层办公楼模板设计专项方案.doc

山西省新店劳教所备勤楼模 板 设 计审 批：审 核：编 制： 山西第四建筑有限公司新店劳教所项目部二O一一年10月目 录1 工程概况2 重要构件模板设计3 模板设计及验算4 模板安装与拆除时技术安全办法1 工程概况本工程为山西省太原新店劳教所备勤楼，该工程位于太原市北郊，新店劳教所在其管辖区厂区公路之东，监区大门东北。备勤楼总建筑面积4861.65，地上5层，一层层高为3.9m，二至五层层高为3.6m，室内外高差为1.05m，建筑总高度23.35m。2 重要构件模板设计承台、框架柱、楼板、连梁、剪力墙所有采用木胶板。模板支撑体系采用钢管扣件架。顶板支撑采用钢管脚手架，立杆间距为1000mm，步距为1500mm，龙骨采用2根型号38mm×88mm方木并排支撑，间距为1000mm，次龙骨采用38×88方木支撑，间距为200mm。框架梁采用木胶板支设，38mm×88mm方木做内龙骨，底部间距为150mm，小横杆采用48×3.5mm钢管，间距为400mm，大横杆采用48×3.5mm，在梁底两边沿梁长支设。侧面采用38mm×88mm方木做内龙骨支撑，间距为200mm，主龙骨采用38mm×88mm钢管，间距为400mm。梁底立杆间距为800mm。框架柱采用木胶板支设，38mm×88mm方木做龙骨，竖向支撑，间距为150mm，柱箍采用两根48×3.5mm钢管，水平方向支撑，间距为500mm，两侧用M16对拉螺栓加固。剪力墙采用木胶板支设，38mm×88mm方木做次龙骨，水平方向支撑，间距为150mm，外龙骨采用2根48×3.5mm钢管并排竖向支撑，间距为400mm。采用M16对拉螺栓加固，水平间距为400mm。承台采用木胶板支设，38mm×88mm方木做次龙骨，水平方向支撑，间距为200mm，竖向采用2根48×3.5mm钢管并排支撑。3 模板设计及验算3.1 顶板模板设计3.1.1 顶板模板安装顶板支撑采用扣件式钢管脚手架，15层立杆间距1000，水平杆步距为1500，立杆上下均加可升降顶托。顶托上并排布置2根38×88作为主龙骨，间距1000，主龙骨上布置38×88次龙骨，间距200mm，搭设计办法见下图：竹胶板顶板模板支设图3.1.2 承载力验算（1）木胶板承载力验算竹胶板厚度为15mm，弯曲设计强度fm=13N/mm2，弹性模量E=9000N/ mm4。a 承载力计算板宽取1m，混凝土楼板厚130mm。荷载原则值（kN/）荷载分项系数设计荷载值（kN/m2）模板自重8×0.011.20.096新浇混凝土自重24×0.131.23.744钢筋自重1.1×0.131.20.1716小计3.3434.0116施工人员及设备荷载2.51.43.5共计7.51161） 抗弯承载力验算：q=7.5116×1×0.9=6.76kNm次龙骨间距为200mm，按等跨多跨持续梁，取四跨计算。查表得：kM=-0.107、kV=0.607、k=0.632。M= kMql2=-0.107×6.76×0.22=-0.029kN·m=-0.029×106N·mmW=bh2/6=1000×102/6=16667mm3m=M/W=1.73N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）2）挠度验算：q'=3.343×1=3.343kNmI=bh3/12=1000×153/12=28.125×104mm4= kq/l4/100EI=（0.632×3.343×）/（100×9000×28.125×104）=0.013mm= l/250=200/250=0.8mm（满足规定）。b 次龙骨验算主龙骨间距为1m，可以近似考虑为三等跨持续梁。模板传给次龙骨力： 7.5116×0.2=1.502kNm次龙骨自重： 7×0.088×0.035×1.2=0.028kNm共计： 1.528kNmq=1.528×0.9=1.3752kNmq'=（3.343+0.028）×0.2=0.6742kNm1）抗弯承载力验算：查表得：kM=-0.1、kV=0.6、k=0.677。M= kMql2=-0.1×1.3752×12=-0.138kN·m=-0.138×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045.3mm3m=M/W=2.81N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）2）挠度验算：I=bh3/12=38×883/12=2.16×106mm4= kq/l4/100EI=（0.677×0.6742×10004）/（100×9000×2.16×106）=0.23mm= l/500=1000/500=2mm（满足规定）。