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文檔簡介

目錄一、工程概況 2二、編制依據(jù) 2三、指導(dǎo)思想與設(shè)計思路 2四、代表結(jié)構(gòu)計算截面選擇: 3五、模板結(jié)構(gòu)設(shè)計計算: 4六、模板施工方法 71七、模板搭設(shè)的質(zhì)量控制 73八、支模架搭設(shè)的安全要求 74九、構(gòu)造要求 76十、支模架搭設(shè)的安全要求 75

支模架安全專項施工方案一、工程概況1.1項目組成工程名稱:江南家居五層加層工程項目建設(shè)單位:江南家居有限公司設(shè)計單位:環(huán)宇建工設(shè)計股份有限公司監(jiān)理單位:浙江文華建設(shè)項目管理有限公司施工單位:杭州昂達(dá)建筑工程有限公司1.2工程地點(diǎn)本項目地處杭州市余杭區(qū)臨平商貿(mào)園(望梅路586號,道古寺北320國道與09省道交匯處)。1.3工程概況本工程單體建筑占地面積:22781.40平方米,總建筑面積:103432.72平方米;其中地上總建筑面積:101131.72平方米(一至四層已建建筑面積:82248.72平方米;五層加層建筑面積:18883.00平方米),地下室建筑面積:2301.00平方米,本項目結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),建筑結(jié)構(gòu)安全等級:二級,建筑合理使用年限:50年,抗震設(shè)防烈度6度。二、編制依據(jù)1、工程設(shè)計圖紙及施工組織設(shè)計。2、《建筑工程施工手冊》。3、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》。4、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》。5、《建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)程》。6、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》。7、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。8、《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》。9、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。10、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。三、指導(dǎo)思想與設(shè)計思路本工程樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜,基本屬于常規(guī)支模。對于常規(guī)支模,將采用扣件式鋼管支撐體系施工。1、支撐系統(tǒng)的確定:a、根據(jù)本工程情況,主體結(jié)構(gòu)模板支撐采用滿堂式支撐系統(tǒng)。支撐鋼管立桿下墊250x250的木模板,縱橫向設(shè)置相互垂直的水平拉桿,離地100設(shè)置一道掃地桿,支撐系統(tǒng)兩端設(shè)置剪刀撐。為防止較大梁、柱炸模,部分柱梁支模用12螺桿對穿模板加強(qiáng),待拆模后,用氣割切去伸出混凝土表面的螺桿。b、支模參數(shù):根據(jù)不同部位確定不同參數(shù),見下述。2、材料選擇:支模架采用Ф48x3.5mm鋼管,扣件應(yīng)符合《鋼管腳手架扣件》(GB1583)的規(guī)定;模板采用950㎜x2100㎜x18㎜九夾板及60×80木楞,采用12螺桿加山型卡進(jìn)行加強(qiáng);其中圓弧形的模板應(yīng)根據(jù)施工圖尺寸加工成適當(dāng)?shù)幕《龋庸こ尚秃蠓诸惗逊拧?、材料要求:所選用材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,以保證模板結(jié)構(gòu)有足夠的承載力;有足夠的彈性模量,以保證模板結(jié)構(gòu)的剛度;模板接觸混凝土的表面必須平整光潔;盡量選用優(yōu)質(zhì)材料,并能承受多次周轉(zhuǎn)而不損壞。搭設(shè)前要對鋼管、扣件、模板、模檔等材料進(jìn)行檢查驗收,合格后方可投入使用,并按不同規(guī)格、品種分類堆放。4、搭設(shè)要求:搭設(shè)的基本要求為橫平豎直,整體和局部結(jié)構(gòu)清晰,連接牢固、支撐可靠、受載安全、不變形、不搖晃,有安全操作空間。必須嚴(yán)格按施工組織設(shè)計和本專項方案進(jìn)行操作。在施工過程中,可根據(jù)實(shí)際情況對支模系統(tǒng)進(jìn)行局部的調(diào)整,但必須征求技術(shù)負(fù)責(zé)人的同意,視情況調(diào)整方案并另行審批。5、檢查:配料時要有放樣圖,支模前要有技術(shù)交底,明確搭設(shè)方式。澆筑混凝土之前,要對模板系統(tǒng)作全面檢查驗收,符合要求后方可開始澆筑混凝土。澆筑過程中設(shè)專人隨時觀察模板系統(tǒng)的工作情況,如有異常,立即采取措施。四、代表結(jié)構(gòu)計算截面選擇:1、樓板截面選擇:本工程的現(xiàn)澆板厚有地下室頂板250mm(層高3.50m、3.0m),樓層現(xiàn)澆板厚120㎜、150㎜(標(biāo)準(zhǔn)層高3.1m、3.6m,一層層高5.02m,局部層高3.0m)。現(xiàn)選定標(biāo)準(zhǔn)層板厚150㎜、層高3.60m;地下室頂板板厚250㎜、層高3.50m進(jìn)入設(shè)計計算。2、梁截面選擇:本工程的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁具有200*500、200*650、200*750、200*900、250*550、250*700、250*1200、250*1600等不同截面,現(xiàn)選定標(biāo)準(zhǔn)層梁KLq4(1)200*900、地下室頂板梁KL11a(8)250*1600(層高按3m計)進(jìn)入設(shè)計計算。3、墻柱截面選擇:本工程的現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱(墻)截面較多,選定標(biāo)準(zhǔn)層柱400*400、地下層柱400*600、地下層墻厚250進(jìn)入設(shè)計計算。五、模板結(jié)構(gòu)設(shè)計計算:(一)、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板A、選取標(biāo)準(zhǔn)層板厚130㎜,層高為2.80m進(jìn)行設(shè)計計算。樓板采用ф48×3.5㎜(考慮實(shí)際情況,按ф48×3.2㎜進(jìn)行計算)按鋼管作為支模架,用950x2100x18厚九夾板作模板,采用60x80方格木楞為格柵,間距300㎜;支撐立桿橫向間距0.9m,縱向間距0.70m,步距不大于1.5m,立桿中間設(shè)二道相互垂直水平拉桿,離地面100設(shè)掃地桿一道。詳見驗算書一。驗算書一:1. 計算簡圖2. 板底模板計算1) 計算模式面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎、抗剪強(qiáng)度和剛度。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(50009-2019)3.2.7~3.2.10規(guī)定及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》對強(qiáng)度、撓度進(jìn)行驗算,考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載并進(jìn)行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=0.9×103×18×18/6=4.86×104mm3;I=0.9×103×18×18×18/12=4.374×105mm4;2) 荷載計算(1) 新澆混凝土及鋼筋荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,:(24+1.1)×0.7×130/1000=2.284kN/m;模板結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,,:0.3×0.7=0.21kN/m;q1k=q1k,+q1k,,=2.494kN/m(2) 施工人員及施工設(shè)備荷載及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2k:(1+2)×0.7=2.1kN/m;3) 抗彎強(qiáng)度驗算(1) 公式:其中-板底模板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M-彎矩設(shè)計值(N.mm);W―截面模量(mm3)m-抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):15(2) 彎矩設(shè)計值計算如下:M=MGk+1.4MQk式中:-永久荷載的分項系數(shù):對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;而對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35。本計算書取1.2。