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文档简介
1、 长沙嘉年华交通综合服务中心高支模专项施工方案 编制单位:湖南万宝建设工程有限公司 编 制 人: 黄清芳 审 核 人: 李德应 编制日期: 2016年 2 月 18 日 目 录1、 工程概况2、 编制依据3、 施工方法4、 安装安全技术措施5、 拆除安全技术措施6、 设计计算长沙嘉年华交通综合服务中心高支模专项施工方案第一章 工程概况 1.1工程概况本工程为长沙嘉年华交通综合服务中心工程,位于湖南长沙雨花环保工业园。工程由长沙嘉年华巴士有限公司新建,湖南大学设计研究院有限公司设计,中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司勘察,湖南长顺项目管理有限公司监理,湖南万宝建设工程有限公司施工。1.2设计
2、概况表本工程建筑面积:18388.50m2;建筑层数:地上8层,地下2层;结构形式为:框剪结构;设计使用年限:50年(主体结构);总建筑高度为38.41m,防火设计耐火等级:二级;抗震设防裂度:7度。1.3该工程大堂、电梯井及首层庭院上空处层高都大于4.5米,所以此部份结构施工时,模板的支设都属于高支架模板。计算中按层高4.5米支模进行计算设计,其他几层高支模施工做法参照此层。第二章 编制依据该设计计算依据:1、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)2、 混凝土结构设计规范GB50010-20023、 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)4、 钢结构设计规范
3、(GB 50017-2003)因本工程首层支架高度均大于4.5米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002,扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。第三章 施工方法、严格遵守建筑施工钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001)要求。支撑架采用483.0钢管。、立杆纵向间距1m,横向间距为1m,横杆间距(步高)为1.50m。第一步架步高不得大于1.8m,且大横杆水平偏差不得大于5cm。搭设时拉线对齐。、沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑。、中部剪刀撑可根据需要并依构架框格的大小,每隔6-10m设置。、支模架四边与中间每隔四
4、排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。、其两端与中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。、剪刀撑搭设时,斜杆两端扣件与立杆节点距离不得大于15cm,最下面的斜杆与立杆连接点离地面不宜大于50cm。、脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm,以防杆件滑落。、操作层上必须满铺脚手板,用铁丝固定。、立杆应长短错开,以防接头在同一步架上,左右相邻立杆和上下相邻平杆的接头应互相错开。、垂直度的偏差控制在50mm以内,横杆在每一面脚手架范围内的纵向水平高差不得超过20mm,局部高低差不得超过5cm。、纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm、高支模架不得与外架
5、相连。、支架立杆下砼硬底化,并采用工字钢垫底。、浇注梁板砼前,应组织专门小组检查支撑体系中各种坚固件的固体程度。、浇注梁板砼时,应专人看护,发现紧固件滑动或杆件变形异常时,应立即报告,由值班施工员组织人员,采用事前准备好的10t千斤顶,把滑移部位顶回原位,以及加固变形杆件,防止质量事故和连续下沉造成意外坍塌。、模板安装详见模板施工方案。 第四章 安装安全技术措施、应遵守高处作业安全技术规范有关规定。、架子作业时,必须戴安全帽,系紧安全带,穿工作鞋,戴工作卡,铺脚手架不准马虎操作,操作工具及零件放在工具袋内,搭设中应统一指挥,思想集中,相互集中,相互配合,严禁在脚手架搭设过程中,嘻笑打闹,材料工
6、具不能随意乱意乱抛乱扔,吊运材料工具的下方不准站人。、凡遇六级以上大风、浓雾、雷雨时,均不得进行高空作业,特别是雨后施工,要注意防滑,对脚手架进行经常检查,凡遇大风或停工段时间再使用脚手架时,必须对脚手架进行全面检查,如发现连接部分有松动,立杆、打横杆、小横杆、顶撑有左右上下位移,铁丝解除,脚手板断裂、跷头等现象,应及时加固处理。、立杆应间隔交叉有同长度的钢管,将相邻立杆的对接接头位于不同高度上,使立杆的薄弱截面错开,以免形成薄弱层面,造成支撑体系失稳。、扣件的紧固是否符合要求,可使用矩扳手实测,要4060N.M过小则扣件易滑移,过大则会引起扣件的铸铁断裂,在安装扣件时,所有扣件的开口必须向外
