1转换层梁支撑方案.docx
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1转换层梁支撑方案
一.工程概况
嘉业城工程转换层为钢筋混凝土框架结构,结构层高5.54m,现浇板板厚180mm,框架柱,梁,板混凝土强度等级为C60,框架柱最大截面为1100mm*1100mm,框架梁最大截面为1300mm*2000mm。
二、模板工程
(一)、模板选择
模板工程是结构外观好坏的重要影响因素,模板系统的选择正确与否直接影响到施工进度及工程质量,本工程模板方案的确定是以工程质量及进度为出发点,并在此基础上进行综合性的经济成本分析,以达到降低工程成本提高工程质量和进度目的。
(二)、模板的支设方法
模板的支设方法采用“预组拼”方法,全部采用块料木模施工。
确定柱梁专用模板编号定位使用。
可以加快施工速度,提高模板的安装质量。
在支设模板前,要进行以下三项准备工作。
(1)进行中心线和边线及控制线的放线
首先使用经纬仪引测建筑物的边轴轴线,并以该轴线为起始线,引出每条控制线。
(2)模板放线时,应清理好现场,然后根据施工图用墨线由专职放线人员弹出模板外边线(即混凝土面)和控制线以便于模板的安装和校正。
(3)做好标高测量工作
用水准仪将建筑物水平标高根据模板实际的要求,直接引测到模板安装位置,在无法直接引测到的地方,必须间接地过渡引测点,作为上层结构构件模板的基准点,用来测量和复核其标高位置。
(4)跨度大于4米的顶梁在支设模板时应起拱3‰。
(三)、楼梯间模板支设
楼梯间支模复杂,是模板不易加固难以保证混凝土质量的部位,均可制作封闭式模板。
具体支模方法:
(1)楼梯模板施工前根据实际层高放样,弹出楼梯板底模高度和踏步平面、立面的位置以及梯梁休息平台的位置尺寸控制线。
(2)支设楼梯的斜板模板,确保楼梯模板的刚度以及稳定性。
(3)搭设竖向脚手管和水平边系杆。
(4)搭支底模的纵向钢管、钢管顶标高为楼梯底标高减去模板及木楞斜向高度。
(5)放置木楞,其上同铺楼梯底模。
(6)待绑扎好楼梯钢筋后安装楼梯外帮侧板,钉好固定踏步侧板的挡木。
(7)在侧板上用套板画出踏步位置线。
(8)安装踏步立模,模板高度为楼梯踏步高度减支模板厚度,模板顶即为踏步平面,将踏步立模和两边的侧板固定钉牢,并用木条两边加固。
(9)安装踏步水平模板,模板宽度为踏步加上两倍的模板厚度,使模板底板与踏步水平线一致,并分别与侧板模,踏步立模固定钉牢。
并按楼梯砼施工缝处设置特殊标记。
(10)在靠近楼梯侧板模两旁,每个踏步板模上固定三角木,三角木成一条直线,三角木的两角边长分别为踏步高度和宽度,并将木楞50mm×100mm固定在三角木上。
(四)、模板的安装质量标准
组装的模板必须符合施工设计要求。
模板安装完毕后,合格验收后方能进行下一道工序。
各种连接件、支承件、加固配件必须安装牢固,没有松动现象。
模板拼缝要严密。
(五)、模板的拆除
模板的拆除,除了侧模应以能保证混凝土构件不变形,棱角完整方可拆除外,底模应当按《混凝土工程施工质量验收规范》的有关规定执行。
模板拆除的顺序和方法,应按照配板的设计和规定进行,遵循先支后拆,先非承重部位后承重部位,以及自上而下的原则。
拆模时,严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故,待模板全部拆除后,方准将模板、配件、支架等运出堆放。
拆下的模板、配件等,严禁抛扔,要有人接应传递,指定地点堆放,并要做到及时清理、维修和涂刷好隔离剂,以备待用。
(六).梁,板支撑系统验算
1、楼板模板支架计算
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
模板支架搭设高度为5.3米,搭设尺寸为:
立杆的纵距b=1.00米,立杆的横距l=1.00米,水平杆的步距h=1.80米。
板底方木立放,间距为0.30米。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.5。
1.1、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=25.000×0.180×1.000+0.350×1.000=4.850kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+3.000)×1.000=5.000kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100.00×1.80×1.80/6=54.00cm3;
I=100.00×1.80×1.80×1.80/12=48.60cm4;
(1)抗弯强度计算
f=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15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×(1.2×4.850+1.4×5.000)×0.300×0.300=0.115kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.115×1000×1000/54000=2.137N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],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=0.600×(1.2×4.850+1.4×5.000)×0.300=2.308kN
截面抗剪强度计算值T=3×2308.0/(2×1000.000×18.000)=0.192N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×4.850×3004/(100×6000×486000)=0.091mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
1.2、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.2.1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×0.180×0.300=1.350kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×0.300=0.105kN/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q2=(3.000+2.000)×0.300=1.500kN/m
静荷载q1=1.2×1.350+1.2×0.105=1.746kN/m
活荷载q2=1.4×1.500=2.100kN/m
1.2.2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,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=3.846/1.000=3.846kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.85×1.00×1.00=0.385kN.m
最大剪力Q=0.6×1.000×3.846=2.308kN
最大支座力N=1.1×1.000×3.846=4.231kN
木方的截面力学参数为截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.00×8.00×8.00/6=53.33cm3;
I=5.00×8.00×8.00×8.00/12=213.33cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.385×106/53333.3=7.21N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/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=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2308/(2×50×80)=0.865N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形v=0.677×1.455×1000.04/(100×9500.00×2133333.5)=0.486mm
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
1.3、板底支撑钢管计算
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。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.424kN.m
最大变形vmax=4.112mm
最大支座力Qmax=15.385kN
支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!
