箱涵-模板支架方案.pdf
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1、模板支架施工方案模板支架施工方案一、一、工程概况工程概况1.1、本工程基本建设情况(1)工程名称:大河西先导区开田冲路 2 号箱涵工程(2)建设地点:开田冲路 2 号高排箱涵工程北与学士联络线南辅道高排箱涵对接,南与现状的 2#高排出江口(靳江河)涵闸对接。(3)建设规模:箱涵断面尺寸为 4.5m3.2m,外包尺寸为 5.34.1m,长约 708m,土方约 14 万立方米、砼 5190m。(4)质量标准:合格(5)工期要求:90 天1.2、工程设计概况本工程箱涵设计承载力特征值按150KPa 设计。箱涵分两部分组成,第一部分为设置在开田冲路道路以下,箱涵中心距离道路中心线以东 6.75 米。箱
2、涵设计桩号由(XH1)K0+061.84 起,止于(XH13)K0+501.25 管顶覆土 5 米-6.5 米。第二部分为依据 2#高排箱涵规划设置,设置在自然路面下,终点顺接 2#出江涵闸。涵闸设计桩号由(XH13)K0+501.25(KA0+000)起止于(XH20)KA0+268,管顶覆土 2 米-5.5 米。高排涵穿越低区(地面标高小于 38.5 米)采用密封井。本段设计 XH17-XH20 均为密封井。箱涵混凝土强度等级:垫层为C15,其余均为C30.抗渗标号为 S6.箱涵平均 20米处设一道伸缩缝,伸缩缝宽度为 30 毫米,中间填塞聚乙烯发泡沫塑料板,四周以双组份聚硫密封膏密封。钢
3、筋采用 HPB235 级、HRB400 级。砼保护层厚度 30-40 毫米。污水管道采用钢筋混凝土承重管,橡胶圈接口。管径 DN800,360 度素砼基础。覆土7.5-10.5 米。管道起于学士联络线南辅道下原有污水管道(K0+068),止于 K0+472第1页接入联丰路污水管道。二、二、编织依据编织依据(1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)(2)混凝土结构设计规范GB50010-2002(3)建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(4)钢结构设计规范(GB 50017-2003)(7)开田冲路 2 号高排渠工程施工图设计文件。(8)国家、行业等有关部委的
4、规范和标准。(9)我单位多年的箱涵施工经验。三、三、模板支架施工设计计算模板支架施工设计计算(一)侧墙模板计算(一)侧墙模板计算侧墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。根据建筑施工手册,当采用容量为大于0.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2;一、参数信息一、参数信息1.1.基本参数基本参数次楞间距(mm):200;穿墙螺栓水平间距(mm):400;主楞间距(mm):600;穿墙螺栓竖向间距(mm):600;
5、对拉螺栓直径(mm):M14;2.2.主楞信息主楞信息主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;3.3.次楞信息次楞信息次楞材料:木方;次楞合并根数:2;第2页宽度(mm):70.00;高度(mm):100.00;4.4.面板参数面板参数面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;5.5.木方和钢楞木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗
6、剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;200墙模板设计简图二、侧墙模板荷载标准值计算二、侧墙模板荷载标准值计算按施工手册,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:F=0.22t12V1/2 F=H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2.000h;第3页 T-混凝土的入模温度,取20.000;V-混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;H-模板计算高度,取3.600m;1-外加剂影响修正系数,取1.200;2-混凝土坍落度
7、影响修正系数,取1.150。分别计算得 23.042 kN/m2、84.000 kN/m2,取较小值23.042 kN/m2作为本工程计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=23.042kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=4 kN/m2。三、侧墙模板面板的计算三、侧墙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。根据建筑施工手册,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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。面板计算简图1.1.抗弯强度验算抗弯强度验算弯矩计算公式如下:M=0.1q
8、1l2+0.117q2l2其中,M-面板计算最大弯矩(Nmm);l-计算跨度(次楞间距):l=400.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.223.0420.6000.900=14.931kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.600.90=3.024kN/m;其中0.90为按施工手册取的临时结构折减系数。第4页面板的最大弯矩:M=0.114.931400.02+0.1173.024400.02=2.96105Nmm;按以下公式进行面板抗弯强度验算:=M/W f其中,-面板承受的应力(N/mm2);M-面板计算最大弯矩(Nmm);W-面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=6001
9、8.018.0/6=3.24104 mm3;f-面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;面板截面的最大应力计算值:=M/W=2.96105/3.24104=9.1N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =9.1N/mm2小于 面板截面的抗弯强度设计值f=13N/mm2,满足要求!2.2.抗剪强度验算抗剪强度验算计算公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V-面板计算最大剪力(N);l-计算跨度(次楞间距):l=400.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.223.0420.6000.900=14.931kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000
10、.600.90=3.024kN/m;面板的最大剪力:V=0.614.931400.0+0.6173.024400.0=4329.8N;截面抗剪强度必须满足:=3V/(2bhn)fv其中,-面板截面的最大受剪应力(N/mm2);V-面板计算最大剪力(N):V=4329.8N;b-构件的截面宽度(mm):b=600mm;hn-面板厚度(mm):hn=18.0mm;fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500 N/mm2;面板截面的最大受剪应力计算值:=34329.8/(260018.0)=0.601N/mm2;面板截面抗剪强度设计值:fv=1.500N/mm2;面板截面的最大受剪应力计
11、算值=0.601N/mm2小于 面板截面抗剪强度设计第5页值=1.5N/mm2,满足要求!3.3.挠度验算挠度验算根据建筑施工手册,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载:q=23.040.6=13.825N/mm;l-计算跨度(次楞间距):l=400mm;E-面板的弹性模量:E=6000N/mm2;I-面板的截面惯性矩:I=601.81.81.8/12=29.16cm4;面板的最大允许挠度值:=1.6mm;面板的最大挠度计算值:=0.67713.834004/(10060002.921
