祥业国际商务大厦模板施工方案

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祥业国际商务大厦模板施工方案

模板自重=0.340kN/m2;

钢筋自重=1.5kN/m3;

NB/T 42114-2017标准下载混凝土自重=24kN/m3;

施工荷载标准值=2.5kN/m2。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中c——混凝土的重力密度,取24kN/m3;

   t——新浇混凝土的初凝时间,取200/(T+15),取5.7h;

T——混凝土的入模温度,取20℃;

V——混凝土的浇筑速度,取2.5m/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0.9m;

1——外加剂影响修正系数,取1.2;

2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.2。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=16.08kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9,实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=0.9×16.08=14.472kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9,倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9×4.000=3.600kN/m2。

底模自重0.34×0.3×1.0=0.102

混凝土自重24×0.3×0.9×1.0=6.48

钢筋自重1.5×0.3×0.9×1.0=0.405

振捣混凝土荷载2×0.3×1.0=0.6

乘以折减系数0.9则q1×0.9=q2=6.828kN/m

(2)抗弯承载力验算:

底模下的楞木间距为0.2m,是一个多等多跨连续梁,考虑木材的长度有限,故按四等跨计算。

按最不利荷载部之中结构静力表示得。

挠度系数:kW=0.967

剪应力:τ=3v/(2)=3×1.36×103/(2×450×40)=0.113n/mm2

荷载不包括振捣混凝土载荷。则q1=11.24,则q2=10.012kN/m

w=kwql4/(100EI)=0.967×10.012×2004/(100×9×103×450×403/12)

=0.00717<[w]=l/720=200/720=0.278mm(满足要求)

四、梁底模板支撑木方的计算

木方按照均布荷载下连续梁计算。

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):

q11=25.0×0.120×0.30=0.90kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q12=0.350×0.30=0.105kN/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=(1.0+2.0)×0.30=0.90kN/m

静荷载q1=1.20×0.90+1.20×0.105=1.206kN/m

活荷载q2=1.40×0.90=1.260kN/m

按照三跨连续梁计算,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:

均布荷载q=2.466/1.0=2.466kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.47×1.0×1.0=0.247kN.m

最大剪力Q=0.6×1.0×2.466=1.480kN

最大支座力N=1.1×1.0×2.466=2.713kN

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.00×8.00×8.00/6=53.3cm3;

I=5.00×8.00×8.00×8.00/12=213.3cm4;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.247×106/53333.3=4.62N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。

(2)木方抗剪计算[可以不计算]

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]

截面抗剪强度计算值T=3×1480/(2×50×80)=0.555N/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。

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.005kN/m

最大变形v=0.677×1.005×1000.04/(100×9000.00×2133333.5)=0.354mm

木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求。

因梁底模板钢管支撑与板底模板钢管支撑为一个连系的整体,故梁底模板支撑钢管计算、扣件抗滑移计算、模板支架荷载标准值(立杆轴力)、立杆稳定性计算在楼板模板支架中一起计算。详细步骤见楼板模板支架计算书。

面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的连续梁计算,计算如下

作用在梁侧模板的均布荷载q=(1.2×14.472+1.40×3.60)×0.80=17.925N/mm

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:

W=80.00×1.80×1.80/6=43.20cm3;

I=80.00×1.80×1.80×1.80/12=38.88cm4;

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15.00N/mm2;

其中q——荷载设计值(kN/m);

经计算得到M=0.100×(1.20×16.416+1.4×2.880)×0.300×0.300=0.214kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.214×1000×1000/43200=4.944N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求。

(2)抗剪计算[可以不计算]

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.1200×(1.20×16.416+1.4×2.880)×0.300=4.272kN

  截面抗剪强度计算值T=3×4272.0/(2×800.000×18.000)=0.445N/mm2

  截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

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=0.677×16.416×3004/(100×12000×388800)=0.386mm

面板的最大挠度小于300.0/250,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;

穿梁螺栓承受最大拉力N=(1.2×20.52+1.40×3.60)×0.80×0.60/1=14.24kN

穿梁螺栓直径为14mm;

穿梁螺栓有效直径为11.6mm;

