某万达B区塔楼大堂高支模架专项施工方案.doc

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某万达B区塔楼大堂高支模架专项施工方案.doc

h —— 立杆的步距,1.50m;

la —— 立杆迎风面的间距,0.80m;

lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距中小型水利水电工程单元工程施工质量验收评定规程--堤防工程,0.80m;

风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.225×0.800×1.500×1.500/10=0.051kN.m;

Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

顶部立杆Nw=1.200×2.252+1.400×2.880+0.9×1.400×0.051/0.800=6.814kN

非顶部立杆Nw=1.200×3.747+1.400×2.880+0.9×1.400×0.051/0.800=8.608kN

顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.561m;

λ=3561/16.0=223.257

允许长细比λ=183.449 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=6814/(0.146×423.9)+51000/4491=121.215N/mm2

a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.697m;

λ=3697/16.0=231.764

允许长细比λ=190.439 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.137

σ=6814/(0.137×423.9)+51000/4491=128.794N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=121.215N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

非顶部立杆段:u2=1.951,l0=3.562m;

λ=3562/16.0=223.295

允许长细比λ=183.480 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=8608/(0.146×423.9)+51000/4491=150.141N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],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。

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。

宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=1944.0mm2,fy=360.0N/mm2。

板的截面尺寸为 b×h=3600mm×180mm,截面有效高度 h0=160mm。

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.计算楼板混凝土7天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边4.50m,短边4.50×0.80=3.60m,

楼板计算范围内摆放6×5排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。

第2层楼板所需承受的荷载为

q=1×1.20×(0.20+25.10×0.12)+

1×1.20×(1.69×6×5/4.50/3.60)+

1.40×(2.00+2.50)=13.91kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=3.60×13.91=50.08kN/m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0664×ql2=0.0664×50.09×3.602=43.10kN.m

按照混凝土的强度换算

得到7天后混凝土强度达到58.40%,C35.0混凝土强度近似等效为C20.4。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.80N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ= Asfy/bh0fcm = 1944.00×360.00/(3600.00×160.00×9.80)=0.12

查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为

αs=0.121

此层楼板所能承受的最大弯矩为:

结论:由于∑Mi = 109.31=109.31 > Mmax=43.10

所以第7天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。

第2层以下的模板支撑可以拆除。

9.3.3 楼板模板扣件钢管高支撑架计算书—大门19.02m计算

钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为19.0m,

立杆的纵距 b=0.80m,立杆的横距 l=0.80m,立杆的步距 h=1.50m。

面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度17.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。

木方60×80mm,间距250mm,

木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。

梁顶托采用钢管φ48×3.0mm。

模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。

倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。

地基承载力标准值180kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。

扣件计算折减系数取1.00。

图 楼板支撑架立面简图

图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

按照扣件新规范中规定并参照模板规范,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×(25.10×0.12+0.20)+1.40×2.50=7.354kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/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φ48×3.0。

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。

静荷载标准值 q1 = 25.100×0.120×0.800+0.200×0.800=2.570kN/m

活荷载标准值 q2 = (2.000+2.500)×0.800=3.600kN/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:

截面抵抗矩 W = bh2/6 = 80.00×1.50×1.50/6 = 30.00cm3;

截面惯性矩 I = bh3/12 = 80.00×1.50×1.50×1.50/12 = 22.50cm4;

式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。

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17.00N/mm2;

M = 0.100ql2

其中 q —— 荷载设计值(kN/m);

经计算得到 M = 0.100×(1.20×2.570+1.40×3.600)×0.250×0.250=0.051kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.051×1000×1000/30000=1.692N/mm2

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

T = 3Q/2bh < [T]

其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×2.570+1.4×3.600)×0.250=1.219kN

  截面抗剪强度计算值 T=3×1219.0/(2×800.000×15.000)=0.152N/mm2

  截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!

v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250

面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.570×2504/(100×6000×225000)=0.050mm

面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!

