地下室顶板模板支撑安全专项施工方案.docx
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1、大润发超市常熟店二期工程地下室顶板模板支撑安全专项施工方案编 制 日 期审 核 日 期审 批 日 期江苏邗建集团二00七年四月目 录一, 审批依次及内容二, 编制依据三, 工程概况四, 施工部署五, 施工方法六, 施工组织措施七, 技术组织措施八, 监控及应急救援预案二, 编制依据 本方案所采纳的计算软件为pkpm建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规程施工技术2002.3扣件式钢管模板高支撑架设计和运用平安JGJ130-2001三, 工程概况本工程为大润发超市常熟店二期新建工程,位于常熟市琴湖路与新颜东路交叉处,该工程由常熟市康城房产置业投资兴建,上海海珠建筑工程设计进行设计,江苏邗建集团承建。
2、大润发超市常熟店二期新建工程为多层大型商业建筑,地下室主要为机动车停车库及设备用房。本工程为框架结构建筑,建筑层数为地上三层(局部四层),地下一层,总建筑面积为36065,其中地上部位为28627,地下室为7438,规划总用地面积为13900,建筑占地面积为8330。本工程设计标高0.000相当于新颜路道路中心标高0.150M(黄海高程2.450),建筑总高度为20.25M,室内外高差为0.150M。最大梁截面为1500*600,最大板厚为600(现浇混凝土GBF空心无梁楼盖,空心楼板采纳建设部推广的专利技术“现浇混凝土GBF空心无梁楼盖”现浇空心楼盖结构,GBF薄壁管和空心楼盖施工方法均为专
3、利技术,专利号:ZL.991156,600厚空心楼板采纳管径为400mm的高强薄壁GBF管,GBF管规格采纳1.0m及1.2m),板, 梁混凝土强度为C40。四, 施工部署模板支撑施工方案结构施工分析:(一), 承载力体系1, 梁, 板荷载传力路途: 上部荷载模板木楞, 钢楞钢管排架结构(二), 支撑结构构件连接1, 十一合板与木楞采纳铁钉固定。2, 钢管之间, 钢管与木模之间采纳模板工程中的各连接件连接。(三), 需用材料1, 楼板模板, 梁, 柱均采纳十一合板。2, 支撑材料采纳50mm*100mm的木楞,48mm*3.0 mm钢管3, 连接结构构件采纳模板工程中的各种连接件。(四)材料要
4、求1, 钢管采纳外径48,壁厚3.0mm,直缝焊接钢管,材质为Q235钢,其力学性能应符合规范规定。钢管不能有裂缝,瘪塘,孔洞等缺陷。钢管在运用之前应进行防锈处理,并刷防锈漆。2, 扣件本工程采纳直角扣件,旋转扣件和对接扣件三种形式的扣件,材质应为Q235钢,符合GB5831-1995规范之规定。扣件上不得有裂缝, 气孔, 砂眼等铸造缺陷。扣件螺栓扣紧的力矩达70N时,扣件不应破坏。扣件表面应进行防锈处理。3, 模板本工程均采纳91.5183cm的新模板,板厚不低于1.8cm。模板表面应平整, 光滑,无虫蛀,裂缝,翘边等不良缺陷。4, 木方本工程运用50100mm的杉木方,长20004000c
5、m不等。木方的宽高应统一,无大小,厚薄,无结疤,无裂缝,无虫蛀等不良缺陷。扣件钢管600厚板模板支架计算书模板支架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范(JGJ130-2001)模板支架搭设高度为3.4米。搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.90米,立杆的横距 l=0.50米,立杆的步距 h=1.50米。如下图:采纳的钢管类型为483.0。在整个排架体系的四周及框架梁下增加剪刀撑和扫地杆,以增加稳定性和整体承载力。(见附后详图)一, 模板面板计算面板为受弯结构,须要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的依据三跨连续梁计算。静荷载标准值q1=25.0000.6000.9000.3500.900=1
6、3.815kN/m活荷载标准值q2=(2.000+1.000)0.900=2.700kN/m面板的截面惯性矩I和截面反抗矩W分别为:W=90.001.801.80/6=48.60cm3;I=90.001.801.801.80/12=43.74cm4(1)抗弯强度计算 f=M/Wf其中f面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M 面板的最大弯矩(N.mm);W 面板的净截面反抗矩;f 面板的抗弯强度设计值,取13.00N/mm2M=0.100ql2其中q荷载设计值(kN/m)经计算得到M=0.100(1.213.815+1.42.700)0.2500.250=0.127kN.m经计算得到面板抗弯强度
7、计算值f=0.12710001000/48600=2.618N/mm2面板的抗弯强度验算ff,满意要求!(2)抗剪强度验算T=3Q/2bhT其中最大剪力Q=0.600(1.213.815+1.42.700)0.250=3.054kN截面抗剪强度计算值 T=33054.0/(2900.00018.000)=0.283N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.4N/mm2抗剪强度验算TT,满意要求!(3)挠度计算v=0.677ql4/100EIv=1/250面板最大挠度计算值v=0.67713.8152504/(1006000437400)=0.139mm面板的最大挠度小于250/250=1,满意要求!
