建筑工程施工技术之模板工程施工方案
本方案采用在顶板下一层处搁置双槽钢或工字钢做龙骨支承支顶,使支撑高度控制在4.5m以内,详见下图:
第二章、安装方法:
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1、槽钢或工字钢龙骨安装前需搭设满堂脚手架至操作面,并做好临边防护。
2、用塔吊将槽钢或工字钢龙骨吊到满堂脚手架操作面,按附图位置进行就位安装、点焊条固定。
3、槽钢或工字钢龙骨拆除:
用人工将工字钢龙骨拆除后搬至露台用塔吊吊下。 4、安全及其它注意事项详见模板专项施工方案 第三章、计算书
第一节、楼梯间上空板模板(碗扣式)计算书
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称 新浇混凝土楼板边长L(m) 楼梯间顶板m 5.6 新浇混凝土楼板板厚(mm) 新浇混凝土楼板边宽B(m) 150 4 二、荷载设计
当计算模板和小梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算模板和小梁时的集中荷载(kN) 施工人员及设备荷载标准值Q1k 当计算主梁时的均布活荷载(kN/m) 当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m) 面板 面板及小梁 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m) 楼板模板 模板及其支架 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m) 钢筋自重标准值G3k(kN/m) 3322222.5 2.5 1.5 1 0.1 0.3 0.5 0.75 24 1.1 2 / 16
基本风压ω0(kN/m) 风荷载标准值ωk(kN/m) 220.45 0.9 0.8 0.32 风压高度变化系数μz 风荷载体型系数μs 三、模板体系设计
模板支架高度(m) 立柱纵向间距la(mm) 立柱横向间距lb(mm) 水平拉杆步距h(mm) 立柱布置在混凝土板域中的位置 立柱距混凝土板短边的最近距离(mm) 立柱距混凝土板长边的最近距离(mm) 主梁布置方向 小梁间距(mm) 小梁距混凝土板短边的距离(mm) 小梁悬挑端计算长度(mm) 4 900 900 1800 自定义 100 200 平行楼板长边 250 50 200,200 设计简图如下:
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模板设计平面图
搁 置 槽 钢 或 工 字 钢 4 / 16
模板设计立面图
四、面板验算
模板类型 模板抗弯强度设计值[f](N/mm) 2覆面木胶合板 15 模板厚度(mm) 模板弹性模量E(N/mm) 218 10000 根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1\"面板可按简支跨计算\"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。计算简图如下:
W=bh2/6=1000×18×18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×18×18×18/12=486000mm4 1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.15)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.15)+1.4×0.7×2.5] ×1=7.32kN/m q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[7.32×0.252/8,0.11×0.252/8+3.15×0.25/4]=0.2kN·m; σ=Mmax/W=0.2×106/54000=3.66N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
q=(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.15)×1=3.86kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×3.86×2504/(384×10000×486000)=0.04mm≤[ν]=l/400=250/400=0.62mm 满足要求!
五、小梁验算
小梁类型 小梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 小梁弹性模量E(N/mm) 22方木 15.44 9350 小梁材料规格(mm) 小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 小梁截面抵抗矩W(cm) 3250×100 1.78 83.33 5 / 16 小梁截面惯性矩I(cm) 4416.67 因[B/lb]取整=[4000/900]取整=4,按四等跨连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为200mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+
(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.15)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.15)+1.4×0.7×2.5]×0.25=1.89kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.15)×0.25=1.1kN/m q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.25=0.79kN/m
M1=0.077q1静L2+0.1q1活L2=0.077×1.1×0.92+0.1×0.79×0.92=0.13kN·m q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.25=0.08kN/m p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN/m
M2=0.077q1静L2+0.21pL=0.077×1.1×0.92+0.21×3.15×0.9=0.66kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[1.89×0.22/2,0.08×0.22/2+3.15×0.2]=0.63kN·m Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.13,0.66,0.63]=0.66kN·m σ=Mmax/W=0.66×106/83330=7.97N/mm2≤[f]=15.44N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×1.1×0.9+0.62×0.79×0.9=1.04kN V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.08×0.9+0.681×3.15=2.19kN
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V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[1.89×0.2,0.08×0.2+3.15]=3.17kN Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.04,2.19,3.17]=3.17kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.17×1000/(2×100×50)=0.95N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.15)×0.25=1.02kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×1.02×9004/(100×9350×4166700)=0.11mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=1.02×2004/(8×9350×4166700)=0.01mm≤[ν]=l1/400=200/400=0.5mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型 可调托座内主梁根数 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁截面惯性矩I(cm) 42钢管 2 205 12.19 主梁材料规格(mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm) 主梁截面抵抗矩W(cm) 322Ф48×3.5 206000 125 5.08 因主梁2根合并,则抗弯、抗剪、挠度验算荷载值取半。 1、小梁最大支座反力计算 Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,
1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.15)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.15)+1.4×0.7×1.5]×0.25=1.63kN/m
q1静=0.9×1.35×(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×0.15)×0.25=1.3kN/m q1活=0.9×1.4×0.7×Q1k×b =0.9×1.4×0.7×1.5×0.25=0.33kN/m q2=(G1k+ (G3k+G2k)×h ) ×b=(0.5+(1.1+24)×0.15)×0.25=1.07kN/m 承载能力极限状态
按四跨连续梁,R'max=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×1.3×0.9+1.223×0.33×0.9=1.7kN 按悬臂梁,R1=1.63×0.2=0.33kN R=max[R'max,R1]/2=0.85kN;
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同理,R'=0.51kN,R''=0.51kN 正常使用极限状态
按四跨连续梁,R'max=1.143q2L=1.143×1.07×0.9=1.1kN 按悬臂梁,R1=Rmaxl=1.1×0.2=0.22kN R=max[R'max,R1]/2=0.55kN; 同理,R'=0.33kN,R''=0.33kN 2、抗弯验算 计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.28×106/5080=55.85N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 3、抗剪验算
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主梁剪力图(kN)
τmax=2Vmax/A=2×1.86×1000/489=7.61N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 4、挠度验算
主梁变形图(mm)
跨中νmax=0.35mm≤[ν]=900/400=2.25mm 悬挑段νmax=0.07mm≤[ν]=50/400=0.12mm 满足要求!