MGk-模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和;MQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和l--計算跨度(板底支撐間距):l=0.3m;MGk=0.1×2.494×0.32=0.022kN.mMQk=0.117×2.1×0.32=0.022kN.m取1.2,則M=1.2×0.022+1.4×0.022=0.057kN.m梁底模面板計算應(yīng)力=0.057×106/4.86×104=1.173N/mm2經(jīng)計算,梁底模面板抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求!4) 抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:0.7×1000構(gòu)件高度(mm)h:18抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.4Qmax=0.6×1.2×2.494×0.3+0.617×1.4×2.1×0.3=1.0829KN剪應(yīng)力(N/mm2): 0.129N/mm2經(jīng)計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5) 撓度驗算公式:Vmax<[v]=l/250其中:l--計算跨度:l=0.3m;E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2;面板的最大撓度計算值:Vmax=0.677×2.494×(0.3×103)4/(100×6000×4.374×105)=0.0521mm;面板的最大容許撓度值:[v]=l/250=0.3×1000/250=1.2mm;經(jīng)計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3. 板底方木驗算1) 計算模式:方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;2) 荷載的計算:(1) 根據(jù)梁底模板面板的計算中的支座反力計算內(nèi)龍骨承受的荷載值Rmax=(0.600×1.2×2.494×0.3+0.617×1.4×2.1×0.3)+(0.500×1.2×2.494×0.3+0.583×1.4×2.1×0.3)=2.046KNRmaxk=0.600×2.494×0.3+0.500×2.494×0.3=0.823KN(2) 轉(zhuǎn)化成均布荷載q=2.046/0.7=2.923kN/mqk=0.823/0.7=1.176kN/m本工程中,板底木方截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;3) 方木強(qiáng)度驗算:計算公式如下:最大彎距M=0.1ql2=0.1×2.923×0.7×0.7=0.143kN.m;最大應(yīng)力=M/W=0.143×106/64×103=2.234N/mm2;抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=13N/mm2;經(jīng)計算,方木的抗彎強(qiáng)度計算值滿足要求!(3) 方木抗剪驗算:公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:60構(gòu)件高度度(mm)h:80抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.6×2.923×0.7=1.228KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.384N/mm2經(jīng)計算,方木的抗剪驗算滿足要求!(4) 方木撓度驗算:其中E-內(nèi)龍骨的彈性模量:9000N/mm2;qk--荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=1.176N/mm;l--計算跨度:l=0.7×103mm;I--截面慣性矩:256×104mm4;內(nèi)龍骨的最大撓度計算值:Vmax=0.677×1.176×(0.7×103)4/(100×9000×256×104)=0.083mm;內(nèi)龍骨的最大容許撓度值:[v]=0.7×103/150=4.67mm及10mm。經(jīng)計算,方木撓度驗算滿足要求!4. 支撐鋼管的強(qiáng)度驗算(1) 計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的三跨梁計算。(2) 荷載計算簡化計算取P1……Pn-1均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=R=1.1qL=1.1×2.923×0.7=2.251KNPk=1.1qkC=1.1×1.176×0.7=0.906KN(3) 支撐鋼管強(qiáng)度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,最大彎距為Mmax=0.267×2.251×0.9=0.541kN.m支撐鋼管的最大應(yīng)力=0.541×106/4.73×103=114.376N/mm2;支撐鋼管的設(shè)計強(qiáng)度[f]=205N/mm2;經(jīng)計算,支撐鋼管強(qiáng)度驗算滿足要求!(4) 支撐鋼管撓度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,梁的最大撓度為得:Vmax=1.883×1.176×103×(0.9×103)3/(100×206000×11.36×104)=0.026mm;支撐鋼管的最大容許撓度值:[v]=0.9×103/150=6mm及10mm。經(jīng)計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5. 扣件抗滑移的計算(1) 規(guī)程規(guī)定:按規(guī)程5.4.1和5.4.2規(guī)定考慮疊合效應(yīng),1.05R≤8.0kN時,可采用單扣件;8.0kN<1.05R≤12.0kN時,應(yīng)采用雙扣件;1.05R>12.0kN時,應(yīng)采用可調(diào)托座。(2) 荷載計算縱向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值R計算R=2.251+2.267×2.251=7.354kN則1.05R=7.722kN經(jīng)計算,采用單扣件滿足要求!6. 立桿的穩(wěn)定性計算(1) 計算模式按照規(guī)程5.3.2~5.3.6,對于立桿穩(wěn)定性按照軸心受壓構(gòu)件,分兩種方式進(jìn)行計算。當(dāng)模板支架高度超過4m時,應(yīng)采用高度調(diào)整系數(shù)KH對立桿的穩(wěn)定承載力進(jìn)行調(diào)降。(2) 荷載計算A 計算公式:計算立桿段的軸向力設(shè)計值Nut,應(yīng)按下列公式計算:不組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+1.4NQk組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+0.85′1.4NQk式中:Nut-計算段立桿的軸向力設(shè)計值(N);NGk-模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和(N);NQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力總和(N)。-永久荷載的分項系數(shù):本工程中取1.2B 計算過程:橫桿的支座反力N=7.722kN(注:已經(jīng)包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力;施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力。并且根據(jù)規(guī)程考慮了相應(yīng)的荷載分項系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.2×0.15×2.67=0.481kN(注:根據(jù)規(guī)程4.2.1對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut=7.722+0.481=7.83kN(3) 立桿計算長度計算立桿計算長度l0應(yīng)按下列表達(dá)式計算的結(jié)果取最大值:式中:h-立桿步距(m);取值1.5ma-模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度(m);取值0.1mk-計算長度附加系數(shù),按規(guī)程附錄D計算;因h=1.5m取值1.167-等效計算長度系數(shù),按附錄D采用。因=1.5/0.7=2.1,=1.5/0.9=1.7取值1.641最后,立桿計算長度l0=2.873m風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算其中W0--基本風(fēng)壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:W0=0.45Uz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:Uz=0.84Us--風(fēng)荷載體型系數(shù):Us=1經(jīng)計算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.84×1×0.45=0.265kN/m2。(4) 立桿的穩(wěn)定性驗算①不組合風(fēng)荷載時:組合風(fēng)荷載時:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由附錄C采用,當(dāng)>250時,,本計算中取值0.2186注: -長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(m),l0=2.873m;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;Mw-計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩(N.mm),應(yīng)按規(guī)程5.3.5條的規(guī)定計算,本計算中取值49667.625N.mm注:由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值Mw,應(yīng)按下列公式計算:式中:Mwk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩(N.mm);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2),Wk=0.7×0.84×1×0.45=0.265kN/m2;la-立桿縱距(mm);h-立桿步距(mm)。