高支模方案.docx
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高支模方案
GDAQ21101
模板安装工程安全专项施工方案
工程名称:
置盈商业中心
总承包单位:
中山市诚士达建筑工程有限公司
(公章)
编制人:
年月日
审核人:
年月日
审批人:
年月日
(企业技术负责人)
目录
一、工程概况1
二、参数信息2
三、支模计算3
(一)梁侧模板荷载计算3
(二)梁侧模板面板的计算4
(三)梁侧模板支撑的计算5
(四)穿梁螺栓的计算8
(五)梁底模板计算9
(六)梁底纵、横向支撑计算10
(七)、梁底纵向支撑计算12
(八)门架荷载计算15
(九)立杆的稳定性计算16
四、支模施工17
(一)模板安装施工17
(二)模板支设的质量要求18
(三)板模支设的质量控制措施18
(四)模板拆除19
(五)成品保护19
五、安全文明施工20
(一)安全技术要求20
(二)文明施工要求20
六、施工过程管理20
模板安装工程施工方案
一、工程概况
工程名称:
置盈商业中心
工程地点:
广东省中山市西区富华道6号
建设单位:
中山市置盈房地产开发有限公司
勘察单位:
广东省地质建设工程勘察院
设计单位:
广东中山建筑设计院股份有限公司
监理单位:
江西省新大地建设监理有限公司
本工程建筑面积为2956.89m2,框架结构,地下1层,地上6层。
建筑高度35.2m,地下室-3.6m,首层7.0m,二层6.8m,三层6.8m,四层6.8m,天面层4.0m,天面电梯机房层3.5m。
本工程二~四层楼面结构模板安装均属高支模系统工程,本方案取二层A4轴梁KL6作范例验算,梁截面500×600,跨度10.0m。
计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)等规范编制。
计算门架的几何尺寸图
二、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.50;梁截面高度D(m):
0.60;
门架型号:
MF1219;
门架纵距Lb(m):
1.00;
门架搭设高度(m):
6.40;承重架类型设置:
门架平行于梁截面;
门架几何尺寸b(mm):
1219.00,b1(mm):
750.00,h0(mm):
1930.00,h1(mm):
1536.00,h2(mm):
100.00,步距(mm):
1950.00;
加强杆的钢管类型:
Φ42.7×2.7;立杆钢管类型:
Φ42.7×2.7;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;模板自重(kN/m2):
0.50;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.0;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
2.0;
振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;施工荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
杉木;木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.4;
面板材质:
胶合面板;面板厚度(mm):
18.0;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底横向支撑截面类型:
木方:
60×80mm;梁底纵向支撑截面类型:
钢管(双钢管):
Ф48×3.25;
梁底横向支撑间隔距离(mm):
200.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
400;次楞根数:
3;
主楞竖向支撑点数量:
2;
穿梁螺栓直径(mm):
M16;穿梁螺栓水平间距(mm):
500;
竖向支撑点到梁底距离依次是:
300mm,500mm;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.50;
主楞合并根数:
2;
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
三、支模计算
(一)梁侧模板荷载计算
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--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;
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、18.000kN/m2,取较小值17.031kN/m2作为本工程计算荷载。
(二)梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为3根。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<[f]
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=40×1.8×1.8/6=21.6cm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:
M=0.125ql2
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×0.4×17.03×0.9=7.357kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.4×4×0.9=2.016kN/m;
计算跨度:
l=(600-100)/(3-1)=250mm;
面板的最大弯矩M=0.125×(7.357+2.016)×[(600-100)/(3-1)]2=7.32×104N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.25ql=1.25×(7.357+2.016)×[(600-100)/(3-1)]/1000=2.929kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=7.32×104/2.16×104=3.4N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=3.4N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=q1=7.357N/mm;
l--计算跨度:
l=[(600-100)/(3-1)]=250mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=6000×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.521×7.357×[(600-100)/(3-1)]4/(100×6000×1.94×105)=0.128mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[(600-100)/(3-1)]/250=1mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.128mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1mm,满足要求!
(三)梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
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。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=2.929/0.400=7.323kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×6×8×8/6=64cm3;
I=1×6×8×8×8/12=256cm4;
E=9000.00N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.117kN·m,最大支座反力R=3.222kN,最大变形ν=0.056mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=1.17×105/6.40×104=1.8N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=11N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值σ=1.8N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=400/400=1mm;
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]=1mm,满足要求!