7、。、所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格,无缺陷方可使用。、模板及其支撑系统在安装过程中必须设置防倾覆的可靠临时措施。、施工现场应搭设工作梯,作业人员不得爬支架上下。、高支模上高空临边要有足够的操作平台和安全防护,特别在平台外缘部分应加强防护。、模板安装、钢筋绑扎、砼浇筑时,应避免材料、机具、工具过于集中堆放。、不准架设探头板及未固定的杆。、模板支撑不得使用腐朽、扭裂、劈裂的材料。顶撑要垂直、底部平整坚实、并加工字钢。工字钢要顶牢,并用横顺拉杆和剪刀撑。、安装模板应按工序进行,当模板没有固定前,不得进行下一道工序作业。、支模时,支撑、拉杆不准连接在门窗、脚手架或其他不稳固的物件上。在混凝土浇
8、灌过程中,要有专人检查,发现变形、松动等现象。要及时加固和修理,防止塌模伤人。、在现场安装模板时,所有工具应装入工具袋内,防止高处作业时,工具掉下伤人。、二人抬运模板时,要互相配合,协同工作。传送模板、工具应用运输工具或绳子绑扎牢固后升降,不得乱仍。、安装柱、梁模板应设临时工作台,应作临时封闭,以防误踏和堕物伤人。 第五章 拆除安全技术措施、模板拆除须待受力结构板达到规范要求强度后进行,防止倒塌事故发生。、拆模板,应经施工技术人员按试块强度检查,确认砼已达到拆模强度时,方可拆除。、拆模应严格遵守从上而下的原则,先拆除非承重模板,后拆除重模板,禁止抛掷模板。、高处、复杂结构模板的拆除,应有专人指
9、挥和切实可靠的安装措施,并在下面标出作业区,严禁非操作人员靠近,拆下的模板应集中吊运,并多点捆牢,不准向下乱仍。、工作前,应检查所有的工具是否牢固,扳手等工具必须用绳链系挂在身上,工作时思想集中,防止钉子扎脚和从空中滑落。、拆除模板采用长撬杆,严禁操作人员站在拆除的模板下。在拆除楼板模板时,要注意防止整块模板掉下,尤其是用定型模板作平台模板时,更要注意,防止模板突然全部掉下伤人。、拆除间歇时,应将已活动模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落,倒塌伤人。、已拆除的模板、拉杆、支撑等应及时运走或妥善堆放,严防操作人员因扶空、踏空堕落。、在混凝土墙体、平台上有预留洞时,应在模板拆除后,随即在墙洞上
10、做好安全防护,或将板的洞盖严。第六章 设计计算一、参数信息1.模板支架设计横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):4.5.00;采用的钢管(mm):483.0;扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;板底支撑连接方式:方木支撑;2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;3.材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm。面板弹性模量E(N/mm2):9500;面
11、板抗弯强度设计值(N/mm2):13;板底支撑采用方木;工字钢弹性模量E(N/mm2):9500.000;工字钢抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;工字钢抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;工字钢的间隔距离(mm):250.000;工字钢的截面宽度(mm):50.00;工字钢的截面高度(mm):100.00;托梁材料为:钢管(单钢管) :48 3.5;4.楼板参数钢筋级别:三级钢HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土强度等级:C40;每层标准施工天数:7;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;楼板的计算宽度(m):4.00;楼板
12、的计算厚度(mm):200.00;楼板的计算长度(m):6.40;施工平均温度():25.000; 图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 1001.82/6 = 54 cm3;I = 1001.83/12 = 48.6 cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1 = 250.201+0.351 = 5.35 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2 = 2.51=
13、2.5 kN/m;2、强度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: 其中:q=1.25.35+1.42.5= 9.92kN/m最大弯矩M=0.19.920.252= 0.062 kNm;面板最大应力计算值 = 62000/54000 = 1.148 N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;面板的最大应力计算值为 1.148 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为 其中q = 5.35kN/m面板最大挠度计算值 v = 0.6775.352504/(10095004166666.667)=0.