木方按照均布荷载计算。

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):

q11 = 25.100×0.120×0.250=0.753kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q12 = 0.200×0.250=0.050kN/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 = (2.500+2.000)×0.250=1.125kN/m

静荷载 q1 = 1.20×0.753+1.20×0.050=0.964kN/m

活荷载 q2 = 1.40×1.125=1.575kN/m

计算单元内的木方集中力为(1.575+0.964)×0.800=2.031kN

按照三跨连续梁计算,计算公式如下:

均布荷载 q = P/l = 2.031/0.800=2.539kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.54×0.80×0.80=0.162kN.m

最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.800×2.539=1.219kN

最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.800×2.539=2.234kN

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

截面抵抗矩 W = bh2/6 = 6.00×8.00×8.00/6 = 64.00cm3;

截面惯性矩 I = bh3/12 = 6.00×8.00×8.00×8.00/12 = 256.00cm4;

式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = M/W =0.162×106/64000.0=2.54N/mm2

木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!

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=3×1219/(2×60×80)=0.381N/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!

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,

均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)

得到q=0.803kN/m

最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.803×800.04/(100×9000.00×2560000.0)=0.097mm

木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取木方的支座力 P= 2.234kN

均布荷载取托梁的自重 q= 0.040kN/m。

托梁计算简图

托梁弯矩图(kN.m)

托梁剪力图(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:

托梁变形计算受力图

托梁变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M= 0.555kN.m

经过计算得到最大支座 F= 7.917kN

经过计算得到最大变形 V= 0.369mm

顶托梁的截面力学参数为

截面抵抗矩 W = 4.49cm3;

截面惯性矩 I = 10.78cm4;

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = M/W =0.555×106/1.05/4491.0=117.70N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大变形 v = 0.369mm

顶托梁的最大挠度小于800.0/400,满足要求!

四、立杆的稳定性计算荷载标准值

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)脚手架钢管的自重(kN):

NG1 = 0.115×19.030=2.192kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 满堂架自重标准值,设计人员可根据情况修改。

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.200×0.800×0.800=0.128kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25.100×0.120×0.800×0.800=1.928kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 4.248kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.500+2.000)×0.800×0.800=2.880kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.20NG + 1.40NQ

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N = 9.13kN

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60

A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49

σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;

l0 —— 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》2011,由公式计算

顶部立杆段:l0 = ku1(h+2a) (1)

非顶部立杆段:l0 = ku2h (2)

k —— 计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.217,当允许长细比验算时k取1;

u1,u2 —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.20m;

顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.561m;

λ=3561/16.0=223.257

允许长细比λ=183.449 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=6734/(0.146×423.9)=108.556N/mm2

a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.697m;

λ=3697/16.0=231.764

允许长细比λ=190.439 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.137

σ=6734/(0.137×423.9)=116.046N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=108.556N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

非顶部立杆段:u2=1.951,l0=3.562m;

λ=3562/16.0=223.295

允许长细比λ=183.480 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=9129/(0.146×423.9)=147.176N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9

MW=0.9×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);

Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2

h —— 立杆的步距,1.50m;

la —— 立杆迎风面的间距,0.80m;

lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;

风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×1.4×0.225×0.800×1.500×1.500/10=0.051kN.m;

Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

顶部立杆Nw=1.200×2.252+1.400×2.880+0.9×1.400×0.051/0.800=6.814kN

非顶部立杆Nw=1.200×4.248+1.400×2.880+0.9×1.400×0.051/0.800=9.210kN

顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.540,l0=3.561m;

λ=3561/16.0=223.257

允许长细比λ=183.449 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=6814/(0.146×423.9)+51000/4491=121.215N/mm2

a=0.5m时,u1=1.215,l0=3.697m;

λ=3697/16.0=231.764

允许长细比λ=190.439 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.137

σ=6814/(0.137×423.9)+51000/4491=128.794N/mm2

依据规范做承载力插值计算 a=0.200时,σ=121.215N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!

非顶部立杆段:u2=1.951,l0=3.562m;

λ=3562/16.0=223.295

允许长细比λ=183.480 <210 长细比验算满足要求!

φ=0.146

σ=9210/(0.146×423.9)+51000/4491=159.835N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],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。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ fg

其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A;p = 36.52

N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 9.13

A —— 基础底面面积 (m2);A = 0.25

DB22/T 162-2017标准下载 fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 72.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg = kc × fgk

DB15/T 353.3-2020标准下载其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数;kc = 0.40

fgk —— 地基承载力标准值;fgk = 180.00

地基承载力的计算满足要求!

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