食堂模板支撑架搭设方案.docx
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食堂模板支撑架搭设方案.docx
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食堂模板支撑架搭设方案
山西工商学院南校区
学生食堂模板支撑架搭设方案
编制:
审核:
中铁十二局集团建筑安装工程有限公司
第六项目部
2014年4月1日
模板支撑架搭设方案
一、编制依据
1.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204—2002
2.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3.本工程设计施工图
二、工程概况
本工程位于山西工商学院南校区内,太原市小店区北格镇,是高校综合建筑,建筑规模为2062座位的食堂。
建筑占地面积为3109.80㎡,总建筑面积为13192.56㎡,建筑层数为地上3层,半地下1层,总高度18.5m,半地下一层为超市、库房、设备用房、餐厅和配套的厨房,一层至二层全部为餐厅和配套的厨房,三层为多功能厅和配套用房(夹层为活动用房)。
设计使用年限为50年(3类),建筑耐火等级为地上二级、半地下一级;抗震设防烈度为8度;屋面防水等级为Ⅱ级;结构类型为框架结构。
三、模板支撑架搭设方案
本方案采取满堂架落地脚手架。
施工中,材料选用壁厚3.5mm外径φ48mm的钢管,材质应符合规范要求。
要选用长短合适,没有硬伤、弯曲裂缝等缺陷的钢管,扣件不应有裂纹、气孔,也不应有疏松、砂眼或其它影响使用性能的铸造缺陷。
在搭设时扣件与钢管的贴面要接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm,扣件的活动部位应转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙不小于1mm。
立杆纵距1200mm、横距900mm,扫地杆距地小于450mm,大横杆步距小于1200mm;每个纵横地梁形成的方形区域内按“×”形设置两道从底至顶的剪刀撑,剪刀撑遇立杆要加扣件与立杆固定。
在安全防护方面,挑架外侧设1.20米高护栏,并挂密目网。
在砼浇筑时,采用汽车泵泵送砼,施工操作人员不得在一个部位集中四人,必须按程序,先泵送砼,再振捣,后收面,最后收捡砼。
在整个浇筑过程中,由项目部技术人员全程旁站进行监督控制。
该模板支撑架的拆除必须待砼达28天后,由专职安全员全程旁站监督下拆模。
四、施工方法
1、扣件钢管高支撑施工方法
⑴离柱边200mm排第一立杆,每间距1000mm立一立杆,并扣上扫地杆,扫地杆离地面450mm左右,排至梁的另一边的支承柱时,如果排架至柱的距离大于800mm时,加一排支顶。
搭设完钢管支撑后,钢管上放置支托,下排枋沿梁轴方向,上排枋垂直梁轴方向。
然后调整支托高度,使梁底板调至预定高度,铺梁底板,固定梁底板,梁底板装好后再装梁侧板和楼面模板。
⑵支撑体系要求在底部上200mm位置用万向扣扣一道钢管拉杆,纵横各一道,以保证整体性及稳定性。
在立柱顶部下100mm纵横各扣一道钢管拉杆。
立柱从底部的水平拉杆起每高1.5m设一道水平拉杆,水平拉杆要通长设置,纵横方向均设,交接处用钢管扣扣住,在主梁正反水平拉杆端部要顶到柱。
在内、外两侧拉45°交叉剪刀撑,每个纵横地梁形成的方形区域内设两排角度不大于45°的剪刀撑,剪刀撑底部到地。
另沿主梁位轴线的方向,水平拉杆既要顶柱又要抱柱。
2、模板拆除
根据混凝土七天及二十八天抗压试件试验报告,当混凝土达到拆模强度要求后,再安排拆除模板;对板及梁部分,强度要达到100%。
模板拆除时,先松顶托,把顶托除下,利用原支撑体系做脚架,拆卸梁及楼面模板,最后拆除支撑体系。
五、质量保证措施
1、立柱就位前应放出控制线,使立柱尽量在同一直线上,以便与水平拉杆连接及使其满足间距要求。
2、立柱排放时要用线秤称量,控制其垂直度。
3、水平拉结施工时应做到每完一层即验收一层,检查其拉结是否牢固到位,以防“虚结”。
4、所用的木料,尤其是木枋,必须于使用前严格检查其完好性,严禁使用虫蛀、腐蚀严重的枋材。
六、主要安全技术措施
1、废烂木枋不能使用;
2、安装、拆除外墙外模板时,必须确认外脚手架符合安全要求;
3、内模板安装高度超过2.5m时,应搭设临时脚手架;
4、在4m以上高空拆除模板时,不得让模板、材料自由下落,更不得大面积同时撬落,操作时必须注意下方人员的动向;
5、正在施工浇捣的楼板其下一层楼板的支顶不准拆除;
6、安装二层或二层以上的外围墙、柱及梁模板,先搭设脚手架或安全网;
7、水平拉杆不准放在脚手架或跳板等不稳定物体上。
附件:
模板支架计算书
工程名称:
山西工商学院南校区学生食堂;结构类型:
框架;建筑高度:
18.50m;标准层层高:
4.50m;总建筑面积:
13192.56m2;
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
1.20;步距(m):
1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
4.00;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.10;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
1.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土标号:
C35;
每层标准施工天数:
8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
1440.000;
计算楼板的宽度(m):
4.00;计算楼板的厚度(m):
0.10;
计算楼板的长度(m):
4.50;施工平均温度(℃):
15.000;
4.木方参数
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):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6.000×8.000×8.000/6=64.00cm3;
I=6.000×8.000×8.000×8.000/12=256.00cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.100=0.750kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/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):
p1=(1.000+1.000)×1.200×0.300=0.720kN;
2.强度计算:
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=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.750+0.105)=1.026kN/m;
集中荷载p=1.4×0.720=1.008kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.008×1.200/4+1.026×1.2002/8=0.487kN;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+1.026×1.200/2=1.120kN;
截面应力σ=M/W=0.487×106/64000.00=7.611N/mm2;
方木的计算强度为7.611小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=1.026×1.200/2+1.008/2=1.120kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1.120×103/(2×60.000×80.000)=0.350N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.350小于1.300满足要求!
