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文档简介
模板工程设计实例(三)第一节垂直荷载计算例1已知钢筋混凝土楼板跨度为3.4m,厚度为0.14m,为了设计模板楞木,需要计算施工荷载,试应用查表法求板的施工荷载?解:查《模板的设计与施工》表1-1,“计算楞木”横行、竖列板厚140mm,行列交点数字为6440N/m2,即是板的施工荷载。例2已知钢筋混凝土单梁,宽度为300mm,高度为700mm,试用查表法求单梁的施工荷载?解:查《模板的设计与施工》表1-2,梁高700mm横行、梁宽300mm竖列,行列交点数字为6270,就是梁的施工荷载6270N/m(每米施工荷载6270N)。例3已知钢筋混凝土肋形楼盖,梁间距200mm,梁高400mm,梁宽200mm,板厚70mm,采用一般支模方法,支承楼板模板的楞木,系搁置在梁侧托木上,由梁底支柱承担,为了设计梁底支柱,试计算沿梁每米长施工荷载?解:沿梁每米长施工荷载包括两部分,板的施工荷载和梁的施工荷载。板的施工荷载,等于沿梁每米长板的面积乘板的每米2施工荷载。板沿梁每米2的面积=1×(2-0.2)。查《模板的设计与施工》表1-2,梁高700mm横行、梁宽300mm竖列,行列交点数字为6270,就是梁的施工荷载6270N/m(每米施工荷载6270N)。板的每m2施工荷载,查《模板的设计与施工》表1-1得3820N/m2。于是,沿梁每米长板的施工荷载=1×(2-0.2)×3820=6876N/m,梁的施工荷载,查《模板的设计与施工》表1-2得2580N/m。设计支柱用的沿梁每米长总的施工荷载为6876+2580=9456N/m。第二节水平荷载计算例1已知混凝土墙厚200mm,墙高3.0m,夏季分层施工,每层浇筑混凝土厚300mm,试计算新浇筑混凝土的侧压力(混凝土采用串筒下料)?解:因夏季气温较高,施工速度不快,侧压力最大值可取H=0.75m,查《模板的设计与施工》表1-3(a),可得混凝土侧压力为20.8KN/m2。例2已知混凝土柱子截面为400×400mm,高度为4.5m,施工速度每小时1.5m高,试计算新浇筑混凝土的侧压力?解:因施工速度较快,侧压力最大值可取H=1.8m,查《模板的设计与施工》表1-3(b),可得混凝土侧压力为45KN/m2。第三节柱模板设计例1已知混凝土柱子截面为300×300mm,高度为4.0m,采用松木模板厚度为25mm,模板沿柱高竖向布置,试确定柱箍最大间距?解:第一步,查《模板的设计与施工》表1-3,求混凝土侧压力。因柱子截面尺寸很小,施工速度较快,计算最大侧压力时取H=1.8m,查《模板的设计与施工》表1-3,侧压力=45KN/m2。第二步,求柱箍间距。柱箍是柱模板支承,查《模板的设计与施工》表1-4,当模板厚度为25mm时,支点间距400mm,容许荷载为56250N,大于45KN,所以柱箍间距取400mm。例2已知钢筋混凝土梁,截面尺寸为300×800mm,底模用25mm松木板,支柱高度为4.6m,采用琵琶撑支模,试求琵琶撑间距和支柱截面?解:第一步,求施工荷载。查《模板的设计与施工》表1-2,当梁高为800mm,梁宽为300mm时,梁底300mm宽的模板每米长度承受施工荷载为7110N,折算每平方米施工荷载为7110÷0.3=23700N。第二步,求支柱间距。查《模板的设计与施工》表1-4,当用25mm厚梁底模,选用支柱间距为500mm时,容许荷载为28800N,大于23700N,符合要求。第三步,选用支柱截面。每根支柱承担的施工荷载为7110×0.5=3555N。