W―截面模量(mm3),按規(guī)程附錄A采用,W=4.73×103mm3;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),=205N/mm2;注:不組合風(fēng)荷載時驗算:7.83×103/(0.2186×4.5×102×1)=79.597N/mm2經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!(5) 立桿穩(wěn)定性驗算②(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風(fēng)荷載的附加軸力)A 風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側(cè)向力計算可采用簡化方法計算。假設(shè)風(fēng)荷載沿模板支架橫向作用,取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中:-結(jié)構(gòu)模板縱向擋風(fēng)面積(mm2);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2),Wk=0.7×0.84×1×0.45=0.265kN/m2;La-模板支架的縱向長度12000mmla-立桿縱距0.7m則F=0.85×12000×10-3×2.67×0.265×0.7/(12000×10-3)=0.421kN風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,如下圖所示。最大附加軸力N1,表達(dá)式為:式中:F-作用在計算單元頂部模板上的水平力(N);H-模板支架高度0.421m;n-計算單元立桿數(shù)n=12000/(0.9×103)=13;m-計算單元中附加軸力為壓的立桿數(shù),按下式計算:m=6Lb-模板支架的橫向長度12000mm由上得,最大附加軸力N1=3××2.67/[(6+1)×12000×10-3]=0.04KNB 立桿驗算考慮風(fēng)荷載作用在模板上,對立桿產(chǎn)生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩(wěn)定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);Nut=7.83kN-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由附錄C采用,當(dāng)>250時,,本計算中取值0.2186注:-長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(mm),l0=2.873mm;;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),按規(guī)程表5.1.7采用,=205N/mm2;注:Ni-驗算立桿的附加軸力由上得,=(7.83+0.04)×103/(0.2186×4.5×102×1)=80.004N/mm2經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!7. 立桿地基承載力計算(1) 修正后的地基承載力特征值fafa=kc?fak式中:kc-地基承載力調(diào)整系數(shù)為1fak-地基承載力特征值250KN/m2fa=1×250=250KN/m2=250Kpa(2) 地基承載力驗算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下列公式的要求:p£fa式中:p-立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力(KN/m2),p=;N-上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值(KN);A-立桿的基礎(chǔ)底面面積為0.06m2;P=(7.83+0.04)/0.06=131.167KN/m2=131.167Kpa經(jīng)計算,立桿地基承載力滿足要求!模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。B、選取標(biāo)準(zhǔn)層板厚為250㎜,層高為4.70m進(jìn)行設(shè)計計算。樓板采用ф48×3.2㎜鋼管作為支模架,用950x2100x18厚九夾板作模板,采用60x80方格木楞為格柵,間距250㎜;支撐立桿橫向間距0.75m,縱向間距0.6m,步距不大于1.5m,立桿中間設(shè)二道相互垂直水平拉桿,離地面100設(shè)掃地桿一道。詳見驗算書二。驗算書二:1. 計算簡圖(略,同上)2. 板底模板計算1) 計算模式面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎、抗剪強(qiáng)度和剛度。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(50009-2019)3.2.7~3.2.10規(guī)定及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》對強(qiáng)度、撓度進(jìn)行驗算,考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載并進(jìn)行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=0.75×103×18×18/6=4.05×104mm3;I=0.75×103×18×18×18/12=3.645×105mm4;2) 荷載計算(1) 新澆混凝土及鋼筋荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,:(24+1.1)×0.6×250/1000=3.765kN/m;模板結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,,:0.3×0.6=0.18kN/m;q1k=q1k,+q1k,,=3.945kN/m(2) 施工人員及施工設(shè)備荷載及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2k:(1+2)×0.6=1.8kN/m;3) 抗彎強(qiáng)度驗算(1) 公式:其中-板底模板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M-彎矩設(shè)計值(N.mm);W―截面模量(mm3)m-抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):15(2) 彎矩設(shè)計值計算如下:M=MGk+1.4MQk式中:-永久荷載的分項系數(shù):對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;而對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35。本計算書取1.2。MGk-模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和;MQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和l--計算跨度(板底支撐間距):l=0.25m;MGk=0.1×3.945×0.252=0.025kN.mMQk=0.117×1.8×0.252=0.013kN.m取1.2,則M=1.2×0.025+1.4×0.013=0.048kN.m梁底模面板計算應(yīng)力=0.048×106/4.05×104=1.185N/mm2經(jīng)計算,梁底模面板抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求!4) 抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:0.6×1000構(gòu)件高度(mm)h:18抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.4Qmax=0.6×1.2×3.945×0.25+0.617×1.4×1.8×0.25=1.0988KN剪應(yīng)力(N/mm2): 0.153N/mm2經(jīng)計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5) 撓度驗算公式:Vmax<[v]=l/250其中:l--計算跨度:l=0.25m;E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2;面板的最大撓度計算值:Vmax=0.677×3.945×(0.25×103)4/(100×6000×3.645×105)=0.0477mm;面板的最大容許撓度值:[v]=l/250=0.25×1000/250=1mm;經(jīng)計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3. 板底方木驗算1) 計算模式:方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;2) 荷載的計算:(1) 根據(jù)梁底模板面板的計算中的支座反力計算內(nèi)龍骨承受的荷載值Rmax=(0.600×1.2×3.945×0.25+0.617×1.4×1.8×0.25)+(0.500×1.2×3.945×0.25+0.583×1.4×1.8×0.25)=2.058KNRmaxk=0.600×3.945×0.25+0.500×3.945×0.25=1.085KN(2) 轉(zhuǎn)化成均布荷載q=2.058/0.6=3.43kN/mqk=1.085/0.6=1.808kN/m本工程中,板底木方截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;3) 方木強(qiáng)度驗算:計算公式如下:最大彎距M=0.1ql2=0.1×3.43×0.6×0.6=0.123kN.m;最大應(yīng)力=M/W=0.123×106/64×103=1.922N/mm2;抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=13N/mm2;經(jīng)計算,方木的抗彎強(qiáng)度計算值滿足要求!