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文檔簡介
1、生態苑一期工程高層轉換層專項施工方案編制: 審核: 批準: 編制單位:XXXX建筑工程有限公司 (章) 二00八年五月二十日目 錄 轉換層工程概況.3u 設計概況.3 u 轉換層框支柱概況.3u 轉換層框支梁概況.3u 轉換層結構板概況.4u 轉換層砼概況.4 轉換層各工序施工流程.5u 結構層各工序施工流程.5 u 施工流水段的劃分.5u 施工時間.6 施工測量.7u 首層樓面控制線及上部結構內控點布置.7 u 首層軸線、柱及梁邊線.7u 二層樓面控制線、軸線及柱邊線.7u 高程控制測量.8 轉換層模板施工.9u 模板體系選擇及施工工藝.9 u 樓梯模板支設.10u 高支模設計及驗算.10u
2、 模板驗收.43u 模板拆除.43u 梁板模板支架搭設技術要求.44u 轉換層荷載對首層及以下結構的要求.46 轉換層鋼筋施工.47u 鋼筋抽料、制作的通用要求.47u 鋼筋連接.49u 柱子鋼筋預插、綁扎及焊接.52u 梁鋼筋連接及綁扎.54u 板鋼筋綁扎.56u 鋼筋驗收.56 轉換層砼施工.58u 轉換層砼施工的難度.58u 砼澆搗順序.58u 砼澆搗時的運輸機械.58u 技術要求.59u 施工要求.59 施工安全注意事項.62高層轉換層專項施工方案轉換層工程概況生態苑一期高層工程(1#3#樓)轉換層層高(9.55m)較高,框支柱、框支梁、框架梁的截面較大,樓層板厚度(0.2m)較厚,對
3、模板制安、鋼筋制綁及砼澆搗具有較高的技術要求,為保證工程質量,避免安全事故的發生,為此特編制該方案以指導該工程轉換層安全順利施工!1.1 設計概況:生態苑一期高層工程(13#樓)為“框支-剪力墻”結構,該工程轉換層均設在主體結構二層,在二層上下部的柱截面尺寸、位置均作了較大的變化,在二層上部的大部分柱均為梁上柱。1.2 轉換層框支柱概況:分別設有矩形、長方形、L形、Z字形、U形及工字形等極不規則的形狀,對模板的支設、安裝及加固造成極大的困難??蛑е闹頂嗝娉叽巛^大,鋼筋布置較密。框支柱鋼筋全部為二級鋼,鋼筋直徑為2032。1.3 轉換層框支梁概況:框支梁截面尺寸分別有5002000、6002
4、000、7002000、8002000、11002000、13002250、22501500等??蛑Я嚎缍纫话阍?m、6m、7m等,最大跨度為8.3m??蛑Я轰摻钊繛槿変?,鋼筋直徑為2032??蛑Я旱捉畲蟛糠种挥幸慌牛罅号浣罹鶠閮膳?,梁底部最大配筋為42根32鋼筋??蛑Я好娼畛糠忠话懔褐挥幸慌磐?,其余大梁配筋均為兩排。框支梁腰筋間距均為200mm。1.4 轉換層結構板概況:轉換層結構板100、120、大部分為200。轉換層結構板底、面配筋均為12150。1.5 轉換層砼概況:框支柱砼強度C50,框架柱、花架柱砼強度C30,梁板砼強度C40,砼強度不統一,澆搗難度較大。梁、柱鋼筋多而密,
5、梁截面相對較大。轉換層層高為9.55M,相對較高,給柱砼的澆搗帶來較大困難。板面標高變化較大,給梁板砼的澆搗帶來較大困難。轉換層各工序施工流程2.1 結構層各工序施工流程:首層施工放線首層柱鋼筋制綁及二層框支梁底板模板制安首層柱模板制安首層柱砼澆搗(澆至首層梁底彎錨段底部往下500位置)二層框支梁鋼筋制綁二層框支梁側模制安二層板模制安二層板鋼筋制綁二層剪力墻柱放線定位二層剪力墻柱插筋二層梁板砼澆搗砼養護。施工放線施工流程:首層樓面控制線首層軸線首層柱邊線二層樓面控制線二層軸線二層柱邊線。首層柱施工流程:柱鋼筋制綁柱模制安及加固首層梁底部柱砼澆搗柱模板拆除及砼養護。二層框支梁施工流程:梁模支架搭
6、設及加固梁底板模制安二層框支梁鋼筋制綁梁側板模制安二層梁板砼澆搗砼養護。二層板施工流程:板模支架搭設及加固板模制安板鋼筋制綁二層梁板砼澆搗砼養護。2.2 施工流水段的劃分:本工程轉換層施工段作業按1#3#樓建筑物位置、建筑物間的沉降伸縮縫等劃分為五個施工段,即1#施工段、2#-A施工段、2#-B施工段、3#-A施工段、3#-B施工段。1#樓因在地下室出首層地面后未同2#樓連接,故1#樓獨立劃分為一個施工段施工。2#樓、3#樓分別各在中部設有一條沉降伸縮縫,故2#樓、3#樓劃分為2#-A施工段、2#-B施工段、3#-A施工段、3#-B施工段。施工段的劃分如下圖:2.3 施工時間:按總計劃要求每段
