施工组织设计下载简介
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**项目模板工程施工方案由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;
钢管立杆受压应力计算值;σ=*1**.10*/(0.203×***)=*2.*N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=*2.*N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
蓄电池选用与安装(201*版).pdf横向钢管的最大支座反力:N1=12.321kN;
N=N1+N2=12.321+0.*21=13.1*2kN;
根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,
为安全计,取二者间的大值,即:
lo=Max[1.1*7×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.*7*m;
得到计算结果:立杆的计算长度
lo/i=2*75.*5/15.*=1**;
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=0.203;
钢管立杆受压应力计算值;σ=131*2.5/(0.203×***)=132.*N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=132.*N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算
lo=k1k2(h+2a)=1.1*7×1.007×(1.5+0.1×2)=1.***m;
lo/i=1**7.7*7/15.*=12*;
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.*17;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=131*2.5/(0.*17×***)=**.5N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=**.5N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,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。
以上表参照杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
十、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥*时,需要设置整体性单或双水平加强层;
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
5.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于*00mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
*.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
由于其中模板支撑架高5米,为确保施工安全,编制本专项施工方案。设计范围包括:楼板,长×宽=*m×*m,厚0.2m。
特别说明:碗扣式模板支架目前尚无规范,本计算书参考扣件式规范的相关规定进行计算。据研究,碗扣式模板支架在有上碗扣的情况下,其承载力可比扣件式提高15%左右,在计算中暂不做调整,但在搭设过程中要注意检查,支模架的上碗扣不能缺失。
根据本工程实际情况,结合施工单位现有施工条件,经过综合技术经济比较,选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料,进行相应的设计计算。
1、中华人民共和国行业标准,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
2、《建筑施工安全手册》(杜荣军主编)。
*、本工程相关图纸,设计文件。
模板支架高H为5m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距la取0.*m,横距lb取0.*m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.2m。整个支架的简图如下所示。
模板底部的方木,截面宽*0mm,高*0mm,布设间距0.25m。
(二)材料及荷载取值说明
本支撑架使用Φ**×3.5钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,应经试验,在螺栓拧紧扭力矩达*5N·m时,不得发生破坏。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上,按照"底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中,取与底模方木平行的方向为纵向。
(一)板底模板的强度和刚度验算
模板按三跨连续梁计算,如图所示:
模板的截面抵抗矩为:W=*00×152/*=3.3*×10*mm3;
模板自重标准值:x1=0.2×0.*=0.1*kN/m;
新浇混凝土自重标准值:x2=0.2×2*×0.*=*.32kN/m;
板中钢筋自重标准值:x3=0.2×1.1×0.*=0.1**kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:x*=1×0.*=0.*kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×0.*=1.*kN/m。
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,*、5项为活载,取分项系数1.*,则底模的荷载设计值为:
g1=(x1+x2+x3)×1.35=(0.1*+*.32+0.1**)×1.35=*.3*2kN/m;
q1=(x*+x5)×1.*=(0.*+1.*)×1.*=3.7*kN/m;
对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1max=0.0*g1lc2+0.1q1lc2=0.0*×*.3*2×0.252+0.1×3.7*×0.252=0.055kN·m
支座最大弯矩计算公式如下:
经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。Mmax=0.0*7kN·m;
(2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ=0.0*7×10*/(3.3*×10*)=1.***N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ=1.***N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。
(3)底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.*g1lc+0.*17q1lc=0.*×*.3*2×0.25+0.*17×3.7*×0.25=1.53*kN;
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ=3Q/(2bh)≤fv
τ=3×153*.*1/(2×*00×15)=0.17N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ=0.17N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.*N/mm2满足要求。
模板弹性模量E=*000N/mm2;
模板惯性矩I=*00×153/12=2.531×105mm*;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