查《模板的设计与施工》表1-7,采用80×80mm支柱容许荷载为5660N,大于3555N,符合要求。例3已知钢筋混凝土柱子截面尺寸为300×600mm,高度为4.0m,试选用柱箍?(模板厚度为25mm,竖向配板,施工速度较快。)解:已知施工速度较快,最大侧压力应选用43200N/m2,柱截面长边为600mm,模板厚为25mm,根据《模板的设计与施工》表2-2,可选用角钢柱箍。当角钢规格为∠75×75×5mm时,柱箍中距选用400mm;也可以查表《模板的设计与施工》表2-3,选用75×5mm扁钢柱箍,柱箍中距为400mm;也可以查表《模板的设计与施工》表2-4,选用50×150mm木箍条和Φ10螺栓钢木组合柱箍。第四节梁模板设计例1已知一根钢筋混凝土单梁,宽300mm,高700mm,梁长8m,梁底离地面高为4m,试设计梁的琵琶撑?(梁底板厚度取25mm)。解:先求出琵琶撑间距:查《模板的设计与施工》表3-1,当梁高700mm,底模厚为25mm时,托木间距是550mm,即琵琶撑间距。再计算支柱施工荷载:查《模板的设计与施工》表1-2,当梁高700mm,梁宽为300mm时,梁每米施工荷载为6270N,每根支柱的施工荷载是支柱间距×梁每米施工荷载,即6270×0.55=3448.5N。最后按支柱高度和支柱施工荷载选用支柱规格:查《模板的设计与施工》表1-7,当施工荷载为3448.5N,支柱高度为4.0m时,选用大于Φ80mm的杉木或大于80×80的木料均可。例2有一肋形楼盖,次梁截面是250×600mm,次梁间距为200mm,楼板厚度为70mm,梁底离地面高度为5.0m,试设计琵琶撑。解:先求出琵琶撑间距:设梁底模板厚度为25mm,查《模板的设计与施工》表3-1,托木间距是550mm,即支柱间距。再计算支柱施工荷载:⑴求梁施工荷载,查《模板的设计与施工》表1-2,当梁高600mm,梁宽为250mm时,梁每米施工荷载为4590N;⑵求楼板施工荷载,楼板通过楞木传递给梁支柱的施工荷载面积是:(次梁间距-次梁高度)×1=(2-0.25)×1=1.75m2,查《模板的设计与施工》表1-1,70mm厚的楼板,计算支柱时施工荷载为3820N/m,因此,楼板传递给梁支柱的施工荷载=1.75×3820=6685N/m;⑶支柱施工荷载=0.55×(4590+6685)=6201.3N。最后选用支柱用料规格:查《模板的设计与施工》表1-8,支柱高度为5.0m时,应选用Φ100mm的杉木,其容许荷载为6200N;或用100×100的方料,其容许荷载为11730N。④模板设计实例(四)
一.工程概况
本工程建筑面积约25000平方米,由二个幢号组成商住楼,现浇钢筋砼十三层框剪结构,结构设计按8度抗震设防。建筑总高约为45米,层高为3米,最大跨为6米。
二.施工方法
(一)施工准备
1、模板安装前基本工作:
(1)放线:首先引测建筑的边柱、墙轴线,并以该轴线为起点,引出各条轴线。模板放线时,根据施工图用墨线弹出模板的中心线和边线,墙模板要弹出模板的边线和外侧控制线,以便于模板安装和校正。
(2)用水准仪把建筑水平标高根据实际标高的要求,直接引测到模板安装位置。
(3)模板垫底部位应预先找平,杂物清理干净,以保证模板位置正确,防止模板底部漏浆或砼成形后烂根。
(4)需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查,未经修复的部件不得使用。
(5)工长事先确定模板的组装设计方案,向施工班组进行技术、质量、安全交底。
(6)经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。堆放整齐,底部模板应垫离地面不少10cm.