7、在25天內施工完成,具體計劃安排如下:1#樓因只有一個施工段,故只能一個工序一個工序的施工,下一道工序的施工只有待上一工序施工完成后進行。2#、3#樓的施工可以劃分為兩個施工段進行流水施工,當一個工序在最開始施工的施工段上完成后可轉入第二個施工段繼續進行,依此類推,以此避免產生窩工現象。施工測量香蜜湖第一生態苑一期高層工程(13#樓)由于在轉換層上下的結構發生變化,相應在該位置的施工放線也應作一定的調整,為此特編制該章節以指導施工放線工作。3.1 首層樓面控制線及上部結構內控點布置該項工作在首層樓面砼澆搗完畢并可上人后進行。根據基坑四周設置的外控點用全站儀或經緯儀引測放出各控制線,并在砼地面上
8、彈出相應的墨線。按“測量方案”在首層樓面上布置出上部結構的內控點,并按要求作好相應的保護措施。3.2 首層軸線、柱及梁邊線該項工作在首層樓面控制線施測完畢后進行。根據基坑四周引測放出控制線用30m、50M、5m鋼卷尺分別按設計圖紙放出首層軸線,并在砼地面上彈出相應的墨線。根據設計圖紙軸線用5m鋼卷尺施放出各柱邊線,并在砼地面上彈出相應的墨線以作為柱子安裝模板的依據。根據設計圖紙軸線用5m、30m、50M鋼卷尺施放出各梁邊線,并在砼地面上彈出相應的墨線以作為梁支架搭設、加固及梁模板安裝的依據。3.3 二層樓面控制線、軸線、柱邊線該項工作在二層樓面框架梁鋼筋綁扎安裝完畢后進行。根據首層布置的內控點
9、利用相應樓板位置預留的300mm300mm激光傳遞孔引測放出二層樓面控制線,并在相應的梁鋼筋上作出油漆標記。根據二層樓面控制線用5m、30m、50M鋼卷尺引測放出經轉換層變化后的主軸線,并在相應的梁鋼筋位置作出標記。根據二層經轉換變化后的主軸線放出所有截面變化的框架柱、框支柱及需重新預插的梁上柱,并在相應的梁鋼筋位置作出標記。3.4 高程控制測量在該工程開工前將業主方提供的坐標控制點高程引測到施工現場且不受沉降影響的標志物上,用紅油漆作好標記并作為該工程各棟建筑物、構筑物、室內外相對標高及高程控制的依據。在首層樓面板砼澆搗完成后將各建筑物首層+1.000m相對標高引測到框支柱豎筋上,用紅油漆作
10、好標記并作為轉換層框支柱頂面、結構梁、結構板等底、面標高施工的依據。在二層樓面板鋼筋綁扎完畢后,將二層樓面板的板面標高引測到板面控制樁上并作為板面砼澆搗的依據。在二層樓面板砼澆搗前將各建筑物二層+1.000m相對標高引測到剪力墻柱豎筋上,用紅油漆作好標記并作為轉換層框支柱頂面、結構梁、結構板等砼面標高施工的依據。由于部分柱筋為插筋,砼澆搗時還得借助水準儀控制砼澆搗面標高。轉換層模板施工本工程轉換層層高(9.55m)較高;框支柱、框支梁、框架梁的截面較大,形狀不規則;樓層板厚度(0.2m)較厚,對模板制作、安裝及加固具有較高的要求!4.1 模板體系選擇及施工工藝: 主要部位配模方案:序號工程部位
11、模板支撐及加固體系1框支柱九夾板散拼由50100mm木方、483.5mm鋼管、12高強對拉螺栓及相應夾具等組成2 梁板、樓梯九夾板散拼(封閉式樓梯)由50100mm木方、可調節鋼支撐、483.5mm鋼管、碗扣式腳手架組成以及12高強對拉螺栓組成。3電梯井九夾板散拼由50100mm木方、483.5mm鋼管以及碗扣式腳手架組成以及12高強對拉螺栓組成。4梁、柱接頭九夾板散拼由50100mm木方、可調節鋼支撐、483.5mm鋼管以及12高強對拉螺栓組成4.1.2 施工準備對施工班組做詳細的技術交底,對高支模等作專項計算。鋼筋等隱蔽工程檢查合格后,由項目部通知后有關施工人員方可進行墻、梁、柱模板支設。
12、每個施工段內支模順序是:框支柱模板框支梁底模板框支梁側模板樓板模板梁柱接頭。4.1.3 模板施工工藝流程模板施工順序為:支架柱墻模板梁模板頂板模板粱柱頭模板。其中各段施工工藝流程:柱模:放線木模板拼裝第一塊拼裝第二塊背枋條連接螺栓背鋼管調垂直及加固;梁、板模:軸線水平線復核搭設支架支梁底模支梁側模支頂板模驗收。4.2 樓梯模板支設將樓梯底模2釘于傾斜的木楞1上,樓梯的踏步釘在側板10上,并用反扶梯基4、木楞6和頂木5進行加強定位,斜撐7與木楞1成90地支撐樓梯模板、斜撐用木楔固定于木板上。踏步模板采用全封閉,在梯段中間開一個300寬振搗孔,用作加強樓梯砼振搗。在踢步面板支設時,可先將踢面面板1
13、1和踢面板先釘在木楞6上,呈“L”形,然后再釘到側板10上。見下圖:4.3 高支模設計及驗算 工程概況深圳香蜜湖第一生態苑一期高層(13#樓)轉換層層高為9.55m,根據深圳市的有關規定,層高超過4.0米的模板支設即為高支模,必須進行專項的模板及支架設計,以確保施工安全并進行驗算。 模板設計計算的相關參數及計算公式 .1 模板及支撐系統的相關參數本次施工模板支撐系統材料擬采用九夾板、木方、焊接鋼管和對拉螺栓。根據簡明施工計算手冊(第二版)、混凝土結構工程以及相關規范和資料內容, 確定所用材料相關參數如下:模板采用915mm1830mm18mm(寬長厚)九夾板,有關力學計算參數如下:彈性模量E=