14、004 mm; 面板最大允许挠度 V=250/ 250=1 mm;面板的最大挠度计算值 0.004 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=51010/6 = 83.33 cm3;I=5101010/12 = 416.67 cm4; 方木楞计算简图1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1= 250.250.2= 1.25 kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.350.25 = 0.088 kN/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):p1
15、= (2.5+2)10.25 = 1.125 kN;2. 工字钢抗弯强度验算: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 = 1.2(1.25 + 0.088) = 1.605 kN/m;集中荷载 p = 1.41.125=1.575 kN;最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.5751 /4 + 1.60512/8 = 0.594kN.m;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.575/2 + 1.6051/2 = 1.59 kN ;工字钢的最大应力值 = M / w = 0.594106/83.333103 = 7.132
16、N/mm2;工字钢抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2;工字钢的最大应力计算值为7.132 N/mm2 小于 工字钢的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!3. 工字钢抗剪验算:最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: V = 11.605/2+1.575/2 = 1.59 kN;工字钢受剪应力计算值 T = 3 1590/(2 50 100) = 0.477 N/mm2;工字钢抗剪强度设计值 T = 1.4 N/mm2;工字钢受剪应力计算值为 0.477N/mm2 小于 工字钢的抗剪强度设计值 1.4
17、N/mm2,满足要求!4.方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.25+0.088=1.377 kN/m;集中荷载 p = 1.125 kN;工字钢最大挠度计算值 V= 51.37710004 /(38495004166666.67) +112510003 /( 4895004166666.67) = 1.032 mm;工字钢最大允许挠度值 V= 1000/250=4 mm;工字钢的最大挠度计算值 1.032 mm 小于 工字钢的最大允许挠度值 4 mm,满足要求!四、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的
18、三跨连续梁计算;托梁采用:钢管(单钢管) :48 3.5;W=5.08 cm3;I=12.19 cm4;托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 1.1551 + 1.575 = 2.73 kN; 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN.m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 1.024 kN.m ;最大变形 Vmax = 2.874 mm ;最大支座力 Qmax = 11.944 kN ;托梁最大应力 = 1.024106/5080=201.558 N/mm2 ;托梁抗压强度设计值 f=205 N/mm2 ;托梁的计算最
19、大应力计算值 201.558 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度为 2.874 mm 小于1000/150与10 mm,满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(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 = 0.1386 = 0.83 kN;钢管的自重计算参照扣件式规范附录A。(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.3511 = 0.35 kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 250.211 = 5 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG
20、2+NG3 = 6.18 kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) 11 = 4.5 kN;3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N = 1.2NG + 1.4NQ = 13.716 kN;六、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(kN) :N = 11.916 kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i - 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2; W - 立杆净截面模量
21、(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; L0- 计算长度 (m);如果完全参照扣件式规范,按下式计算 l0 = h+2a 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 = 1.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;上式的计算结果:立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.5+0.12 = 1.7 m;L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受
22、压立杆的稳定系数= 0.53 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=13716.48/(0.53489) = 52.925 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 52.925 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算l0 = k1k2(h+2a) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185;k2 - 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.007 ;上式的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1851.007(1.5+0.12) = 2.029 m;Lo/i =
23、2028.602 / 15.8 = 128 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ;钢管立杆的最大应力计算值 ;=13716.48/(0.406489) = 69.089 N/mm2;钢管立杆的最大应力计算值 = 69.089 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。 以上表参照 : 扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全。七、楼板强度的计算:1. 楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置级钢筋,每
24、单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=360mm2,fy=360 N/mm2。板的截面尺寸为 bh=6400mm140mm, 楼板的跨度取4 M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度 ho=120 mm。按照楼板每7天浇筑一层,所以需要验算7天、14天、21天.的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下: 2.验算楼板混凝土7天的强度是否满足承载力要求楼板计算长边6.4m,短边为4 m; q = 2 1.2 ( 0.35 + 250.2 ) + 1 1.2 ( 0.8375/6.4/4 ) + 1.4 (2.5 + 2) = 20.5kN/m2;单元板带所承受均布荷载 q = 120.5
25、= 20.5 kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 Mmax = 0.077920.542 = 25.554 kN.m;因平均气温为25,查施工手册温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到7天龄期混凝土强度达到58.4%,C30混凝土强度在7天龄期近似等效C23.36。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.146N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度: = As fy/ ( lb ho fcm ) = 360360 / (1100018011.146 )= 0.065计算系数为:s = (1-0.5) = 0.097(1-0.50.065) = 0.063;此时楼板所能承受