(3) 方木抗剪驗算:公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:60構(gòu)件高度度(mm)h:80抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.6×3.43×0.6=1.235KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.386N/mm2經(jīng)計算,方木的抗剪驗算滿足要求!(4) 方木撓度驗算:其中E-內(nèi)龍骨的彈性模量:9000N/mm2;qk--荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=1.808N/mm;l--計算跨度:l=0.6×103mm;I--截面慣性矩:256×104mm4;內(nèi)龍骨的最大撓度計算值:Vmax=0.677×1.808×(0.6×103)4/(100×9000×256×104)=0.069mm;內(nèi)龍骨的最大容許撓度值:[v]=0.6×103/150=4mm及10mm。經(jīng)計算,方木撓度驗算滿足要求!4. 支撐鋼管的強(qiáng)度驗算(1) 計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的三跨梁計算。(2) 荷載計算簡化計算取P1……Pn-1均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=R=1.1qL=1.1×3.43×0.6=2.264KNPk=1.1qkC=1.1×1.808×0.6=1.193KN(3) 支撐鋼管強(qiáng)度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,最大彎距為Mmax=0.267×2.264×0.75=0.453kN.m支撐鋼管的最大應(yīng)力=0.453×106/4.73×103=95.772N/mm2;支撐鋼管的設(shè)計強(qiáng)度[f]=205N/mm2;經(jīng)計算,支撐鋼管強(qiáng)度驗算滿足要求!(4) 支撐鋼管撓度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,梁的最大撓度為得:Vmax=1.883×1.808×103×(0.75×103)3/(100×206000×11.36×104)=0.023mm;支撐鋼管的最大容許撓度值:[v]=0.75×103/150=5mm及10mm。經(jīng)計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5. 扣件抗滑移的計算(1) 規(guī)程規(guī)定:按規(guī)程5.4.2R≤8.0kN時,可采用單扣件;8.0kN<R≤12.0kN時,應(yīng)采用雙扣件;R>12.0kN時,應(yīng)采用可調(diào)托座。(2) 荷載計算縱向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值R計算R=2.264+2.267×2.264=7.396kN經(jīng)計算,采用單扣件滿足要求!6. 立桿的穩(wěn)定性計算(1) 計算模式按照規(guī)程5.3.2~5.3.6,對于立桿穩(wěn)定性按照軸心受壓構(gòu)件,分兩種方式進(jìn)行計算。當(dāng)模板支架高度超過4m時,應(yīng)采用高度調(diào)整系數(shù)KH對立桿的穩(wěn)定承載力進(jìn)行調(diào)降。(2) 荷載計算A 計算公式:計算立桿段的軸向力設(shè)計值Nut,應(yīng)按下列公式計算:不組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+1.4NQk組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+0.85′1.4NQk式中:Nut-計算段立桿的軸向力設(shè)計值(N);NGk-模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和(N);NQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力總和(N)。-永久荷載的分項系數(shù):本工程中取1.2B 計算過程:橫桿的支座反力N=7.396kN(注:已經(jīng)包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力;施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力。并且根據(jù)規(guī)程考慮了相應(yīng)的荷載分項系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.2×0.15×4.45=0.801kN(注:根據(jù)規(guī)程4.2.1對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut=7.396+0.801=8.2kN(3) 立桿計算長度計算立桿計算長度l0應(yīng)按下列表達(dá)式計算的結(jié)果取最大值:式中:h-立桿步距(m);取值1.5ma-模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度(m);取值0.1mk-計算長度附加系數(shù),按規(guī)程附錄D計算;因h=1.5m取值1.167-等效計算長度系數(shù),按附錄D采用。因=1.5/0.6=2.5,=1.5/0.75=2取值1.623最后,立桿計算長度l0=2.841m風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算其中W0--基本風(fēng)壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:W0=0.45Uz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:Uz=3.12Us--風(fēng)荷載體型系數(shù):Us=1經(jīng)計算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×3.12×1×0.45=0.983kN/m2。(4) 立桿的穩(wěn)定性驗算①因為模板支架高度為4.45m,超過4m應(yīng)采用高度調(diào)整系數(shù)KH對立桿的穩(wěn)定承載力進(jìn)行調(diào)降。不組合風(fēng)荷載時:組合風(fēng)荷載時:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由附錄C采用,當(dāng)>250時,,本計算中取值0.2236注: -長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(m),l0=2.841m;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;Mw-計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩(N.mm),應(yīng)按規(guī)程5.3.5條的規(guī)定計算,本計算中取值157918.95N.mm注:由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值Mw,應(yīng)按下列公式計算:式中:Mwk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩(N.mm);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2),Wk=0.7×3.12×1×0.45=0.983kN/m2;la-立桿縱距(mm);h-立桿步距(mm)。W―截面模量(mm3),按規(guī)程附錄A采用,W=4.73×103mm3;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),=205N/mm2;注:KH-高度調(diào)整系數(shù),模板支架高度超過4m時采用,按規(guī)程5.3.4條的規(guī)定計算;KH=0.9978注:式中:H-模板支架高度(m)。不組合風(fēng)荷載時驗算:8.2×103/(0.2236×4.5×102×0.9978)=81.674N/mm2經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!(5) 立桿穩(wěn)定性驗算②(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風(fēng)荷載的附加軸力)A 風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側(cè)向力計算可采用簡化方法計算。假設(shè)風(fēng)荷載沿模板支架橫向作用,取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中:-結(jié)構(gòu)模板縱向擋風(fēng)面積(mm2);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2),Wk=0.7×3.12×1×0.45=0.983kN/m2;La-模板支架的縱向長度12000mmla-立桿縱距0.6m則F=0.85×12000×10-3×4.45×0.983×0.6/(12000×10-3)=2.231kN風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,如下圖所示。