14、9.5103N/mm2,抗彎強度fm=13N/mm2,抗剪強度=2.2N/mm2。支撐柱、墻、梁模板的小楞采用50100mm木方,有關力學參數如下:彈性模量E=9.5103N/mm2,抗彎強度fm=13N/mm2,抗剪強度=1.4N/mm2。支撐小楞的鋼管采用雙排483.5mm焊接鋼管, 有關力學計算參數如下:彈性模量E=2.1105N/mm2,抗彎強度f=215N/mm2,抗剪強度=110N/mm2,A=489mm2,I=12.19104mm4,W=5.08103mm3。對拉螺栓采用12高強對拉螺栓(容許拉力達到750N/mm2),螺栓外加PVC套管,經試拉其容許最大拉力N=57KN,其12
15、高強對拉螺栓、螺帽、夾具等見以下兩張圖片(施工時必須強制采用,并不得更換):.2 模板驗算的計算公式柱、墻、梁的側壓力計算公式式中:砼的重力密度,取25kN/m3;t新澆砼的初凝時間,取200/(T+15),取4h;T砼的入模溫度,取25;V砼的澆筑速度,取10m/h;H砼側壓力計算位置處至新澆砼頂面總高度,柱取5m;墻取3.5m;梁取2m;1外加劑影響修正系數,取1.2;2砼坍落度影響修正系數,取1.15。 柱模板的設計計算.1 相關參數資料及荷載計算 根據工程實際情況,本次設計選用KZZ1為計算對象,2棟、3棟(2-23)、(2-30)/(2-N)軸處KZZ1:800mm2500mm955
16、0mm(寬長高)柱模板基本參數 柱模板的截面寬度 B=800mm,B方向對拉螺栓2道, 柱模板的截面高度 H=2500mm,H方向對拉螺栓6道, 柱模板的計算高度 L = 7700mm, 柱箍間距計算跨度 d = 500mm。 柱模板豎楞截面寬度50mm,高度100mm,間距150mm。 柱箍采用圓鋼管483.5,每道柱箍2根鋼箍,間距400mm。 柱箍是柱模板的橫向支撐構件,其受力狀態為受彎桿件,應按受彎桿件進行計算。 柱模板計算簡圖.2 柱模板荷載標準值計算強度驗算要考慮新澆砼側壓力和傾倒砼時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆砼側壓力。新澆砼側壓力計算:根據前述公式參數計算得出新澆砼側壓力標準
17、值 F1=96.01kN/m2 實際計算中采用新澆砼側壓力標準值 F1=96.01kN/m2 傾倒砼時產生的荷載標準值 F2= 3kN/m2。 .3 柱模板面板的計算面板直接承受模板傳遞的荷載,應該按照均布荷載下的三跨連續梁計算,計算如下: 面板計算簡圖面板強度計算 支座最大彎矩計算公式: 跨中最大彎矩計算公式: 其中: q強度設計荷載(kN/m); q=(1.285.87+1.43)0.4=42.9kN/m d豎楞的距離,d=150mm; 面板截面抵抗矩 W=4001818/6=21600mm3 經過計算得到=M/W =0.097106/21600=4.469N/mm2 面板的計算強度小于1
18、5N/mm2,滿足要求!抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q=0.6qd 截面抗剪強度必須滿足: T=3Q/2bhT 其中:最大剪力 Q=0.60.1542.898=3.86kN 截面抗剪強度計算值 T=33861/(240018)=0.804N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.4N/mm2 面板的抗剪強度計算滿足要求!面板撓度計算 最大撓度計算公式: 其中 q砼側壓力的標準值,q=85.870.4=34.348kN/m; E面板的彈性模量,取6000N/mm2; I面板截面慣性矩I=400181818/12=194400mm4; 經過計算得到v=0.677(85.870.4)1504/
19、(1006000194400)=0.101mm v面板最大允許撓度,v=150/250 = 0.6mm; 面板的最大撓度滿足要求!.4 豎楞方木的計算豎楞木方直接承受模板傳遞的荷載,應該按照均布荷載下的三跨連續梁計算,計算如下 豎楞木方計算簡圖 豎楞木方的計算寬度取 BH 兩方向最大間距0.153m。 荷載計算值 q =1.2960.153+1.430.153=18.283kN/m按照三跨連續梁計算,最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下: 均布荷載 q = 9.142/0.5=18.283kN/m 最大彎矩 M = 0.1ql2 最大剪力 Q=0.60.518.
