水平拉杆;立柱
4.5米以上部分每增高1.5米应相应加设一道水平拉杆.剪刀撑应纵横设置,且不少于两道,其间距不得超过6.5米;支撑主梁的立柱必须设置剪刀撑。
对于特殊的工程结构,当模板面非水平或施工荷载不均衡时,应按整体稳定性和抗倾覆能力计算确定水平拉杆剪刀撑的设置。
B、高支模设计
梁450mm×1200mm,梁底模采用18mm厚胶合板,梁底方木截面
100mm×100mm,梁底托梁截面100mm×100mm。
板底模采用18mm厚胶合板,板底方木的截面80mm×80mm,板底托梁80mm×100mm.
具体计算见下。
梁模板门式脚手架支撑计算书
门式钢管脚手架的计算参照《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)。
计算的脚手架搭设高度为3.8米,门架型号采用MF1219,钢材采用Q235。 搭设尺寸为:门架的宽度 b = 1.22米,门架的高度 h0 = 1.93米,步距
1.95米,跨距 l = 1.83米。
门架 h1 = 1.54米,h2 = 0.08米,b1 = 0.75米。
门架立杆采用 42.0×2.5mm钢管,立杆加强杆采用 27.2×1.9mm钢管。 每榀门架之间的距离0.90m,相邻榀门架内的方木数量5根。
梁底方木截面宽度100mm,高度100mm。
梁底托梁截面宽度100mm,高度100mm。
1--立杆;2--立杆加强杆;3--横杆;4--横杆加强杆
图1 计算门架的几何尺寸图
图2 模板支架示意图
一、梁底方木的计算
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3;
I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1 = 25.500×1.200×0.225=6.885kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.340×0.225×(2×1.200+0.450)/0.450=0.484kN/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 q3 = 2.000×0.225=0.450kN/m
经计算得到,方木荷载计算值 Q =
1.2×(6.885+0.484)+1.4×0.450=9.473kN/m
2.强度计算
最大弯矩的计算公式如下:
M = ql2/8
最大弯矩 M = 1.22×1.22×9.47/8=1.763kN.m
截面应力 =1.763×106/166666.7=10.58N/mm2
方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh
其中最大剪力 Q=1.220×9.473/2=5.779kN
截面抗剪强度计算值 T=3×5779/(2×100×100)=0.867N/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!
4.挠度计算
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
v = 5ql4/384EI
最大变形 v =5×7.894×1220.04/(384×9500.00×8333334.0)=2.876mm
方木的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
二、梁侧模的计算
三、梁底托梁的计算
梁底托梁按照集中荷载下连续梁计算
计算简图
梁底托梁弯矩图(kN.m)
梁底托梁变形图(mm)
梁底托梁剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.719kN.m
最大变形 vmax=0.518mm
最大剪力 Qmax=3.997kN
截面应力 =0.719×106/166666.7=4.316N/mm2
梁底托梁的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
梁底托梁的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
梁底托梁抗剪强度计算值 T=3×3997/(2×100×100)=0.599N/mm2 梁底托梁抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
梁底托梁的抗剪强度计算满足要求!
三、门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
1 门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1217) 1榀 0.205kN
交叉支撑 2副 2×0.400=0.080kN
水平架 5步4设 0.165×4/5=0.132kN
连接棒 2个 2×0.006=0.012kN
锁臂 2副 2×0.009=0.017kN
合计 0.446kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计 NGk1 = 0.446 / 1.950 = 0.229kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用 26.8×2.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算: tg =(4×1.950)/(4×1.830)=1.066
2×0.015×(4×1.830)/cos /(4×1.950)=0.041kN/m
水平加固杆采用 26.8×2.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.015×(1×1.830)/(4×1.950)=0.004kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.037kN/m; (1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.111kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为 NG = 0.340kN/m。
2 托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力4.529kN,4.529kN
第2榀门架两端点力9.325kN,9.325kN
第3榀门架两端点力9.325kN,9.325kN
第4榀门架两端点力4.529kN,4.529kN
经计算得到,托梁传递荷载为 NQ = 18.651kN。
四、立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N = 1.2NGH + NQ
其中 NG -- 每米高脚手架的静荷载标准值,NG = 0.340kN/m;
NQ -- 托梁传递荷载,NQ = 18.651kN;
H -- 脚手架的搭设高度,H = 3.8m。
经计算得到,N = 1.2×0.340×3.800+18.651=20.201kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中 N -- 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 20.20kN;
Nd -- 一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中 -- 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到, =0.477; k -- 调整系数,k=1.13;
i -- 门架立杆的换算截面回转半径,i=1.87cm;
I -- 门架立杆的换算截面惯性矩,I=7.72cm4;
h0 -- 门架的高度,h0=1.93m;
I0 -- 门架立杆的截面惯性矩,I0=2.79cm4;
A1 -- 门架立杆的截面面积,A1=2.20cm2;
h1 -- 门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1 -- 门架加强杆的截面惯性矩,I1=6.19cm4;
A -- 一榀门架立杆的截面面积,A1=4.40cm2;
f -- 门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
经计算得到,Nd= 43.055kN。
立杆的稳定性计算 N
楼板模板门式脚手架支撑计算书
门式钢管脚手架的计算参照《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)。
计算的脚手架搭设高度为4.9米,门架型号采用MF1217,钢材采用Q235。 搭设尺寸为:门架的宽度 b = 1.22米,门架的高度 h0 = 0.00米,步距
1.95米,跨距 l = 1.83米。
门架 h1 = 1.54米,h2 = 0.08米,b1 = 0.75米。
门架立杆采用 42.0×2.5mm钢管,立杆加强杆采用 27.2×1.9mm钢管。 每榀门架之间的距离1.20m,相邻榀门架内的方木数量3根。
梁底方木截面宽度80mm,高度80mm。
梁底托梁截面宽度80mm,高度100mm。
1——立杆;2——立杆加强杆;3——横杆;4——横杆加强杆
图1 计算门架的几何尺寸图
图2 模板支架示意图
一、楼板底方木的计算
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 8.00×8.00×8.00/6 = 85.33cm3;
I = 8.00×8.00×8.00×8.00/12 = 341.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1 = 25.500×0.120×0.600=1.836kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.340×0.600=0.204kN/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 q3 = 2.000×0.600=1.200kN/m
经计算得到,方木荷载计算值 Q =
1.2×(1.836+0.204)+1.4×1.200=4.128kN/m
2.强度计算
最大弯矩的计算公式如下:
M = ql2/8
最大弯矩 M = 1.22×1.22×4.13/8=0.768kN.m
截面应力 =0.768×106/85333.3=9.00N/mm2
方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.5ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh
其中最大剪力 Q=0.5×1.220×4.128=2.518kN
截面抗剪强度计算值 T=3×2518/(2×80×80)=0.590N/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!