12、05)=1.369 mm;面板的最大挠度计算值:=1.369mm 小于等于面板的最大允许挠度值=1.6mm,满足要求!四、侧墙模板主次楞的计算四、侧墙模板主次楞的计算(一).次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=51010/62=166.666cm3;I=5101010/122=833.334cm4;次楞计算简图1.1.次楞的抗弯强度验算次楞的抗弯强度验算次楞最大弯矩按下式计算:M=0.1q1l2+0.117q2l2第6页其中,M-次楞计算最大弯矩(Nmm);l-计算跨度(主楞
13、间距):l=600.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.223.0420.4000.900=9.954kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.400.90=2.016kN/m,其中,0.90为折减系数。次楞的最大弯矩:M=0.19.954600.02+0.1172.016600.02=4.43105Nmm;次楞的抗弯强度应满足下式:=M/W f其中,-次楞承受的应力(N/mm2);M-次楞计算最大弯矩(Nmm);W-次楞的截面抵抗矩,W=1.67105mm3;f-次楞的抗弯强度设计值;f=13.000N/mm2;次楞的最大应力计算值:=4.43105/1.67105=2.7
14、 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值:f=13N/mm2;次楞的最大应力计算值 =2.7 N/mm2小于 次楞的抗弯强度设计值f=13N/mm2,满足要求!2.2.次楞的抗剪强度验算次楞的抗剪强度验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6q1l+0.617q2l其中,V次楞承受的最大剪力;l-计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;新浇混凝土侧压力设计值q1:1.223.0420.4000.900/2=4.977kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.400.90/2=1.008kN/m,其中,0.90为折减系数。次楞的最大剪力:V=0.64.97760
15、0.0+0.6171.008600.0=2164.9N;截面抗剪强度必须满足下式:=3V/(2bh0)其中,-次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);V-次楞计算最大剪力(N):V=2164.9N;第7页b-次楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;hn-次楞的截面高度(mm):h0=100.0mm;fv-次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500 N/mm2;次楞截面的受剪应力计算值:=32164.9/(250.0100.02)=0.325N/mm2;次楞截面的受剪应力计算值 =0.325N/mm2小于 次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求!3.3.次楞的挠度验
16、算次楞的挠度验算根据建筑施工计算手册,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。挠度验算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,-次楞的最大挠度(mm);q-作用在次楞上的线荷载(kN/m):q=23.040.40=9.22 kN/m;l-计算跨度(主楞间距):l=600.0mm;E-次楞弹性模量(N/mm2):E=9000.00 N/mm2;I-次楞截面惯性矩(mm4),I=8.33106mm4;次楞的最大挠度计算值:=0.67718.43/26004/(10090008.33106)=0.108mm;次楞的最大容许挠度值:=2.4mm;次楞的最大挠度计算值=0.
17、108mm 小于 次楞的最大容许挠度值=2.4mm,满足要求!(二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.4932=8.986cm3;I=10.7832=21.566cm4;E=206000N/mm2;第8页主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kNm)第9页主楞计算变形图(mm)1.1.主楞的抗弯强度验算主楞的抗弯强度验算作用在主楞的荷载:P1.223.040.40.61.440.40.67.98kN;主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=400mm;强度验算公式
18、:=M/W f其中,-主楞的最大应力计算值(N/mm2)M-主楞的最大弯矩(Nmm);M=2.23105 NmmW-主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=8.99103 mm3;f-主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;主楞的最大应力计算值:=2.23105/8.99103=24.9 N/mm2;主楞的最大应力计算值 =24.9N/mm2小于 主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!2.2.主楞的抗剪强度验算主楞的抗剪强度验算主楞截面抗剪强度必须满足:=2V/Afv其中,-主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);V-主楞计算最大剪力(N):V=2074.8N;A
19、-钢管的截面面积(mm2):A=848.23mm2;fv-主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=120 N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值:=22074.8/848.230=4.892N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值 =4.892N/mm2小于 主楞截面的抗剪强度设计值第10页fv=120N/mm2,满足要求!3.3.主楞的挠度验算主楞的挠度验算主楞的最大挠度计算值:=0.109mm;主楞的最大容许挠度值:=1.6mm;主楞的最大挠度计算值=0.109mm 小于 主楞的最大容许挠度值=1.6mm,满足要求!五、穿墙螺栓的计算五、穿墙螺栓的计算计算公式如下:NN=fA其中 N-穿墙螺栓
20、所受的拉力;A-穿墙螺栓有效面积(mm2);f-穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得:穿墙螺栓的型号:M14;穿墙螺栓有效直径:11.55 mm;穿墙螺栓有效面积:A=105 mm2;穿墙螺栓最大容许拉力值:N=1.701051.0510-4=17.85 kN;主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为:N=3.67 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=3.671kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值N=17.85kN,满足要求!(二)、梁模板计算(二)、梁模板计算一、参数信息一、参数信息1.1.模板支架参数模板支架参数横向间距或排距(m):0.60;纵距(
21、m):0.60;步距(m):0.80;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.50;第11页采用的钢管(mm):483.0;板底支撑连接方式:钢管支撑;立杆承重连接方式:可调托座;板底钢管的间隔距离(mm):300.00;2.2.荷载参数荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.500;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;3.3.材料参数材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用钢管;面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;托梁材料为:钢管(双钢管):4
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