高支模安全施工组织设计.docx
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高支模安全施工组织设计.docx
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高支模安全施工组织设计
一、工程概况
工程名称:
惠州仲恺高新区沥林镇朗晴居工程
施工单位:
惠州大发建筑工程公司
建设单位:
惠州市惠都实业有限公司
设计单位:
惠州市建筑设计院有限公司
监理单位:
惠阳城市建设监理有限公司
工程地点:
惠州市仲恺高新区沥林镇NOZKLL01-03Z地块
工程规模:
建筑面积22891.61㎡、结构形式:
框剪结构;地下1层、地上15层
高支模安全施工组织设计
一、板安装受力计算:
本工程所有钢筋砼结构全为现浇施工,地下室顶板和首层顶板,最大的主梁截面为400mm×1000mm,层高为5.9m,属于主承重和高支模形式,因此,首先对高支模形式的模板和支撑系统进行选定及受力计算,最后确定支撑方案。
(一)梁模板门式脚手架支撑计算
1.1最不利验算
地下室层高为5.5米,首层最高层高为5.9米。
最大梁截面为400×1000,跨度9.1米;其余框梁截面为200~400×400~900,跨度8米。
现取9.1米跨度段的400×1000框架梁和板面支承架验算。
计算的脚手架搭设高度为5.8米,门架型号采用MF1219,钢材采用Q235。
搭设尺寸为:
门架的宽度b=1.22米,门架的高度h0=1.93米,步距1.80米,跨距l=1.22米。
门架h1=1.54米,h2=0.08米,b1=0.75米。
门架立杆采用
42.0×2.5mm钢管,立杆加强杆采用
26.8×2.5mm钢管。
每榀门架之间的距离1.00m,梁底木方距离300mm。
梁底木方截面宽度50mm,高度100mm。
梁顶托采用10号工字钢。
1——立杆;2——立杆加强杆;3——横杆;4——横杆加强杆
图1计算门架的几何尺寸图
图2模板支架示意图
1.2梁底木方的计算
木方按照简支梁计算。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.500×1.000×0.300=7.650kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.340×0.300×(2×1.000+0.400)/0.400=0.612kN/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/m):
经计算得到,活荷载标准值q3=2.000×0.300=0.600kN/m
经计算得到,木方荷载计算值Q=1.2×(7.650+0.612)+1.4×0.600=10.754kN/m
2.木方强度、挠度、抗剪计算
木方计算简图
木方弯矩图(kN.m)
木方变形图(mm)
木方剪力图(kN)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=2.151kN
N2=2.151kN
经过计算得到最大弯矩M=0.860kN.m
经过计算得到最大支座F=2.151kN
经过计算得到最大变形V=2.1mm
木方的截面力学参数为
本算例中,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;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.860×106/83333.3=10.32N/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]
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2.150/(2×50×100)=0.645N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形v=2.1mm
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
1.3梁底托梁的计算
梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
均布荷载取托梁的自重q=0.135kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁变形图(mm)
托梁剪力图(kN)
经过计算得到最大弯矩M=0.000kN.m
经过计算得到最大支座F=0.000kN
经过计算得到最大变形V=0.0mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=49.00cm3;
截面惯性矩I=245.00cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.000×106/1.05/49000.0=0.00N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.0mm
顶托梁的最大挠度小于1220.0/400,满足要求!
