梁模板(扣件钢管架)模板专项施工方案

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梁模板(扣件钢管架)模板专项施工方案

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;

面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;

面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;

梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;

小武基施工方案梁底纵向支撑根数:4;面板厚度(mm):18.0;

次楞间距(mm):350,主楞竖向根数:4;

主楞间距为:100mm,220mm,210mm;

穿梁螺栓水平间距(mm):500;

穿梁螺栓直径(mm):M12;

主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;

次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm;

二、梁模板荷载标准值计算

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

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50.994kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/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。

面板计算简图(单位:mm)

跨中弯矩计算公式如下:

按以下公式计算面板跨中弯矩:

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×1×18×0.9=19.44kN/m;

倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;

q=q1+q2=19.440+2.520=21.960kN/m;

计算跨度(内楞间距):l=350mm;

面板的最大弯距M=0.125×21.96×3502=3.36×105N·mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=3.36×105/7.35×104=4.575N/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=4.575N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!

面板的最大挠度计算值:ν=5×21.96×3504/(384×9500×4.86×105)=0.929mm;

面板的最大容许挠度值:[ν]=l/250=350/250=1.4mm;

面板的最大挠度计算值ν=0.929mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm,满足要求!

四、梁侧模板内外楞的计算

内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×82×2/6=128cm3;

I=6×83×2/12=512cm4;

强度验算计算公式如下:

按以下公式计算内楞跨中弯矩:

其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×1=21.96kN/m;

内楞计算跨度(外楞间距):l=177mm;

内楞的最大弯距:M=0.101×21.96×176.672=6.92×104N·mm;

最大支座力:R=1.1×21.96×0.177=8.455kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=6.92×104/1.28×105=0.541N/mm2;

内楞的抗弯强度设计值:[f]=17N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值σ=0.541N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

内楞的最大挠度计算值:ν=0.677×21.96×5004/(100×10000×5.12×106)=0.181mm;

内楞的最大容许挠度值:[ν]=500/250=2mm;

内楞的最大挠度计算值ν=0.181mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求!

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力8.455kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面类型为圆钢管48×3.5;

外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3;

外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4;

(1).外楞抗弯强度验算

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.441kN·m;

其中,F=1/4×q×h=4.118,h为梁高为0.75m,a为次楞间距为350mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值:σ=1.44×106/1.02×104=141.843N/mm2;

外楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值σ=141.843N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.615×4117.500×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.166mm;

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.166mm

外楞的最大容许挠度值:[ν]=500/400=1.25mm;

外楞的最大挠度计算值ν=0.166mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,满足要求!

穿梁螺栓的直径:12mm;

穿梁螺栓有效直径:9.85mm;

穿梁螺栓有效面积:A=76mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力:N=(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.225=2.745kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.745kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!

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=1000×18×18/6=5.40×104mm3;

I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4;

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1:1.2×(24.00+1.50)×1.00×0.75×0.90=20.66kN/m;

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3:1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;

q=q1+q2+q3=20.66+0.38+2.52=23.55kN/m;

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×23.553×0.0832=0.016kN·m;

σ=0.016×106/5.40×104=0.303N/mm2;

梁底模面板计算应力σ=0.303N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!

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:

q=((24.0+1.50)×0.750+0.35)×1.00=19.48KN/m;

面板的最大允许挠度值:[ν]=83.33/250=0.333mm;

面板的最大挠度计算值:ν=0.677×19.475×83.34/(100×9500×4.86×105)=0.001mm;

面板的最大挠度计算值:ν=0.001mm小于面板的最大允许挠度值:[ν]=83.3/250=0.333mm,满足要求!

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪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。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=(24+1.5)×0.75×0.083=1.594kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.35×0.083×(2×0.75+0.25)/0.25=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P1=(2.5+2)×0.083=0.375kN/m;

静荷载设计值q=1.2×1.594+1.2×0.204=2.158kN/m;

活荷载设计值P=1.4×0.375=0.525kN/m;

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3;

I=5×10×10×10/12=416.67cm4;

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

线荷载设计值q=2.158+0.525=2.682kN/m;

最大弯距M=0.1ql2=0.1×2.682×1×1=0.268kN.m;

最大应力σ=M/W=0.268×106/83333.3=3.219N/mm2;

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;

方木的最大应力计算值3.219N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6×2.682×1=1.61kN;

方木受剪应力计算值τ=3×1609.5/(2×50×100)=0.483N/mm2;

方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2;

方木的受剪应力计算值0.483N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

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:

q=1.594+0.204=1.798kN/m;

方木最大挠度计算值ν=0.677×1.798×10004/(100×10000×416.667×104)=0.292mm;

方木的最大允许挠度[ν]=1.000×1000/250=4.000mm;

方木的最大挠度计算值ν=0.292mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1=(24.000+1.500)×0.750=19.125kN/m2;

(2)模板的自重(kN/m2):

q2=0.350kN/m2;

(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/m2):

q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2;

q=1.2×(19.125+0.350)+1.4×4.500=29.670kN/m2;

梁底支撑根数为n,立杆梁跨度方向间距为a,梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N。

经过连续梁的计算得到:

支座反力RA=RB=4.024kN;

最大弯矩Mmax=0.91kN.m;

最大挠度计算值Vmax=1.293mm;

最大应力σ=0.91×106/5080=179.173N/mm2;

支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值179.173N/mm2小于支撑钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!

八、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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,根据前面计算结果得到R=4.024kN;

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

九、立杆的稳定性计算:

1.梁两侧立杆稳定性验算:

水平钢管的最大支座反力:N1=4.024kN;

脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×3.9=0.604kN;

房管处楼房施工组织设计楼板钢筋混凝土自重荷载:

N=4.024+0.604+0.283+2.066=6.977kN;

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;

Lo/i=2945.25/15.8=186;

H大绿洲水暖施工方案(40P).doc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=0.207;

钢管立杆受压应力计算值;σ=6976.938/(0.207×489)=68.926N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=68.926N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

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