金博世纪广场设计方案.docx
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金博世纪广场设计方案
金博世纪广场设计方案
一、工程概况
二、工程名称:
金博世纪广场
三、建设单位:
徐州市金博房地产开发有限公司
四、设计单位:
徐州市民用建设设计研院
五、工程结构:
框架-抗震剪力墙暗柱结构体系,地上27层公寓式办公建筑,地下一层
六、建筑面积:
地上约66071㎡,地下11000㎡,
七、建筑高度:
96.9m
八、建设地点:
徐州市奔腾大道南侧、煤港路西侧。
九、抗震设防烈度:
按七度设防
十、本工程设计标高±0.000相当于国家高程基准高程系35.30M。
二、施工准备
1、人员准备,木工120名。
2、机具准备:
圆锯机,手提式电钻,平刨机,压刨机,板手60把,起子10把,撬杠20根,经纬仪,水准仪,钢卷尺,线锤,楔形塞尺。
三、施工工艺
1、模板制作加工
1)木方的加工,次龙骨(50×100mm),主龙骨(50×100mm),墙模竖肋木方为(50×100mm)。
木方进场后,双面刨平,刨直,并通过压刨加工,使其均匀一致,平直度要求不大于2mm。
2)为防止模板接缝出漏浆,同时为保证接缝部位不错台,墙、柱和梁模板在加工时模板与模板、模板与阴阳角接缝处设计为舌板式企口连接,舌板宽40mm,留2mm调节缝。
3)对拉螺栓及止水片委托专业厂家加工制作。
2、模板设计、安装
1)墙模
地下室墙体模板采用18mm厚木模板作面板,50×100木方间距200mm做内竖楞,横楞采用ф48钢管二道,间距500mm,用φ14对拉螺栓和钢管斜支撑加固,在墙体腰部和顶部各加一排φ48钢管斜撑,间距1500mm,上下排交错布置,斜撑将力传至预埋在底板上φ20锚筋上,。
2)墙板模板计算:
墙板厚度200-400mm,模板采用18mm厚木模板,采用5×10cm木方做竖楞,间距200mm,横楞采用Ф48钢管二道,间距500mm。
墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:
直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。
组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
根据《建筑施工手册》,当采用容量为0.2~0.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2;
基本参数
次楞间距(mm):
280;穿墙螺栓水平间距(mm):
560;
主楞间距(mm):
600;穿墙螺栓竖向间距(mm):
600;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
主楞信息
主楞材料:
木方;主楞合并根数:
2;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
100.00;
次楞信息
次楞材料:
木方;次楞合并根数:
2;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
100.00;
面板参数
面板类型:
木面板;面板厚度(mm):
12.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
木方参数
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;
墙模板设计简图
墙模板荷载标准值计算
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,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.000m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。
墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《建筑施工手册》,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。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距):
l=280.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×11.036×280.02+0.117×2.268×280.02=1.07×105N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W 其中,σ--面板承受的应力(N/mm2); M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6=600×18.0×18.0/6=3.24×104mm3; f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ=M/W=1.07×105/3.24×104=3.3N/mm2; 面板截面的最大应力计算值σ=3.3N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 抗剪强度验算 计算公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(次楞间距): l=280.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/m; 面板的最大剪力: V=0.6×11.036×280.0+0.617×2.268×280.0=2245.9N; 截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N): V=2245.9N; b--构件的截面宽度(mm): b=600mm; hn--面板厚度(mm): hn=18.0mm; fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值: τ=3×2245.9/(2×600×18.0)=0.312N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.312N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求! 挠度验算 根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q=17.03×0.6=10.219N/mm; l--计算跨度(次楞间距): l=280mm; E--面板的弹性模量: E=6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4; 面板的最大允许挠度值: [ν]=1.12mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×10.22×2804/(100×6000×2.92×105)=0.243mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.243mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.12mm,满足要求! 墙模板主次楞的计算 (一).次楞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,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6×2=166.666cm3; I=5×10×10×10/12×2=833.334cm4; 次楞计算简图 次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算: M=0.1q1l2+0.117q2l2 其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(主楞间距): l=600.