29m板模板工程施工方案计算书.docx
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29m板模板工程施工方案计算书
模板工程施工方案计算书
工程名称:
菏建滨河鑫城28#、29#楼
施工单位:
菏建集团白云建筑有限公司
编制人:
宋福贤
日期:
2010年10月20日
目录
一、编制依据1
二、工程参数1
三、模板面板验算2
四、次楞方木验算3
五、主楞验算4
六、扣件抗滑移验算6
七、扣件式钢管立柱计算6
八、立杆底地基承载力验算8
一、
编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
4、《建筑施工手册》第四版(缩印本)
5、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-2005
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
7、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)2006年版
8、《混凝土模板用胶合板GB/T17656-2008》
9、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
10、《木结构设计规范》(GB50005-2003)
二、工程参数
楼板与支架参数
砼楼板厚度
0.1m
支架高度
2.9m
立杆纵距
1.2m
立杆横距
1.2m
水平杆步距
1.5m
伸出长度a
0.5m
钢管类型
φ48×3.0m
面板
木胶合板厚度:
12mm
次楞
方木50mm×80mm,间距0.3m
主楞
单钢管φ48×3.0
荷载参数
永久荷载
新浇砼自重
24kN/m3
钢筋自重
1.1kN/m3
面板次楞自重
0.3kN/m2
支架自重
0.211kN/m
可变荷载
施工人员及设备荷载
面板与次楞
主楞
立杆
2.5kN/m2
2.5kN
1.5kN/m2
1kN/m2
振捣砼荷载
2kN/m2
三、模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为12mm,取单位宽度1m的面板作为计算单元。
面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3;
截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.3m。
2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×2.5]×1=6.185KN/m
q1=0.9×[1.35×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×0.7×2.5]×1=5.619KN/m
根据以上两者比较应取q1=6.185N/m作为设计依据。
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×1×0.3=0.324KN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.5=3.150KN
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=0.1q1l2=0.1×6.185×0.32=0.056KN·m
施工荷载为集中荷载:
M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.324×0.32+0.213×3.150×0.3=0.204KN·m
取Mmax=0.204KN·m验算强度。
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.204×106
=8.50N/mm2 W 24000 面板强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=1×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)=2.810KN/m; 面板最大容许挠度值: 300/250=1.2mm; 面板弹性模量: E=4500N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×2.810×3004 =0.24mm<1.2mm 100EI 100×4500×144000 满足要求! 四、次楞方木验算 次楞采用方木,宽度50mm,高度80mm,间距0.3m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=50×80×80/6=53333mm3; 截面惯性矩I=50×80×80×80/12=2133333mm4; (一)抗弯强度验算 1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取主楞排矩即立杆横距,L=1.2m。 2、荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×2.5]×0.3=1.855KN/m q1=0.9×[1.35×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.3=1.686KN/m 根据以上两者比较应取q1=1.855KN/m作为设计依据。 集中荷载设计值: 模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.3×0.3=0.097KN/m 跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×2.5=3.150KN 3、强度验算 施工荷载为均布线荷载: M1=0.1q1l2=0.1×1.855×1.22=0.267KN·m 施工荷载为集中荷载: M2=0.08q2l2+0.213Pl=0.08×0.097×1.22+0.213×3.150×1.2=0.816KN·m 取Mmax=0.816KN·m验算强度。 木材抗弯强度设计值f=17N/mm2; σ= Mmax = 0.816×106 =15.30N/mm2 W 53333 次楞抗弯强度满足要求! (二)抗剪强度验算 施工荷载为均布线荷载时: V1=0.6q1l=0.6×1.855×1.2=1.336KN 施工荷载为集中荷载: V2=0.6q2l+0.65P=0.6×0.097×1.2+0.65×3.150=2.117KN 取V=2.117KN验算强度。 