20、283=5.485kN 最大支座力 N=1.10.518.283=10.056kN 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 51010/6 = 83.33cm3; I = 5101010/12 = 416.67cm4;抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.457106/83333.3=5.49N/mm2 抗彎計算強度小于17.0N/mm2,滿足要求!抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q=0.6ql 截面抗剪強度必須滿足: T=3Q/2bh T 截面抗剪強度計算值 T=35485/(250100)=1.645N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.7N/mm2 抗剪強度計算滿足要求
21、!撓度計算 最大變形 v=0.67715.2365004/(10095004166666.8)=0.163mm 最大撓度小于500/250,滿足要求!.5 B方向柱箍的計算 豎楞木方傳遞到柱箍的集中荷載 P=(1.296+1.43)0.1250.5=7.46kN 柱箍按照集中荷載作用下的連續梁計算。 集中荷載P取木方傳遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管變形圖(mm) 支撐鋼管剪力圖(kN) 經過連續梁的計算得到: 最大變形 vmax=0.121mm 最大支座力 Qmax=21.454kN 抗彎計算強度 f=0.717106/10160000=70.57N/mm2 支
22、撐鋼管的抗彎計算強度小于205N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于400/150與10mm,滿足要求!.6 B方向對拉螺栓的計算 計算公式: NN=fA 其中 N對拉螺栓所受的拉力; A對拉螺栓有效面積 (mm2); f對拉螺栓的抗拉強度設計值,取750N/mm2; 對拉螺拴的強度要大于最大支座力17.17kN。 經計算B方向采用12高強螺栓達到受力要求!.7 H方向柱箍的計算 豎楞木方傳遞到柱箍的集中荷載P=(1.296+1.43)0.1530.5=9.14kN 柱箍按照集中荷載作用下的連續梁計算。 集中荷載P取木方傳遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m)支撐鋼管變形
23、圖(mm) 支撐鋼管剪力圖(kN) 經過連續梁的計算得到: 最大變形 vmax=0.121mm 最大支座力 Qmax=21.454kN 抗彎計算強度 f=0.717106/10160000=70.57N/mm2 支撐鋼管的抗彎計算強度小于205N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于400/150與10mm,滿足要求!.8 H方向對拉螺栓的計算 計算公式: NN = fA 其中 N對拉螺栓所受的拉力; A對拉螺栓有效面積 (mm2); f12高強對拉螺栓,容許拉力達到750N/mm2; 經計算H方向采用12高強螺栓達到受力要求!.9 柱模板小結具體結構詳見“柱模板結構圖”及支撐系統:模板
24、:915183018mm(寬長厚)九夾板內楞:501004000(長)木方,間距為150mm外楞:雙排483.5mm焊接鋼管,間距沿豎向中下部500,中上部500mm。M12高強對拉螺栓:豎向中距500,水平向中距400420mm,距柱邊統一為200mm。 墻模板的設計計算根據工程實際情況,本次設計選用2棟核心筒(2-13)、(2-40)/(2-A)(2-D)軸500厚剪力墻為計算對象。.1 墻模板基本參數墻模板的背部支撐由兩層龍骨(木楞或鋼楞)組成,直接支撐模板的龍骨為次龍骨,即內龍骨;用以支撐內層龍骨為外龍骨,即外龍骨組裝成墻體模板時,通過穿墻螺栓將墻體兩片模板拉結,每個穿墻螺栓成為外龍骨
25、的支點。模板面板厚度h=18mm,彈性模量E=7500N/mm2,抗彎強度f=17N/mm2。內楞采用方木,截面50100mm,每道內楞1根方木,間距150mm。外楞采用圓鋼管483.5,每道外楞2根鋼楞,間距400mm。穿墻螺栓水平距離400mm,穿墻螺栓豎向距離400mm,直徑M12高強對拉螺栓, 螺栓外加PVC套管。 墻模板組裝示意圖.2 墻模板荷載標準值計算強度驗算要考慮新澆砼側壓力和傾倒砼時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆砼側壓力。新澆砼側壓力計算: 根據前述公式參數計算得出新澆砼側壓力標準值 F1=85.87kN/m2 實際計算中采用新澆砼側壓力標準值 F1=85.87kN/m2 倒
26、砼時產生的荷載標準值 F2=4kN/m2。.3 墻模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小, 按支撐在內楞上的三跨連續梁計算。 面板計算簡圖強度計算: =M/W f 其中:面板的強度計算值(N/mm2); M面板的最大彎距(N.mm); W面板的凈截面抵抗矩,W=401.81.8/6=21.6cm3; f面板的強度設計值(N/mm2)。 M=ql2/10 其中: q作用在模板上的側壓力,它包括: 新澆砼側壓力設計值,q1=1.20.485.87=41.22kN/m; 傾倒砼側壓力設計值,q2=1.40.44=2.24kN/m; l計算跨度
27、(內楞間距),l=150mm; 面板的強度設計值f=17N/mm2; 經計算得到,面板的強度計算值4.527N/mm2; 面板的強度驗算 f,滿足要求!撓度計算: v=0.677ql4/100EIv=l/250 其中 q作用在模板上的側壓力,q=34.35N/mm; l計算跨度(內楞間距),l=150mm; E面板的彈性模量,E=7500N/mm2; I面板的截面慣性矩,I=401.81.81.8/12=19.44cm4; 面板的最大允許撓度值,v=0.6mm; 面板的最大撓度計算值, v=0.081mm; 面板的撓度驗算 vv,滿足要求!.4 墻模板內外楞的計算內楞(木或鋼)直接承受模板傳遞
28、的荷載,通常按照均布荷載的三跨連續梁計算。本算例中,龍骨采用木楞,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=51010/6=83.33cm3; I=5101010/12=416.67cm4; 內楞計算簡圖內楞強度計算:=M/Wf 其中 內楞強度計算值(N/mm2); M內楞的最大彎距(N.mm); W內楞的凈截面抵抗矩; f內楞的強度設計值(N/mm2)。 M=ql2/10 其中 q作用在內楞的荷載,q=(1.285.87+1.44)0.15=16.3kN/m; l內楞計算跨度(外楞間距),l = 400mm; 內楞強度設計值f=13N/mm2; 經計算得到,內楞的強度計算值3.129N/mm2