c 主龙骨验算支柱间距为1m，可以近似考虑为三等跨持续梁。次龙骨传给主龙骨力可近似考虑为均布荷载：q=7.5116 kNm2×1m+（0.028kNm）/0.2×0.9=6.886 kNmq'=3.343 kNm2×1m+（0.028kNm）/0.2=3.483 kNm1）抗弯承载力验算：查表得：kM=-0.1、kV=0.6、k=0.677。M= kMql2=-0.1×6.886×12=-0.689kN·m=-0.689×106N·mmW=bh2/6=76×882/6=98091mm3m=M/W=7.02N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）2）挠度验算：I=bh3/12=76×883/12=4.32×106mm4= kq/l4/100EI=（0.677×3.483×10004）/（100×9000×4.32×106）=0.61mm= l/500=1000/500=2mm（满足规定）。d 钢管支柱验算：横杆步距按1500mm验算。支架荷载：N=6.886 kNm×1m=6.886kN查表得：48×3.5钢管，i=15.8mm立杆计算长度：l0=KH=1.155×1×1500=1732.5mm= l0/i=1732.5/15.8=109.65查表知：=0.516=N/（A）=6.886×103/（0.516×489）=27.3 N/mm2fm=205N/mm2（满足规定）。3.2 柱模板设计3.2.1 柱模板安装框架柱最大截面为600×600，模板采用木胶板，如下图：柱 模 平 面 图柱 模 立 面 图3.2.2 承载力验算（1）荷载计算1）新浇混凝土对模板侧压力为：F=0.22×rc×t0×1×2×V1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×41/2=58.29 kNm2F= rcH=24×6.3=151.2 kNm2取较小值F=58.29 kNm22）倾倒混凝土时产生水平荷载为4 kNm23）总侧压力为58.29 kNm2×1.2+4 kNm2×1.4=75.548kNm2（2）竹胶板承载力验算1）强度验算取1m长竹胶板，则q=75.548×1×0.9=67.99kNm龙骨间距为150，按四等跨持续梁计算。查表得kM=-0.107、kV=0.607、k=0.632。M= kMql2=-0.107×67.99×0.152=-0.14kN·m=-0.14×106N·mmW=bh2/6=1500×102/6=25000mm3m=M/W=5.6N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）2）挠度验算：q'=58.29×1=58.29kNmI=bh3/12=1500×103/12=12.5×104mm4= kq/l4/100EI=（0.632×58.29×1504）/（100×9000×12.5×104）=0.16mm= l/250=150/250=0.6mm（满足规定）。（3）龙骨承载力验算1）强度验算模板传给龙骨力为q=75.548×0.9×0.15=10.2kNmq'=58.29×0.15=8.74kNm柱箍间距为500，按四等跨持续梁计算。查表得kM=-0.107、kV=0.607、k=0.632。M= kMql2=-0.107×10.2×0.52=-0.273kN·m=-0.273×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045.3mm3m=M/W=5.57N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）2）挠度验算：I=bh3/12=38×883/12=2.158×106mm4= kq/l4/100EI=（0.632×8.74×5004）/（100×9000×2.158×106）=0.20mm= l/500=500/500=1mm（满足规定）。（4）柱箍承载力验算1）强度验算龙骨传给柱箍力为：q=75.548×0.9×0.5=34kNm则M=（ql2）/8=34×0.62/8=1.53 kN·m=1.53×106N·mm柱箍采用2根48×3.5钢管，查表得W=5.08×103mm3m=M/W=1.53×106N·mm /（5.08×103mm3×2）=150 N/mm2fm=205N/mm2（不能满足规定）2）挠度验算查表得i=2.06×105mm4= 5q/l4/384EI=5×71.548×6004/384×2×14.81×104×2.06×105=1.979mm= l/250=600/250=2.4mm（3）对拉螺栓承载力验算柱箍传给对拉螺栓力为：F=0.9×75.548×0.5×0.6/2=20KNM16对拉螺栓最大容许拉力值：N = 24.480KNF<N（满足规定）。