(7)支承支柱的土壤地面,应事先夯实整平,加铺50厚垫板,并做好防水、排水设置。
(8)模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程,严禁在模板上涂刷废机油。胶模剂要经济适用,不粘污钢筋为主。
(9)做好施工机具和辅助材料的准备工作。
(二)模板安装
1、技术要求:
(1)按配板设计循序拼装,以保证模板系统的整体稳定。
(2)配件必须安装牢固,支持和斜撑的支承面应平整坚实,要有足够的受压面积。
(3)预埋件、预留孔洞必须位置准确,安设牢固。
(4)基础模板必须支撑牢固,防止变形,侧模斜撑的底部应加设垫木。
(5)墙、柱模板底面应找平,下端应事先做好基准靠紧垫平,模板应有可靠的支承点,其平直度应进行校正,两侧模板均应利用斜撑调整固定其垂直度。
(6)支柱所设的水平撑与剪刀撑,应按构造与整体稳定性布置。
(7)同一条拼缝上的U形卡,不宜向同一方向卡紧。
(8)墙模板的对拉螺栓孔应平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。严禁在钢模板上采用电、气焊灼孔。
(9)钢楞宜采用整根杆件,接头应错开设置,搭接长度不应少于300mm.
2、模板安装注意事项
(1)柱模板
保证柱模板长度符合模数,不符合模数的放到节点部位处理。柱模根部要用水泥砂浆堵严,防止跑浆,柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。若梁、柱模板分两次支设时,在柱子砼达到拆模强度时,最上一段柱模先保留不拆,以便于与梁模板连接。按照现行《砼结构工程施工及验收规范》(GB50204-94),浇筑砼的自由倾落高度不得超过2的规定。因此在柱模超过2以上时可以采取设门子板车的办法。
(2)梁模板
梁口与柱头模板的连接要紧密牢固。梁模支柱一般情况下采用双支柱时,间距以60~100为宜,特殊情况应设计计算。模板支柱纵横向和水平拉杆、剪刀撑等均应按设计要求布置,当设计无规定时,支柱间距一般不宜大于1,纵横方向水平拉杆的上下间距不宜大于1.5,纵横方向的剪刀撑间距不大于6米,扣件钢管支架要检查扣件是否拧紧。
(3)墙模板
按位置线安装门洞口模板、预埋件或木砖。模板安装按设计要求,边就位边校正,并随即安装各种连接件,支撑件或加设临时支撑。相邻模板边肋用U形卡连接的间距不得大于300;对拉螺栓应根据不同的对拉形式采用不同的做法。
墙高超过2米以上时,一般应留设门子板。设置方法同柱模板,门子板水平距一般为2.5米。
(4)楼板模板
采用Φ48×3.5钢管做立柱,从边跨一侧开始逐排安装立柱,并同时安装外楞。立柱和钢楞(大龙骨)间距,根据模板设计计算决定,一般情况下立柱与外楞间距为600~1200小龙骨间距400~600调平后即可铺设模板。在模板铺设完,标高校正后,立杆之间应加设水平拉杆,其道数要根据立杆高度决定,一般情况下离地面200~300处设一道,往上纵横方向每1。2左右设一道。底层地面应夯实,底层和楼层立柱均应垫通长脚手板。采用多层支架时,上下层支柱应在同一坚向中心线上。
(5)基础模板
为保证基础尺寸,防止两侧模板位移,宜在两侧模板间相隔一段距离加设临时支撑,浇筑砼时拆除。箱基底板模板应按设计要求留置后浇带,剪力墙壁位置准确,随时找正,及时拧紧对拉螺栓。
(6)楼梯模板
施工前应根据实际层高放样,先安装休息平台梁模板,再安装楼梯模板斜楞,然后铺设梯底模,安装外侧模和步模板。安装模板蛙要特别注意斜向支柱(斜撑)的固定。防止浇筑砼时模板移动。后浇带内侧模板安装时,底板处采用以层钢丝网片支模,墙壁、顶板采用3厚木板支模。
三、保证安全生产和要求
1、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用36V的低压电源或其它有效的安全措施。
2、作业时,各种配件应放在工具箱或工具袋中,严禁放在模板或脚手
架上,不得掉落。
3、要避开雷雨天施工。
4、装、拆模板时,必须采用稳固的登高工具,高度超过3。5时,必须
搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。高处作业时操作人员应挂上安全带。装、拆模板应随拆随运转,扣件和钢管严禁堆放在脚手板上和抛掷。
5、安装墙、柱模板
四、模板设计
本工程墙、柱模板采用组合钢模板组拼,支撑、楞采用Φ48×3.5钢管。
1、墙模板结构设计:
取6米跨计算(其余跨度参照),扣除柱位置,净跨为6-0.24=5.76米。采用Φ12对拉螺栓(两头采用钻孔钢片),纵向间距600mm,竖向间距300mm。钢材抗拉强度设计值:Q235钢为215N/mm2。钢模的允许挠度:面板为1.5mm,钢楞为3mm。
验算:钢模板、钢楞和对拉Φ12钢筋是否满足设计要求。
(1)、荷载设计值