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.280×0.900=5.150kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.28×0.90=1.058kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大弯矩: M=0.1×5.150×600.02+0.117×1.058×600.02=2.30×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式: σ=M/W 其中,σ--次楞承受的应力(N/mm2); M--次楞计算最大弯矩(N·mm); W--次楞的截面抵抗矩,W=1.67×105mm3; f--次楞的抗弯强度设计值;f=13.000N/mm2; 次楞的最大应力计算值: σ=2.30×105/1.67×105=1.4N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; 次楞的最大应力计算值σ=1.4N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 次楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V-次楞承受的最大剪力; l--计算跨度(主楞间距): l=600.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.280×0.900/2=2.575kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.28×0.90/2=0.529kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力: V=0.6×2.575×600.0+0.617×0.529×600.0=1122.9N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--次楞计算最大剪力(N): V=1122.9N; b--次楞的截面宽度(mm): b=50.0mm; hn--次楞的截面高度(mm): h0=100.0mm; fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值: τ=3×1122.9/(2×50.0×100.0×2)=0.168N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值τ=0.168N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 次楞的挠度验算 根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,ν--次楞的最大挠度(mm); q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q=17.03×0.28=4.77kN/m; l--计算跨度(主楞间距): l=600.0mm; E--次楞弹性模量(N/mm2): E=9000.00N/mm2; I--次楞截面惯性矩(mm4),I=8.33×106mm4; 次楞的最大挠度计算值: ν=0.677×9.54/2×6004/(100×9000×8.33×106)=0.056mm; 次楞的最大容许挠度值: [ν]=2.4mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.056mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! (二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,主楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6×2=166.666cm3; I=5×10×10×10/12×2=833.334cm4; E=9000N/mm2; 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kN·m) 主楞计算变形图(mm) 主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载: P=1.2×17.03×0.28×0.6+1.4×3×0.28×0.6=4.139kN; 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l=560mm; 强度验算公式: σ=M/W 其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2) M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=2.92×105N·mm W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.67×105mm3; f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=13.000N/mm2; 主楞的最大应力计算值: σ=2.92×105/1.67×105=1.8N/mm2; 主楞的最大应力计算值σ=1.8N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=13N/mm2,满足要求! 主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N): V=2839.6N; b--主楞的截面宽度(mm): b=50.0mm; hn--主楞的截面高度(mm): h0=100.0mm; fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值: τ=3×2839.6/2/(2×50.0×100.0)=0.426N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值τ=0.426N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值: ν=0.007mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν]=2.24mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.007mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.24mm,满足要求! 穿墙螺栓的计算 计算公式如下: N<[N]=f×A 其中N--穿墙螺栓所受的拉力; A--穿墙螺栓有效面积(mm2); f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 查表得: 穿墙螺栓的型号: M14; 穿墙螺栓有效直径: 11.55mm; 穿墙螺栓有效面积: A=105mm2; 穿墙螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N=5.16kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力N=5.158kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求! 安装顺序: 弹线→安装洞口模板→安一侧模板→安另一侧模板→调整固定。 将模板涂刷脱模剂,拼装一侧模板并按位置线就位,同时安装对拉螺栓,安装拉杆或斜撑。 清扫墙内杂物,再安装另一侧模板,调整斜撑,使模板垂直后,进行固定。 