工业用房模板施工方案

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工业用房模板施工方案

均布荷载 q = 1.2 × q1 + 1.4 ×q2 = 1.2×1.212+1.4×0.625 = 2.33 kN/m;

最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×2.33×1.52 = 0.524 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.524×106/83333.33 = 6.291 N/mm2;

方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;

JTG 5150-2020标准下载方木的最大应力计算值为 6.291 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

τ = 3V/2bhn < [τ]

其中最大剪力: V = 0.6×2.33×1.5 = 2.097 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×2.097×103/(2 ×50×100) = 0.629 N/mm2;

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.629 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载 q = q1 = 1.212 kN/m;

最大允许挠度 [ν]=1500/ 250=6 mm;

方木的最大挠度计算值 0.219 mm 小于 方木的最大允许挠度 6 mm,满足要求!

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;

托梁采用:木方 : 50×100mm;

W=83.333 cm3;

I=416.667 cm4;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.796kN;

托梁计算简图

托梁计算弯矩图(kN·m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 1.049 kN·m ;

最大变形 Vmax = 1.971 mm ;

最大支座力 Qmax = 12.233 kN ;

最大应力 σ= 1048667.743/83333.333 = 12.584 N/mm2;

托梁的抗压强度设计值 [f]=13 N/mm2;

托梁的最大应力计算值 12.584 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为 1.971mm 小于 1500/250,满足要求!

五)、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

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)脚手架的自重(kN):

NG1 = 0.138×4.8 = 0.664 kN;

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.35×1×1.5 = 0.525 kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25×0.18×1×1.5 = 6.75 kN;

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 7.939 kN;

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 = (2.5+2 ) ×1×1.5 = 6.75 kN;

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N = 1.2NG + 1.4NQ = 18.977 kN;

六)、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

σ =N/(φA)≤[f]

l0 = h+2a = 1.5+0.1×2 = 1.7 m;

l0/i = 1700 / 15.8 = 108 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;

钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=18977.184/(0.53×489) = 73.223 N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值 σ= 73.223 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

考虑到部分层高超过4米,为保证安全因素,特用以下式计算进行复算:

l0 = k1k2(h+2a)= 1.167×1.003×(1.5+0.1×2) = 1.99 m;

Lo/i = 1989.852 / 15.8 = 126 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.417 ;

钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=18977.184/(0.417×489) = 93.065 N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值 σ= 93.065 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

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。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

七)、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

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 = N/A =18.977/0.25=75.909 kpa ;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 18.977 kN;

基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=75.909 ≤ fg=120 kpa 。地基承载力满足要求!

八)、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;

b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

3.整体性构造层的设计

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;

b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

十五、板模板3.2米高10cm板厚计算书

横向间距或排距(m):1.20;纵距(m):1.50;步距(m):1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.20;

采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;

立杆承重连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;

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):1.000;

面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;

面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;

木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;

木方的截面宽度(mm):60.00;木方的截面高度(mm):80.00;

图2 楼板支撑架荷载计算单元

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 = 150×1.82/6 = 81 cm3;

I = 150×1.83/12 = 72.9 cm4;

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1 = 25×0.1×1.5+0.35×1.5 = 4.275 kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2 = 1×1.5= 1.5 kN/m;

其中:q=1.2×4.275+1.4×1.5= 7.23kN/m

最大弯矩M=0.1×7.23×3002= 65070 N·mm;

面板最大应力计算值 σ =M/W= 65070/81000 = 0.803 N/mm2;

面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;

面板的最大应力计算值为 0.803 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q =q1= 4.275kN/m

面板最大挠度计算值 ν= 0.677×4.275×3004/(100×9500×72.9×104)=0.034 mm;

面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm;

面板的最大挠度计算值 0.034 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!

三)、模板支撑方木的计算

方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=6×8×8/6 = 64 cm3;

I=b×h3/12=6×8×8×8/12 = 256 cm4;

方木楞计算简图(mm)

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1= 25×0.3×0.1+0.35×0.3 = 0.855 kN/m ;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m;

均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×0.855+1.4×0.3 = 1.446 kN/m;

最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.446×1.52 = 0.325 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.325×106/64000 = 5.084 N/mm2;

方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;

方木的最大应力计算值为 5.084 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

τ = 3V/2bhn < [τ]

其中最大剪力: V = 0.6×1.446×1.5 = 1.301 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.301×103/(2 ×60×80) = 0.407 N/mm2;

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.407 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载 q = q1 = 0.855 kN/m;

最大挠度计算值 ν= 0.677×0.855×15004 /(100×9000×2560000)= 1.272 mm;

最大允许挠度 [ν]=1500/ 250=6 mm;

方木的最大挠度计算值 1.272 mm 小于 方木的最大允许挠度 6 mm,满足要求!

四)、板底支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.169kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 0.976 kN·m ;

最大变形 Vmax = 3.944 mm ;

最大支座力 Qmax = 9.489 kN ;

最大应力 σ= 976180.129/5080 = 192.161 N/mm2;

支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 192.161 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为 3.944mm 小于 1200/150与10 mm,满足要求!

五)、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

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

计算中R取最大支座反力,R= 9.489 kN;

R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

六)、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

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)脚手架的自重(kN):

NG1 = 0.139×3.2 = 0.446 kN;

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.35×1.5×1.2 = 0.63 kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25×0.1×1.5×1.2 = 4.5 kN;

静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.576 kN;

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1.2×1.5 = 5.4 kN;

3.立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ = 14.251 kN;

GB/T 9966.4-2020 天然石材试验方法 第4部分:耐磨性试验七)、立杆的稳定性计算

σ =N/(φA)≤[f]

根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.73×1.5,1.5+2×0.1]=2.997;

立杆计算长度 L0=2.997;

L0 / i = 2997.225 / 15.8=190 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.199 ;

GB 7956.14-2015 消防车 第14部分:抢险救援消防车.pdf钢管立杆受压应力计算值;σ=14251.296/(0.199×489) = 146.451 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ= 146.451 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!

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