4.挠度计算
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
v = 5ql4/384EI
最大变形 v =5×3.440×1220.04/(384×9500.00×3413334.0)=0.306mm
方木的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
二、楼板底托梁的计算
楼板底托梁按照集中荷载下连续梁计算
计算简图
楼板底托梁弯矩图(kN.m)
楼板底托梁变形图(mm)
楼板底托梁剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=1.586kN.m
最大变形 vmax=2.383mm
最大剪力 Qmax=4.910kN
截面应力 =1.586×106/133333.3=11.898N/mm2
楼板底托梁的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
楼板底托梁的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
楼板底托梁抗剪强度计算值 T=3×4910/(2×80×100)=0.921N/mm2 楼板底托梁抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
楼板底托梁的抗剪强度计算满足要求!
三、门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
1 门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1219) 1榀 0.224kN
交叉支撑 2副 2×0.400=0.080kN
水平架 5步4设 0.165×4/5=0.132kN
连接棒 2个 2×0.006=0.012kN
锁臂 2副 2×0.009=0.017kN
合计 0.465kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计 NGk1 = 0.465 / 1.950 = 0.238kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用 26.8×2.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算: tg =(4×1.950)/(4×1.830)=1.066
2×0.015×(4×1.830)/cos /(4×1.950)=0.041kN/m
水平加固杆采用 26.8×2.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.015×(1×1.830)/(4×1.950)=0.004kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.037kN/m; (1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.111kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为 NG = 0.350kN/m。
2 托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力10.198kN,10.198kN
第2榀门架两端点力16.242kN,16.242kN
第3榀门架两端点力16.242kN,16.242kN
第4榀门架两端点力10.198kN,10.198kN
经计算得到,托梁传递荷载为 NQ = 32.483kN。
四、立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N = 1.2NGH + NQ
其中 NG —— 每米高脚手架的静荷载标准值,NG = 0.350kN/m; NQ —— 托梁传递荷载,NQ = 32.483kN;
H —— 脚手架的搭设高度,H = 4.9m。
经计算得到,N = 1.2×0.350×4.880+32.483=34.532kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中 N —— 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 34.53kN;
Nd —— 一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中 —— 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到, =1.000;
k —— 调整系数,k=1.13;
i —— 门架立杆的换算截面回转半径,i=65.75cm;
I —— 门架立杆的换算截面惯性矩,I=9510.63cm4;
h0 —— 门架的高度,h0=0.00m;
I0 —— 门架立杆的截面惯性矩,I0=2.79cm4;
A1 —— 门架立杆的截面面积,A1=2.20cm2;
h1 —— 门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1 —— 门架加强杆的截面惯性矩,I1=6.19cm4;
A —— 一榀门架立杆的截面面积,A1=4.40cm2;
f —— 门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
经计算得到,Nd= 90.200kN。
立杆的稳定性计算 N
C、施工管理
1、施工现场负责人在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全交底。
2、高支模施工应按经审批的技术方案进行,技术方案未经原审批部门同意,任何人不得修改变更。
3、支模立柱基础必须坚固,按设计计算要求严格控制支架沉降量。立柱的支承面是泥土地面时,应采取排水措施,并应在平整、夯实后加设满足承载力要求的垫块支承立柱。
4、支模分段或整体搭设安装完毕,经企业技术和安全负责人或其书面委托人主持分段或整体验收合格后方能进行钢筋安装。
5、高支模现场应搭设工作梯,作业人员不得从地支撑系统爬上爬下。 6、支模搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入支模底下,并由安全员现场监护。
7、混凝土浇筑时,施工单位应派安全员专职观察模板及其支撑系统的变形情况,发现异常现象时应立即暂停施工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场安全责任人检查同意后方可复工。