29、; 內楞的強度驗算f,滿足要求!內楞的撓度計算 v= 0.677ql4/100EIv=l/250 其中 E內楞的彈性模量,E=9500N/mm2; 內楞的最大允許撓度值,v=1.6mm; 內楞的最大撓度計算值, v=0.056mm; 內楞的撓度驗算 vv,滿足要求!外楞(木或鋼)承受內楞傳遞的荷載,按照集中荷載下的三跨連續梁計算。 本算例中,外龍骨采用鋼楞,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 外鋼楞的規格: 圓鋼管483.5; 外鋼楞截面抵抗矩 W=5.08cm3; 外鋼楞截面慣性矩 I=12.19cm4; 外楞計算簡圖外楞強度計算: = M/Wf 其中 外楞強度計算值(N/mm2); M外楞
30、的最大彎距(N.mm); W外楞的凈截面抵抗矩; f外楞的強度設計值(N/mm2)。 M=0.175Pl 其中 P作用在外楞的荷載,P=(1.285.87+1.44)0.40.4=17.38kN; l外楞計算跨度(對拉螺栓水平間距),l=400mm; 外楞強度設計值f=205N/mm2; 經計算得到,外楞的強度計算值119.765N/mm2; 外楞的強度驗算f,滿足要求!外楞的撓度計算: v=1.146Pl3/100EIv=l/400 其中 E外楞的彈性模量,E=210000N/mm2; 外楞的最大允許撓度值,v=1mm; 外楞的最大撓度計算值, v=0.197mm; 外楞的撓度驗算 vv,滿
31、足要求!.5 穿墻螺栓的計算 計算公式: NN=fA 其中 N穿墻螺栓所受的拉力; A穿墻螺栓有效面積 (mm2); f穿墻螺栓的抗拉強度設計值,取750N/mm2; 穿墻螺栓的直徑(mm): 12 穿墻螺栓有效直徑(mm): 10 穿墻螺栓有效面積(mm2): A=76 穿墻螺栓最大容許拉力值(kN): N=57 穿墻螺栓所受的最大拉力(kN): N=13.739 穿墻螺栓強度驗算滿足要求!.6 墻模板小結具體結構詳見“墻體模板結構圖” 墻體模板及支撐系統。模板:915183018mm(寬長厚)九夾板內楞:50100mm木方,間距為150mm外楞:雙排483.5mm焊接鋼管,間距沿豎向中下部
32、400,中上部500mm。M12高強對拉螺栓:中下部豎向及水平向中距500,中上部豎向500mm,距柱邊統一為200mm。 梁模板的設計計算本工程框支梁截面尺寸分別有5002000、6002000、7002000、8002000、11002000、13002250、22501500等梁,在設計計算中應分別以以上截面尺寸進行驗算,最后確定出相應的設計數據,設計中擬采用下列數據:支架立桿:采用483.5mm焊接鋼管,管頂設可調節的頂絲撐,對5008002000梁設四根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為450450;對11002000、13002250梁設五根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為450450;22
33、501500梁設七根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為450450。對拉螺栓:采用12高強對拉螺栓,沿跨度方向的間距均為500;對梁高在1500內梁設3道;對梁高在2000內梁設4道;對梁高超過2000的梁設5道, 螺栓外加PVC套管。梁底木枋:采用501002000木枋,其擱置間距為200mm。梁側木枋:采用501002000木枋,其擱置間距為:對梁高在2000內梁250mm;對梁高超過2000的梁為200mm。梁底側模板:采用915183018mm(寬長厚)九夾板,散支散拆。.1 轉換層梁設計驗算(僅驗算13002250梁木模板與支撐).1.1 梁側模板、穿梁螺栓的計算.1.1.1 梁側模板基本
34、參數計算斷面寬度1300mm,高度2250mm,兩側樓板高度200mm,模板面板采用普通膠合板。內龍骨間距250mm,內龍骨采用50100mm木方,外龍骨采用雙鋼管48mm3.5mm。高強對拉螺栓布置5道,在斷面內水平間距150+400+400+450+450mm,斷面跨度方向間距500mm,直徑12mm。 模板組裝示意圖.1.1.2 梁側模板荷載標準值計算 強度驗算要考慮新澆砼側壓力和傾倒砼時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆砼側壓力。新澆砼側壓力計算公式為下式中的較小值: 根據前述公式參數計算得出新澆砼側壓力標準值 F1=50kN/m2 實際計算中采用新澆砼側壓力標準值 F1=50kN/m2
35、倒砼時產生的荷載標準值 F2= 4kN/m2。.1.1.3 梁側模板面板的計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算,面板的計算寬度取2m。 荷載計算值 q=1.2502+1.442=131.2kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=2001.81.8/6=108cm3; I=2001.81.81.8/12=97.2cm4; 計算簡圖 彎矩圖(kN.m) 剪力圖(kN) 變形圖(mm)經過計算得到從左到右各支座力分別為:N1=13.12kN;N2=36.08kN;N3=36.08kN;N4=13.12
36、kN。 最大變形 V=0.5mm抗彎強度計算 經計算得到面板抗彎強度計算值 f=0.8210001000/108000=7.593N/mm2 面板的抗彎強度設計值 f,取15N/mm2; 面板的抗彎強度驗算 ff,滿足要求!抗剪計算 截面抗剪強度計算值 T=319680/(2200018)=0.82N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.4N/mm2 抗剪強度驗算 TT,滿足要求!撓度計算 面板最大撓度計算值 v=0.476mm 面板的最大撓度小于250/250,滿足要求!.1.1.4 梁側模板內龍骨的計算 內龍骨直接承受模板傳遞的荷載,通常按照均布荷載連續梁計算。 內龍骨均布荷載按照面板最大