3.3 梁模板承载力验算3.3.1 梁模板支设方案梁模板采用木胶板支设，木龙骨和钢管支撑，以300×700截面梁为例，支设办法见下图：3.3.2 梁模板承载力验算（1）底模验算1）竹胶板承载力验算a 强度验算荷载计算如下表：荷载原则值（kN/）荷载分项系数设计荷载值（kN/m2）模板自重8×0.011.20.096新浇混凝土自重24×0. 71.220.16钢筋自重1.5×0.71.21.26小计17.9321.516振捣混凝土荷载21.42.8共计24.316底模下方木间距为150mm，取1m长竹胶板计算，则：q=24.316kN/×1m×0.9= 21.88kN/m则M=1/8 ql2=0.125×16.38×0.152=0.0615 kN·m=61.5×103N·mmW=bh2/6=1500×102/6=25000mm3m=M/W=3.69N/mm2fm=15N/mm2（满足规定）b 挠度验算：q'=17.93×1=17.93kNmI=bh3/12=1500×103/12=1.25×105mm4= 5q/l4/384EI=（5×17.93×1504）/（384×9000×1.25×105）=0.11mm= l/250=150/250=0.6mm（满足规定）。2）龙骨验算梁底模下横杆间距为400mm，按等跨多跨持续梁，取四跨计算。查表得：kM=-0.107、kV=0.607、k=0.632。竹胶板传给龙骨力为：q=24.316 kN/×0.15m×0.9= 3.282kN/mq'=17.93×0.15=2.6895kNma 强度验算M= kMql2=-0.107×3.282×0.42=-0.056kN·m=-0.056×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045.3mm3m=M/W=1.14N/mm2fm=13N/mm2（满足规定）b 挠度验算：I=bh3/12=38×883/12=2.16×106mm4= kq/l4/100EI=（0.632×2.6895×5004）/（100×9000×2.16×106）=0.055mm= l/500=400/500=0.8mm（满足规定）。3）小横杆验算a 强度验算按集中荷载考虑：M=（1/8）×Pl（2b/l）P=24.316 kN/×0.3m×0.7m= 5.106kN M=0.125×5.106kN×0.7×2-（0.3/0.7）=0.9637kN·m=0.9637×106N·mmm=M/W=0.9637×106N·mm /（5.08×103mm3）=163.4N/mm2fm=205N/mm2（可以满足规定）b 挠度验算P/=17.93kN/×0.3m×0.7m= 3.7653kN= P/l3/48EI=3.7653×103×7003/（48×2.06×105×12.19×104）=1.60mml/250=500/250=2mm（满足规定）。4）大横杆验算：按持续梁计算，小横杆传到大横杆上集中荷载转化为均布荷载。q=24.316×0.5+0.078=12.236KN/mq/=17.93×0.5+0.078=9.043KN/ma 强度验算M=ql2/10=0.1×12.236×0.82=0.783KN·m=0.783×106N·mmm=M/W=0.783×106/5.08×103=154.134N/mm2<fm=205 N/mm2b 挠度验算= q/l4/150EI=0.98mml/250=800/250=3.2mm（满足规定）5）立杆验算P =24.316 kN/×0.3m×8m÷2= 2.92kN。同步支撑梁与顶模立杆强度验算：m=M/W=（7.49+2.92）×103/（0.516×489）=50.33N/mm2fm=205N/mm2（满足规定）（2）侧模验算荷载原则值（kN/）荷载分项系数设计荷载值（kN/m2）振捣混凝土荷载41.45.6新浇混凝土侧压力24×0.71.220.16共计25.76侧模板高400mm，设5道龙骨，间距为200mm。