砼自重rc=24KN/mm3,强度等级C30,坍落度12cm
a、砼侧压力
砼初凝时间:t0=200/T+15=200/20+15=5.71h
F1=0.22×rc×t0×1×1.15×1.81/2=46.52KN/2
F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m2
取两者中小值,即F1=46.52KN/m2,
实际值F=F1×1×1.15=53.5KN/m2
b、倾倒砼时产生的水平荷截
采用导管为2KN/m2
荷载实际值为2×1.4×0.85=2.38KN/m2
荷载组合实际值:F=53.5=2.38=55.88K/m2
(2)、验算
a、钢模板验算
采用P3015钢模板(δ=2.5)
I=26.97×104mm4Wxj=5.9×103mm3
计算简图:(略)
化为线均布荷载:
q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm
(用于计算承载力)
q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm
(用于验算挠度)
挠度验算:
p=0.273×qP4/100E1
=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104
=1.13mm<[p]=1.5mm(可)
b、内钢楞验算
1根Φ48×3.5I=12.19×104mm4W=5.08×103mm3
计算简图:(略)
线荷截q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm
(用于计算承载力)
q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm
(用于验算挠度)
抗弯强度验算:
330/800=0.41≈0.4
近似按多跨连续梁计算
M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm
抗弯承载能力:
σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2
329.5N/mm2>215N/mm2(不可)
方案一、改用两根Φ48×3.5作内钢楞。则抗弯承载能力:
=167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2(可)
方案二、每根内楞间距改为600mm.
M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm
δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2(可)
挠度验算:
p=0.644×ql4/100EI
=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104
=2.49mm<3mm(可)
c、对拉钢筋Φ12验算
结拉杆的拉力Φ12净面积A=88.74mm2
按横竖计算
N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN
对拉杆应力δ=N/A=26820/88.74=302N/mm2>215N/mm2(不可)
改不竖向0.3m,纵向0.6m
则N=F×0.3×0.6=10.66KN
δ=10060/88.74=113.36N/mm2<215N/mm2(可)
2、梁模板结构设计
采用Φ48×3.5钢管支设.取梁断面b×h=250×400,长6000mm的矩形梁.
(1)、底模验算
抗弯强度验算
a、荷载:砼自重24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m
钢筋荷重1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn/m
振捣砼荷重2×0.25×1.2=0.6KN/m
合计q1=3.66KN/m
折减系数0.9,则q=q1×0.9=3.29KN/m
b、抗弯承载力验算
底模楞钢间距取0.7,为多跨连续梁,近似单跨计算。
M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm
=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2(可)
c、挠度验算
p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9×104=0.39mm<[p]=I/250=700/250=2
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