楼板钢管高支撑架施工计算.doc
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1、楼板支模施工方案工程名称:*工程建设单位:*工程监理单位:*有限公司设计单位:*施工单位:*有限公司编制单位:*有限公司编制人:*审核单位:审核人:审批单位:审批人:编制时间: 审批时间:目 录一、工程概况1二、施工准备工作1三、管理架构1四、楼面模板计算书2五、主要项目施工技术措施10六、技术质量保证措施12七、工程进度保证措施14八、安全生产保证措施15九、成本节约措施16十、产品保护措施16十一、文明施工措施16十二、施工图17楼板支模施工方案一、工程概况工程名称:*工程工程地址:*结构类型:框架结构 建筑面积:*平方米层数:*1层 地上:*层 地下:0层二、施工准备工作1、 技术准备组
2、织现场管理人员熟悉、审查施工图纸,编制施工图预算,重点对外壁支模、框架顶板模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习,并将其质量和工艺的要点向作业班组作详细的交底,并做好文字记录。2、 物资准备按照施工方案做好模板结构体系的主要材料计划,根据施工平面图的要求,组织好所需的材料、机具按计划进场,在指定地点,按规定方式进行储存、堆放,确保施工所需。3、 劳动组织准备根据项目经理部架构,按照劳动需要量计划,组织劳动力进场,并对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育,向施工班组、工人进行施工方案、计划和技术交底。并建立、健全各项现场管理制度。三、管理架构本工程工期较短。高支模施工属于关键工序
3、,其施工难度较大,施工过程中的安全问题尤为重要,主要体现在顶板模板的安装及模板支架的强度及稳定性方面,为了安全、优质、高效、如期的完成该模板分项工程,特成立管理小组进行管理。组长: 副组长: 组员: 四、楼面模板计算书楼板模板扣件钢管高支撑架设计方案高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全,供脚手架设计人员参考。基本信息:模板支架搭设高度为8米,搭设
4、尺寸为:立杆的纵距b=1.1米,立杆的横距l=1米,立杆的步距h=1.5米。楼板支撑架立面简图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元简图 采用的钢管类型为513.0。 (一)、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值 q1 =250.151.10.151.1=4.29kN/m 活荷载标准值 q2 =(2+1)1.1=3.3kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W =1.11818/6=59.4cm3; I =1.1183/(1210)=53.46cm4;(1) 抗弯强度计算 f =
5、 M / W f 其中 f 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M 面板的最大弯距(N.mm); W 面板的净截面抵抗矩; f 面板的抗弯强度设计值,取15N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q 荷载设计值(kN/m); 经计算得到 M =0.1(1.24.29 1.43.3)0.252=0.061kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f =0.06110001000/(100059.4=1.027N/mm2 由于面板的抗弯强度1.027小于15N/mm2,所以满足要求! (2)抗剪计算 可以不计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 Q=0.6(1.24.29+1.43.3
6、)0.25=1.465kN 截面抗剪强度计算值 T=31.4651000/(21.5100018)=0.081N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.4N/mm2 由于截面抗剪强度0.081小于1.4N/mm2,所以满足要求。 (3)挠度计算 v = 0.677ql4/100EIv= l/250 面板最大挠度计算值 v =0.6774.290.2541012/(100600053.46104)=0.035 mm 面板的最大挠度0.035小于1,满足要求。 (二)、支撑木方的计算 木方按照均布荷载下连续梁计算。 1、荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 =250.150.25
7、=0.938kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 =0.150.25=0.038kN/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:活荷载标准值 q2 =(2+1)0.25=0.75kN/m 静荷载 q1 =1.2(0.938+0.038)=1.171kN/m 活荷载 q2 =1.40.75=1.05kN/m 2、木方的计算 按照两跨连续梁计算,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: 均布荷载 q =2.221kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.2211.12=0.269kN.m 最大剪力 Q
8、=0.6251.12.221=1.527kN 最大支座力 N=1.11.12.221=2.687kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W =10010010010-3/6=166.667cm3; I =100100310-4/12=833.333cm4; (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.269106/(166.6671000)=1.614N/mm2 木方的抗弯计算强度1.614小于13N/mm2,满足要求。 (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.625ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 截面抗
9、剪强度计算值 T=31.527/(2100100)=0.229N/mm2 截面抗剪强度设计值 T=1.6N/mm2 由于木方的抗剪强度计算值0.229小于1.6,所以满足要求。 (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.677(0.938+0.038)(1.11000)4/(1009500833.333104)=0.122mm 由于木方的最大挠度0.122小于4.4,所以满足要求。 (三)、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。P=2.687L=1L=1L=1支撑钢管计算简图 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=1.007625kN.m
10、 最大支座力 Qmax=8.778429kN 抗弯计算强度 f=1.007625106 /5130=196.418N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度196.418小于205.0N/mm2,满足要求。 支撑钢管的最大挠度2.5926小于4与10mm,满足要求。 (四)、扣件抗滑移的计算 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 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=8.778429kN 单扣件抗滑承载力不满足要求,可以考虑双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40-
11、65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 (五)、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1、静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架钢管的自重(kN):查建筑施工手册P194页,标准值取0.1140; NG1 = 0.114080.912kN (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.1511.1=0.165kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 =250.1511.1=4.125kN 经计算得到,静荷载标准值 NG =0.912+0.
12、165+4.125=5.202kN。 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 = (1+2)11.1=3.3kN 3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ=1.25.202+1.43.3=10.862 (六)、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N =10.862kN; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/I=查表得:0.203; i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i =16.8 A 立杆净截面面积 (cm2); A =452.16 W 立杆净截面抵抗矩(cm3
13、);W =5130 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; l0 计算长度 (m); 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架,由公式计算 l0 = k1uh=3063.375mm k1 计算长度附加系数,按照表1取值为1.167; u 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u =1.75 经计算得: =118.337N/mm2。由此可知:立杆的稳定性计算立杆抗压强度计算值118.337小于立杆抗压强度设计值205.00N/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。 (七)、基础承载力计算
14、 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A;p =217.24N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N =10.862 A 基础底面面积 (m2);A =0.05 fg 地基承载力设计值 (kN/m2);fg =340 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;kc = 1 fgk 地基承载力标准值;fgk =340 由计算得:P=217.24小于fg=340,地基承载力满足要求。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
15、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。 2、立杆步距的设计: 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; c.高支撑架步距以0.9-1.5m为宜,不宜超过1.5m。 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
16、加强层; b.单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3; c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置,四周和中部每10-15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层; 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。 4、剪刀撑的设计: a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑; b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10-15m设置。 5、顶部支撑点的设计: 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,
17、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N12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。 6、支撑架搭设的要求: 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; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7、施工使用的要求: 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
18、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。五、主要项目施工技术措施 1.模板支架的构造要求: a.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。 2.立杆步距的设计: 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
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