26、的最大弯矩为: M1 = s 1 b ho2fcm = 0.06311000120211.14610-6 =22.711 kN.m;结论:由于 M1 = M1=22.711 Mmax= 35.254所以第14天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。模板支持可以拆除。第三章 梁模板(扣件钢管高架)设计计算以结施中KL为计算研究对象。一、参数信息1.模板支撑及构造设计梁截面宽度 B(m):0.30;梁截面高度 D(m):0.80混凝土板厚度(mm):200.00;立杆梁跨度方向间距La(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;梁支撑架搭设高度H
27、(m):6.00;梁两侧立柱间距(m):0.60;承重架支设:多根承重立杆,方木支撑垂直梁截面;梁底增加承重立杆根数:4;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;采用的钢管类型为483.5;扣件连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;2.荷载参数模板自重(kN/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.03.材料参数工字钢弹性模量E(N/mm2):10000.0;工字钢抗
28、弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;工字钢抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底纵向支撑根数:4;面板厚度(mm):18.0;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):500;次楞根数:4;穿梁螺栓水平间距(mm):500;穿梁螺栓竖向根数:3;穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,400mm,600mm;穿梁螺栓直径(mm):M12;主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管483.0;
29、主楞合并根数:2;次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm;二、梁模板荷载标准值计算1.梁侧模板荷载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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。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: 其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.750
30、m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;分别为 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。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。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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算跨中弯矩计算公式如下: 其中, - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M
31、- 面板的最大弯距(N.mm); W - 面板的净截面抵抗矩,W = 501.81.8/6=27cm3; f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按以下公式计算面板跨中弯矩: 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= 1.20.5180.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.40.520.9=1.26kN/m;q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m;计算跨度(内楞间距): l = 220mm;面板的最大弯距 M= 0.110.982202 = 5.31104N.mm;经计算得到,面板的受弯应力计
32、算值: = 5.31104 / 2.70104=1.968N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =1.968N/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 q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 180.5 = 9N/mm;l-计算跨度(内楞间距): l = 220mm;E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;I-面板的截面惯性矩: I = 501.81.81.8/12=24.3cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.67792204/(10095002.43105) = 0.062 mm;面
33、板的最大容许挠度值: = l/250 =220/250 = 0.88mm;面板的最大挠度计算值 =0.062mm 小于 面板的最大容许挠度值=0.88mm,满足要求!四、梁侧模板内外楞的计算1.内楞计算内楞(木或钢)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。本工程中,龙骨采用1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5010021/6 = 83.33cm3;I = 5010031/12 = 416.67cm4;内楞计算简图(1).内楞强度验算强度验算计算公式如下: 其中, - 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M - 内楞的最
34、大弯距(N.mm); W - 内楞的净截面抵抗矩; f - 内楞的强度设计值(N/mm2)。按以下公式计算内楞跨中弯矩: 其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2180.9+1.420.9)0.22=4.83kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;内楞的最大弯距: M=0.14.83500.002= 1.21105N.mm;最大支座力:R=1.14.8310.5=2.657 kN;经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 = 1.21105/8.33104 = 1.449 N/mm2;内楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;内楞最大受弯应力计算值 = 1.449 N/m
35、m2 小于 内楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2).内楞的挠度验算 其中 E - 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.000.22= 3.96 N/mm;l-计算跨度(外楞间距):l = 500mm;I-面板的截面惯性矩:I = 8.33106mm4;内楞的最大挠度计算值: = 0.6773.965004/(100100008.33106) = 0.02 mm;内楞的最大容许挠度值: = 500/250=2mm;内楞的最大挠度计算值 =0.02mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =2mm,满足要求!2.外楞计算外楞(
36、木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.657kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管483.5;外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3;外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4; 外楞计算简图 外楞弯矩图(kN.m) 外楞变形图(mm)(1).外楞抗弯强度验算 其中 - 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M - 外楞的最大弯距(N.mm); W - 外楞的净截面抵抗矩; f -外楞的强度设计值(N/mm2)。根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.531 kN.m外楞最大计算跨度: l = 200mm
