框架、剪力墙结构模板及其支架专项施工方案

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框架、剪力墙结构模板及其支架专项施工方案

Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×6.79×0.45,0.393×6.79×0.45+6.79×0.05]=3.49kN

同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R3=1.66kN,R2=3.49kN

R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×5.32×0.45碧桂园墙砖铺贴工程施工工艺指引,47页PDF.pdf,0.393×5.32×0.45+5.32×0.05]=2.74kN

同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'3=1.42kN,R'2=2.74kN

主梁弹性模量E(N/mm2)

主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)

主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)

主梁截面惯性矩I(cm4)

主梁截面抵抗矩W(cm3)

主梁自重忽略不计,计算简图如下:

主梁弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.57×106/4490=126.99N/mm2≤[f]=205N/mm2

Vmax=3.405kN

τmax=2Vmax/A=2×3.405×1000/424=16.06N/mm2≤[τ]=125N/mm2

νmax=0.44mm≤[ν]=l/400=480/400=1.2mm

R1=3.41kN,R2=3.41kN<5kN扣件的抗滑力满足要求。

立柱截面面积A(mm2)

立柱截面抵抗矩W(cm3)

抗压强度设计值f(N/mm2)

λ=h/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=150

Mw=0.92×1.4×ωk×la×h2/10=0.92×1.4×0.18×0.45×1.52/10=0.02kN·m

q1=0.9×[1.2×(0.15+(24+1.5)×1.1)+0.9×1.4×2]×1=32.72kN/m

同上四~六计算过程,可得:

R1=1.56kN,R2=3.17kN,R3=1.56kN

f=N/(φA)+Mw/W=4040.5/(0.67×424)+0.02×106/4490=18.76N/mm2≤[f]=205N/mm2

十四、顶板模板扣件钢管支架计算书

横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):0.90;步距(m):1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.05;模板支架搭设高度(m):3.90;

采用的钢管(mm):Φ48×3.0;板底支撑连接方式:钢管支撑;

立杆承重连接方式:单扣件,取扣件抗滑承载力5kN;

板底钢管的间隔距离(mm):450.00;

模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.100;

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;

钢筋级别:二级钢HRB335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;

每层标准施工天数:5;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):251.300;

楼板的计算长度(m):7.70;施工平均温度(℃):15.000;

楼板的计算宽度(m):2.60;

楼板的计算厚度(mm):120.00;

面板采用胶合面板,厚度为12mm;板底支撑采用钢管;

面板弹性模量E(N/mm2):10000;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;

图1楼板支撑架立面简图

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=90×1.22/6=21.6cm3;

I=90×1.23/12=12.96cm4;

模板面板的按照三跨连续梁计算。

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1=25.1×0.12×0.9+0.35×0.9=3.026kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2=1×0.9=0.9kN/m;

其中:q=1.2×3.026+1.4×0.9=4.891kN/m

最大弯矩M=0.1×4.891×4502=99041.94N·mm;

面板最大应力计算值σ=M/W=99041.94/21600=4.585N/mm2;

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;

面板的最大应力计算值为4.585N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q=q1=3.026kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×3.026×4504/(100×10000×12.96×104)=0.648mm;

面板最大允许挠度[ν]=450/250=1.8mm;

面板的最大挠度计算值0.648mm小于面板的最大允许挠度1.8mm,满足要求!

三、纵向支撑钢管的计算

纵向支撑钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为

截面抵抗矩W=4.49cm3;

截面惯性矩I=10.78cm4;

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1=25.1×0.45×0.12+0.35×0.45=1.513kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):

q2=1×0.45=0.45kN/m;

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

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:

最大弯矩计算公式如下:

静荷载:q1=1.2×q1=1.2×1.513=1.815kN/m;

活荷载:q2=1.4×0.45=0.63kN/m;

最大弯矩Mmax=(0.1×1.815+0.117×0.63)×0.92=0.207kN·M;

N=1.1q1l+1.2q2l

最大支座力N=(1.1×1.815+1.2×0.63)×0.9=2.478kN;

最大应力计算值σ=M/W=0.207×106/4490=46.049N/mm2;

纵向支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2;

纵向支撑钢管的最大应力计算值为46.049N/mm2小于纵向支撑钢管的抗压强度设计值205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

ν=0.677q1l4/(100EI)

静荷载q1=1.513kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

ν=0.677×1.513×9004/(100×206000×10.78×104)=0.303mm;

纵向支撑钢管的最大挠度小于900/150与10mm,满足要求!