最大附加軸力N1,表達(dá)式為:式中:F-作用在計算單元頂部模板上的水平力(N);H-模板支架高度2.231m;n-計算單元立桿數(shù)n=12000/(0.75×103)=16;m-計算單元中附加軸力為壓的立桿數(shù),按下式計算:m=7Lb-模板支架的橫向長度12000mm由上得,最大附加軸力N1=3××4.45/[(7+1)×12000×10-3]=0.31KNB 立桿驗算考慮風(fēng)荷載作用在模板上,對立桿產(chǎn)生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩(wěn)定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);Nut=8.2kN-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由附錄C采用,當(dāng)>250時,,本計算中取值0.2236注:-長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(mm),l0=2.841mm;;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),按規(guī)程表5.1.7采用,=205N/mm2;注:KH-高度調(diào)整系數(shù),模板支架高度超過4m時采用,按規(guī)程5.3.4條的規(guī)定計算;KH=0.9978注:式中:H-模板支架高度(m)。Ni-驗算立桿的附加軸力由上得,=(8.2+0.31)×103/(0.2236×4.5×102×0.9978)=84.762N/mm2經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!7. 立桿地基承載力計算(1) 修正后的地基承載力特征值fafa=kc?fak式中:kc-地基承載力調(diào)整系數(shù)為1fak-地基承載力特征值350KN/m2fa=1×350=350KN/m2=350Kpa(2) 地基承載力驗算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下列公式的要求:p£fa式中:p-立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力(KN/m2),p=;N-上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值(KN);A-立桿的基礎(chǔ)底面面積為0.06m2;P=(8.2+0.31)/0.06=141.833KN/m2=141.833Kpa經(jīng)計算,立桿地基承載力滿足要求!模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。各樓層支模架均參照上述設(shè)計進(jìn)行,局部樓層層高加高處通過控制步距、設(shè)整體性水平加強(qiáng)層,設(shè)置水平斜桿或剪刀撐,與立桿連接,使支架具有較大剛度和變形約束的能力,確保整體穩(wěn)定性。(二)、鋼筋混凝土梁A、選取梁截面尺寸:200×900,層高為3.10m的梁作為驗算部位,采用扣件式鋼管架搭設(shè)。梁凈高2.20m,梁底板下60×80木楞4根,支撐豎向立桿橫向間距為700㎜(沿梁截面方向)、縱向間距為850㎜(沿梁方向),詳見驗算書三。驗算書三:1. 計算簡圖2. 梁底模板計算1) 計算模式面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎、抗剪強(qiáng)度和剛度。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(50009-2019)3.2.7~3.2.10規(guī)定及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》對強(qiáng)度、撓度進(jìn)行驗算,考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載并進(jìn)行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=(0.85×1000)×18×18/6=4.59×104mm3;I=(0.85×1000)×18×18×18/12=4.131×105mm4;2) 荷載計算(1) 新澆混凝土及鋼筋荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,:(24+1.5)×0.85×0.8=17.34kN/m;模板結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,,:0.5×(0.35×0.85+(0.8-0.11)×0.85)/0.35=1.263kN/m;q1k=q1k,+q1k,,=18.603kN/m(2) 施工人員及施工設(shè)備荷載及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2k:(1+2)×0.85=2.55kN/m;(備注:q2k(折減)=0.85×(1+2)×0.85=2.168kN/m;)3) 抗彎強(qiáng)度驗算(1) 公式:其中--梁底模板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M-彎矩設(shè)計值(N.mm);W―截面模量(mm3)m-抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):15(2) 彎矩設(shè)計值計算如下:M=MGk+1.4MQk式中:-永久荷載的分項系數(shù):對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;而對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35。本計算書取1.2。MGk-模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和;MQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和l--計算跨度(梁底支撐間距):l=0.117m;MGk=0.1×18.603×0.1172=0.025kN.mMQk=0.117×2.55×0.1172=0.004kN.m取1.2,則M=1.2×0.025+1.4×0.004=0.036kN.m梁底模面板計算應(yīng)力=0.036×106/4.59×104=0.784N/mm2經(jīng)計算,梁底模面板抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求!4) 抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:850構(gòu)件高度(mm)h:18抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.4Qmax=0.6×1.2×18.603×0.117+0.617×1.4×2.55×0.117=1.8248KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.179N/mm2經(jīng)計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5) 撓度驗算公式:vmax<[v]=l/250其中:l--計算跨度(內(nèi)龍骨間距):l=0.117m;E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2;面板的最大撓度計算值:Vmax=0.677×18.603×(0.117×1000)4/(100×6000×4.131×105)=0.0095mm;面板的最大容許撓度值:[v]=l/250=(0.117×1000)/250=0.468mm;經(jīng)計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3. 梁底方木驗算1) 計算模式:梁底方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;2) 荷載的計算:1) 根據(jù)梁底模板面板的計算中的支座反力計算木方承受的荷載值Rmax=(0.6×1.2×18.603×0.117+0.617×1.4×2.55×0.117)+(0.5×1.2×18.603×0.117+0.583×1.4×2.55×0.117)=3.374KNRmaxk=(0.6×18.603×0.117+0.617×2.55×0.117)+(0.5×18.603×0.117+0.583×2.55×0.117)=2.752KN2) 轉(zhuǎn)化成均布荷載q=3.374/0.85=3.969kN/mqk=2.752/0.85=3.238kN/m本工程中,龍骨采用木龍骨,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;3) 方木強(qiáng)度驗算:最大彎矩M按下式計算:最大彎距M=0.1×3.969×0.85×0.85=0.287kN.m;最大應(yīng)力=M/W=0.287×106/64×103=4.484N/mm2;抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=13N/mm2;經(jīng)計算,方木的抗彎強(qiáng)度計算值滿足要求!4) 木抗剪驗算:公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:60構(gòu)件高度度(mm)h:80抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.6×3.969×0.85=2.024KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.633N/mm2經(jīng)計算,方木的抗剪驗算滿足要求!5) 方木撓度驗算:其中E-內(nèi)龍骨的彈性模量:9000N/mm2;qk--荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=3.238N/mm;l--計算跨度:l=0.85×103mm;I--截面慣性矩:256×104mm4;內(nèi)龍骨的最大撓度計算值:Vmax=0.677×3.238×(0.85×103)4/(100×9000×256×104)=0.4967mm;內(nèi)龍骨的最大容許撓度值:[v]=0.85×103/150=5.67mm及10mm。