8010湘江雅颂居地下室项目高支模工程施工方案.docx
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8010湘江雅颂居地下室项目高支模工程施工方案
湘江雅颂居地下室项目高支模工程施工方案
一、工程概况
1、高支模情况介绍
本工程在地下室主楼部分层高为5.25米,板厚为180mm及250mm;梁宽基本为240mm及300mm,梁高为300mm~700mm。
支模架由地下室底板地面起架,此处高度5.25米,总面积约3500㎡。
此部分模板安装符合支撑系统高度超过5米的高支模施工概念,故为高支模体系施工,特制定本方案。
二、方案设计及计算
(一)方案设计:
1、基础处理:
该高支模支承系统的基础为300厚现浇混凝土地下室底板,依据现场地基情况和施工经验,待混凝土强度达到90%以上开始搭设支模架。
2、支模架搭设:
依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)》和现场实际情况,该高支模支承系统设计拟采用扣件式钢管脚手架搭设,钢管选用外径Φ48,壁厚3.0㎜的高频焊接管。
构造措施:
梁底支撑间距300㎜,梁跨方向800㎜,板底立杆间距1000㎜×1000㎜;横杆步距1400㎜。
沿支模架四周外立面满设剪刀撑,中部纵、横方向设置一道竖向剪刀撑,梁底纵向立杆满设竖向剪刀撑。
立杆搭接应相互错位,且错位距离不小于1.5米。
支模架在距地面20㎝设置纵横扫地杆,以增强架体的整体刚度。
梁板底模选用优质18mm厚胶合板,底枋(@200mm)及横楞采用60×80杉木枋。
高支模架构造详图见附后图二。
(二)5.250米高支模计算
2.1计算依据:
参照《建筑施工手册》(第四版)第2篇“常用结构计算”和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)》进行下列计算。
2.2模板计算:
本工程高支模板系统均采用18mm厚胶合板,木枋采用60×80杉木枋。
取最大的梁来验算,其截面尺寸为300㎜×700㎜(b×h),梁侧模和底模均采用18mm厚胶合板和60×80杉木枋,梁底木枋间距为200㎜,梁侧木枋间距240㎜,梁底立杆间距为400㎜,水平小横杆间距400㎜。
梁侧设置一排Φ14对拉螺栓,间距500mm,梁侧再设置加强斜顶撑进行加固处理。
梁模安装详见附后图三。
1、梁模设计参数:
梁高0.7m,宽0.3cm,钢筋混凝土自重(24kN/m3+1.5kN/m3)=25.5kN/m3,塌落度15~18cm,采用泵送卸料,浇注速度为1.60m/h,混凝土温度为10℃,用插入式振捣器振捣,支撑架钢材抗拉强度设计值Q235为215N/mm2,普通螺栓为170N/mm2,模板允许挠度1.5mm,木枋间距240㎜。
2、荷载设计值:
1)混凝土侧压力
①混凝土侧压力标准值(《建筑施工手册(第四版)》P514页公式8-6和8-7):
F1=0.22γct0β1β2V1/2
式中:
F1—新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/㎡);
γc—混凝土的重力密度(kN/m3);
t0—新浇混凝土的初凝时间(h),其中t0=200/(T+15)(T为混凝土的浇捣温度(℃),取10℃);t0=200/(T+15)=200/(10+15)=8;
v—混凝土的浇筑速度(m/h);
β1—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时为1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.20;
β2—混凝土的坍落度影响修正系数,当坍落度小于30㎜时,取0.85;50㎜—90㎜时,取1.0;110㎜—150㎜时,取1.15。
F1=0.22×25500×8×1.2×1.15×1.61/2
=78.342kN/m2
F2=γcH=25.5×0.7=17.85kN/m2
取两者中小值,即F2=17.85kN/m2
②混凝土侧压力设计值:
F=F1×分项系数
=17.85×1.2
=24.42KN/m2
⑵倾倒混凝土时产生的水平荷载:
因为本工程采用泵送混凝土,取值为6KN/m2(经验值)
荷载设计值为6×1.4=8.40KN/m2
⑶荷载组合
F/=24.42+8.40=32.82KN/m2
3、验算:
1)模板验算(取梁底水平方向1m长板为计算截面):
18厚厚胶合板截面特征(查《建筑施工手册(第四版)》P511页表8-59):
I=1/12bh3=(1/12)×400×183=1.944×105mm4
m=105N/mm2(按酚醛树脂胶板)
W=1/6bh2=(1/6)×400×182=2.16×104mm3
E=11.1×103N/mm2(按酚醛树脂胶板)
[ω]=240/250=0.96mm
①计算简图(按五等跨计算):
化为均布线荷载
q1=F/×1/1000=32.82×1/1000=32.82N/mm(用于计算承载力)
q2=F×1/1000=24.42×1/1000=24.42N/mm(用于验算挠度)
②抗弯强度验算(查《建筑施工手册》P52页表2-14):
Mmax=0.078×q1L22=0.078×32.82×2402=1.475×105N.mm
