危险性较大的模板工程施工方案

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危险性较大的模板工程施工方案

验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取5.00m,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=2100.0mm2,fy=360.0N/mm2。

板的截面尺寸为b×h=3500mm×200mm,截面有效高度h0=180mm。

按照楼板每20天浇筑一层,所以需要验算20天、40天、60天...的承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:

青岛城阳区某热力公司锅炉拆除、安装工程施工组织设计2.计算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求

楼板计算长边5.00m,短边5.00×0.70=3.50m,

楼板计算范围内摆放8×5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=1×1.2×(0.35+25.00×0.20)+1×1.2×(1.87×8×5/5.00/3.50)+1.4×(2.00+2.50)=30.69kN/m2

计算单元板带所承受均布荷载q=3.50×30.69=107.40kN/m

板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算

Mmax=0.0735×ql2=0.0735×107.40×3.502=96.70kN.m

验算楼板混凝土强度的平均气温为10.00℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线

得到20天后混凝土强度达到89.90%,C35.0混凝土强度近似等效为C31.5。

混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=15.00N/mm2

则可以得到矩形截面相对受压区高度:

ξ=Asfy/bh0fcm=2100.00×360.00/(3500.00×180.00×15.00)=0.08

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

此层楼板所能承受的最大弯矩为:

结论:由于ΣMi=131.01=131.01>Mmax=96.70

所以第20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

11.51800×1750m梁截面

图1梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为Φ48×3.50。

立柱梁跨度方向间距l(m):0.60;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;

脚手架步距(m):1.40;脚手架搭设高度(m):9.03;

梁两侧立柱间距(m):1.40;承重架支设:2根承重立杆,木方垂直梁截面;

模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0.800;

混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):1.750;

倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;

木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):200.000;

木方的截面宽度(mm):90.00;木方的截面高度(mm):90.00;

采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。

扣件连接方式:双扣件;

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=25.000×1.750×0.600=26.250kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.350×0.600×(2×1.750+0.800)/0.800=1.129kN/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):

经计算得到,活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×0.800×0.600=2.160kN;

2.木方楞的支撑力验算

均布荷载q=1.2×26.250+1.2×1.129=32.855kN/m;

集中荷载P=1.4×2.160=3.024kN;

经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:

N1=3.270kN;

N2=11.233kN;

N3=11.516kN;

N4=3.270kN;

本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=9.000×9.000×9.000/6=121.50cm3;

I=9.000×9.000×9.000×9.000/12=546.75cm4;

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=11.516/0.600=19.194kN/m;

最大弯距M=0.1ql2=0.1×19.194×0.600×0.600=0.691kN.m;

最大应力σ=M/W=0.691×106/121500.0=5.687N/mm2;

抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;

木方的最大应力计算值5.687N/mm2小于木方抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:Q=0.6×19.194×0.600=6.910kN;

木方受剪应力计算值T=3×6909.861/(2×90.000×90.000)=1.280N/mm2;

木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;

木方的受剪应力计算值1.280N/mm2小于木方抗剪强度设计值1.300N/mm2,满足要求!

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:

木方最大挠度计算值V=0.677×15.995×600.0004/(100×9500.000×546.750×103)=0.270mm;

木方的最大允许挠度[V]=0.600*1000/250=2.400mm;

木方的最大挠度计算值0.270mm小于木方的最大允许挠度2.400mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照连续梁的计算如下

支撑钢管变形图(kN.m)

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=1.088kN中间支座最大反力Rmax=15.531;

最大弯矩Mmax=0.469kN.m;

最大挠度计算值Vmax=0.389mm;

支撑钢管的最大应力σ=0.469×106/5080.0=92.327N/mm2;

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值92.327N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。

四、扣件抗滑移的计算:

该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

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):

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=15.53kN;

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!采用梁底顶托支撑,轴心受力,承载力满足要求。

五、立杆的稳定性计算:

横杆的最大支座反力:N1=15.531kN;

脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.142×9.025=1.540kN;

N=15.531+1.540=17.071kN;

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.400=2.749m;

Lo/i=2748.900/15.800=174.000;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.235;

钢管立杆受压应力计算值;σ=17070.569/(0.235×489.000)=148.550N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=148.550N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/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

lo=k1k2(h+2a)(2)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.018×(1.400+0.100×2)=1.901m;

Lo/i=1900.810/15.800=120.000;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.452;

钢管立杆受压应力计算值;σ=17070.569/(0.452×489.000)=77.233N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=77.233N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!

