高大模板支护施工方案( 经典 ).doc
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1、目 录一、工程概况及编制依据1(一)建设情况1(二)设计情况1(三)编制依据1二、模板支架搭设主要材料及力学几何参数1(一)模板采用18mm厚胶合模板1(二)支架采用483.0mm钢管1(三)木材参数(80*80木坊)2(四)穿梁螺栓参数(14)2三 、中厅(3层中空)支模系统搭设方案及验算2(一)情况介绍2(二)塔设方案2(三)塔设要求4(四)主梁(截面尺寸350*750)支模系统验算41、梁侧模板荷载42、梁侧模板面板的计算53、梁侧模垂直短支撑计算74、穿梁螺栓的计算85、梁底模板计算96、梁底次龙骨木方的计算107、顶托主龙骨钢管计算128、扣件抗滑移的计算139、立杆的稳定性计算13
2、(五)板(120mm厚)支模系统验算14四、高支模的质量安全保证体系14(一)质量安全管理体系14(二)模板的堆放15(三)模板的安装161、模板安装准备工作162、模板安装要点163、安装质量要求17(四)混凝土浇注17(五)模板拆除18(六)高支模及支撑体系的验收18(七)防止高支模支撑系统失稳的措施19(八)高支模支撑架搭设和拆除的安全技术措施191、安装安全技术措施192、拆除安全技术措施20(九)模板工程的监测、变形预警。211、模板支架监测准备工作212、模板支撑系统的监测方法21一、工程概况及编制依据(一)建设情况工程名称:检验包装楼工程建设单位:中美天道(北京)生物制药公司设计
3、单位:北京市工业设计研究院施工单位:北京城建八建设工程有限公司建设位置:检验包装楼工程位于北京市亦庄经济技术开发区B3F1、M2地块,项目所在地北侧为科创五街,东侧为经海四路,地理位置优越,场地平整。(二)设计情况本工程建筑物共计四层,第一层层高4.65m;第二层层高4.2m;第三层层高4.2m,第四层层高4.25m,其中中厅模板支撑体系8m,共有4处:中厅需使用高支模体系作为支撑体系,施工前,必须针对工程结构特点进行高支模体系的设计和计算,并严格按本高支模施工方案进行施工。(三)编制依据高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001、混凝土结构设计规范GB500
4、10-2002、建筑结构荷载规范GB 50009-2001、钢结构设计规范GB 50017-2003、建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008二、模板支架搭设主要材料及力学几何参数(一)模板采用18mm厚胶合模板抗弯强度:fw=13N/ mm2 抗剪强度:fv=1.2N/ mm2弹性模量:E=9000 N/ mm2 自重: 6KN/ m3(二)支架采用483.0mm钢管弹性模量:E=210000 N/ mm2 自重: 33.3N/ m钢材强度设计值:f=205 N/ mm2 截面积: A=424 mm2惯性距:I=107800 mm4 回转半径:i=15.8 mm截面抵抗矩:W=4490
5、 mm3(三)木材参数(80*80木坊)木材品种:松木 弹性模量E(N/mm2):9000.0抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.0 抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.4截面惯性矩I(cm4): 341.33 截面抵抗矩W(cm3):85.33 截面积A(mm2):6400 回转半径i(mm):23.1(四)穿梁螺栓参数(14)直径: 14 mm 有效直径: 11.55 mm;有效面积: A= 105 mm2 抗拉强度设计值:f=170.000 N/mm2最大容许拉力:N=17.850kN三 、中厅(3层中空)支模系统搭设方案及验算(一)情况介绍1、位于(C-D),(2-4)轴、(C-
6、D),(6-8)轴、(C-D),(11-13)轴、(C-D),(15-17)轴;高17.3m,面积400m2,最大梁截面尺寸为350*750mm,楼板厚度120mm。(二)塔设方案1、采用扣件式483.5mm钢管满堂钢管支模系统。2、设计梁两侧立杆间距0.60m0.90m,板立杆之间间距为0.90m0.90m;脚手架步距(m):1.50;模板支撑架搭设高度H(m):8.40m(至板底);3、承重架支设:木方支撑平行梁截面;扣件连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;模板底支撑采用80*80木方,间距300mm;顶托梁木方支撑采用一根80*80木方,架设在立
7、杆顶托上。4、梁侧背下楞用18*100mm木板,木板用3.5铁钉(纵向间距300mm)与板底支撑木方固定,外楞采用垂直短方木(80*80木方)并用对拉螺栓(M14,间距600mm)将其和梁底支撑木方固定,梁侧背上楞用80*80木方,并用3.5铁钉(纵向间距300mm)将其与板模板固定。5、支模系统如下图:(三)塔设要求1、立杆立杆接长必须用对接接头,必须采用对接扣件连接,相邻两立柱的对接接头不得在同步内,且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3;立杆底部设置底座及垫板,垫板厚度不得小于50mm,严禁将立杆直接立在底板上;立杆顶部可调支托螺栓伸出钢管顶
8、部不得大于200mm。2、水平连接杆纵横水平连接杆用直角扣件与立杆扣接,纵横水平杆接长采用搭接的形式,搭接长度不小于0.5m,并用不少于两个扣件分别在离杆端不小于100mm进行固定;在立杆底距离地面200mm高处,沿纵横水平方向按照纵下横上的程序设扫地杆。立杆顶部设置一道水平拉杆,其余水平杆根据扫地杆与顶部水平拉杆之间间距,在满足步距不大于1500mm条件下进行平均分配步距后,在每一步距处纵横向各设一道水平拉杆;由于层高在820米范围内,在最顶步距两水平拉杆中间加设一道水平拉杆。3、垂直剪刀撑垂直剪刀撑在满堂钢管支模架外侧周边由下至上竖向连续设置,内部每隔10米由下至上竖向连续设置,剪刀撑宽度
9、4.5-6米,斜杆与地面倾角为45-60度,剪刀撑接长采用搭接的形式。4、水平剪刀撑在有垂直剪刀撑部位的顶部、底部扫地杆、中间各设一道水平剪刀撑。5、之字斜撑由于高度为8-20m,按规范在两垂直剪刀撑间设置之字斜撑,由下至上连续设置。(四)主梁(截面尺寸350*750)支模系统验算1、梁侧模板荷载强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: 其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取6.000h; T - 混凝土的入模温度,取