經(jīng)計算,方木撓度驗算滿足要求!4. 鋼管的強(qiáng)度驗算(1) 計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的簡支梁計算。(2) 荷載計算簡化計算取P1……Pn均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=1.1qC=1.1×3.969×0.85=3.711KNPk=1.1qkC=1.1×3.238×0.85=3.028KN(3) 支撐鋼管強(qiáng)度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,最大彎距為Mmax=2/8×3.711×0.85=0.789kN.m支撐鋼管的最大應(yīng)力=0.789×106/4.73×103=166.808N/mm2;支撐鋼管的設(shè)計強(qiáng)度[f]=205N/mm2;經(jīng)計算,支撐鋼管強(qiáng)度驗算滿足要求!(4) 支撐鋼管撓度驗算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》,梁的最大撓度為Vmax=(5×22-4)×3.028×103×(0.85×103)3/(384×2×206000×11.36×104)=1.655mm;支撐鋼管的最大容許撓度值:[v]=0.7×103/150=5.67mm及10mm。經(jīng)計算,支撐鋼管撓度驗算滿足要求!5. 扣件抗滑移的計算(1) 規(guī)程規(guī)定:按規(guī)程5.4.1和5.4.2規(guī)定考慮疊合效應(yīng),1.05R≤8.0kN時,可采用單扣件;8.0kN<1.05R≤12.0kN時,應(yīng)采用雙扣件;1.05R>12.0kN時,應(yīng)采用可調(diào)托座。(2) 荷載計算縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值R計算計算中R取最大支座反力,根據(jù)前面計算結(jié)果得到R=3.711+1×3.711=7.422kN則1.05R=7.793kN經(jīng)計算,采用單扣件滿足要求!6. 立桿的穩(wěn)定性計算(1) 計算模式按照規(guī)程5.3.2~5.3.6,對于立桿穩(wěn)定性按照軸心受壓構(gòu)件,分兩種方式進(jìn)行計算。當(dāng)模板支架高度超過4m時,應(yīng)采用高度調(diào)整系數(shù)KH對立桿的穩(wěn)定承載力進(jìn)行調(diào)降。(2) 荷載計算A 計算公式:計算立桿段的軸向力設(shè)計值Nut,應(yīng)按下列公式計算:不組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+1.4NQk組合風(fēng)荷載時:Nut=NGk+0.851.4NQk式中:Nut-計算段立桿的軸向力設(shè)計值(N);NGk-模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和(N);NQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力總和(N)。-永久荷載的分項系數(shù):本工程中取1.2B 計算過程:不組合風(fēng)荷載時:橫桿的支座反力N1A=N1B=7.422KN(注:已經(jīng)包括模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力;施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的軸向力。并且根據(jù)規(guī)程考慮了相應(yīng)的荷載分項系數(shù))腳手架鋼管的自重N2=1.2×0.15×2=0.36kN(注:根據(jù)規(guī)程4.2.1對模板支架自重,按0.15KN/m取值。)則取Nut=7.422+0.36=7.78kN(3) 立桿計算長度計算立桿計算長度l0應(yīng)按下列表達(dá)式計算的結(jié)果取最大值:式中:h-立桿步距(m);取值1.5ma-模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度(m);取值0.1mk-計算長度附加系數(shù),按規(guī)程附錄D計算;因h=1.5m取值1.167-等效計算長度系數(shù),按附錄D采用,因=1.5/0.85=1.765,=1.5/0.85=1.765取值1.665最后,立桿計算長度l0=2.915m風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算其中W0--基本風(fēng)壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:W0=0.45Uz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2019)的規(guī)定采用:Uz=0.84Us--風(fēng)荷載體型系數(shù):Us=1經(jīng)計算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.84×1×0.45=0.265kN/m2。(4) 立桿的穩(wěn)定性驗算①不組合風(fēng)荷載時:組合風(fēng)荷載時:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由附錄C采用,當(dāng)250時,,本計算中取值0.2130注:-長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(mm),l0=2.915mm;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;Mw-計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩(N.mm),應(yīng)按規(guī)程5.3.5條的規(guī)定計算,本計算中取值60310.688N.mm注:由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值Mw,應(yīng)按下列公式計算:式中:Mwk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩(N.mm);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2),取值Wk=0.7×0.84×1×0.45=0.265kN/m2;la-立桿縱距(mm);h-立桿步距(mm)。w―截面模量(mm3),按規(guī)程附錄A采用,w=4.73×103mm3;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),=205N/mm2;注:不組合風(fēng)荷載時驗算:1.05×7.78×103/(0.2130×4.5×102×1)=85.227組合風(fēng)荷載時驗算:1.05×7.78×103/(0.2130×4.5×102×1)+60310.688/(4.73×103)=97.978經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!(5) 立桿穩(wěn)定性驗算②(對邊梁和中間梁底的立桿考慮風(fēng)荷載的附加軸力)A 風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力計算對于整體側(cè)向力計算可采用簡化方法計算。因風(fēng)荷載沿模板支架橫向作用,所以取整體模板支架的一排橫向支架作為計算單元,將作用在計算單元頂部模板上的水平力F取為:式中:-結(jié)構(gòu)模板縱向擋風(fēng)面積(mm2);wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2),wk=0.265kN/m2;La-模板支架的縱向長度8400mmla-立桿縱距0.85m則F=0.85×8400×10-3×(0.8-0.11)×0.265×0.85/(8400×10-3)=0.132kN風(fēng)荷載引起的計算單元立桿附加軸力按線性分布確定,最大附加軸力N1,表達(dá)式為:式中:F-作用在計算單元頂部模板上的水平力(N),H-模板支架高度2m;n-計算單元立桿數(shù)n=8400/(0.85×103)=10;m-計算單元中附加軸力為壓的立桿數(shù),按下式計算:m=4Lb-模板支架的橫向長度8400mm由上得,最大附加軸力N1=3×0.132×2/[(4+1)×8400×10-3]=0.019KNB 立桿驗算考慮風(fēng)荷載作用在模板上,對立桿產(chǎn)生的附加軸力,驗算邊梁和中間梁下立桿的穩(wěn)定性,對模板支架按下式重新驗算:式中:Nut-計算立桿段的軸向力設(shè)計值(N);Nut=7.78kN-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)長細(xì)比由規(guī)程(DB33/1035-2019)附錄C采用,當(dāng)250時,,本計算中取值0.2130注:-長細(xì)比,;l0-立桿計算長度(mm),l0=2.915mm;;i-截面回轉(zhuǎn)半徑(mm),按規(guī)程附錄A采用,i=15.9;A-立桿的截面面積(mm2),按規(guī)程附錄A采用,A=4.5×102mm2;-鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2),按規(guī)程表5.1.7采用,=205N/mm2;注:H-高度調(diào)整系數(shù),模板支架高度超過4m時采用,按規(guī)程5.3.4條的規(guī)定計算;KH=1注:式中:H-模板支架高度(m)。