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大厦工程转换层高大模板支撑体系施工方案

按以下公式计算背楞跨中弯矩：

故:竖向次背楞的允许最大间距ι=(M/0.125q)1/2

竖向次背楞允许最大间距:ι=(M/0.125q)1/2=(0.702/(0.125*8.300))1/2=0.823m

房建水电安装工程施工方案本工程竖向次背楞间距取0.25m,0.25m<0.823m,故满足要求.

作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=8.3N/mm；

计算跨度(竖向次背楞间距):ι=250mm；

面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；

面板的截面惯性矩:I=100*1.8*1.8*1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:ν=5*8.3*2504/(384*9500*4.86*105)=0.091mm；

面板的最大容许挠度值:[ν]=ι/250=250/250=1mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.091mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1mm，满足要求！

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6ql=0.6*8.3*02.5=1.245kN；

面板受剪应力计算值τ=3*1245/(2*50*80)=0.467N/mm2；

面板抗剪切强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

竖向次背楞的受剪应力计算值0.467N/mm2小于竖向次背楞抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!

3、计算(次背楞采用截面宽度50mm，截面高度80mm杉木楞)水平主背楞间距：

竖向次背楞截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5*82/6=53.33cm3；

I=5*83*/12=213.33cm4；

次背楞的允许最大弯距:

竖向次背楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；(取杉木)

=11*53.33*103=586.63*103N.mm=0.58663KN.m

水平主背楞的允许最大间距:

竖向次背楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

按以下公式计算背楞跨中弯矩：

故:水平主背楞的允许最大间距ι=(M/0.10q)1/2

其中，作用在竖向次背楞的荷载，8.3*0.25=2.075kN/m；

水平主背楞允许最大间距:ι=(0.58663/0.10*2.075)1/2=1.681m

背楞间距取0.9m，故满足要求.

其中:计算跨度(水平主背楞间距)：l=457.5mm；

作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=2.075N/mm；

竖向次背楞的弹性模量：E=9000N/mm2；

竖向次背楞的截面惯性矩：I=2.13*106mm4；

竖向次背楞的最大挠度计算值:ν=0.677*2.075*9004/(100*9000*2.13*106)=0.481mm；

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6ql=0.6*2.075*0.9=1.121kN；

竖向次背楞受剪应力计算值τ=3*1121/(2*50*80)=0.420N/mm2；

竖向次背楞剪强度设计值[τ]=1.3N/mm2；

竖向次背楞的受剪应力计算值0.420N/mm2小于竖向次背楞抗剪强度设计值1.3N/mm2,满足要求!

2、板模板立杆的稳定性计算：A、转换层（层高为5.5m,板厚度为180）

1、荷载：q1砼自重：        24*0.18=4.32N/m2.q2钢筋自重：      1.5*0.18=0.27KN/m2.q3振捣荷载及施工荷载：               4.5KN/m2.

q4模板结构自重荷载：0.75N/m2；

q5支架自重荷载：0.9kN/m2

合计：（q1+q2+q4+q5）*1.2+q3*1.4＝（4.32+0.27+0.75+0.9）*1.2+4.5*1.4＝13.788kN/m22、立杆的稳定性

轴心受压立杆的稳定系数确定:

φ=N/(σA)=11168/(489*205)=0.111

根据《扣件式规范》5.3.1:φ=7320/λ2;λ=lo/i

得:lo=(7320/φ)1/2i=(7320/0.111)1/2*15.8=4057mm

立杆步距h计算:

参照《扣件式规范》考虑高支撑架，按下式计算

立杆计算步距h=Lo/k1u=4057/(1.167×1.5)=2318mm=2.318m；

本程立杆步距拟采用ho=1.5m，ho=1.5m小于立杆计算步距h=2.318,满足要求！

根据《建筑施工手册》第四版，本工程转换层的砼施工时间约为2010年4月下旬，假设砼的温度T＝25°，则t。＝200/(T+15)=5hβ1＝1.2          （掺具有缓凝作用的外加剂 ）。β2＝1.15          ( 塌落度修正系数，泵送砼时取大值。)V＝2m/h，      H＝1.8m，        Yc＝24KN/m3。公式一：F＝0.22Yct0β1β2V1/2 ＝0.22*24*5*1.2*1.15 *21/2  ＝51.523KN/m2公式二：F＝YcH=24*1.8＝43.2KN/m2根据规范要求，取二者之间的较小值，则有：F＝43.2KN/m2.根据荷载分项系数规范，分项系数取值1.2，即:     F＝43.2*1.2＝51.84KN/m2。2、计算18mm厚木胶合板竖向次背楞间距：