37、支座力除以面板計算寬度得到。 q=36.08/2=18.04kN/m 內龍骨按照均布荷載下多跨連續梁計算。 內龍骨計算簡圖 內龍骨彎矩圖(kN.m) 內龍骨變形圖(mm) 內龍骨剪力圖(kN) 經過計算得到最大支座 F=8.025kN 經過計算得到最大變形 V=0.1mm 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=51010/6=83.33cm3; I=5101010/12=416.67cm4;內龍骨抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.360106/83333.3=4.32N/mm2 內龍骨的抗彎計算強度小于17N/mm2,滿足要求!內龍骨抗剪計算 截面抗剪強度必須滿足: T=3Q/2
38、bhT 截面抗剪強度計算值 T=34199/(250100)=1.26N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.7N/mm2 內龍骨的抗剪強度計算滿足要求!內龍骨撓度計算 最大變形 v =0.1mm 內龍骨的最大撓度小于450/250,滿足要求!.1.1.5 梁側模板外龍骨的計算 外龍骨承受內龍骨傳遞的荷載,按照集中荷載下連續梁計算。 外龍骨按照集中荷載作用下的連續梁計算。 集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管變形圖(mm) 支撐鋼管剪力圖(kN)經過連續梁的計算得到: 最大變形 vmax=0.231mm 最大支座力 Qmax=17.253kN
39、 抗彎計算強度 f=0.702106/10160000.0=69.09N/mm2 支撐鋼管的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!.1.1.6 對拉螺栓的計算 計算公式: NN=fA 其中 N對拉螺栓所受的拉力; A對拉螺栓有效面積 (mm2); f對拉螺栓的抗拉強度設計值,取750N/mm2; 對拉螺栓的直徑(mm): 12 對拉螺栓有效直徑(mm): 10 對拉螺栓有效面積(mm2): A=76 對拉螺栓最大容許拉力值(kN): N=57 對拉螺栓所受的最大拉力(kN): N=16.756 對拉螺栓強度驗算滿足要求!.1.2 1300*2250梁支撐架立桿、梁底模板、木枋、立桿頂
40、托梁等的計算.1.2.1 基本參數高支撐架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)。 模板支架搭設高度為7.45米,基本尺寸為:梁截面 BD=1300mm2250mm,梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.45米,立桿的步距 h=1.5米,梁底增加5道承重立桿。梁頂托采用100100mm木方。 圖1 梁模板支撐架立面簡圖 計算中考慮梁兩側部分樓板砼荷載以集中力方式向下傳遞。 集中力大小為F=1.2250.20.50.2=0.6kN。.1.2.2 模板面板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算。 靜荷載標準值 q1=252.25
41、1.3+0.351.3=73.58kN/m 活荷載標準值 q2=(2+2)1.3=5.2kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=1301.81.8/6=70.20cm3; I=1301.81.81.80/12=63.18cm4;抗彎強度計算:f=M /Wf 其中 f面板的抗彎強度計算值(N/mm2); M面板的最大彎距(N.mm); W面板的凈截面抵抗矩; f面板的抗彎強度設計值,取15N/mm2; M=0.1ql2 其中 q荷載設計值(kN/m); 經計算得到M=0.1(1.273.58+1.45.2)0.20.2=0.382kN
42、.m 經計算得到面板抗彎強度計算值f=0.38210001000/70200=5.446N/mm2 面板的抗彎強度驗算 ff,滿足要求!抗剪計算:T=3Q/2bhT 其中最大剪力 Q=0.6(1.273.58+1.45.2)0.2=11.469kN 截面抗剪強度計算值T=314336/(2130018)=0.919N/mm2 截面抗剪強度設計值T=1.4N/mm2 抗剪強度驗算 TT,滿足要求!撓度計算:v=0.677ql4/100EIv=l/250 面板最大撓度計算值 v=311469/(2130018)=0.735mm 面板的最大撓度小于200/250,滿足要求!.1.2.3 梁底支撐木方
43、的計算.1.2.3.1 梁底木方計算 作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等,荷載的計算:鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1=252.250.2=11.25kN/m 模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.350.2(22.250+1.3)/1.3=0.312kN/m 活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN):經計算得到,活荷載標準值 P1=(2+2)1.30.2=1.04kN 均布荷載 q=1.211.25+1.20.312=13.875kN/m 集中荷載 P=1.41.04=1.456kN 木方計算簡圖 木方彎矩圖(kN.m) 木方變形圖(mm) 木方剪力圖(kN)經過計
44、算得到從左到右各支座力分別為:N1=1.317kN;N2=6.315kN;N3=5.429kN;N4=6.315kN;N5=1.317kN。 經過計算得到最大彎矩 M=0.244kN.m 經過計算得到最大支座 F=6.315kN 經過計算得到最大變形 V=0.1mm 截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=51010/6=83.33cm3; I=5101010/12=416.67cm4;木方抗彎強度計算 抗彎計算強度f=0.244106/83333.3=2.93N/mm2 木方的抗彎計算強度小于17N/mm2,滿足要求!木方抗剪計算 截面抗剪強度必須滿足: T=3Q/2bhT 截面抗剪強度計算
45、值T=33.445/(250100)=1.034N/mm2 截面抗剪強度設計值T=1.7N/mm2 木方的抗剪強度計算滿足要求!木方撓度計算 最大變形 v=0.1mm 木方的最大撓度小于450/250,滿足要求!.1.2.3.2 梁底頂托梁計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續梁計算。 均布荷載取托梁的自重 q=0.096kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁變形圖(mm) 托梁剪力圖(kN) 經過計算得到最大彎矩 M=0.612kN.m 經過計算得到最大支座 F=15.744kN 經過計算得到最大變形 V=0.1mm 頂托梁的截面力學參數為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W