1.4、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=15.39kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--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。
1.5、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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)脚手架的自重(kN):
NG1=0.149×5.300=0.790kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×1.000×1.000=0.350kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.180×1.000×1.000=4.500kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.64kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(3.000+2.000)×1.000×1.000=5.000kN
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
1.6、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN);N=13.86
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.49
——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》,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,取值为1.155;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.70
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.05m;
公式
(1)的计算结果:
=102.08N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
公式
(2)的计算结果:
=45.66N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.1、梁模板基本参数
梁截面宽度B=1300mm,梁截面高度H=2000mm,H方向对拉螺栓4道,对拉螺栓直径12mm,对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。
梁模板使用的木方截面50×100mm,梁模板截面侧面木方距离300mm。
梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
2.2、梁模板荷载标准值计算
模板自重=0.340kN/m2;
钢筋自重=1.500kN/m3;
混凝土自重=24.000kN/m3;
施工荷载标准值=2.500kN/m2。
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设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
c——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h;
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——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.200m;
1——外加剂影响修正系数,取1.000;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。
2.3、梁底模板木楞计算
梁底木方的计算见脚手架梁底支撑计算!
2.4、梁模板侧模计算
梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图梁侧模板计算简图
2.4.1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求:
f=M/W<[f]
其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——计算的最大弯矩(kN.m);
q——作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm);
q=(1.2×28.80+1.4×6.00)×2.00=85.920N/mm
最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×85.920×0.3002=-0.773kN.m
f=0.773×106/108000.0=7.160N/mm2
梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!
2.4.2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6×0.300×85.920=15.466kN
截面抗剪强度计算值T=3×15466/(2×2000×18)=0.644N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
2.4.3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=28.80×2.00=57.60N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×57.600×300.04/(100×6000.00×972000.0)=0.542mm
梁侧模板的挠度计算值:
v=0.542mm小于[v]=300/250,满足要求!
2.5、穿梁螺栓计算
计算公式:
N<[N]=fA
其中N——穿梁螺栓所受的拉力;
A——穿梁螺栓有效面积(mm2);
f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿梁螺栓承受最大拉力N=(1.2×28.80+1.4×6.00)×2.00×0.60/4=12.89kN
穿梁螺栓直径为12mm;
穿梁螺栓有效直径为9.9mm;
穿梁螺栓有效面积为A=76.000mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=12.920kN;
穿梁螺栓承受拉力最大值为N=12.888kN;
穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。
每个截面布置4道穿梁螺栓。
穿梁螺栓强度满足要求!
3、梁支撑脚手架的计算
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,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)。
模板支架搭设高度为3.5.0米,基本尺寸为:
梁截面B×D=1300mm×2000mm,梁底立杆的步距(沿截面方向)为2.00米,梁底增加4道承重立杆。
六根立杆间距为0.4米,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.60米,梁底横杆间距为0.60米,横杆下用方木顺梁跨方向顶托,用丝杠支撑在梁底立杆上。
梁底模下采用9根方木立放,方木间距为0.16米,水平杆的步距h=2.00米。
采用的钢管类型为
48×3.5。
3.1、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。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×2.000×0.300=15.000kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300×(2×2.000+1.300)/1.300=0.428kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(3.000+2.000)×1.300×0.300=1.950kN
均布荷载q=1.2×15.000+1.2×0.428=18.513kN/m
集中荷载P=1.4×1.950=2.730kN
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=30.00×1.80×1.80/6=16.20cm3;
I=30.00×1.80×1.80×1.80/12=14.58cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.218kN
N2=3.197kN
N3=3.928kN
N4=3.928kN
N5=3.197kN
N6=1.218kN
最大弯矩M=0.068kN.m
最大变形V=0.1mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.068×1000×1000/16200=4.198N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度计算值T=3×2340.0/(2×300.000×18.000)=0.650N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.126mm
面板的最大挠度小于160.0/250,满足要求!
3.2、梁底支撑木方的计算
(一)梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,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=3.928/0.300=13.093kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×13.09×0.30×0.30=0.118kN.m
最大剪力Q=0.6×0.300×13.093=2.357kN
最大支座力N=1.1×0.300×13.093=4.321kN
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=4.50×9.00×9.00/6=60.75cm3;
I=4.50×9.00×9.00×9.00/12=273.38cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.118×106/60750.0=1.94N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/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=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2357/(2×45×90)=0.873N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形v=0.677×10.910×300.04/(100×9500.00×2733750.0)=0.023mm
木方的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
3.3、梁底支撑钢管计算
3.3.1.梁底支撑横向钢管计算
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。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.278kN.m
最大变形vmax=0.120mm
最大支座力Qmax=8.109kN
抗弯计算强度f=0.278×106/4491.0=61.95N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
3.3.2.梁底支撑纵向钢管计算
纵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取横向支撑钢管传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.851kN.m
最大变形vmax=0.913mm
最大支座力Qmax=17.435kN
抗弯计算强度f=0.851×106/4491.0=189.60N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
3.3.3.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=17.44kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--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。
3.3.4.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,它包括:
横杆的最大支座反力N1=17.44kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.149×4.000=0.715kN
N=17.435+0.715=18.150kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
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