10、20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.020m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.000; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;分别为 38.800 kN/m2、24.480 kN/m2,取较小值24.480 kN/m2作为本工程计算荷载。2、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上
11、的三跨连续梁计算。按最不利荷载计算,查表得:Km=-0.1,Kv=-0.6,Kw=0.677; 梁侧面板计算简图(1)抗弯验算 其中, - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M - 面板的最大弯距(N.mm); W - 面板的净截面抵抗矩,W = 90.001.81.8/6=48.6cm3; f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按以下公式计算面板跨中弯矩: M=Kmql2q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.224.4801.020=29.96kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.42.001.020=2.86kN/m;q = q1+q
12、2 = 29.960+2.8600 = 32.82 kN/m;计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm;面板的最大弯距 M= 0.132.82300.002 = 2.95105N.mm;面板的受弯应力计算值: = 2.95105 / 4.86104=6.070N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13.000N/mm2; =6.070 N/mm2 f=13.000 N/mm2满足要求。(2)挠度验算 =Kwql 4/(100EI) q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 24.481.02 = 24.97N/mm;l-计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm;E-
13、面板材质的弹性模量: E = 9000.00N/mm2;I-面板的截面惯性矩: I = 90.001.801.801.80/12=36.45cm4;面板的最大挠度计算值: =0.67724.97300.004/(1009000.003.645105) = 0.417 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =300.000/250 = 1.200mm; =0.417mm=1.200mm满足要求。3、梁侧模垂直短支撑计算垂直短支撑直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。本工程中,短支撑采用80*80木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 808080/6 = 8
14、5.33cm3;I = 80808080/12 = 341.33cm4;由规范查得Km=-0.125 Kv=-0.625 Kw =0.521 背楞计算简图(1)强度验算按以下公式计算背楞跨中弯矩: M=Kmql2q = (1.224.48+1.42.000)0.300=9.65kN/m; 短支撑计算跨度: l = 450mm; 短支撑的最大弯距: M=0.1259.65450.002= 24.43104N.mm;经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 = 24.43104/8.53104 = 2.864 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: f = 11.000N/mm2; = 2.864 N/
15、mm2 f=11.000N/mm2满足要求。(2)抗剪验算截面抗剪强度必须满足:最大剪力 V =0.625ql=0.6259.650.45=2.714 kN;方木受剪应力计算值 T=32714.000/(280.0080.00)=0.636 N/mm2;方木抗剪强度设计值 T=1.400 N/mm2; T=0.636 N/mm2T=1.400 N/mm2 满足要求。 (3)挠度验算 =Kwql4/(100EI)其中 E -材质的弹性模量: 9000.00N/mm2; q-背楞上的侧压力线荷载标准值: q =24.480.30= 7.34 N/mm; l-计算跨度:l = 450.00mm; I
16、背楞的截面惯性矩:E = 3.413106 mm4; = 0.5217.34450.004/(1009000.003.41106) = 0.511 mm;背楞的最大容许挠度值: = 450/250=1.800mm;=0.511mm =1.800mm满足要求。4、穿梁螺栓的计算 验算公式如下: 其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力; A - 穿梁螺栓有效面积 (mm2); f - 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm2;查表得: 穿梁螺栓的直径: 14 mm; 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2;穿梁螺栓所受的最大拉力: N =24.48
17、00.3000.9002 =13.219 kN。穿梁螺栓最大容许拉力值: N = 170.000105/1000 = 17.850 kN;N=13.219 kNN=17.850kN满足要求!5、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 300.0018.0018.00/6 = 1.62104mm3; I =
18、300.0018.0018.0018.00/12 = 1.46105mm4;按最不利荷载计算,查表可得: Km=-0.117,Kv=-0.617,Kw=0.990; (1)抗弯强度验算 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:q1: 1.2(24.00+1.50)0.301.02=9.36kN/m;模板结构自重荷载:q2:1.20.350.30=0.12kN/m;振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.42.000.30=0.84kN/m;q = q1 + q2 + q3=9.36+0.12+0.84=10.32kN/m;跨中弯矩计算公式如下: Mmax=Kmql2Mmax = 0.12510.320.
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