跨中弯矩计算公式如下:

面板的净截面抵抗矩W=1000*18*18/6=54000mm3

面板的抗弯强度设计值f=13N/mm2

M=(f>σ)*W=13*54000=702*103N.mm=0.702KN.m

作用在模板上的侧压力q:

q=q1+q2=1.2*1*51.84*0.9+1.4*1*4*0.9=61.027kN/m；

竖向次背楞的允许最大间距:

按以下公式计算背楞跨中弯矩：

故:竖向次背楞的允许最大间距ι=(M/0.125q)1/2

竖向次背楞允许最大间距:ι=(M/0.125q)1/2=(0.702/(0.125*61.027))1/2=0.254m

本工程竖向次背楞间距取0.20m,0.20m<0.254m,故满足要求.

作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=61.027N/mm；

计算跨度(竖向次背楞间距):ι=200mm；

面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；

面板的截面惯性矩:I=100*1.8*1.8*1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:ν=5*61.027*2004/(384*9500*4.86*105)=0.275mm；

面板的最大容许挠度值:[ν]=ι/250=200/250=0.8mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.672mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.8mm，满足要求！

3、计算(竖向次背楞采用截面宽度50mm，截面高度80mm杉木楞)水平主背楞间距：

竖向次背楞截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5*82/6=53.33cm3；

I=5*83*/12=213.33cm4；

竖向次背楞的允许最大弯距:

竖向次背楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；(取杉木)

=11*53.33*103=586.63*103N.mm=0.58663KN.m

水平主背楞的允许最大间距:

竖向次背楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

按以下公式计算背楞跨中弯矩：

故:水平主背楞的允许最大间距ι=(M/0.10q)1/2

其中，作用在竖向次背楞的荷载，(1.2*51.84*0.9+1.4*4×0.9)*0.20=12.205kN/m；

水平主背楞允许最大间距:ι=(0.58663/0.10*12.205)1/2=0.693m

本工程水平主背楞间距取0.4575m,上部距板底面0.228m，下部距梁 底0.228m.0.4575m<0.693m,故满足要求.

其中:计算跨度(水平主背楞间距)：l=457.5mm；

作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=15.275N/mm；

竖向次背楞的弹性模量：E=9000N/mm2；

竖向次背楞的截面惯性矩：I=2.13*106mm4；

竖向次背楞的最大挠度计算值:ν=0.677*12.205*457.54/(100*9000*2.13*106)=0.1891mm；

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6ql=0.6*12.205*0.4575=3.350kN；

竖向次背楞受剪应力计算值τ=3*3.350/(2*50*80)=1.256N/mm2；

竖向次背楞剪强度设计值[τ]=1.3N/mm2；

竖向次背楞的受剪应力计算值1.256N/mm2小于竖向次背楞抗剪强度设计值1.3N/mm2,满足要求!

4、计算对拉螺栓水平间距：

水平主背楞的允许最大弯矩

W=2*5.08*103mm3(2Φ48*3.5mm的钢管)

水平主背楞的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；(Φ48*3.5mm的钢管)

M=(f>σ)*W=205*2*5.08*103=2082800N.mm=2.083KN.m

梁侧模板采用2根Φ48*3.5mm的钢管（W=5.08*103mm3）组成的水平主背楞夹牢，3道水平主背楞沿竖向间距为：0.4575m，上部距板底面不大于0.228m，下部距梁 底不大于0.228m，水平主背楞承受竖向次背楞传递的集中力，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

F＝12.205*0.4575＝5.584KN对拉螺栓水平间距：由M＝0.244FL

得L=M/0.244F=2.083/(0.244*5.584)=1.529m

本工程对拉螺栓水平间距取0.61m,0.61m<1.5292m,满足要求!