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=2.201kN;

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=0.347kN·m;

最大变形Vmax=0.834mm;

最大支座力Qmax=4.732kN;

最大应力σ=346690.816/4490=77.214N/mm2;

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值77.214N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为0.834mm小于900/150与10mm,满足要求!

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为5.00kN。

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):

计算中R取最大支座反力,R=4.732kN;

R<5.00kN,单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=0.129×3.9=0.503kN;

(2)模板的自重(kN):

NG2=0.35×0.9×0.9=0.283kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3=25.1×0.12×0.9×0.9=2.44kN;

静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.227kN;

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载

活荷载标准值NQ=(1+2)×0.9×0.9=2.43kN;

3.立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=7.274kN;

σ=N/(φA)≤[f]

根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0=h+2a,即L0=1.5+2×0.05=1.6;

立杆计算长度L0=1.6;

L0/i=1600/15.9=101;

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=0.58;

钢管立杆受压应力计算值;σ=7274.052/(0.58×424)=29.579N/mm2;

立杆稳定性计算σ=29.579N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算

l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.029×(1.5+0.05×2)=1.921m;

Lo/i=1921/15.9=121;

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=0.446;

钢管立杆的最大应力计算值;σ=7274/(0.446×424)=38.5N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值σ=38.5N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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》。

验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。

宽度范围内配置Ⅱ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=251mm2,fy=300N/mm2。

屋面板厚120mm,以下各层板厚为100mm。

下层板的截面尺寸为b×h=7700mm×100mm,楼板的跨度取2.6M,取混凝土保护层厚度15mm,截面有效高度ho=85mm。

按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15天...的

承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:

2.验算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边7.7m,短边为2.6m;

q=1×1.2×(0.35+25.1×0.12)+1×1.2×(0.35+25.1×0.10)+1×1.2×(0.503×9×3/7.7/2.6)+1.4×(1+2)=12.48kN/m2;

单元板带所承受均布荷载q=1×12.48=12.48kN/m;

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0829×12.48×2.62=6.994kN·m;

因平均气温为15℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线

得到5天龄期混凝土强度达到48.3%,C30混凝土强度在5天龄期近似等效为C14.49。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=6.955N/mm2;

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=251.3×300/(1×1000×85×6.955)=0.1275

此时楼板所能承受的最大弯矩为:

结论:由于∑M1=M1=5.98<=Mmax=7.332

所以第5天楼板强度尚不足以承受上面楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑必须保留。

3.验算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边7.7m,短边为2.6m;

q=1×1.2×(0.35+25.1×0.12)+2×1.2×(0.35+25.1×0.10)+2×1.2×(0.503×9×3/7.7/2.6)+1.4×(1+2)=15.912kN/m2;

单元板带所承受均布荷载q=1×15.912=8.917kN/m;

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0829×17.93×2.62=10.05kN·m;

因平均气温为15℃,查《施工手册》温度、龄期对混凝土强度影响曲线

得到10天龄期混凝土强度达到69.1%,C30混凝土强度在10天龄期近似等效为C20.73。

庆元县黄麻淤安置小区建设工程落地式脚手架专项施工方案混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.936N/mm2;

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=251.3×300/(1×1000×85×9.936)=0.089

土建、装饰工程施工组织设计此时楼板所能承受的最大弯矩为:

结论:由于∑M2=∑M1+M2=12.08>Mmax=8.917

所以第10天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。

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