XX大酒店18m大跨度梁专项施工方案.docx
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XX大酒店18m大跨度梁专项施工方案
秭归县金城大酒店扩建工程
18m大跨度梁施工
专项方案
编制人:
职务(职称):
工程师
审核人:
职务(职称):
工程师
批准人:
职务(职称):
高级工程师
编制单位:
秭归县腾达建筑有限责任公司
编制时间:
2012年5月30日
一、工程概况
1.1、基本建设情况
工程名称:
秭归县金城大酒店扩建工程
地址:
秭归县长宁大道25号
结构类型:
框架结构
计划工期:
2012.04-2012.09
施工面积:
3160.8m2
总高度:
22.6m
层数:
6层,地下一层,地上五层。
标准层高:
3.6m
1.2、18m大跨度梁概况
本工程三楼屋面
-
/
-
轴设计了4道截面400mm*1500mm的钢筋混凝土梁,跨度为18000mm,端柱截面600*800mm,混凝土强度等级为C35。
采用商品混凝土浇筑,先浇筑四周立柱,待其强度达到70%以上(即C25以上),时间约5天,使其形成外部支撑体系,然后浇筑梁板混凝土。
该大梁施工特点是结构自重大,梁及梁柱节点处钢筋密集,混凝土振捣难度大,主梁体积大,水化热高,内外温差控制、养护保温措施要求高,容易出现温度裂缝。
在施工前特编制此专项施工方案以指导施工,在此根据已有的资料简述我单位对该大梁施工的构思。
该大梁的支撑落在120mm的混凝土一层楼板上,高度为两个标准层即7.2m高。
且一层板的支撑体系未拆除,有足够的强度以承受上部大梁的自重及施工产生的一切其他荷载,故在脚手架支撑体系受力验算时候只须对架体本身的杆件强度及稳定性进行验算,无须复核架体支撑面的强度。
1.3、主要技术参数取值
梁宽400mm,梁高1500mm,跨度18000mm;梁两侧楼板厚度120mm,主梁间距8400mm;模板面板采用18mm厚九夹板。
内龙骨布置5道,内龙骨采用方木50mm×100mm,外龙骨间距300mm,外龙骨采用Φ48×3.0双钢管
对拉螺栓布置3道,Φ16,竖向间距300,400,400(mm),断面跨度方向的间距300mm。
承重架采用2根承重立杆,木方垂直梁截面支设方式,梁底2根承重立杆,承重杆间距533,133,533;沿梁跨度方向间距500mm。
梁底采用3根50mm×100mm的木方,顶托内托梁材料选择木方:
100×100mm。
梁底支撑小横杆间距500mm。
沿梁跨度方向起拱高度40mm。
梁两侧立杆间距1200mm,立杆上端伸出至模板支撑点的长度200mm。
板底采用木方支撑形式,木方间距300mm,木方尺寸:
50mm×100mm。
脚手架搭设高度7.2m,步距1.50m,排距1.00m,纵向间距1.20m。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
3、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(DB33/1035-2006)
4、《混凝土模板用胶合板》(GB/T17656-2008)
5、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006)
6、《直缝电焊钢管》(GB/T13793、《低压流体输送甲焊接钢管》(GB/T3092)、《碳素结构钢》(GB/T700)
7、《钢管脚手架扣件》(GB/5831-2006)
8、《木结构设计规范》(GB50005-2003)
9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
9、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
10、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文
11、工程施工图纸,图审文件,现场地质情况
三、设计计算
3.1梁侧模板布置及计算书
一、梁侧模板基本参数
计算断面宽度400mm,高度1500mm,两侧楼板厚度120mm,主梁间楼板最大跨度8400mm。
模板面板采用18mm普通九夹板。
内龙骨布置5道,内龙骨采用50×100mm木方。
外龙骨间距300mm,外龙骨采用双钢管48.3mm×3.6mm。
对拉螺栓布置3道,在断面内水平间距300+400+400mm,断面跨度方向间距300mm,直径16mm。
面板为18mm厚九夹板,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9500.0N/mm2。
模板组装示意图
二、梁侧模板荷载标准值计算
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:
F1=0.22
ct0
1
2
F2=
cH
其中
c——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t0——新浇混凝土的初凝时间,取200/(T+15),取4.44h;
T——混凝土的入模温度,取30.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取9m/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1.15。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值
F1=0.22*24*4.4*1*1.15*
=80.15kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9,实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=0.9×80.15=72.000kN/m2
根据公式计算倒混凝土产生的荷载标准值
F2=24*1.2=28.8kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9,倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9×28.8=25.90kN/m2三、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。
模板面板按照简支梁计算。
面板的计算跨度取0.333m。
荷载计算值q=1.2×72.000×0.333+1.40×25.900×0.333=40.846kN/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=33.25×1.80×1.80/6=17.96cm3;
I=33.25×1.80×1.80×1.80/12=16.16cm4;
40.85kN/m
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=2.674kN
N2=7.778kN
N3=6.320kN
N4=7.778kN
N5=2.674kN
最大弯矩M=0.242kN.m
最大变形V=1.197mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.242×1000×1000/17955=13.478N/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=3×4132.0/(2×332.500×18.000)=1.036N/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=1.197mm
面板的最大挠度小于332.5/250,满足要求!