1.4门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
1门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1219)1榀0.224kN
交叉支撑2副2×0.040=0.080kN
水平架5步4设0.165×4/5=0.132kN
连接棒2个2×0.006=0.012kN
锁臂2副2×0.009=0.017kN
合计0.465kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计NGk1=0.465/1.800=0.258kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用
48.0×3.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算:
tg
=(4×1.800)/(4×1.220)=1.475
2×0.038×(4×1.220)/cos
/(4×1.800)=0.093kN/m
水平加固杆采用
48.0×3.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.038×(1×1.220)/(4×1.800)=0.007kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.040kN/m;
(1×0.014+4×0.014)/1.800=0.040kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.169kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为NG=0.427kN/m。
2托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力-1.000kN,1.000kN
第2榀门架两端点力1.000kN,1.000kN
第3榀门架两端点力1.000kN,1.000kN
经计算得到,托梁传递荷载为NQ=0.000kN。
1.5立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N=1.2NGH+NQ
其中NG——每米高脚手架的静荷载标准值,NG=0.427kN/m;
NQ——托梁传递荷载,NQ=0.000kN;
H——脚手架的搭设高度,H=5.8m。
经计算得到,N=1.2×0.427×5.800+0.000=2.974kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中N——作用于一榀门架的轴向力设计值,N=2.97kN;
Nd——一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中
——门架立杆的稳定系数,由长细比kh0/i查表得到,
=0.337;
k——调整系数,k=1.13;
i——门架立杆的换算截面回转半径,i=1.53cm;
I——门架立杆的换算截面惯性矩,I=7.21cm4;
h0——门架的高度,h0=1.93m;
I0——门架立杆的截面惯性矩,I0=6.08cm4;
A1——门架立杆的净截面面积,A1=3.10cm2;
h1——门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1——门架加强杆的截面惯性矩,I1=1.42cm4;
A——一榀门架立杆的毛截面积,A=2A1=6.20cm2;
f——门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
Nd调整系数为1.0。
经计算得到,Nd=1.0×42.790=42.790kN。
立杆的稳定性计算N (二)楼板模板门式脚手架支撑计算 计算的脚手架搭设高度为5.8米,门架型号采用MF1219,钢材采用Q235。 搭设尺寸为: 门架的宽度b=1.22米,门架的高度h0=1.93米,步距1.80米,跨距l=1.22米。 门架h1=1.54米,h2=0.08米,b1=0.75米。 门架立杆采用 42.0×2.5mm钢管,立杆加强杆采用 26.8×2.5mm钢管。 每榀门架之间的距离1.00m,梁底木方距离300mm。 梁底木方截面宽度50mm,高度100mm。 梁顶托采用10号工字钢。 1——立杆;2——立杆加强杆;3——横杆;4——横杆加强杆 图1计算门架的几何尺寸图 图2模板支架示意图 2.1楼板底木方的计算 木方按照简支梁计算,木方的截面力学参数为 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1=25.500×0.100×0.300=0.765kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2=0.340×0.300=0.102kN/m (3)活荷载为施工人员与施工设备产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值q3=2.000×0.300=0.600kN/m 经计算得到,木方荷载计算值Q=1.2×(0.765+0.102)+1.4×0.600=1.880kN/m 2.木方强度、挠度、抗剪计算 木方计算简图 木方弯矩图(kN.m) 木方变形图(mm) 木方剪力图(kN) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.752kN N2=2.068kN N3=2.068kN N4=0.752kN 经过计算得到最大弯矩M=0.188kN.m 经过计算得到最大支座F=2.068kN 经过计算得到最大变形V=0.3mm 木方的截面力学参数为 本算例中,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; (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度f=0.188×106/83333.3=2.26N/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] 截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh<[T] 截面抗剪强度计算值T=3×1.128/(2×50×100)=0.338N/mm2 截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形v=0.3mm 木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求! 2.2楼板底托梁的计算 梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。 