1）木胶板承载力验算a 强度计算侧模次龙骨间距为200mm，按分布荷载下多跨持续梁验算，取4跨验算，查表得：KM=-0.107，KW=0.632取1m长竹胶板计算，则：q=25.76×1×0.9KN/m=23.184 KN/mM=KMql2=-0.107×23.184×0.22=99.23×103N·mmW=bh2/6=1500×102/6=25000mm3m=M/W=3.97 N/mm2fm=13 N/mm2(满足规定)b 挠度验算：q/=20.16×1=20.16KN/mi=bh3/12=1000×153/12=2.813×105mm4= Kwq/l4/100EI=0.632×20.16×/100×9000×2.813×105=0.08mml/250=4mm(满足规定)2）次龙骨验算：次龙骨间距为200mm，则：q=25.76×0.2×0.9KN/m=4.6368KN/mq/=20.16×0.2 KN/m =4.032KN/ma 强度计算主龙骨间距为800mm，按3跨持续梁计算，查表得：Km=-0.1，KV=0.6，KW=0.677M=Kmql2=-0.1×4.6368×0.82KN·m=-0.297×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045.3mm3m=M/W=6.1N/mm2<fm=13 N/mm2(满足规定)b 挠度计算i=bh3/12=38×883/12=2.158×106mm4= Kwq/l4/100EI=0.677×4.032×8004/100×9000×2.158×106=0.58mm<l/500=800/500=1.6mm(满足规定)3）主龙骨验算：按集中荷载验算：a 强度验算M=PL（2b/l）/8P=25.76×0.4×0.7=7.2128KNM=0.125×7.2128×0.7×（20.4/0.8）=0.94KN·m=0.94×106N·mmm=M/W=185N/mm2<205N/mm2（满足规定）b 挠度验算P/=20.16KN/m2×0.4×0.7=5.6448KN= P/l3/48EI=1.61mm<l/250=400/250=1.6mm（满足规定）3.4 墙模板承载力验算3.4.1 墙模板支设方案墙模板采用15mm厚木胶板支设，木龙骨和钢管支撑，对拉螺栓加固。木龙骨间距为150mm，钢管间距为400mm，对拉螺栓水平间距为400mm。支设办法见下图：剪力墙支模侧面图1 3.4.2 承载力计算（1）荷载计算新浇混凝土对模板侧压力为：1）新浇混凝土对模板侧压力为：F=0.22×rc×t0×1×2×V1/2=0.22×24×5.71×1.2×1×41/2=72.4kNm2F= rcH=24×6.3=151.2 kNm2取较小值F=72.4 kNm22）振捣混凝土时产生水平荷载为4 kNm2荷载计算如下表：荷载原则值（kN/）荷载分项系数设计荷载值（kN/m2）振捣混凝土荷载41.45.6新浇混凝土侧压力72.41.286.88共计92.94（2）木胶板承载力验算取1m长模板，次龙骨间距为150mm，按四跨持续梁计算，查表得：Km=-0.107，Kw=0.6321）强度验算q=92.94×0.9=83.646KN/mM=Kmql2=-0.107×83.646×0.152=-0.20×106N·mmW=bh2/6=1000×152/6=23750mm3m=M/W=8.4N/mm2<13N/mm2（满足规定）2）挠度验算q/=86.88KN/m2×0.9=78.192KNI=bh3/12=8.33×104mm2= Kwq/l4/100EI=0.33mm<l/250=150/250=0.6mm.（满足规定）（3）次龙骨承载力验算主龙骨间距为400mm，按四跨持续梁验算，查表得：Km=-0.107，Kw=0.6321）强度验算q=92.94×0.9×0.15=12.55KN/mM=Kmql2=-0.107×12.55×0.42=-0.215×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045mm3m=M/W=4.38N/mm2<13N/mm2（满足规定）2）挠度验算q/=86.88KN/m2×0.9×0.15=11.7288KN/mI=bh3/12=38×883/12=2.16×104mm2= Kwq/l4/100EI=0.1mm<l/250=400/250=0.9mm.（满足规定）（4）主龙骨承载力验算1）强度验算对拉螺栓间距为400mm，按集中荷载下多跨持续梁验算，取四跨验算，查表得：Km=-0.286，Kw=1.764次龙骨传给外龙骨力为：q=92.94×0.9×0.4=33.4584KN/m集中力F=33.4584×0.15=5.02KNM=FL=5.02×0.4=2KN·m=2×106N·mmW=5.08×103×2=1.016×104mm3m=M/W=200N/mm2<205N/mm2（满足规定）2）挠度验算q/=86.88KN/m2×0.9×0.4=31.2768KN/mF/=31.2678×0.15=4.69KN查表得两根48钢管I=2×14.81×104=2.962×105mm2= KwF/l3/100EI=0.08mm<l/250=400/250=0.9mm.