四、梁侧模板内龙骨的计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.33×45.00+1.4×0.33×5.40=20.469kN/m
挠度计算荷载标准值q=0.33×45.00=14.985kN/m
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=6.141/0.300=20.469kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×20.469×0.30×0.30=0.184kN.m
最大剪力Q=0.6×0.300×20.469=3.684kN
最大支座力N=1.1×0.300×20.469=6.755kN
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=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
(1)抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.184×106/83333.3=2.21N/mm2
抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)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=3×3684/(2×50×100)=1.105N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
最大变形v=0.677×14.963×300.04/(100×9500.00×.8)=0.021mm
最大挠度小于300.0/250,满足要求!
五、梁侧模板外龙骨的计算
外龙骨承受内龙骨传递的荷载,按照集中荷载下连续梁计算。
外龙骨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)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=1.857kN.m
最大变形vmax=0.726mm
最大支座力Qmax=18.955kN
抗弯计算强度f=1.857×106/10160.0=182.78N/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!
六、对拉螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=fA
其中N——对拉螺栓所受的拉力;
A——对拉螺栓有效面积(mm2);
f——对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
对拉螺栓的直径(mm):
16
对拉螺栓有效直径(mm):
14
对拉螺栓有效面积(mm2):
A=144.000
对拉螺栓最大容许拉力值(kN):
[N]=24.480
对拉螺栓所受的最大拉力(kN):
N=18.955
对拉螺栓强度验算满足要求!
3.2梁模板扣件钢管高支撑架布置及计算书
计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。
计算参数:
模板支架搭设高度为7.2m,
梁截面B×D=400mm×1500mm,立杆的纵距(跨度方向)l=1.0m,立杆的步距h=1.50m,
梁底增加2道承重立杆,沿跨度方向间距0.5m。
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/mm2。
木方50×100mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9500.0N/mm2。
梁两侧立杆间距1.20m。
梁底按照均匀布置承重杆4根计算。
模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重27.80kN/m3,施工活荷载2.00kN/m2。
扣件计算折减系数取2.00。
图1梁模板支撑架立面简图
按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(27.80×1.50+0.50)+1.40×2.00=53.440kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×1.50+0.7×1.40×2.00=50.560kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为
48.3×3.6。
一、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=27.800×1.500×0.500=20.850kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×0.500×(2×1.500+0.400)/0.400=2.125kN/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=(0.000+2.000)×0.400×0.500=0.400kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.20×20.850+1.20×2.125)=24.813kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×1.40×0.400=0.504kN
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=50.00×1.80×1.80/6=27.00cm3;
I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
变形计算受力图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.861kN
N2=6.707kN
N3=1.861kN
最大弯矩M=0.124kN.m
最大变形V=0.133mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.124×1000×1000/27000=4.593N/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=3×3101.0/(2×500.000×18.000)=0.517N/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=5ql^4/(384EI)+PL^3/48EI
=5*24.813*18^4/(384*6000*24.360)+0.504*18^3/(48*6000*24.360)
=0.232mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
二、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=6.707/0.500=13.414kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×13.41×0.50×0.50=0.335kN.m
最大剪力Q=0.6×0.500×13.414=4.024kN
最大支座力N=1.1×0.500×13.414=7.378kN
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=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.335×106/83333.3=4.02N/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=3×4024/(2×50×100)=1.207N/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
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11.487kN/m
最大变形v=0.677×11.487×500.04/(100×9500.00×.8)=0.123mm
木方的最大挠度小于500.0/400,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
(一)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)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.701kN.m
最大变形vmax=0.483mm
最大支座力Qmax=10.958kN
抗弯计算强度f=0.701×106/4491.0=156.07N/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533.3/150与10mm,满足要求!