托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 均布荷载取托梁的自重q=0.135kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁变形图(mm) 托梁剪力图(kN) 经过计算得到最大弯矩M=0.000kN.m 经过计算得到最大支座F=0.000kN 经过计算得到最大变形V=0.0mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩W=49.00cm3; 截面惯性矩I=245.00cm4; (1)顶托梁抗弯强度计算 抗弯计算强度f=0.000×106/1.05/49000.0=0.00N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (2)顶托梁挠度计算 最大变形v=0.0mm 顶托梁的最大挠度小于1220.0/400,满足要求! 2.3门架荷载标准值 作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。 1门架静荷载计算 门架静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m) 门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为: 门架(MF1219)1榀0.224kN 交叉支撑2副2×0.040=0.080kN 水平架5步4设0.165×4/5=0.132kN 连接棒2个2×0.006=0.012kN 锁臂2副2×0.009=0.017kN 合计0.465kN 经计算得到,每米高脚手架自重合计NGk1=0.465/1.800=0.258kN/m (2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m) 剪刀撑采用 48.0×3.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算: tg =(4×1.800)/(4×1.220)=1.475 2×0.038×(4×1.220)/cos /(4×1.800)=0.093kN/m 水平加固杆采用 48.0×3.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为 0.038×(1×1.220)/(4×1.800)=0.007kN/m 每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.040kN/m; (1×0.014+4×0.014)/1.800=0.040kN/m 每米高的附件重量为0.020kN/m; 每米高的栏杆重量为0.010kN/m; 经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.169kN/m 经计算得到,静荷载标准值总计为NG=0.427kN/m。 2托梁传递荷载 托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。 从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为 第1榀门架两端点力-1.000kN,1.000kN 第2榀门架两端点力1.000kN,1.000kN 第3榀门架两端点力1.000kN,1.000kN 经计算得到,托梁传递荷载为NQ=0.000kN。 2.4立杆的稳定性计算 作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式 N=1.2NGH+NQ 其中NG——每米高脚手架的静荷载标准值,NG=0.427kN/m; NQ——托梁传递荷载,NQ=0.000kN; H——脚手架的搭设高度,H=5.8m。 经计算得到,N=1.2×0.427×5.800+0.000=2.974kN。 门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 其中N——作用于一榀门架的轴向力设计值,N=2.97kN; Nd——一榀门架的稳定承载力设计值(kN); 一榀门架的稳定承载力设计值公式计算 其中 ——门架立杆的稳定系数,由长细比kh0/i查表得到, =0.337; k——调整系数,k=1.13; i——门架立杆的换算截面回转半径,i=1.53cm; I——门架立杆的换算截面惯性矩,I=7.21cm4; h0——门架的高度,h0=1.93m; I0——门架立杆的截面惯性矩,I0=6.08cm4; A1——门架立杆的净截面面积,A1=3.10cm2; h1——门架加强杆的高度,h1=1.54m; I1——门架加强杆的截面惯性矩,I1=1.42cm4; A——一榀门架立杆的毛截面面积,A=2A1=6.20cm2; f——门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。 Nd调整系数为1.0。 经计算得到,Nd=1.0×42.790=42.790kN。 立杆的稳定性计算N 经过对受力计算,完全可以满足支模结施工中要的安全要求,可作为最大受力梁的支模方案,其他较小荷载的梁析截面可适应减小支模用料。 二、模板安装质量要求: 1、各种模板及支架系统必须具有足够的强度、刚度和稳定性。 2、模板的拼装必须接缝密实。 3、柱子模板支模时,四同必须设牢固支撑和压脚板防止柱模位移和倾斜。 4、整体梁板模板安装时,应采用组合门式钢管脚手架支模,组合架的立柱应垂直,垫板要平整,并用斜拉杆拉牢,使支架本身成整体空间稳定结构。 5、在道首层房心土上支梁板模板时,地面应平整夯实,立柱下在应加通长垫板,避免立柱下沉引起结构弯形。 6、在已拆模的楼面支模时,如果楼面砼未达到足够的强度,则必须附加临时立柱支顶或保留该楼板下的支架。 以免结构超荷而受到破坏。 7、安装大于4m以跨度的梁模时,中间要起拱1‰—3‰。 三、模板安装的安全要求: 1、进入施工现场的装模、拆模工人,必须戴好安全帽,穿上胶底鞋,正确使用其他劳动防护品。 2、高空作业时,不准往下乱扔工具,材料等。 3、支模应按工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序,支立柱模板时,四周必须顶牢,操作时要搭设工作台,二层以上支模必须有外脚手架,缺乏安全昧得强行作业。 4、安装楼面模板遇到有预留口的地方,其洞口足以坠人的,应临时封闭。 5、使用圆盘锯截料时,做到专人操作开锯。 操作人员必须懂得木工机械操作规程,了解机器的性能,操作前先把现场清理干净,检查电源及机器各部分,以试车正常运转后方可允许操作。 6、电锯截料时,严禁非操作人员站在锯的对面,以勉发生事故。 7、拆除模板必须经过技术部门的批准,操作时应按顺序分段进行,不要用力过猛,严禁乱撬,硬砸。 完工前不得留下松动和悬挂的模板。 8、拆除跨度较大的梁、拱、板的下支柱时,应先从跨中开始对称拆向两端进行。 9、拆下的模板,方条和脚手架及时运送到指定的地点集中堆放好,防止钉子扎伤脚。
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