(一)梁侧模板基本参数

模板面板厚度h=15mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。

内楞采用方木,截面50×100mm,每道内楞1根方木,间距250mm。

外楞采用圆钢管48×3.0,每道外楞2根钢楞,间距600mm。

穿梁螺栓水平距离600mm,穿梁螺栓竖向距离500mm,直径12mm。

(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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

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,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取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1.750m;

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。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=42.000kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=42.000kN/m2

倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/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。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

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,W=60.00×1.50×1.50/6=22.50cm3;

  [f]——面板的抗弯强度设计值(N/mm2)。

其中q——作用在模板上的侧压力,它包括:

新浇混凝土侧压力设计值,q1=1.2×0.60×42.00=30.24kN/m;

倾倒混凝土侧压力设计值,q2=1.4×0.60×4.00=3.36kN/m;

  l——计算跨度(内楞间距),l=250mm;

面板的抗弯强度设计值[f]=15.000N/mm2;

经计算得到,面板的抗弯强度计算值9.333N/mm2;

面板的抗弯强度验算<[f],满足要求!

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

其中q——作用在模板上的侧压力,q=25.20N/mm;

  l——计算跨度(内楞间距),l=250mm;

  E——面板的弹性模量,E=6000N/mm2;

  I——面板的截面惯性矩,I=60.00×1.50×1.50×1.50/12=16.88cm4;

面板的最大允许挠度值,[v]=1.000mm;

面板的最大挠度计算值,v=0.658mm;

面板的挠度验算v<[v],满足要求!

(四)梁侧模板内外楞的计算

4.1.内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。

本算例中,龙骨采用木楞,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;

其中f——内楞抗弯强度计算值(N/mm2);

  M——内楞的最大弯距(N.mm);

  W——内楞的净截面抵抗矩;

  [f]——内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)。

其中q——作用在内楞的荷载,q=(1.2×42.00+1.4×4.00)×0.25=14.00kN/m;

  l——内楞计算跨度(外楞间距),l=600mm;

内楞抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;

经计算得到,内楞的抗弯强度计算值6.048N/mm2;

内楞的抗弯强度验算<[f],满足要求!

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

其中E——内楞的弹性模量,E=9500.00N/mm2;

内楞的最大允许挠度值,[v]=2.400mm;

内楞的最大挠度计算值,v=0.233mm;

内楞的挠度验算v<[v],满足要求!

4.2.外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载下的三跨连续梁计算。

本算例中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

外钢楞的规格:圆钢管48×3.0;

外钢楞截面抵抗矩W=4.49cm3;

外钢楞截面惯性矩I=10.78cm4;

其中f——外楞抗弯强度计算值(N/mm2);

  M——外楞的最大弯距(N.mm);

  W——外楞的净截面抵抗矩;

  [f]——外楞的抗弯强度设计值(N/mm2)。

其中P——作用在外楞的荷载,P=(1.2×42.00+1.4×4.00)×0.60×0.50=16.80kN;

  l——外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距),l=600mm;

外楞抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2;

经计算得到,外楞的抗弯强度计算值196.437N/mm2;

外楞的抗弯强度验算<[f],满足要求!

v=1.146Pl3/100EI<[v]=l/400

其中E——外楞的弹性模量,E=210000.00N/mm2;

外楞的最大允许挠度值,[v]=1.500mm;

外楞的最大挠度计算值,v=0.689mm;

外楞的挠度验算v<[v],满足要求!

其中N——穿梁螺栓所受的拉力;

  A——穿梁螺栓有效面积(mm2);

  f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;

中建施工方案管理办法(22P).docx穿梁螺栓的直径(mm):12

穿梁螺栓有效直径(mm):10

穿梁螺栓有效面积(mm2):A=76.000

Q/GDW 11596-2016 高压直流输电换流阀控制设备技术规范.pdf穿梁螺栓最大容许拉力值(kN):[N]=12.920

穿梁螺栓所受的最大拉力(kN):N=12.600

穿梁螺栓强度验算满足要求!

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