8、二, 模板支撑方木的计算木方依据均布荷载下连续梁计算1, 荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q11=25.0000.6000.250=3.750kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m)q12=0.3500.250=0.088kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m)经计算得到,活荷载标准值q2=(1.000+2.000)0.250=0.750kN/m静荷载q1=1.23.750+1.20.088=4.605kN/m活荷载q2=1.40.750=1.050kN/m2, 方木的计算依据三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利安排的弯矩和
9、,计算公式如下:均布荷载q=5.090/0.900=5.655kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.15.660.900.90=0.458kN/m最大支座力N=1.10.9005.655=5.598kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面反抗矩W分别为:W=5.0010.0010.00/6=83.33cm3I=5.0010.0010.0010.00/12=416.67cm4(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.458106/83333.3=5.50N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满意要求!(2)木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪强度必
10、需满意:T=3Q/2bhT截面抗剪强度计算值T=33045/(250100)=0.916N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.60N/mm2木方的抗剪强度计算满意要求!(3)木方挠度计算最大变形v=0.6773.838900.04/(1009500.004166666.8)=0.431mm木方的最大挠度小于900.0/250,满意要求!三, 板底支撑钢管计算横向支撑钢管计算横向支撑钢管依据集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。 最大弯矩 Mmax = 0.490kN.m ; 最大变形 Vmax = 0.322 mm ; 最大支座力 Qmax = 12.037 kN ; 截面应力
11、 = 0.490106/4490.000=109.13 N/mm2 ; 支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满意要求! 支撑钢管的最大挠度小于500.000/150与10 mm,满意要求!四, 扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑移承载力依据下式计算(规范5.2.5):RRc其中Rc-扣件抗滑移承载力设计值,取8.0kNR-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中取R取最大支座反力,R=12.04kN单扣件抗滑移承载力的设计计算不满意要求,可考虑采纳双扣件!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承
12、载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑移承载力可取12.0kN。五, 模板支架荷载标准值(立杆轴力)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=0.1293.800=0.491kN(2)模板的自重(kN)NG2=0.3500.9000.500=0.158kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)NG3=25.0000.6000.9000.500=6.750kN经计算得到,活荷载标准值NG= NG1+ NG2+ NG3=7.398kN2活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算,活荷载标准值NQ=(1+
13、2)0.9000.500=1.350kN3不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NG=1.27.398+1.41.350=10.768kN六, 立杆的稳定性计算: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 = 10.706 kN; - 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 = 1.59 cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24cm2; W - 立杆净截面模量(反抗矩)(cm3):W=4.49cm3; - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); f- 钢管
14、立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; Lo- 计算长度 (m); 假如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 = 0.100 m;公式(1)的计算结果: 杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1551.7001.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.258 ;由长细比 Lo/i 的
15、结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ; 钢管立杆受压强度计算值 ;=10706/(0.209424.000) = 120.813 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 120.813 N/mm2 小于 f = 205.000满意要求! 公式(2)的计算结果: 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m; Lo/i = 1700.000 / 15.900 = 106.918 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.537 ; 钢管立杆受压强度计算值 ;=10706/(0.537424.000) = 47.020 N/mm
16、2; 立杆稳定性计算 = 47.020N/mm2 小于 f = 205.000满意要求!假如考虑到高支撑架的平安因素,相宜由公式(3)计算 lo = k1k2(h+2a) (3) k1 - 计算长度附加系数依据表1取值1.185; k2 - 计算长度附加系数,h+2a = 1.700 依据表2取值1.003 ; 公式(3)的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1851.003(1.500+0.1002) = 2.021 m; Lo/i = 2020.544 / 15.900 = 127.078 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.41
17、2 ; 钢管立杆受压强度计算值 ;=10706/(0.412424.000) = 61.286N/mm2; 立杆稳定性计算 = 61.286N/mm2 小于 f = 205.000满意要求!GBF空心板下排架支撑体系的设计及验算1, 排架体系的构造要求:本工程采纳钢管排架作为整个模板的承重支撑体系。立杆纵横间距0.9m。立杆的纵横向水平杆件间距1.5m。现浇框架梁底采纳18mm厚松木板作为底板。梁底钢管横担间距50mm,采纳48钢管,如下图所示在整个排架体系的四周及框架梁下增加剪刀撑和扫地杆,以增加稳定性和整体承载力。(见附后详图)2, 强度验算以本工程最大厚度0.6m,层高4.00m的板作为
18、对象进行验算,板底离下层楼层面高度为4000-600=3400mm。如该处梁下底板及支撑体系的强度, 稳定性及挠度要求符合规范规定,则本工程其他顶板模板及支持体系也均能满意规范要求。18厚松木底板的截面惯性矩I=(1/12)bh3=7.29105mm4,弹性模量E=9000N/mm2,截面反抗矩W=1/6bh2=8.1104mm3,顺纹抗压fc=10N/mm2,顺纹抗剪fv=1.4 N/mm2,抗弯fm=13 N/mm2。松木的自重为0.34KN/m2。GBF空心板依据等效面积法,等效成实心板计算,计算简图如下:原空心楼截面面积=等效实心楼板截面面积即:S=470600-3.142002=47
19、0h等效可得:h等效=333mm考虑到安装GBF管时用到各种铁件,取h等效=350。由此可得等效楼板图:1)模板支撑方木的计算: 方木依据简支梁计算,方木的截面力学参数为 本算例中,方木的截面惯性矩I和截面反抗矩W分别为: W=5.00010.00010.000/6 = 83.33 cm3; I=5.00010.00010.00010.000/12 = 416.67 cm4; 方木楞计算简图(1).荷载的计算: 钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25.0000.3000.350 = 2.625 kN/m; 模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3400.300 = 0.102 kN
20、/m ; 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 + 2.000)0.9000.300 = 0.810 kN;(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安排的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1.2(2.625 + 0.102) = 3.272 kN/m; 集中荷载 p = 1.40.810=1.134 kN; 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.1340.900 /4 + 3.2720.9002/8 = 0.586 kN;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.13
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