高层住宅楼高支模板方案.docx
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高层住宅楼高支模板方案
成都世茂雅筑猛追湾项目工程
临建施工方案
二〇一一年六月七日
目录
1编制依据3
1.1主要编制依据3
1.2其他3
2工程结构概况3
2.1楼板内梁概况3
2.2混凝土及钢筋概况3
2.3柱网概况3
3模板支撑方案3
3.1三层结构顶板模板支设方案3
3.1.1立杆及水平杆布置4
3.1.2剪刀撑布置5
3.1.3梁模板支架6
3.2大截面梁模板支架7
4材料要求8
4.1模板及木材的材料要求8
4.2支模架的材料要求8
4.2.1主要构配件材料要求8
4.2.2制作质量要求8
5安全措施8
6计算书9
6.1模板面板计算10
6.2模板支撑木方的计算10
6.3托梁的计算11
6.4模板支架荷载标准值(立杆轴力)13
6.5截面为350×1500的梁支撑体系验算14
1编制依据
1.1主要编制依据
类别
名称
编号
国家
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2002
《建筑结构荷载规范》(2006版)
GB50009-2001
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
行业
《高层建筑混凝土结构技术规程》
JGJ3-2002
《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ166-2008
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2002
《建筑施工模板安全技术规程》
JGJ162-2008
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-99
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
企业
《混凝土结构工程施工工艺标准》
ZJQ00-SG-002-2003
1.2其他
《建筑施工手册》及PKPM建筑施工安全设施计算软件(CMIS-9.1版)。
2工程结构概况
本工程高大支模部分为三层结构顶板②-④/C-D轴位置,高8950mm,面积约115㎡,板厚120mm,最大梁尺寸为250mm*700mm。
楼板概况
部位
轴线范围
标高范围
高度
板厚
三层结构顶板
②-④/C-D轴
±0.00m~8.950m
8.950m
120mm
2.1楼板内梁概况
部位
梁截面情况说明
三层结构顶板
梁截面尺寸包括:
250×700、250×650、200×500
2.2混凝土及钢筋概况
部位
混凝土强度
混凝土施工方式
钢筋配筋情况
三层结构顶板
C30
泵送混凝土
双层双向ΦR8@180
2.3柱网概况
部位
柱网情况说明
三层结构顶板
门厅区域柱网为7800×6800、7800×7800
3模板支撑方案
3.1三层结构顶板模板支设方案
三楼结构部位楼板支撑体系采用满堂脚手架,满堂架立杆纵横间距不大于1m,梁截面积大于等于0.15㎡(250*600)时,在梁底中间沿梁纵向增设一道螺旋顶撑,间距1000mm;横杆步距不大于1.5m,最上部一道横杆与支模架间距不得超过300mm。
楼板采用50×100mm木枋为次龙骨间距250mm,Φ48×3.5钢管为主龙骨,施工时模板拼缝处粘贴密封胶条防止漏浆。
梁板模板统一采用18厚木模板配置,用50×100mm木枋作背楞,间距不大于250mm;梁跨度大于4m时,梁底模应按跨长的1‰-3‰起拱。
在梁侧跨中两边各设一道剪力撑,斜杆与地面的夹角在45°-60°之间。
搭设高度为8.82m,由于三层结构顶板梁较多,立杆间距具体间距见,架顶端采用U型托,U托内托梁采用双钢管。
脚手架钢管与U托内钢管规格均为φ48mm×3.5mm。
梁模板采用梁侧模包底模,楼板模压梁侧模法施工。
立杆布置如遇墙柱等时,错开墙柱位置布置,但立杆间距不得大于1500mm;底层横、纵杆作为扫地杆距地面高度不大于350mm;立杆底部应设置可调底座或固定底座;立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于700mm。
一、立杆布置平面图如下:
二、满堂架搭设立面图如下:
3.1.1剪刀撑布置
1)一、竖向剪刀撑:
模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距小于或等于4.5m,剪刀撑的斜杆与地面夹角为45-60°。
剪刀撑用普通钢管搭设,剪刀撑与立杆连接,剪刀撑钢管连接采用对接扣件,每个接头位置设两个旋转扣件。
竖向剪刀撑布置见下图:
(剖见下页)
二、水平剪刀撑:
顶端和底部设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置在距离模板支撑架底板4.0m处。
水平剪刀撑平面布置见下图:
3.1.2梁模板支架
梁模板采用梁侧模包底模,楼板模压梁侧模法施工。
梁侧模采用15mm厚九层板,水平龙骨采用50mm×100mm木方,间距为200mm;竖向钢管做背楞,间距为1000mm。
小于700的梁梁侧模采用梁侧向加斜撑,以确保梁模稳定,间距为1000mm。
大于700的梁采用设对拉螺杆固定模板。
在梁下用普通钢管作为梁底顶撑,间距1000mm。
梁模板支撑示意图见右图:
3.2大截面梁模板支架
梁截面尺寸
梁截面尺寸包括:
250×700、250×650、200×500、250×450、200×450、
200×400、
当梁高≤800时,梁侧向加斜撑,以确保梁模稳定,间距为1000mm。
4材料要求
4.1模板及木材的材料要求
木材含水率不应大于25%。
胶合模板板材应平整光滑,具有防水、耐磨、耐酸碱的保护膜,并应有保温性能好、易脱模和可两面使用等特点。
板材厚度不应小于12mm,并应符合国家现行标准《混凝土模板用胶合板》ZBB70006的规定各层板的原材含水率不应大于15%。
4.2支模架的材料要求
4.2.1主要构配件材料要求
1)、钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2008)(GB/T3092-2001)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700-2006)中Q235-A级钢的规定。
2)、钢管截面尺寸为外径48mm,壁厚3.5mm。
用于立杆、纵向水平杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4~6m,大横杆长5~6m;用于横向水平杆的长度为1.5m左右。
3)、钢管质量要求:
①钢管表面应无裂纹,两端面平整,严禁打孔;
②钢管外观质量检验按下表进行:
检查项目
验收要求
表面质量
表面应平直光滑,不应有裂缝、分层、硬弯、压痕和深的划道
外径、壁厚
外径和壁厚允许偏差:
壁厚不得小于3.55mm
端面
钢管两端面应平整,切斜允许偏差:
1.7mm
防锈处理