ν=5Fl4/384EI<=l/150

其中:水平主背楞的弹性模量：E=206000N/mm2；

作用在水平主背楞上的集中力标准值：F=5.584kN；

计算跨度：l=610mm；

水平主背楞的截面惯性矩：I=243800mm4；

水平主背楞的最大挠度计算值:

ν=1.833*5584*6103/(100*206000*243800)=0.463mm；

水平主背楞的最大容许挠度值:[ν]=l/400=610/400=1.525mm；

水平主背楞的最大挠度计算值ν=0.463mm小于水平主背楞的最大容许挠度值[ν]=1.525mm，满足要求！

5、对拉螺栓计算：对拉螺杆取水平向间距0.61m，竖向间距0.4575m，以最大侧压力计算，则每根螺杆承受的拉力为：

N=（61.027+5.6）*0.61*0.4575=18.594KN，

高强螺杆抗拉度设计值fta=400N/mm2

穿梁螺杆最小容许截面:As=N/fta=18.594*1000/400=46.485mm2

查表知：Φ12对拉螺杆有效面积:As=76mm2>46.485mm2,满足要求.

决定：采用Φ12高强对拉螺杆，其横向间距为610mm，竖向间距为457.5mm，该梁横截面为900*1800mm，板厚为200mm，4道水平主背楞沿竖向间距为：0.4575m，上部距板底面不大于0.228m，下部距梁 底不大于0.228m.背楞木方采用b*h＝50mm*80mm的杉木方，间距200mm一根。梁侧面板为18厚木胶板.（二）、梁底模板计算：1、底模板荷载：q1砼自重：        24*1.8=43.2KN/m2.q2钢筋自重：      1.5*1.8=2.7KN/m2.q3振捣荷载：               4KN/m2.

q4模板结构自重荷载：1.2*0.50=0.6kN/m2；

合计：（q1+q2+q4）*1.2+q3*1.4＝（43.2+2.7+0.6）*1.2+4*1.4＝61.4KN/m2.2、计算18mm厚木胶合板底背楞间距：

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为

W=1000×18×18/6=5.40*104mm3；

I=1000×18×18×18/12=4.86*105mm4；

面板的抗弯强度设计值f=13N/mm2

M=(f>σ)*W=13*54000=702*103N.mm=0.702KN.m

按以下公式计算背楞跨中弯矩：

故:底背楞的允许最大间距ι=(M/0.125q)1/2

底背楞允许最大间距:ι=(M/0.125q)1/2=(0.702/(0.125*61.4*0.9))1/2=0.319m

本工程底背楞间距取0.18m,0.18m<0.319m,故满足要求.

底模板荷载:q=61.4*0.9=55.26N/mm；

计算跨度(底背楞间距):ι=180mm；

面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2；

面板的截面惯性矩:I=1000*18*18*18/12=4.86×105mm4；

面板的最大挠度计算值:ν=5*61.4*0.9*1804/(384*9500*4.86*105)=0.163mm；

面板的最大容许挠度值:[ν]=ι/250=180/250=0.72mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.163mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.72mm，满足要求！

3、小楞杆间距：(底模模板的板下拟采用顺长木方b×h＝50mm×100mm,小楞杆拟采用Φ48*3.5mm的钢管)

底背楞截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5*82/6=53.33cm3；

I=5*83/12=213.33cm4；

底背楞的允许最大弯距:

底背楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；(取杉木)

=11*53.33*103=586.63*103N.mm=0.58663KN.m

小楞杆的允许最大间距:

底背楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

按以下公式计算底背楞跨中弯矩：

故:小楞杆的允许最大间距ι=(M/0.101q)1/2

其中，作用在底背楞的荷载，q=61.4*0.18=11.052kN/m；

小楞杆允许最大间距:ι=(M/0.100q)1/2=(0.58663/0.100*11.052)1/2=0.729m

本工程小楞杆间距取0.45m,距柱边0.25m.0.6m<0.729m,故满足要求.

其中:计算跨度(小楞杆间距)：l=450mm；

作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=11.052N/mm；

底背楞的弹性模量：E=9000N/mm2；

底背楞的截面惯性矩：I=5.12*106mm4；

底背楞的最大挠度计算值:ν=0.677*11.052*4504/(100*9000*4.17*106)=0.082mm；

底背楞的最大容许挠度值:[ν]=l/250=450/250=1.8mm，且；[ν]<1.0mm.