模板安装完毕后,检查扣件、螺栓是否牢固,模板拼缝及下口是否严密,然后将支撑固定牢固。 模板与下层混凝土墙体接缝处都要粘贴海绵条。 为了保证地下室外墙截面,采用在对拉螺栓两端加焊Ф12钢筋横挡,横挡外加40mm×40mm×15mm专用塑料封堵作堵头,拆模时连塑料块一起拆下,用膨胀水泥砂浆封实抹平。 墙体支模如下图所示: 3)板、梁及支撑体系 梁、板支撑系统为扣件式满堂脚手架,对于跨度≥4m的梁,按全跨长度3‰进行梁底模起拱,起拱应从支模开始时进行(通过U托调整底模各部位标高),而后将侧模和底模连成整体。 梁底模板除按要求起拱外,还应将整块楼板支模高度上提5mm,确保砼浇筑完后,楼板厚度和挠度满足图纸要求,距梁端500mm处,在梁底模上留设清扫口,待杂物清理干净后,将其堵严。 梁模板采用18mm木模板,具体详见梁计算书。 梁模加固完毕后,即可支设楼板模板。 楼板模板用15mm厚木模板,次楞用50×100方木,间距300mm,主龙骨用钢管,间距为1200mm,所有拼缝下面都必须有方木。 梁模板采用形式: 采用18mm厚胶合板(木模),采用模板面板为胶合板或木模板,50×100木方竖肋,背楞用钢管,当梁高大于600mm时,增设对拉螺杆。 模板支设方法见下图: 4)柱模安装 框架柱支模柱箍的验算 柱模板的背部支撑由两层组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。 柱模板设计示意图 柱截面宽度B(mm): 600.00;柱截面高度H(mm): 500.00;柱模板的总计算高度: H=3.00m; 计算简图 参数信息 基本参数 柱截面宽度B方向对拉螺栓数目: 1;柱截面宽度B方向竖楞数目: 3; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目: 1;柱截面高度H方向竖楞数目: 3; 对拉螺栓直径(mm): M14; 柱箍信息 柱箍材料: 木方; 宽度(mm): 50.00;高度(mm): 100.00; 柱箍的间距(mm): 500;柱箍合并根数: 1; 竖楞信息 竖楞材料: 木方;竖楞合并根数: 1; 宽度(mm): 50.00;高度(mm): 100.00; 面板参数 面板类型: 胶合面板;面板厚度(mm): 18.00; 面板弹性模量(N/mm2): 6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2): 13.00; 面板抗剪强度设计值(N/mm2): 1.50; 木方参数 方木抗弯强度设计值fc(N/mm2): 13.00;方木弹性模量E(N/mm2): 9000.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2): 1.50; 柱模板荷载标准值计算 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,并取其中的较小值: F=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH 其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T--混凝土的入模温度,取20.000℃; V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H--模板计算高度,取3.000m; β1--外加剂影响修正系数,取1.200; β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。 分别计算得20.036kN/m2、72.000kN/m2,取较小值20.036kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q1=20.036kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=2kN/m2。 柱模板面板的计算 模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。 分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。 强度验算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。 由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=275mm,且竖楞数为3,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。 面板计算简图 面板抗弯强度验算 对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁用下式计算最大跨中弯距: M=0.1ql2 其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l=275.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q=q1+q2=10.819+1.260=12.079kN/m; 面板的最大弯矩: M=0.1×12.079×275×275=9.14×104N.mm; 面板最大应力按下式计算: σ=M/W 其中,σ--面板承受的应力(N/mm2); M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6 b: 面板截面宽度,h: 面板截面厚度; W=500×18.0×18.0/6=2.70×104mm3; f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 面板的最大应力计算值: σ=M/W=9.14×104/2.70×104=3.383N/mm2; 面板的最大应力计算值σ=3.383N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求! 面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,公式如下: V=0.625ql 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距): l=275.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q=q1+q2=10.819+1.260=12.079kN/m; 面板的最大剪力: V=0.625×12.079×275.0=2076.154N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N): V=2076.154N; b--构件的截面宽度(mm): b=500mm; hn--面板厚度(mm): hn=18.0mm; fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2): fv=13.000N/mm2; 面板截面受剪应力计算值: τ=3×2076.154/(2×500×18.0)=0.346N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的受剪应力τ=0.346N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求! 面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.521ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q=20.04×0.50=10.02kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l=275.0mm; E--面板弹性模量(N/mm2): E=6000.00N/m
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