46、分別為: W=101010/6=166.67cm3; I=10101010/12=833.33cm4;頂托梁抗彎強度計算 抗彎計算強度f=0.612106/166666.7=3.67N/mm2 頂托梁的抗彎計算強度小于17.0N/mm2,滿足要求!頂托梁抗剪計算 截面抗剪強度必須滿足: T = 3Q/2bh T 截面抗剪強度計算值T=33445/(2100100)=0.517N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.7N/mm2 頂托梁的抗剪強度計算滿足要求!頂托梁撓度計算 最大變形 v=0.1mm 頂托梁的最大撓度小于450/250,滿足要求!.1.2.4 扣件抗滑移的計算縱向或橫向水平桿與立
47、桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范): RRc 其中 Rc扣件抗滑承載力設計值,取8kN; R縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;上部荷載沒有通過縱向或橫向水平桿傳給立桿,無需計算。 .1.2.5 立桿的穩定性計算立桿的穩定性計算公式 其中 N立桿的軸心壓力設計值,它包括: 橫桿的最大支座反力 N1=15.74kN (已經包括組合系數1.4) 腳手架鋼管的自重N2=1.20.1397.7=1.288kN N=15.744+1.288=17.032kN 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到; i計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i=1.58 A立桿凈截面面積 (
48、cm2); A=4.89 W立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=5.08 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2); f鋼管立桿抗壓強度設計值,f=205N/mm2; l0計算長度 (m); 如果完全參照扣件式規范不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算 l0=k1uh (1) l0=(h+2a) (2) k1計算長度附加系數,按照表1取值為1.185; u計算長度系數,參照扣件式規范表;u=1.70 a立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a=0.30m; 公式(1)的計算結果:=176.71N/mm2,立桿的穩定性計算 f,滿足要求! 公式(2)的計算結果:=90.13N/mm2,立桿的
49、穩定性計算 f,滿足要求! 如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算 l0=k1k2(h+2a) (3) k2計算長度附加系數,按照表2取值為1.01;公式(3)的計算結果:=125.74N/mm2,立桿的穩定性計算f,滿足要求!.2 梁模板總結經驗算,對梁模板的所有假定均滿足荷載,并可作為施工的依據!具體為:支架立桿:采用483.5mm焊接鋼管,管頂設可調節的頂絲撐,對5008002000梁設四根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為450450;對11002000、13002250梁設五根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為450450;22501500梁設七根立桿支柱,立桿縱橫向間距均為4504
50、50。對拉螺栓:采用12高強對拉螺栓,沿梁跨度方向的間距均為500;對梁高在12001500內梁設3道,從梁底部往上部尺寸分別為200,400,450;對梁高在2000內梁設4道,從梁底部往上部尺寸分別為200,400,450,500;對梁高超過2000的梁設5道,從梁底部往上部尺寸分別為150,400,400,450,450。12高強對拉螺栓外加PVC套管。梁底木枋:采用501002000木枋,其擱置間距為200mm。梁側木枋:采用501002000木枋,其擱置間距為:對梁高在2000內梁250mm;對梁高超過2000的梁為200mm。梁底、側面模板:采用915183018mm(寬長厚)九夾
51、板,散支散拆。 板模板的設計計算 該工程轉換層最大板厚200mm,憑施工經驗假定如下,并作相應的驗算,當驗算合格后,方可作為施工的依據:模板:915183018mm九夾板,散支散拆。小楞:50100mm木方,間距為300mm大楞:483.5mm焊接鋼管,間距為900mm立柱:483.5mm焊接鋼管,間距為900900mm。.1 相關荷載參數高支撐架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)。模板支架搭設高度為8.8米,搭設尺寸為:立桿的縱距 b=0.9米,立桿的橫距 l=0.9米,立桿的步距 h=1.50米。采用的鋼管類型為483.5。 圖 樓板支撐架立面簡圖圖
52、樓板支撐架立桿穩定性荷載計算單元.2 模板面板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算。 靜荷載標準值 q1=250.20.9+0.350.9=4.815kN/m 活荷載標準值 q2=(2+2)0.9=3.6kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=901.81.8/6=48.6cm3; I=901.81.81.8/12=43.74cm4;抗彎強度計算: f=M/Wf 其中 f面板的抗彎強度計算值(N/mm2); M面板的最大彎距(N.mm); W面板的凈截面抵抗矩; f面板的抗彎強度設計值,取15N