（满足规定）（5）对拉螺栓验算每个螺栓拉力为N=83.232×0.4×0.4=13.32KNM16对拉螺栓最大容许拉力N=24KNN<N(满足规定)3.5承台及地连梁模板验算承台模板采用15mm厚木胶板支设，木龙骨水平支撑和双钢管竖向支撑。木龙骨间距为mm，钢管间距为500mm。（1）荷载计算新浇混凝土对模板侧压力为：1）新浇混凝土对模板侧压力为：F=0.22×rc×t0×1×2×V1/2=0.22×24×5.71×1.2×1×41/2=72.4kNm2F= rcH=24×1=24 kNm2取较小值F=24kNm22）振捣混凝土时产生水平荷载为4 kNm2荷载计算如下表：荷载原则值（kN/）荷载分项系数设计荷载值（kN/m2）振捣混凝土荷载41.45.6新浇混凝土侧压力241.228.8共计34.4（2）木胶板承载力验算取1m长模板，次龙骨间距为200mm，按四跨持续梁验算，查表得：Km=-0.107，Kw=0.6321）强度验算q=34.4×1×0.9=30.96KN/mM=Kmql2=-0.107×30.96×0.22=-0.13×106N·mmW=bh2/6=1000×152/6=23750mm3m=M/W=5.47N/mm2<13N/mm2（满足规定）2）挠度验算q/=24KN/m2×1=24KN/mI=bh3/12=28.1×104mm2= Kwq/l4/100EI=0.24mm<l/250=200/250=0.8mm.（满足规定）（3）次龙骨承载力验算主龙骨间距为500mm，按四跨持续梁验算，查表得：Km=-0.107，Kw=0.6321）强度验算q=30.96×0.9×0.2=5.5728KN/mM=Kmql2=-0.107×5.5728×0.52=-0.15×106N·mmW=bh2/6=38×882/6=49045mm3m=M/W=3.06N/mm2<13N/mm2（满足规定）2）挠度验算q/=24KN/m2×0.2=4.8KN/mI=bh3/12=38×883/12=2.16×104mm2= Kwq/l4/100EI=0.1mm<l/500=500/500=1mm.（满足规定）（4）主龙骨承载力验算次龙骨传递给主龙骨荷载为：q=34.4×0.9×0.5=15.48KN/mq/=24×0.5=12KN/m1）强度验算M=ql2/8=15.48×1/8=1.935×106N·mmm=M/W=190.5KN·mm<fm=205N/mm2(满足规定)2）挠度验算=5q/l4/384EI=2.56mm<l/250=1000/250=4mm(满足规定)4 模板安装与拆除时技术安全办法4.1 模板安装4.1.1 安装现浇构造上层模板及其支架时，下层楼板应具备承受上层荷载承载能力，或加设支架；上、下层支架立柱应对准，并铺设垫板。上层砼未达到拆除强度时，下层板支撑不得拆除。4.1.2 跨度不不大于4m现浇混凝土板模应起拱，起拱高度为跨度1/10003/1000。4.1.3 模板安装和浇筑混凝土时，应对模板及其支架进行观测和维护。发生异常现象时应及时解决。4.1.4 脚手架搭设完毕后方可安装模板，模板安装要严格按方案执行，不得随意变动，支顶必要牢固。4.1.5 柱子模板安装后要及时沿横向和纵向加设水平支撑和垂直剪刀撑。4.2 模板拆除4.2.1 模板拆除前，要试压混凝土同条件养护试块，达到拆模规定强度后方可拆模。悬挑梁应在强度达到100%时方可拆除。梁板拆模后，应在下部设立杆做暂时支撑。模板拆除顺序应合理，严格按先支后拆，后支先拆。4.2.2 工作前要检查所使用工具与否牢固，搬手等工具要用绳链系挂在身上，工作时思想要集中，防止钉子扎脚和从空中坠落。4.2.3 遇六级以上大风时应停止作业，有雨水时要先清扫施工现场，不滑时再进行工作。4.2.4 拆模时尽量使用长撬杠，禁止操作人员站在正拆除模板上下。4.2.5 已拆除模板、架杆等材料要及时运走或分类堆放，以免操作人员扶空、踏空而坠落，楼板上预留洞应在拆模后盖严并固定牢固。4.2.6 拆模间歇时，要将已松动模板、支撑等固定牢固，以防突然掉落、崩塌伤人。4.2.7 禁止在同一垂直面上同步作业。模板拆除时要逐块拆除，不得成片松动、撬落或拉倒。4.2.8 拆模时，操作人员应站在安全地方，防止自由落下模板伤人，现场操作人员必要戴安全帽，高空作业人员，必要系好安全带。