Ni-驗算立桿的附加軸力由上得,=(1.05×7.78+0.019)×103/(0.2130×4.5×102×1)=85.425N/mm2經(jīng)計算,立桿穩(wěn)定性滿足要求!7. 立桿地基承載力計算(1) 修正后的地基承載力特征值fafa=kc?fak式中:kc-地基承載力調(diào)整系數(shù)為1fak-地基承載力特征值250KN/m2fa=1×250=250KN/m2=250Kpa(2) 地基承載力驗算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下列公式的要求:pfa式中:p-立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力(KN/m2),p=;N-上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值(KN);A-立桿的基礎(chǔ)底面面積為0.0625m2;p=(7.78+0.019)/0.0625=124.78KN/m2=124.78Kpa經(jīng)計算,立桿地基承載力滿足要求!B、選取梁截面尺寸:250×1600,層高為3.0m的梁作為驗算部位,采用扣件式鋼管架搭設(shè)。梁凈高1.4m,梁底板下60×80木楞4根,梁底采用雙立桿承重,支撐豎向立桿橫向間距為850㎜(沿梁截面方向)、縱向間距為550㎜(沿梁方向),梁側(cè)模形式為內(nèi)龍骨垂直梁跨度方向,外龍骨間距340;內(nèi)龍骨間距450;外龍骨為雙鋼管48mm×3.5mm;內(nèi)龍骨為方木;穿梁螺栓水平間距450;豎向間距340;螺栓直徑12。詳見驗算書四。三)梁側(cè)模板及內(nèi)外龍骨驗算1. 計算簡圖2. 梁側(cè)模板荷載計算按《施工手冊》,新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力,按下列公式計算,并取其中的較小值:其中c--混凝土的重力密度,取24kN/m3;t--新澆混凝土的初凝時間,可按現(xiàn)場實(shí)際值取,輸入0時系統(tǒng)按200/(T+15)計算,得5.714h;T--混凝土的入模溫度,取20℃;V--混凝土的澆筑速度,取1.5m/h;H--混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度,取0.5m;1--外加劑影響修正系數(shù),取1.1;2--混凝土坍落度影響修正系數(shù),取1.15。根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F;分別為46.742kN/m2、12kN/m2,取較小值12kN/m2作為本工程計算荷載。3. 梁側(cè)模板面板的計算1) 計算模式面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎、抗剪強(qiáng)度和剛度。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(50009-2019)3.2.7~3.2.10規(guī)定及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》的規(guī)定,強(qiáng)度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內(nèi)龍骨上的三跨連續(xù)梁計算。2) 抗彎驗算其中,--面板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M--面板的最大彎距(N.mm);W--面板的凈截面抵抗矩,W=340×18×18×10-3/6=18.36cm3;[f]--面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2);根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》按不利荷載組合計算面板最大彎矩:其中新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值:q1=1.2×340×10-3×12=4.9kN/m;傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值:q2=1.4×340×10-3×2=0.95kN/m;計算跨度(內(nèi)龍骨間距):l=450mm;面板的最大彎距M=0.10×4.9×4502+0.117×0.95×4502=121732.875N.mm;經(jīng)計算得到,面板的受彎應(yīng)力計算值:=121732.875/18.36×103=6.63N/mm2;面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值:[f]=15N/mm2;經(jīng)計算,面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值滿足要求!3) 抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:340構(gòu)件高度(mm)h:18抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.4Qmax=0.6×4.9×450+0.617×0.95×450=1586.768N剪應(yīng)力(N/mm2):0.389N/mm2經(jīng)計算,面板的抗剪驗算滿足要求!4)撓度驗算公式:vmax<[v]=l/250其中:新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值:q1k=340×12/1000=4.08kN/m;傾倒混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值:q2k=340×2/1000=0.68kN/m;l--計算跨度(內(nèi)龍骨間距):l=450mm;E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2;I--面板的截面慣性矩:I=340×18×18×18×10-4/12=16.52cm4;面板的最大撓度計算值:vmax=0.677×4.08×4504/(100×6000×16.52×104)+0.99×0.68×4504/(100×6000×16.52×104)=1.421mm;面板的最大容許撓度值:[v]=l/250=450/250=1.8mm;經(jīng)計算,面板的最大撓度計算值滿足要求4. 梁側(cè)模板內(nèi)龍骨的計算1) 計算模式 內(nèi)龍骨直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。2) 荷載值計算:(1) 根據(jù)梁側(cè)模板面板的計算中的支座反力計算內(nèi)龍骨承受的荷載值Rmax=(0.6×4.9×450/1000+0.617×0.95×450/1000)+(0.5×4.9×450/1000+0.583×0.95×450/1000)=2.939KNRmaxk=(0.6×4.08×450/1000+0.617×0.68×450/1000)+(0.5×4.08×450/1000+0.583×0.68×450/1000)=2.387KN(2) 轉(zhuǎn)化成均布荷載q=2.939/340×103=5.562kN/mqk=2.387/340×103=4.515kN/m本工程中,龍骨采用方木,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80/6/1000=64cm3;I=60×80×80×80/12/10000=256cm4;3) 內(nèi)龍骨強(qiáng)度驗算強(qiáng)度驗算計算公式如下:其中,--內(nèi)龍骨彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M--內(nèi)龍骨的最大彎距(N.mm);W--內(nèi)龍骨的凈截面抵抗矩;[f]--內(nèi)龍骨的強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)。按以下公式計算內(nèi)龍骨跨中彎矩:其中,作用在內(nèi)龍骨的荷載,q=5.562kN/m;內(nèi)龍骨計算跨度(外龍骨間距):l=340mm;內(nèi)龍骨的最大彎距:M=0.1×5.562×3402=64296.72N.mm;經(jīng)計算得到,內(nèi)龍骨的最大受彎應(yīng)力計算值=1N/mm2;內(nèi)龍骨的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值:[f]=13N/mm2;經(jīng)計算,內(nèi)龍骨強(qiáng)度驗算滿足要求4) 內(nèi)龍骨抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:60構(gòu)件高度度(mm)h:80抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.6×5.562×340=1134.648N剪應(yīng)力(N/mm2):0.355N/mm2經(jīng)計算,內(nèi)龍骨的抗剪驗算滿足要求4)內(nèi)龍骨的撓度驗算其中E-內(nèi)龍骨的彈性模量:9000N/mm2;qk--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=4.515N/mm;l--計算跨度(外龍骨間距):l=340mm;I--面板的截面慣性矩:I=256×104N/mm2;內(nèi)龍骨的最大撓度計算值:Vmax=0.677×4.515×3404/(100×9000×256×104)=0.0177mm;內(nèi)龍骨的最大容許撓度值:[v]=340/150=2.267mm及10mm。經(jīng)計算,內(nèi)龍骨撓度驗算滿足要求!5. 