七、立柱验算
钢管类型 立柱截面回转半径i(mm) 立柱抗弯强度设计值[f](N/mm) 2Ф48×3.5 15.8 205 立柱截面面积A(mm) 立柱截面抵抗矩W(cm) 32489 5.08 λ=h/i=1800/15.8=113.92≤[λ]=150 满足要求! 查表得,φ=0.54
Mw=0.92×1.4×ωk×La×h2/10=0.92×1.4×0.32×0.9×1.82/10=0.11kN·m
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Nw=0.9×[1.2×(G1k+(G2k+G3k)×0.15)+1.4×(Q1k+Mw/Lb)]×max[0.1+La/2,La]×max[0.1+Lb/2,Lb]=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.15)+1.4×(1+0.11/0.9)]×max[0.1+0.9/2,0.9]×max[0.1+0.9/2,0.9]=5.09kN
f= Nw/(φA)+ Mw/W=5091.82/(0.54×489)+0.11106/5080=40.23N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 斜杆计算:
W=ωk×lb×h=0.32×0.9×1.8=0.52kN;
Ws=(h2+la2)1/2/la×W=(1.8×1.8+0.9×0.9)1/2/0.9×0.52=1.17kN≤8kN; 斜杆验算满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN) 30 按上节计算可知,可调托座受力N=5.09kN≤[N]=30kN
满足要求!
第二节、搁置主梁验算计算书
一、基本参数
主梁布置方式 主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 普通主梁 平铺在楼板上 20 C30 主梁间距(mm) 锚固点设置方式 主梁长度Lx(mm) 主梁左侧外锚固点到建筑物边缘的距离a1(mm) 主梁右侧外锚固点到建筑物边缘的距0 离a2(mm) 主梁右侧建筑物内锚固长度Lm2(mm) 900 主梁左侧建筑物内锚固长度Lm1(mm) 900 900 压环钢筋 6000 100 二、荷载布置参数
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支撑件上下固定点支撑件上下固定点距主梁左侧外锚固支撑点号 支撑方式 点水平距离(mm) L1(mm) 1 2 3 4 左上拉 左下撑 右下撑 右上拉 300 1600 2700 3900 0 3300 300 600 L2(mm) 0 0 0 0 否 否 否 否 的垂直距离的水平距离是否参与计算
各排立杆传至梁上荷载作用点号 F(kN) 1 2 3 4 5 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 离(mm) 300 1200 2100 3000 3900 900 900 900 900 900 各排立杆距主梁左侧外锚固点水平距主梁间距la(mm) 附图如下:
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平面图
立面图
三、主梁验算
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主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm) 主梁自重标准值gk(kN/m) 4工字钢 16号工字钢 1130 0.205 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 22321 26.1 141 205 206000 2主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm) 170 q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m 第1排:F1=F1/nz=5.2/1=5.2kN 第2排:F2=F2/nz=5.2/1=5.2kN 第3排:F3=F3/nz=5.2/1=5.2kN 第4排:F4=F4/nz=5.2/1=5.2kN 第5排:F5=F5/nz=5.2/1=5.2kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=10.1×106/141000=71.66N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求! 2、抗剪验算
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剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=17.93×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=21.19N/mm
2
τmax=21.19N/mm2≤[τ]=170N/mm2 符合要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=3.85mm≤[ν]=l/250=4200/250=16.8mm 符合要求! 4、支座反力计算
R1=-11.11kN,R2=29.27kN,R3=18.1kN,R4=-8.76kN
四、主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:N =[0]/nz=[0]/1=0kN 压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=10.1×106/(1.05×141×103)+0×103/2610=68.25N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求!
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受弯构件整体稳定性分析:
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数: 查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=1.07
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.81。 σ = Mmax/(φbWx)=10.1×106/(0.81×141×103)=88.86N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求!
五、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 主梁建筑物内锚固长度Lm2(mm) 平铺在楼板上 20 900 锚固点设置方式 主梁建筑物内锚固长度Lm1(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 压环钢筋 900 C30
压环钢筋1
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压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:N =29.27kN 压环钢筋验算:
σ=N/(2A)=2×N/πd2=2×29.27×103/(3.14×202)=46.58N/mm2≤[f]=50N/mm2
注:[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
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