穿梁螺栓有效面积为A=105mm2;

穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=17.850kN;

穿梁螺栓承受拉力最大值为N=14.239kN;

穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距1200mm。

每个截面布置1道穿梁螺栓。

穿梁螺栓强度满足要求。

模板支架搭设高度为5.70m,

立杆的纵距b=1.00m,立杆的横距l=1.00m,立杆的步距h=1.50m。

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=25×0.120×1.0+0.350×1.0=3.350kN/m

活荷载标准值q2=(2.0+1.0)×1.0=3.0kN/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:

W=100.0×1.60×1.60/6=42.67cm3;

I=100.0×1.60×1.60×1.60/12=34.13cm4;

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15.00N/mm2;

其中q——荷载设计值(kN/m);

经计算得到M=0.100×(1.20×3.350+1.4×3.0)×0.30×0.30=0.074kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.074×1000×1000/42667=1.734N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求。

(2)抗剪计算[可以不计算]

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.1200×(1.20×3.350+1.4×3.000)×0.300=1.480kN

  截面抗剪强度计算值T=3×1480.0/(2×1000.000×16.000)=0.139N/mm2

  截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

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=0.677×3.350×3004/(100×12000×341333)=0.090mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求。

三、模板支撑木方的计算

木方按照均布荷载下连续梁计算。

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):

q11=25.0×0.120×0.30=0.90kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q12=0.350×0.30=0.105kN/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=(1.0+2.0)×0.30=0.90kN/m

静荷载q1=1.20×0.90+1.20×0.105=1.206kN/m

活荷载q2=1.40×0.90=1.260kN/m

按照三跨连续梁计算,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:

均布荷载q=2.466/1.0=2.466kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.47×1.0×1.0=0.247kN.m

最大剪力Q=0.6×1.0×2.466=1.480kN

最大支座力N=1.1×1.0×2.466=2.713kN

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.00×8.00×8.00/6=53.3cm3;

I=5.00×8.00×8.00×8.00/12=213.3cm4;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.247×106/53333.3=4.62N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。

(2)木方抗剪计算[可以不计算]

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]

截面抗剪强度计算值T=3×1480/(2×50×80)=0.555N/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。

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.005kN/m

最大变形v=0.677×1.005×1000.04/(100×9000.00×2133333.5)=0.354mm

木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求。

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管剪力图(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:

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图(mm)

最大弯矩Mmax=0.913kN.m

最大变形vmax=0.950mm

最大支座力Qmax=9.865kN

抗弯计算强度f=0.913×106/5080.0=179.74N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。

支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求。

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:

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;

  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,R=9.87kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件。

R≤8.0kN时,可采用单扣件;8.0kN12.0kN时,应采用可调托座。

五、模板支架荷载标准值(立杆轴力)

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=0.129×5.70=0.74kN

(2)模板的自重(kN):

NG2=0.350×1.0×1.0=0.350kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3=25×0.18×1.0×1.0=4.5kN

经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=5.59kN。

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=(1.0+2.000)×1.0×1.0=3.0kN

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=8.87kN

  ——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=1.58

  A——立杆净截面面积(cm2);A=4.89

  W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08

  ——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]=205N/mm2;

  l0——计算长度(m);

如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算

l0=(h+2a)(2)

k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.155;

u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.700

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.30m;

公式(1)的计算结果:l0=1.155×1.700×1.50=2.945m=2945/15.8=186.408=0.207

=8871/(0.207×489)=87.494N/mm2DB61/T 1175-2018 建筑垃圾再生材料公路应用设计规范,立杆的稳定性计算<[f],满足要求。

公式(2)的计算结果:l0=1.500+2×0.300=2.100m=2100/15.8=132.911=0.386

=8871/(0.386×489)=46.942N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求。

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算

轨道工程施工工艺l0=k1k2(h+2a)(3)

k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;

公式(3)的计算结果:l0=1.155×1.007×(1.500+2×0.300)=2.442m=2442/15.8=154.587=0.29=8871/(0.294×489)=61.655N/mm2,立杆的稳定性计算<[f],满足要求。

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