37、;经计算得到,外楞的受弯应力计算值: = 5.31105/1.02104 = 52.306 N/mm2;外楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2;外楞的受弯应力计算值 =52.306N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!(2).外楞的挠度验算根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.254 mm外楞的最大容许挠度值: = 200/400=0.5mm;外楞的最大挠度计算值 =0.254mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =0.5mm,满足要求!五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下: 其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2);f -
38、穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得:穿梁螺栓的直径: 12 mm;穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力: N =180.50.3 =2.7 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 17076/1000 = 12.92 kN;穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.7kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 N=12.92kN,满足要求!六、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
39、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。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10001818/6 = 5.40104mm3; I = 1000181818/12 = 4.86105mm4; 1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: 其中, - 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M - 计算的最大弯矩 (kN.m); l-计算跨度(梁底支撑间距): l =100.00mm; q - 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);新浇混凝土及钢筋荷载设计值:q1: 1.2(24.00+1.50)1.000.8
40、00.90=22.03kN/m;模板结构自重荷载:q2:1.20.351.000.90=0.38kN/m;振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.42.001.000.90=2.52kN/m;q = q1 + q2 + q3=22.03+0.38+2.52=24.93kN/m;跨中弯矩计算公式如下: Mmax = 0.1024.930.12=0.025kN.m; =0.025106/5.40104=0.462N/mm2;梁底模面板计算应力 =0.462 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑
41、振动荷载作用。最大挠度计算公式如下: 其中,q-作用在模板上的压力线荷载: q =((24.0+1.50)0.800+0.35)1.00= 20.75KN/m; l-计算跨度(梁底支撑间距): l =100.00mm; E-面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =100.00/250 = 0.400mm;面板的最大挠度计算值: = 0.67720.751004/(10095004.86105)=0.003mm;面板的最大挠度计算值: =0.003mm 小于 面板的最大允许挠度值: = 100 / 250 = 0.4mm,满足要求!七、梁底支撑的计算本工程梁底
42、支撑采用方木。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)0.80.1=2.04 kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.350.1(20.8+0.3)/ 0.3=0.222 kN/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 P1= (2.5+2)0.1=0.45 kN/m;2.方木的支撑力验算静荷载设计值 q = 1.22.04+1.2
43、0.222=2.714 kN/m;活荷载设计值 P = 1.40.45=0.63 kN/m; 方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=51010/6 = 83.33 cm3; I=5101010/12 = 416.67 cm4;方木强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:线荷载设计值 q = 2.714+0.63=3.344 kN/m;最大弯距 M =0.1ql2= 0.13.34411= 0.334 kN.m;最大应力 = M / W = 0.334106/83333.3 = 4.013 N/mm2;
44、抗弯强度设计值 f=13 N/mm2;方木的最大应力计算值 4.013 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!方木抗剪验算:最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.63.3441 = 2.006 kN;方木受剪应力计算值 = 32006.4/(250100) = 0.602 N/mm2;方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.602 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!方木挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: q = 2.0
45、40 + 0.222 = 2.262 kN/m;方木最大挠度计算值 = 0.6772.26210004 /(10010000416.667104)=0.367mm;方木的最大允许挠度 =1.0001000/250=4.000 mm;方木的最大挠度计算值 = 0.367 mm 小于 方木的最大允许挠度 =4 mm,满足要求!3.支撑钢管的强度验算支撑钢管按照简支梁的计算如下荷载计算公式如下:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):q1 = (24.000+1.500)0.800= 20.400 kN/m2;(2)模板的自重(kN/m2):q2 = 0.350 kN/m2;(3)活荷载为施工荷载标准
46、值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;q = 1.2(20.400 + 0.350 )+ 1.44.500 = 31.200 kN/m2;梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。当n=2时: 当n2时: 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管弯矩图(kN.m)经过连续梁的计算得到:支座反力 RA = RB=0.255 kN,中间支座最大反力Rmax=3.652;最大弯矩 Mmax=0.06 kN.m;最大挠度计算值 Vmax=0.
47、004 mm;支撑钢管的最大应力 =0.06106/5080=11.837 N/mm2;支撑钢管的抗压设计强度 f=205.0 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 11.837 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!八、梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。九、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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
48、设计值,取6.40 kN;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,根据前面计算结果得到 R=3.652 kN;R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 十、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 1.梁两侧立杆稳定性验算: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 =0.255 kN ;脚手架钢管的自重: N2 = 1.20.1296=0.93 kN;楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2(1.00/2+(0.60-0.30)/2)1.000.35=0.273 kN;楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2(1.00/2+(0.60-0.30)/2)1.000.140(1.50+24.00)=
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