木材顺纹抗剪强度设计值fv=1.7N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×2.117×103 =0.794N/mm2 2bh 2×50×80 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=0.3×(24×0.1+1.1×0.1+0.3)=0.843KN/m 次楞最大容许挠度值: 1200/250=4.8mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×0.843×1200.04 =0.55mm<4.8mm 100EI 100×10000×2133333 满足要求! 五、主楞验算 主楞采用: 单钢管φ48×3.0 截面抵拒矩W=4.49cm3 截面惯性矩I=10.78cm4 (一)强度验算 当进行主楞强度验算时,施工人员及设备均布荷载取1.5kN/mm2。 首先计算次楞作用在主楞上的集中力P。 作用在次楞上的均布线荷载设计值为: q1=0.9×[1.2×(24000×0.1+1100×0.1+300)+1.4×1500]×0.3=1477N/m q1=0.9×[1.35×(24000×0.1+1100×0.1+300)+1.4×0.7×1500]×0.3=1421N/m 根据以上两者比较应取q1=1477N/m作为设计依据。 次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×1477×1.2/1000=1.950kN。 次楞作用集中荷载P=1.950kN,进行最不利荷载布置如下图: 计算简图(kN) 弯矩图(kN.m) 最大弯矩Mmax=0.965kN.m; 主楞的抗弯强度设计值f=215N/mm2; σ= Mmax = 0.965×106 = 214.922N/mm2<215N/mm2 W 4.49×103 主楞抗弯强度满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值。 首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载P。 作用在次楞上的均布线荷载设计值为: q=0.3×(24000×0.1+1100×0.1+300)=843N/m=0.843N/mm; 次楞最大支座力=1.1q1l=1.1×0.843×1.2=1.113kN。 以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载P,经计算,主梁最大变形值V=2.443mm。 主梁的最大容许挠度值: 1200.0/150=8.0mm, 最大变形Vmax=2.443mm<8.0mm 满足要求! 六、扣件抗滑移验算 水平杆传给立杆竖向力设计值R=8.604KN,由于采用顶托,不需要进行扣件抗滑移的计算。 七、扣件式钢管立柱计算 (一)风荷载计算 因在室外露天支模,故需要考虑风荷载。 基本风压按山东菏泽市10年一遇风压值采用,ω0=0.25kN/m2。 模板支架计算高度H=2.9m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。 风压高度变化系数µz=0.74。 计算风荷载体形系数µs 将模板支架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计算。 模板支架的挡风系数=1.2×An/(la×h)=1.2×0.158/(1.2×1.5)=0.105 式中An=(la+h+0.325lah)d=0.158m2 An----一步一跨内钢管的总挡风面积。 la----立杆间距,1.2m h-----步距,1.5m d-----钢管外径,0.048m 系数1.2-----节点面积增大系数。 系数0.325-----模板支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。 单排架无遮拦体形系数: µst=1.2=1.2×0.105=0.13 无遮拦多排模板支撑架的体形系数: µs=µst 1-ηn =0.13 1-0.962 =0.25 1-η 1-0.96 η----风荷载地形地貌修正系数。 n----支撑架相连立杆排数。 风荷载标准值ωk=µzµsω0=0.74×0.25×0.25=0.046kN/m2 风荷载产生的弯矩标准值: Mw= 0.92×1.4ωklah2 = 0.92×1.4×0.046×1.2×1.52 =0.014kN·m 10 10 (二)轴向力计算 按下列各式计算取最大值: 0.9×{1.2×[0.211×2.9+(24×0.1+1.1×0.1+0.3)×1.2×1.2]+1.4×1×1.2×1.2}=6.845kN; 0.9×{1.2×[0.211×2.9+(24×0.1+1.1×0.1+0.3)×1.2×1.2]+0.9×1.4×(1×1.2×1.2+0.014/1.2)}=6.677kN; 0.9×{1.35×[0.211×2.9+(24×0.1+1.1×0.1+0.3)×1.2×1.2]+1.4×(0.7×1×1.2×1.2+0.6×0.014/1.2)}=6.939kN; 立柱轴向力取上述较大值,N=6.939KN。 (三)立柱稳定性验算 立柱的稳定性计算公式: N + Mw ≤f A W N----轴心压力设计值(kN): N=6.939kN; φ----轴心受压稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到; L0---立杆计算长度(m),L0=h,h为纵横水平杆最大步距,,L0=1.5m。 i----立柱的截面回转半径(cm),i=1.59cm; A----立柱截面面积(cm2),A=4.24cm2; Mw----风荷载产生的弯矩标准值; W----立柱截面抵抗矩(cm3): W=4.49cm3; f----钢材抗压强度设计值N/mm2,f=215N/mm2; 立柱长细比计算: λ=Lo/i=150.0/1.59=94 按照长细比查表得到轴心受压立柱的稳定系数φ=0.594; N + Mw = 6.939×103 + 0.014×106 =27.551+3.118=30.669N/mm2 A W 0.594×4.24×102 4.49×103 立柱稳定性满足要求! 八、立杆底地基承载力验算 1、上部立杆传至垫木顶面的轴向力设计值N=6.939kN 2、垫木底面面积A 垫木作用长度1.2m,垫木宽度0.3m,垫木面积A=1.2×0.3=0.36m2 3、地基土为9,其承载力设计值fak=200kN/m2 立杆垫木地基土承载力折减系数mf=1 4、验算地基承载力 立杆底垫木的底面平均压力 P= N = 6.939 =19.28kN/m2 A 0.36 满足要求! 。
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