底背楞的最大挠度计算值ν=0.082mm小于底背楞的最大容许挠度值[ν]=1mm，满足要求！

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6ql=0.6*11.502*0.45=2.984kN；

底背楞受剪应力计算值τ=3*2984/(2*50*80)=1.119N/mm2；

底背楞剪强度设计值[τ]=1.3N/mm2；

底背楞的受剪应力计算值1.119N/mm2小于底背楞抗剪强度设计值1.3N/mm2,满足要求!

作用于小楞杆集中荷载：q1::砼自重：        24*1.8=43.2KN/m2.q2:钢筋自重：      1.5*1.8=2.7KN/m2.q3:振捣荷载：               4KN/m2.

q4:底模板结构自重荷载：1.2*0.3=0.36kN/m2；

q5:施工荷载：   2.5KN/m2.(注砼布料机不得支承于梁上,当必须支承于梁上时需重新计算施工荷载)

N:侧模板结构自重荷载：((1.2*0.30*0.45*1.8*0.9)+(1.2*0.45*6*3.84*9.8/1000)+(1.2*9.8*0.888*1.5*3/2/1000)=0.437kN；

梁底支撑数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

本工程梁底支撑数为6,集中力分别为P1~P6,其中P1、P6位于梁底两侧。

q=（q1+q2+q4）*1.2+(q3+q5)*1.4＝（43.2+2.7+0.36）*1.2+(4+2.5)*1.4＝64.612KN/m.

P1=P6=N+P/2=5.234/2+0.478=3.054KN

P2=P3=P4=P5=P=5.234KN

小楞杆的剪力、弯矩图:

W=5.08*103mm3(Φ48*3.5mm的钢管)

小楞杆的抗弯强度设计值:[f]=205N/mm2；(Φ48*3.5mm的钢管)

M=(f>σ)*W=205*5.08*103=1041400N.mm=1.041KN.m

由弯矩图中可得小楞杆弯矩计算值均小于小楞杆的允许最大弯矩1.041KN.m,满足要求!

小楞杆的最大容许挠度值:[ν]A~B=[ν]D~E=l/250=480/250=1.92mm；小楞杆的最大容许挠度值:[ν]B~C=[ν]C~D=l/250=270/250=1.08mm；

从挠度简中可得[ν]maxA~B=0.258mm[ν]maxD~E=0.218mm小于小楞杆的最大容许挠度值[ν]A~B=[ν]D~E=1.92mm;

νmaxB~C=0.020mm,νmaxC~D=0.012mm小于小楞杆的最大容许挠度值[ν]B~C=[ν]C~D=0.72mm，满足要求！

5、扣件抗滑移的计算:

砼、模板、施工荷载：   RA=1.495KNRE=0.674KN(小楞杆自重忽略);

RB=8.697KN,RC=6.558KN,RD=9.619KN(小楞杆自重忽略);按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，本工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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RB、RC、RD取最大支座反力，拟采用三个扣件组合抗滑移，根据前面计算结果得到RB=8.697KN,RC=6.558KN,RD=9.619KN；Rf=3*6.40=19.2kN,RB=8.697KN,RC=6.558KN,RD=9.619KN

计算中 RA=1.495KNRE=0.674KN，拟采用单扣件抗滑移,Rf=6.4kN, RA=1.495KNRE=0.674KN

故:决定RA、RE采用单扣件抗滑移,RB、RC、RD采用双扣件组合抗滑移.

6、立杆的稳定性计算:

20180308住建部令第37号 危险性较大的分部分项工程安全管理规定.pdf轴心受压立杆的稳定系数确定:

φ=N/(σA)=9619/(489*205)=0.096

根据《扣件式规范》5.3.1:φ=7320/λ2;λ=lo/i

得:lo=(7320/φ)1/2i=(7320/0.096)1/2*15.8=4363mm

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

立杆计算步距h=Lo/k1u=4363/(1.155×1.5)=2518mm=2518m；

本程立杆步距拟采用ho=1.5mCFG 桩（水泥粉煤灰碎石桩）施工工艺，ho=1.5m小于立杆计算步距h=2.093,满足要！