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.222kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=2×5.078=10.16cm3;
I=2×12.187=24.37cm4;
E=206000.00N/mm2;
主楞计算简图
主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.644kN·m,最大支座反力R=8.054kN,最大变形ν=0.568mm
(1)主楞抗弯强度验算
σ=M/W<[f]
经计算得到,主楞的受弯应力计算值:
σ=6.44×105/1.02×104=63.5N/mm2;主楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值σ=63.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.568mm
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=300/400=0.75mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.568mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm,满足要求!
(四)穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]=f×A
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;
穿梁螺栓型号:
M16;查表得:
穿梁螺栓有效直径:
13.55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=144mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=8.054kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×144/1000=24.48kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=8.054kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=24.48kN,满足要求!
(五)梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1.抗弯强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=200.000mm;
q--作用在模板上的压力线荷载,它包括:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值(kN/m):
q1:
1.2×(24+1.5)×0.6×0.5×0.9=8.262kN/m;
模板结构自重荷载(kN/m):
q2:
1.2×0.5×0.5×0.9=0.27kN/m
施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
q3:
1.4×(4+2)×0.5×0.9=3.78kN/m;
q=q1+q2+q3=8.262+0.27+3.78=12.312kN/m;
面板的最大弯矩:
M=0.1×12.312×2002=49248N·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 b: 面板截面宽度,h: 面板截面厚度; W=0.500×103×18.0002/6=27000.000mm3; 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=49248.000/27000.000=1.824N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ=1.824N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 根据《建筑施工计算手册》钢度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的压力线荷载: q=((24.0+1.50)×0.600+0.50)×0.50=7.90N/mm; l--计算跨度(梁底支撑间距): l=200.00mm; E--面板的弹性模量: E=6000.0N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I=50.000×1.8003/12=24.300cm4; 面板的最大允许挠度值: [ν]=200/250=0.8mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×7.9×2004/(100×6000×2.43×105)=0.058mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.058mm小于面板的最大允许挠度值: [ν]=0.8mm,满足要求! (六)梁底纵、横向支撑计算 (一)、梁底横向支撑计算 本工程梁底横向支撑采用木方: 60×80mm。 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1=(24+1.5)×0.6×0.2=3.06kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m): q2=0.5×(2×0.6+0.5)/0.5×0.2=0.34kN/m (3)施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1=(4+2)×0.2=1.2kN/m; 恒荷载设计值: q=1.2×3.06×0.9+1.2×0.34×0.9=3.672kN/m; 活荷载设计值: P=1.4×1.2×0.9=1.512kN/m; 线荷载设计值: q=3.672+1.512=5.184kN/m; 简图(kN·m) 剪力图(kN) 弯矩图(kN·m) 变形图(mm) 横向支撑的支座力N1=N2=1.295kN; 横向支撑杆最大弯矩值为M=0.62kN·m; 横向支撑的最大受弯应力计算值: σ=0.621×106/64000=9.7N/mm2; 截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bh0)≤fv 梁底横向支撑受剪应力计算值τ=3×1.297×103/(2×60.000×80.000)=0.405N/mm2; 横向支撑的最大挠度: ν=3.925mm; 横向支撑的允许挠度: [ν]=1219.000/250=4.876mm; 横向支撑的最大应力计算值9.711N/mm2小于横向支撑的抗弯强度设计值[f]=11.000N/mm2,满足要求! 