钢管必须刷防锈漆进行防锈处理,外表面锈蚀深度允许偏差≤0.5mm
4.2.2制作质量要求
1)、脚手架钢管与U托内钢管规格均为φ48mm×3.5mm,钢管壁厚应为3.0mm~3.5mm。
2)、立杆连接处外套管与立杆间隙应小于或等于2mm,外套管长度不得小于160mm,外伸长度不得小于110mm。
3)、构配件外观应符合下列要求:
钢管应平直光滑、无裂纹、无锈蚀、无分层、无结巴、无毛刺等,不得采用横断面接长的钢管;铸造件表明应光整,不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净;冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。
4)、可调底座底板的钢板厚度不得小于6mm,可调托撑钢板厚度不得小于5mm。
5)、使用与钢管的管径相配合的可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合国家现行标准《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)的规定。
6)、扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。
7)、扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。
8)、当扣件紧夹钢管时,开口处的最小距离应小于5mm。
5安全措施
1)、支模前必须搭好施工用脚手架(见本工程脚手架方案及相关方案、相关安全操作规程等)。
2)、模板支撑架架体搭设完毕,在顶层纵横向水平连系杆设置一道安全平网,防止木工、钢筋工作业期间发生高处坠落。
3)、进行临边作业时,操作人员必须挂好、系好安全带,安全带高挂低用。
4)、木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。
电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。
使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。
5)、模板吊运专人指挥、统一信号、信号工和挂钩人员必须退至安全的地方后,才可起吊。
严禁人和模板一起吊运。
当模板就位或落地时,要防止摇晃碰人或碰坏墙体。
6)、垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。
不允许一次吊运二块模板。
7)、五级以上大风不得吊装模板。
8)、浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。
浇筑混凝土时必须由模板班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时加固。
9)、模板拆除根据现场同条件的试块指导强度,符合设计要求的百分率后,由技术人员发放拆模通知书后,方可拆模。
10)、拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂“禁止通行”安全标志,操作人员不得在此区域。
11)、必须在铺好跳板的操作架上操作,拆除模板严禁操作人员站在正在拆除的模板上。
12)、混凝土施工前,由工长、质检、安全、技术等相关人员进行验收,合格后上报分公司验收,全部合格后方可进行混凝土施工;施工过程总设立值班小组,每组必须由工长、安全、质检、技术人员参与,值班期间仔细观察架体及模板变形情况,发现情况立即上报部门领导。
6计算书
计算参数:
三层结构部分模板支架搭设高度为8.82m,立杆的纵距b=1.00m,立杆的横距l=1.00m,立杆的步距h=1.50m。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm4。
木方50×100mm,间距200mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm4。
梁顶托采用双钢管48×3.5mm。
模板自重0.35kN/m2,混凝土钢筋自重25.00kN/m3,施工活荷载5.00kN/m2。
扣件计算折减系数取0.85。
采用的钢管类型为
48×3.5。
因市面上钢管壁厚普遍在3.3mm-2.7mm之间,所以计算时钢管的壁厚统一按2.7mm进行计算
图1楼板支撑架立面简图图2楼板支撑架荷载计算单元
6.1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。
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q1=0.9×25.000×0.150×1.000+0.350×1.000=3.725kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×(4.000+1.000)×1.000=4.500kN/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=90.00×1.50×1.50/6=33.75cm3;
I=90.00×1.50×1.50×1.50/12=25.31cm4;
(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13.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×(1.2×3.725+1.4×4.500)×0.200×0.200=0.043kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.043×1000×1000/33750=1.274N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
(2)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×3.725×2004/(100×6000×253125)=0.027mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
6.2模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×0.120×0.200=0.600kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×0.200=0.070kN/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/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(1.000+4.000)×0.200=1.000kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×1.20×0.600+1.20×0.070=0.724kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×1.40×1.000=1.260kN/m