νmax=0.*77(x1+x2+x3)lc*/(100EI)+0.**0(x1*+x5)lc*/(100EI) νmax=0.151mm; 底模面板的挠度计算值νmax=0.151mm小于挠度设计值[ν]=min(250/150,10)mm,满足要求。 (二)底模方木的强度和刚度验算 模板自重标准值:x1=0.2×0.25=0.05kN/m; 新浇混凝土自重标准值:x2=0.2×2*×0.25=1.2kN/m; 板中钢筋自重标准值:x3=0.2×1.1×0.25=0.055kN/m; 施工人员及设备活荷载标准值:x*=1×0.25=0.25kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×0.25=0.5kN/m; 以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,*、5项为活载,取分项系数1.*,则底模的荷载设计值为: g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0.05+1.2+0.055)×1.35=1.7*2kN/m; q2=(x*+x5)×1.*=(0.25+0.5)×1.*=1.05kN/m; 支座最大弯矩计算公式如下: (2)方木抗弯强度验算 方木截面抵抗矩W=bh2/*=*0×*02/*=5.*×10*mm3; σ=0.2*2×10*/(5.*×10*)=*.**5N/mm2; 底模方木的受弯强度计算值σ=*.**5N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。 (3)底模方木抗剪强度计算 荷载对方木产生的剪力为Q=0.*g2la+0.*17q2la=0.*×1.7*2×0.*+0.*17×1.05×0.*=1.53*kN; 按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算: τ=3Q/(2bh)≤fv τ=3×153*.*1/(2×*0×*0)=0.*3*N/mm2; 所以,底模方木的抗剪强度τ=0.*3*N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。 (*)底模方木挠度验算 方木弹性模量E=*000N/mm2; 方木惯性矩I=*0×*03/12=2.*3×10*mm*; 根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算: νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la*/(100×E×I)+0.1*2×(x*+x5)×la*/(100×E×I)=0.2*7mm; 底模方木的挠度计算值νmax=0.2*7mm小于挠度设计值[ν]=min(*00/150,10)mm,满足要求。 根据JGJ130-2001,板底水平钢管按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。 材料自重:0.033kN/m; 方木所传集中荷载:取(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即 p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.7*2×0.*+1.2×1.05×0.*=2.*7*kN; 按叠加原理简化计算,托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。 托梁计算简图、内力图、变形图如下: 托梁采用:钢管(双钢管):Ф**×3.5; W=*.**×103mm3; I=21.5*×10*mm*; 托梁计算弯矩图(kN·m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力Rmax=11.*5*kN; 托梁的最大应力计算值σ=0.**5×10*/*.**×103=105.27*N/mm2; 托梁的最大挠度νmax=1.1**mm; 托梁的抗弯强度设计值fm=205N/mm2; 托梁的最大应力计算值σ=105.27*N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求! 托梁的最大挠度计算值νmax=1.1**小于最大允许挠度[ν]=min(*00/*00,10)mm,满足要求! 1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算 作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)支架的自重(kN): NG1=3.**×5=1*.2kN; (2)模板的自重(kN): NG2=0.05×0.*×0.*=0.0*1kN; NG3=2*×0.2×0.*×0.*=3.***kN; 静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=23.12*kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载: NQ=(0.25+0.5)×0.*×0.*=0.*0*kN 3.立杆的轴向压力设计值计算公式: N=1.2NG+1.*NQ=1.2×23.12*+1.*×0.*0*=2*.*05kN (2)立杆稳定性验算。按下式验算 σ=1.05N/(φAKH)≤f 计算长度l0按下式计算的结果取大值: l0=h+2a=1.2+2×0.2=1.*m; l0=kμh=1.1*5×1.***×1.2=2.3**m; 故l0取2.3**m; λ=l0/i=2.3**×103/15.*=150; 查《规程》附录C得φ=0.30*; σ=1.05×N/(φAKH)=1.05×2*.*05×103/(0.30*×*.**×102×0.**5)=200.*1*N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=200.*1*N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。 2、组合风荷载时,立杆稳定性计算 (1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知: Nut=1.2NG+0.*5×1.*NQ=2*.*77kN; 风荷载标准值按下式计算: Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.273×0.55=0.078kN/m2; Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.078×0.9×1.22/10=0.012kN·m; σ=1.05Nut/(φAKH)+Mw/W≤f σ=1.05×Nut/(φAKH)+Mw/W=1.05×28.477×103/(0.308×4.89×102×0.995)+0.012×106/(5.08×103)=201.884N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=201.884N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。 参考《建筑施工安全手册》(杜荣军主编,中国建筑工业出版社出版社出版),各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。 1、支架所受各类荷载的取值: 附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为:N板i=1.35×0.2×0.9×0.9×(24+1.1)=5.489kN; 模板自重为:N模i=1.35×0.2×0.9×0.9=0.219kN; 支架自重为:N支gi=1.35×0.15×5=1.013kN; 混凝土浇筑施工荷载为:N浇i=1.4×(1+2)×0.9×0.9=3.402kN; 楼盖总的设计荷载为:NQ=1.4×2.5×0.9×0.9+5.489=8.324kN; 2、浇筑层的荷载计算(设当前浇筑层为第i层): 浇筑层荷载强度达到0.000/14.300×100%=0%设计强度, 某一级公路高架桥工程施工组织设计方案N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=5.489+0.219+1.013+3.402=10.123kN; 3、下一层立杆的荷载计算: 下一层荷载强度达到10.000/14.300×100%=69.93%设计强度, 其中,α为楼盖荷载计入比例,α=1。 4、下二层立杆的荷载计算: 下二层荷载强度达到15.000/14.300×100%=104.895%设计强度, 其中,α为楼盖荷载计入比例新建市政道路施工组织设计(投标),α=0.15。