横向支撑的受剪应力计算值0.405N/mm2小于抗剪强度设计值[τ]=1.400N/mm2,满足要求! 横向支撑的最大挠度ν=3.925mm小于最大允许挠度[ν]=4.876mm,满足要求! (七)、梁底纵向支撑计算 本工程梁底纵向支撑采用钢管(双钢管): Ф48×3.25。 强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土梁自重(kN): P1=(24+1.5)×0.6×0.5×0.2/2=0.765kN; (2)模板的自重荷载(kN): P2=0.5×(2×0.6+0.5)×0.2/2=0.085kN (3)施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN): 经计算得到,活荷载标准值 P3=(4+2)×0.5×0.2/2=0.3kN; 经计算得到,活荷载标准值 集中荷载设计值: P=1.2×(0.765+0.085)+1.4×0.300=1.440kN; 2.抗弯强度及挠度验算 梁底纵向支撑,按集中荷载三跨连续梁计算(附计算简图): 梁底纵向支撑计算简图 梁底纵向支撑梁剪力图(kN) 梁底纵向支撑梁弯矩图(kN·m) 梁底纵向支撑梁变形图(mm) 最大弯矩: M=0.691kN·m 最大剪力: V=3.629kN 最大变形(挠度): ν=1.019mm 按以下公式进行梁底纵向支撑抗弯强度验算: σ=M/W 其中,σ--梁底纵向支撑承受的应力(N/mm2); M--梁底纵向支撑计算最大弯矩(N·mm); W--梁底纵向支撑的截面抵抗矩: 截面抵抗矩W=9580mm3; [f]--梁底纵向支撑截面的抗弯强度设计值(N/mm2)[f]=205.000N/mm2; [w]--最大容许挠度(mm)[w]=1000.000/250=4.000mm; 梁底纵向支撑截面的最大应力计算值: σ=M/W=0.691×106/9580.000=72.152N/mm2 梁底纵向支撑的最大应力计算值72.152N/mm2小于梁底纵向支撑抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求! 梁底纵向支撑的最大挠度计算值: ν=1.019mm小于梁底纵向支撑的最大允许挠度[ν]=4mm,满足要求! 3.抗剪强度验算 截面抗剪强度必须满足: τ=2V/A≤fv 其中,A--钢管的截面面积,对于双钢管,取2倍的单钢管截面面积 梁底纵向支撑受剪应力计算值τ=2×3.629×103/(2×457.000)=7.940N/mm2; 梁底纵向支撑抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2; 梁底纵向支撑的受剪应力计算值7.94N/mm2小于梁底纵向支撑抗剪强度设计值120N/mm2,满足要求! (八)门架荷载计算 1.静荷载计算 静荷载标准值包括以下内容 (1)模板支架自重产生的轴向力NGK1(kN) 门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为: MF12191榀0.224kN 交叉支撑2副2×0.04=0.08kN 连接棒2个2×0.165=0.33kN 锁臂2副2×0.184=0.368kN 合计1.002kN 经计算得到,模板支架自重合计NGk1=1.002×[6.4/1.95]取整=3.006kN。 (2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力NGK2(kN) 剪刀撑采用Φ48×3.5mm钢管,按照5步4跨设置 剪刀撑与水平面夹角: α=arctg((5×1.950)/(4×(1.000+1.219)))=47.69 每米模板支架高中剪刀撑自重: 2×37.632×10-3/sinα=0.102kN/m; 水平加固杆采用Φ48×3.5mm钢管,按照5步4跨设置,则每跨距内每米模板支架高中水平加固杆自重: 37.632×10-3×(1.000+1.219)/(5×1.950)=0.009kN/m; 每跨内的直角扣件4个,旋转扣件4个,每米高的扣件自重: (4×0.0135+4×0.0145)/1.95=0.057kN/m; 每米高的附件重量为0.010kN/m; 经计算得到,脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=(0.102+0.009+0.057+0.010)×6.400=1.138kN; (3)梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力NGK3(kN) 1)钢筋混凝土梁自重(kN): (24.000+1.500)×0.500×0.600×1.000=7.650kN; 2)模板的自重荷载(kN): 0.500×(2×0.600+0.500)×1.000=0.850kN; 经计算得到,梁钢筋混凝土、模板及梁底支撑等产生的轴向力合计NGk3=7.650+0.850=8.500kN; 静荷载标准值总计为NG=NGK1+NGK2+NGk3=12.644kN; 2.活荷载计算 施工与振捣混凝土时产生的荷载(kN): 经计算得到,活荷载标准值 NQ=(4.000+2.000)×0.500×1.000=3.000kN; (九)立杆的稳定性计算 作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式(不组合风荷载) N=1.2NG+1.4NQ 其中NG--脚手架的静荷载标准值,NG=12.644kN; NQ--脚手架的活荷载标准值,NQ=3kN; 经计算得到,N=19.373kN。 门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 N≤Nd 其中N--作用于一榀门架的轴向力设计值,N=19.373kN; Nd--一榀门架的稳定承载力设计值(kN); 一榀门架的稳定承载力设计值以下公式计算 Nd=φ·A·f·k0 i=(I/A1)1/2 I=I0+I1·h1/h0 其中φ--门架立杆的稳定系数,由长细比kho/i查表得到,φ=0.483; k--调整系数,k=1.13; k0--一榀门架的承载力修正系数,k0=0.8; i--门架立杆的换算截面回转半径,i=1.9cm; h0--门架的高度,h0=1.93m; I0--门架立杆的截面惯性矩,I0=6.82cm4; A1--门架立杆的截面面积,A1=3.39cm2; h1--门架加强杆的高度,h1=1.54m; I1--门架加强杆的截面惯性矩,I1=6.82cm4; f--门架钢材的强度设计值,f=205N/mm2。 A--一榀门架立杆的截面面积,A=6.78cm2; I--门架立杆的换算截面惯性矩,I=12.25cm4; I=I0+I1×h1/h0=6.820+6.820×1536.000/1930.000=12.248cm4 经计算得到,Nd=53.706kN。 立杆的稳定性计算N 四、支模施工 (一)
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