σmax=Mmax/W=1.475×105/2.16×104=6.83N/mm2 符合要求。 ③挠度验算: ωmax=0.644×q2L4/(100EI)=0.644×(24.42×2404)/(100×11.1×103×1.944×105)=0.242mm<[ω]=0.96mm 符合要求。 梁侧木枋按间距200㎜设置,梁底按间距100㎜设置。 2)木枋强度验算(杉木枋): 60×80木方截面特征(查《建筑施工手册(第四版)》P79页表2-98): I=1/12bh3=(1/12)×60×803=2.56×106mm4 W=1/6bh2=(1/6)×60×802=6.4×104mm3 [ω]=400/250=1.60mm E=9.0×103N/mm2 m=11N/mm2 ①计算简图(按五等跨计算): q1=F/×0.24/1000=32.82KN/m2×0.24m/1000=7.877N/mm(用于计算承载力) q2=F×0.24/1000=24.42KN/m2×0.24m/1000=5.861N/mm(用于计算挠度) ②抗弯强度验算(查《建筑施工手册》P52页表2-14): Mmax=0.078×q1L2=0.078×7.877×4002=0.983×105N.mm бmax=Mmax/W=0.983×105/6.40×104=1.536N/mm2 符合要求。 ③挠度验算: ωmax=0.644×q2L4/(100EI)=0.644×5.861×4004/(100×9×103×6.4×106)=0.017mm<[ω]=1.60mm 符合要求。 3)对拉螺栓验算: 对拉螺栓间距0.5m Φ14螺栓净截面面积A=153.86mm2 ①对拉螺栓拉力: N=F/×0.50×0.70=32.82×0.50×0.70=11.498KN ②对拉螺栓应力: б=N/A=11.498×103/153.86=74.73N/mm2<170N/mm2 符合要求。 2.3立杆按轴心受压构件计算强度、刚度和稳定性计算 1、计算依据和相关数据 1)依据: 《建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。 2)确定计算参数: 立杆横距: LY=1m;立杆纵距: LX=1m 横杆步距: h=1.4m;计算单元面积: A=LX×LY=1×1=1㎡ 3)确定计算单元: 以300×700最大的梁部位为例,计算详图见下图: 4)钢管特性参数: 截面面积A=4.24cm2(按壁厚3㎜考虑),i=1.58cm(查JGJ130-2001附表B),强度设计值f=205N/㎜2(查JGJ130-2001表5.1.6),容许长细比λ=210(查JGJ130-2001表5.1.9)。 5)荷载分项系数: 恒载取1.2,活荷载取1.4。 2、荷载计算(以300×700最大的梁为例): 1)活荷载标准值包括: a.施工荷载3.0kN/㎡(包括施工人员和施工设备的荷载之和); b.振动荷载2.0kN/㎡(包括施工人员振动荷载、混凝土输送管振动荷载和混凝土振捣荷载之和); c.倾倒混凝土产生的荷载,因为本工程采用泵送混凝土,按经验取值为6.0KN/㎡; 活荷载标准值合计: N活=(3.0+2.0+6.0)×1.0×1.0=11kN。 2)恒载标准值计算: a.大梁及板(梁b×h=300×700,板厚300): N恒1=(0.3×0.7×1+1×1×0.3)×25.5kN/m3=13kN; b.杆件自重(Φ48,t=3.0mm,3.84Kg/m(按壁厚3.5㎜考虑,计算偏安全)): 根据《建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)查表A-1得: 该支模架自重为: 0.1291kN/m×(15.95-0.16-0.1)/(1×1)=1.91kN/㎡; N恒2=1.91×1×1=1.91kN。 c.其他恒载: 模板自重1kN/㎡(经验取值); N恒3=1×1×1=1kN; 恒载标准值合计: N恒=13+1.91+1=15.91kN。 3、强度验算: N≦AfA=424㎜2f=205N/㎜2 N容=424×205=86920NN=86.92kN N轴=11×1.4+15.91×1.2=34.492kN﹤N容 强度安全系数K=86.92/34.492=2.52≥1.50(依据《建筑施工手册(第四版)》P239页第(3)条第2条规定)。 符合要求。 4、刚度验算(JGJ130-2001公式5.3.1-1): λ=L0/i≦[λ] 容许细长比[λ]=210回转半径i=15.8mm 根据《建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.6.2-3: L0=h+2a h—支架立杆的步距: h=1400mm a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度: 取a=200mm λ=L0/i=1800/15.8=113.92﹤[λ]=210 符合要求。 5、稳定验算(JGJ130-2001公式5.3.1-1): N≦Φaf 其中N轴——立杆的轴心压力设计值,N=34.492kN; Φ——轴心受压构件参数,由λ=113.92,查《建筑施工机件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附录C,得Φ=0.489; 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=4.24 W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08 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]=205.00N/mm2; l0——计算长度(m); N容=0.489×424×205=42503.88NN容=42.50388kN N轴=34.492kN﹤N容=42.50388kN 稳定安全系数K=42.50388/34.492=1.23≤2.0(依据《建筑施工手册(第四版)》P239页第(3)条第2条规定)。 不符合要求。 对支撑架进行调整立杆横距: LY=0.8m;立杆纵距: LX=0.8m 横杆步距: h=1.2m;计算单元面积: A=0.8×0.8=0.64㎡ 活荷载标准值合计: N活=(3.0+2.0+6.0)×0.8×0.8=7.04kN。 恒载标准值: N恒1=(0.3×0.7×0.8+0.8×0.8×0.3)×25.5kN/m3=9.18kN; b.杆件自重(Φ48,t=3.0mm,3.84Kg/m(按壁厚3.5㎜考虑,计算偏安全): 该支模架自重为: 0.1291kN/m×(15.95-0.16-0.1)/(0.8×
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