梁側(cè)模板外龍骨的計算1) 計算模式外龍骨(木或鋼)承受內(nèi)龍骨傳遞的荷載,按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中,外龍骨采用雙鋼管48mm×3.2mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=9.46cm3;I=22.72cm4;2) 荷載值計算:根據(jù)內(nèi)龍骨的計算中的支座反力計算外龍骨承受的荷載值P=Rmax=1.1×5.562×450/1000=2.939KNPK=Rmaxk=1.1×4.515×450/1000=2.387KNRmax=(0.6×4.9×450/1000+0.617×0.95×450/1000)+(0.5×4.9×450/1000+0.583×0.95×450/1000)=2.939KNRmaxk=(0.6×4.08×450/1000+0.617×0.68×450/1000)+(0.5×4.08×450/1000+0.583×0.68×450/1000)=2.387KN3) 外龍骨抗彎強(qiáng)度驗算其中--受彎應(yīng)力計算值(N/mm2)M--最大彎距(N.mm);W--凈截面抵抗矩:9.46×103mm3[f]--強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):205最大彎矩M按下式計算:M=0.175×2.939×1000×(450×2)=462892.5N/mm外龍骨的受彎應(yīng)力計算值:=462892.5/9.46×103=48.932N/mm2;外龍骨的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值:[f]=205N/mm2;經(jīng)計算,外龍骨抗彎強(qiáng)度滿足要求!4)外龍骨的撓度驗算其中E--外龍骨的彈性模量,其值為206000N/mm2;l--計算跨度:l=450×2=900mm;外龍骨的最大撓度計算值:Vmax=1.146×2.387×1000×9003/(100×206000×22.72×104)=0.42608mm;外龍骨的最大容許撓度值:[v]=900/150=6mm及10mm。經(jīng)計算,外龍骨撓度驗算滿足要求!6穿梁螺栓驗算驗算公式如下:其中N--穿梁螺栓所受的拉力;A--穿梁螺栓有效面積(mm2);f--穿梁螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值,取170.000N/mm2;查表得:穿梁螺栓的直徑:12mm;穿梁螺栓有效直徑:9.85mm;穿梁螺栓有效面積:A=76.000mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力:N=1.15×P=1.15×2.939=3.38kN。穿梁螺栓最大容許拉力值:[N]=170.000×76.000/1000=12.92kN;對拉螺栓強(qiáng)度驗算滿足要求!四)梁底模板及支架驗算1. 計算簡圖2. 梁底模板計算1) 計算模式面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎、抗剪強(qiáng)度和剛度。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(50009-2019)3.2.7~3.2.10規(guī)定及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》對強(qiáng)度、撓度進(jìn)行驗算,考慮模板結(jié)構(gòu)自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載并進(jìn)行不利荷載組合。計算的原則是按照模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=(0.55×1000)×18×18/6=2.97×104mm3;I=(0.55×1000)×18×18×18/12=2.673×105mm4;2) 荷載計算(1) 新澆混凝土及鋼筋荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,:(24+1.5)×0.55×1.2=16.83kN/m;模板結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1k,,:0.5×(0.5×0.55+(1.2-0.18)×0.55)/0.5=0.836kN/m;q1k=q1k,+q1k,,=17.666kN/m(2) 施工人員及施工設(shè)備荷載及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2k:(1+2)×0.55=1.65kN/m;(備注:q2k(折減)=0.85×(1+2)×0.55=1.403kN/m;)3) 抗彎強(qiáng)度驗算(1) 公式:其中--梁底模板的彎曲應(yīng)力計算值(N/mm2);M-彎矩設(shè)計值(N.mm);W―截面模量(mm3)m-抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):15(2) 彎矩設(shè)計值計算如下:M=MGk+1.4MQk式中:-永久荷載的分項系數(shù):對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;而對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35。本計算書取1.2。MGk-模板自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和;MQk-施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和l--計算跨度(梁底支撐間距):l=0.167m;MGk=0.1×17.666×0.1672=0.049kN.mMQk=0.117×1.65×0.1672=0.005kN.m取1.2,則M=1.2×0.049+1.4×0.005=0.066kN.m梁底模面板計算應(yīng)力=0.066×106/2.97×104=2.222N/mm2經(jīng)計算,梁底模面板抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求!4) 抗剪驗算公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:550構(gòu)件高度(mm)h:18抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.4Qmax=0.6×1.2×17.666×0.167+0.617×1.4×1.65×0.167=2.3622KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.358N/mm2經(jīng)計算,模板的抗剪驗算滿足要求!5) 撓度驗算公式:vmax<[v]=l/250其中:l--計算跨度(內(nèi)龍骨間距):l=0.167m;E--面板材質(zhì)的彈性模量:E=6000N/mm2;面板的最大撓度計算值:Vmax=0.677×17.666×(0.167×1000)4/(100×6000×2.673×105)=0.058mm;面板的最大容許撓度值:[v]=l/250=(0.167×1000)/250=0.668mm;經(jīng)計算,面板的最大撓度計算值滿足要求!3. 梁底方木驗算1) 計算模式:梁底方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本算例中,方木的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;2) 荷載的計算:1) 根據(jù)梁底模板面板的計算中的支座反力計算木方承受的荷載值Rmax=(0.6×1.2×17.666×0.167+0.617×1.4×1.65×0.167)+(0.5×1.2×17.666×0.167+0.583×1.4×1.65×0.167)=4.357KNRmaxk=(0.6×17.666×0.167+0.617×1.65×0.167)+(0.5×17.666×0.167+0.583×1.65×0.167)=3.576KN2) 轉(zhuǎn)化成均布荷載q=4.357/0.55=7.922kN/mqk=3.576/0.55=6.502kN/m本工程中,龍骨采用木龍骨,截面寬度60mm,截面高度80mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=60×80×80×10-3/6=64cm3;I=60×80×80×80×10-4/12=256cm4;3) 方木強(qiáng)度驗算:最大彎矩M按下式計算:最大彎距M=0.1×7.922×0.55×0.55=0.24kN.m;最大應(yīng)力=M/W=0.24×106/64×103=3.75N/mm2;抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=13N/mm2;經(jīng)計算,方木的抗彎強(qiáng)度計算值滿足要求!4) 木抗剪驗算:公式:其中:構(gòu)件寬度(mm)b:60構(gòu)件高度度(mm)h:80抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(mm)(N/mm2):1.3Qmax=0.6×7.922×0.55=2.614KN剪應(yīng)力(N/mm2):0.817N/mm2經(jīng)計算,方木的抗剪驗算滿足要求!5) 方木撓度驗算:其中E-內(nèi)龍骨的彈性模量:9000N/mm2;qk--荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=6.502N/mm;l--計算跨度:l=0.55×103mm;I--截面慣性矩:256×104mm4;內(nèi)龍骨的最大撓度計算值:Vmax=0.677×6.502×(0.55×103)4/(100×9000×256×104)=0.1748mm;內(nèi)龍骨的最大容許撓度值:[v]=0.55×103/150=3.67mm及10mm。經(jīng)計算,方木撓度驗算滿足要求!4. 鋼管的強(qiáng)度驗算(1) 計算模式支撐鋼管承受木方傳遞的集中荷載,按照集中荷載作用下的兩跨梁計算。(2) 荷載計算簡化計算取P1……Pn均等于木方傳遞下來的最大支座力則P=1.1qC=1.1×7.922×0.55=4.

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