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=0.724+1.260=1.984kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.984×1×1=0.198kN.m
最大剪力Q=0.6×1×1.984=1.190kN
最大支座力N=1.1×1×1.984=2.182kN
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=5×10×10/6=83.33cm3;
I=5×10×10×10/12=416.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.198×106/83333.3=2.38N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到0.670kN/m
最大变形v=0.677×0.670×1000.04/(100×9000.00×4166666.7)=0.121mm
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
6.3托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下简支梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=2.182kN
均布荷载取托梁的自重q=0.075kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁变形图
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,计算结果如下:
经过计算得到最大弯矩M=1.646kN.m
经过计算得到最大支座F=6.584kN
经过计算得到最大变形V=0.368mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=8.50cm3;
截面惯性矩I=20.39cm4;
(1)顶托梁抗弯强度
抗弯计算强度f=1.646×106/1.05/8496.0=184.51N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
v=0.368mm
顶托梁的最大挠度小于1000/400,满足要求!
6.4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):
三层结构顶板部分:
NG1=0.119×8.820=1.05kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×1×1=0.350kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.120×1×1=3.000kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值
三层结构顶板部分:
NG=0.9×(NG1+NG2+NG3)=3.96kN
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×(1.000+4.000)×1×1=4.500kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
三层结构顶板部分:
N=1.20NG+1.40NQ=11.509kN
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为:
其中N——立杆的轴心压力设计值
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=3.974cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.55m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×0.550=2.600m;
——由长细比,为2600/16=162;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.337;
经计算得到
三层结构顶板部分:
=11509/(0.337×397)=86.024N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f]、
’<[f],满足要求!
6.5截面为350×1500的梁支撑体系验算
梁支架立杆间距为1000mm,步距为1500mm,搭设方式如图:
1)荷载计算
取18mm厚木胶合板模板自重为:
0.04kN/m2
取50×100木枋自重为5×0.05×0.1=0.025kN/m
钢筋混凝土重:
25kN/m3
施工荷载取:
2kN/m
2)对中间次楞龙骨挠度进行验算:
计算单元(宽度为175mm)的选取如下所示:
取永久荷载分项系数1.2,可变荷载系数为1.4,则:
q1=0.04×0.175×1.2=0.0084kN/m
q2=25×0.175×1.5×1.2=7.875kN/m
q3=2×1.4=2.8kN/m
故线荷载为:
q=0.0084+7.875+2.8=10.7kN/m
次龙骨受力简图如下
跨中挠度为:
ω=5ql4/384EI
l=1.0m,E=9.5×103N/mm2
I=0.5×b×h3=0.5×50×1003=2.5×107mm3
故ω=5ql4/(384EI)=0.4mm<[ω]=l/400=2.25mm,符合要求
3)对次楞龙骨下的水平钢管挠度进行简化验算,假定其承受均布荷载。
q1=0.04×1.0×1.2=0.048kN/m
q2=25×1.5×1.0×1.2=45kN/m
q3=2×1.4=2.8kN/m
故线荷载为:
q=0.048+45+2.8=47.9kN/m
跨中挠度为:
ω=5ql4/384EI
l=0.2m,E=2.1×105N/mm2
I=12.18×104mm4
故ω=5ql4/(384EI)=0.14mm<[ω]=l/400=0.5mm
4)立杆稳定性计算
计算跨中立杆的稳定性
N1=0.04×0.35×1.0=0.014kN
N2=25×0.35×1.5×1.0=13.13kN
其它忽略不计,则每根立杆承受荷载为:
N=13.13kN
采用Φ48×3.5mm钢管满堂架,A=489.06mm2,I=1.58cm
长细比λ=l/i=1800/15.8=114
查表,φ=0.534
σ=N/(φ×A)=13.13×103/(0.534×489.06)=50.28N/mm2<215N/mm2,满足要求。
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