4.挠度计算:
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:
均布荷载q=q1+q2=0.855kN/m;
集中荷载p=0.720kN;
最大变形V=5×0.855×1200.04/(384×9500.000×2560000.000)+
720.000×1200.03/(48×9500.000×2560000.0)=2.015mm;
方木的最大挠度2.015小于1200.000/250,满足要求!
三、板底支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.026×1.200+1.008=2.239kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.538kN.m;
最大变形Vmax=1.244mm;
最大支座力Qmax=7.315kN;
截面应力σ=105.815N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
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=7.315kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值(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=0.149×4.000=0.596kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×1.200×0.900=0.378kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.100×1.200×0.900=2.700kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.674kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.000+1.000)×0.900×1.200=2.160kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=7.432kN;
六、立杆的稳定性计算:
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(kN):
N=7.432kN;
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1----计算长度附加系数,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=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.200=2.356M;
Lo/i=2356.200/15.800=149.000;
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=0.312;
钢管立杆受压强度计算值;σ=7432.320/(0.312×489.000)=48.715N/mm2;
立杆稳定性计算σ=48.715小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.200+2×0.100=1.400m;
Lo/i=1400.000/15.800=89.000;
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=0.667;
钢管立杆受压强度计算值;σ=7432.320/(0.667×489.000)=22.787N/mm2;
立杆稳定性计算σ=22.787小于[f]=205.000满足要求!
七、楼板强度的计算:
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.5M,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=1440mm2,fy=360N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=4000mm×100mm,截面有效高度ho=80mm。
按照楼板每8天浇筑一层,所以需要验算8天、16天、24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8天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4.0m;
楼板计算范围跨度内摆放6×4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=2×1.2×(0.350+25.000×0.100)+
1×1.2×(0.596×6×4/4.500/4.000)+
1.4×(1.000+1.000)=10.590kN/m2;
计算单元板带所承受均布荷载q=4.500×10.593=47.668kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0596×47.670×4.0002=45.457kN.m;
验算楼板混凝土强度的平均气温为15℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到8天后混凝土强度达到62.400%,C35混凝土强度近似等效为C21.840。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=10.446N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=As×fy/(b×ho×fcm)=1440.000×360.000/(4000.000×80.000×10.446)=0.155
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=0.143
此楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αs×b×ho2×fcm=0.143×4000.000×80.0002×10.446×10-6=38.237kN.m;
结论:
由于∑Mi=38.237<=Mmax=45.457
所以第8天以后的各层楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保留。
3.计算楼板混凝土16天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.5m,短边为4.0m;
楼板计算范围跨度内摆放6×4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第3层楼板所需承受的荷载为
q=3×1.2×(0.350+25.000×0.100)+
2×1.2×(0.596×6×4/4.500/4.000)+
1.4×(1.000+1.000)=14.970kN/m2;
计算单元板带所承受均布荷载q=4.500×14.966=67.347kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0596×67.350×4.0002=64.222kN.m;
验算楼板混凝土强度的平均气温为15℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到16天后混凝土强度达到83.210%,C35混凝土强度近似等效为C29.120。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=13.878N/mm2;
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=As×fy/(b×ho×fcm)=1440.000×360.000/(4000.000×80.000×13.878)=0.117
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=0.110
此楼板所能承受的最大弯矩为:
M2=αs×b×ho2×fcm=0.110×4000.000×80.0002×13.878×10-6=39.136kN.m;
结论:
由于∑Mi=77.373>Mmax=64.222
所以第16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。
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