53、/mm2; M=0.100ql2 其中 q荷載設計值(kN/m); 經計算得到面板抗彎強度計算值 f=0.09710001000/48600=2.003N/mm2 面板的抗彎強度驗算 ff,滿足要求!抗剪計算: T=3Q/2bhT 其中最大剪力 Q=0.6(1.24.815+1.43.6)0.3=1.947kN 截面抗剪強度計算值 T=31947/(290018)=0.18N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.40N/mm2 抗剪強度驗算 T T,滿足要求!撓度計算:v=0.677ql4/100EIv=l/250 面板最大撓度計算值 v=0.6778.4153004/(10075004374
54、00)=0.141mm 面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!.3 支撐木方的計算 木方按照均布荷載下三跨連續梁計算。.3.1 荷載的計算鋼筋混凝土板自重(kN/m) q11=250.20.3=1.5kN/m: 模板的自重線荷載(kN/m):q12=0.350.3=0.105kN/m 活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN/m): 經計算得到,活荷載標準值 q2=(2+2)0.3=1.2kN/m 靜荷載 q1=1.21.5+1.20.105=1.926kN/m 活荷載 q2=1.41.2=1.68kN/m.3.2 木方的計算按照三跨連續梁計算,最大彎矩考慮為靜荷載與活荷
55、載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下: 均布荷載 q=3.245/0.9=3.606kN/m 最大彎矩 M=0.1ql2 最大剪力 Q=0.60.93.606=1.947kN 最大支座力 N=1.10.93.606=3.57kN 截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W=51010/6 = 83.33cm3; I=5101010/12=416.67cm4;木方抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.292106/83333.3=3.51N/mm2 木方的抗彎計算強度小于17N/mm2,滿足要求!木方抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q=0.6ql 截面抗剪強度必須滿足: T=3Q/2bhT
56、截面抗剪強度計算值 T=31947/(250100)=0.584N/mm2 截面抗剪強度設計值 T=1.70N/mm2 木方的抗剪強度計算滿足要求!木方撓度計算 最大變形 v =0.6772.8059004/(10095004166666.8)=0.315mm 木方的最大撓度小于900.0/250,滿足要求!.4 橫向支撐鋼管計算 橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續梁計算。 集中荷載P取木方支撐傳遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管變形圖(mm) 支撐鋼管剪力圖(kN) 經過連續梁的計算得到: 最大彎矩 Mmax 最大變形 vmax=1.984mm 最大支座力 Qm
57、ax=11.662kN 抗彎計算強度 f=0.857106/5080.0=168.66N/mm2 支撐鋼管的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!.5 扣件抗滑移的計算縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設計值,取8kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值; 計算中R取最大支座反力,R=11.66kN當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8kN;雙扣件在20kN的荷載下會滑動,
58、其抗滑承載力可取12kN。為防止板下支架滑移,應將板下支架頂部水平受力桿底部采用雙扣件抗滑。 .6 立桿的穩定性計算荷載標準值.6.1 靜荷載標準值包括以下內容:腳手架鋼管的自重(kN):NG1 = 0.1298.750=1.130kN,鋼管的自重計算參照扣件式規范附錄A 雙排架自重標準值,設計人員可根據情況修改。 模板的自重(kN):NG2 = 0.3500.9000.900=0.283kN 鋼筋混凝土樓板自重(kN):NG3 = 25.0000.2000.9000.900=4.050kN .6.2 活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。 經計算得到,活荷載標準值 NQ = (2+
59、2)0.9000.900=3.240kN.6.3 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式:N = 1.2NG + 1.4NQ.7 立桿的穩定性計算 立桿的穩定性計算公式: 其中 N 立桿的軸心壓力設計值,N = 11.09kN; 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到; i 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.58 A 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.89 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 5.08 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2); f 鋼管立桿抗壓強度設計值,f = 205.00N/mm2; l0 計算長度 (m); 如果完全參照扣件式規
60、范不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 計算長度附加系數,按照表1取值為1.185; u 計算長度系數,參照扣件式規范表;u = 1.70 a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.30m; 公式(1)的計算結果: = 115.08N/mm2,立桿的穩定性計算 f,滿足要求! 公式(2)的計算結果: = 58.70N/mm2,立桿的穩定性計算 f,滿足要求! 如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 計算長度附加系數,按照表2取值為1.016; 公式
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