(二)梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
四、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:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN;
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=10.96kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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——立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=10.958kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=0.9×1.20×0.127×7.200=0.985kN
N=10.958+0.985=11.943kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
[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=0.30m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×0.300=2.100m;
——由长细比,为2100/16.0=132<150满足要求!
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.391;
经计算得到
=11943/(0.391×424)=72.017N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
本案例可不考虑风荷载。
四、构造要求
4.1架体总体要求
(1)对剪刀撑、水平杆、周边拉结等采取一系列加强措施。
(2)支模架体高宽比:
模板支架的整体高宽比不应大于5。
4.2架体支撑
(1)梁下采用可调托座同时对采用可调托座时的构造做出了具体规定,以满足支撑系统的稳定性。
(2)模板支架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
(3)扣件式钢管立柱接长严禁搭接,必须采用对接扣件连接,相邻两立柱的对接接头不得在同步内,且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距离主节点不宜大于歩距的1/3。
(4)采用扣件式钢管立柱时,严禁将上段的钢管与下段的钢管立柱错开固定在水平拉杆上
(5)可调托座使用:
可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆,托座顶距离水平杆的高度不应大于300mm。
梁底设置两根立杆,纵距布置为533,133,533。
其偏差不应大于25mm,调节螺杆的伸缩长度不应大于200mm,另外,使用可调托座必须解决两者连接节点问题
4.3架体水平杆
(1)每步的纵、横向水平杆应双向拉通。
(2)搭设要求:
水平杆接长采用对接扣件连接。
两根相邻纵向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内,应相互错开。
(3)主节点处水平杆设置:
主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
4.4剪刀撑
剪刀撑包括两个垂直方向(沿梁跨度方向为纵向、沿梁截面方向为横向)和水平方向三部分组成。
(1)设置数量:
a模板支架四边满布竖向剪刀撑,中间每隔四排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑,由底至顶连续设置;端部同立柱抓紧或抱箍抱紧,详见节点图。
b模板支架在梁底下方设置一道剪刀撑,向下每隔2步(即3m)设置一道剪刀撑。
(2)剪刀撑的构造应符合下列规定:
a每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,剪刀撑斜杆与地面倾角宜在45︒~60︒之间。
倾角为45︒时,剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根;倾角为60︒时,则不应超过5根;
b剪刀撑斜杆的接长应采用搭接;
c剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm;
d设置水平剪刀撑时,有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框格总数的1/3。
4.5周边拉接
模板支架与已浇筑的框架柱及已施工的二层回廊周边已具备一定强度的构件(墙、柱等)通过连墙件可靠连接。
五、施工准备
5.1材料管理
1钢管、扣件
(1)材质:
符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)的相关规定
(2)验收与检测,采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告,生产厂家必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。
并且使用前必须进行抽样检测。
钢管外观质量要求:
a钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;
b钢管外径、壁厚、端面等的偏差;钢管表面锈蚀深度;钢管的弯曲变形应符合附录E的规定;
c钢管应进行防锈处理。
扣件外观质量要求:
a有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用;
b扣件应进行防锈处理。
2技术资料
施工现场应建立钢管、扣件使用台帐,详细记录钢管、扣件的来源、数量和质量检验等情况人员管理
5.2验收管理
(1)验收程序
模板支架投入使用前,应由项目部组织验收。
项目经理、项目技术负责人和相关人员,以及监理工程师应参加模板支架的验收。
公司安质部参加验收。
(2)验收内容
a材料——技术资料
b参数——专项施工方案
c构造——专项施工方案和本规程
(3)扣件力矩检验
安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手检查,抽样方法应按随机分布原则进行。
(4)验收记录
按相关规定填写验收记录表。
5.3使用管理
1作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
脚手架不得与模板支架相连。
2模板支架使用期间,不
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部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
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