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(中建二局).金科中心高支模及超限梁施工方案

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 长沙.金科中心项目 高支模及超限梁施工方案

(编号:CSCEC2B-CSJK-f-042)

中国建筑第二工程局有限公司 长沙.金科中心总承包项目部

二〇一三年九月

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 目 录

一、编制依据: ............................................................................................................................ 4 二、工程概况: ............................................................................................................................ 4 三、施工准备: ............................................................................................................................ 5 四、施工要求: ............................................................................................................................ 6 五、各部位架体搭设操作工艺: ................................................................................................ 8 六、脚手架搭设质量要求: ........................................................................................................ 8 七、高支模处模板施工: ............................................................................................................ 9 八、架体监测: .......................................................................................................................... 10 九、高支模模板拆除: .............................................................................................................. 11 十、安全文明施工: .................................................................................................................. 12 十一、应急预案: ...................................................................................................................... 14 十二、计算书: .......................................................................................................................... 16 板模板(扣件钢管高架)计算书 ................................................................................................... 16 2KL18(450*1500)梁模板(扣件钢管架)计算书 ......................................................................... 25 WKL12(超限梁)梁模板(扣件钢管架)计算书 ........................................................................... 44

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 高支模及超限梁专项施工方案

一、编制依据:

1、长沙.金科中心项目相关设计图纸 2、与业主签订的《施工总承包合同》 3、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011) 4、《施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2011) 6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011) 7、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 8、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001(2006版)) 9、《建筑施工手册》第四版

10、 《实施工程建设强制性标准监督规定》

11、 《建筑工程高达模板支撑系统施工安全监督管理条例》 12、 长沙市相关法律、法规、地方性条文规定的内容 13、 品茗施工安全设施计算软件(版本:V9.5.8.0)

二、工程概况:

长沙.金科中心项目是由长沙金科房地产开发有限公司在长沙市开发的一个大型综合体项目,总建筑面积约49万平方米,为高层住宅、写字楼、公寓及商业以及相关的辅助配套设施,共18栋。其中10栋高层住宅(8#-17#楼),2栋LOFT公寓(1#楼、3A#楼),2栋住宅公寓(6#楼、7#楼),1栋办公公寓(5#楼),2栋办公楼(2#楼、3#楼),1栋幼儿园,办公楼配套三层商铺;地下一层,为车库、设备用房和人防。第一标段包括3#、3A#、5#栋、9#栋、10#栋及其配套商业裙房和地下室。

3A#与6#栋商业内街二层高度为7米,三层为10.9m,跨度为10.6米。 3#栋商业内街连廊二层高度为7米,三层为10.9m,跨度为11.5米。 5#栋商业内街连廊二层高度为7米,三层为10.9m,最大跨度为18.2米。 5#栋8#楼梯二层顶梁板最高处9.5,跨度为8.5米。

3#、3A#圆弧连廊二层高度为7米,三层为10.9m跨度为20.2米。 3#栋车道处一层顶梁板,高度为10.9m,最大跨度为9.4米。 3#栋入户大堂二层顶梁板,高度为9.3m,最大跨度为9.4米。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 3#、3A#圆弧连廊三层顶屋面梁WKL12,500*1700属于超限梁。 13#栋南侧裙楼与5#栋交接处连廊二层高度为7米,三层为10.9米。 以上部位属超过一定规模的危险性较大专项工程,特制定此专项方案。

三、施工准备:

1、 技术准备:

要求项目部现场管理人员、劳务队管理人员及架工、模板班组长熟悉图纸,明确注意事项,质量目标等,增强每一位操作人员质量责任感。 2、 物资设备:

①满堂支撑架采用3.0mm厚,直径48mm的标准钢管,进场时严格检查材料质量,壁厚不够的严禁用于现场施工。扣件采用1kg/个的标准扣件,十字扣件、旋转扣件和直接扣件合理搭配。

②分项工程开始前劳务队应对模板木方等用量进行仔细计划,并提前进场,按项目部相关要求规范堆码整齐、标志清楚,注意模板厚度不得小于15mm,木方为50×90,两侧刨平。

③剪力墙及暗柱、框架柱等根据其规格必须使用对拉螺杆进行加固,要求劳务队伍认真组织加固用材料如螺杆、蝴蝶卡,以及穿螺杆用的PVC导管等。

④为保证构件截面尺寸,特别是剪力墙厚度控制,劳务队应提前将控制厚度用的砼对撑块(长度同墙厚、砼标号同剪力墙)预制完成,在支设模板时按1m间距布置。

⑤其他材料设备如安全通道铺设用的钢笆网、封闭用密目网以及铁丝钢丝等准备到位并根据操作面需求合理调配。

⑥水准仪、卷尺、线锤、胶皮管、足量标准钢管、扣件、顶撑、木方、铁丝等。 3、机具设备

① 木工圆盘锯:应至少保证两台,用于大量模板切割配置,木方的切断等。 ② 手提电锯:根据劳务队自身要求进行配置,项目部原则上不允许木板、木方等材料操作现场加工。

③ 扳手、榔头等常用工具由各施工操作人员自行配置。 ④架子工使用的防滑鞋、安全带等安全防护用具。 4、人力准备

本工程主体结构施工工期要求特别紧张,对模板支设质量要求较高,特别是针对高支

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 模部位,要求劳务队必须确保人力投入以达到工期要求,且要求各个工种人数协调配备,紧密配合。

四、施工要求:

4.1高支模板技术要求: 4.1.1基本参数:

拟浇混凝土楼板厚度120mm,选取计算板块为最大板块,该板块长7.5m、宽3.4m,架体搭设净高度为10.5m,选用模板厚度≥15mm,板底木方沿板长边方向@300mm尺寸为50×90mm,板底钢管沿板跨短边方向@300mm尺寸为Ф48×3.0mm钢管。 4.1.2立杆:

立杆间距0.8m,立杆步距为1.5m

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):10.63; 采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;

扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:50×90mm方木支撑;

4.2高支模梁技术要求: 4.2.1基本参数:

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 为了全面保证高支模架体安全,本方案取最大跨度及最大截面梁计算,以3#、3A#圆弧连廊2KL18(2)450*1500跨度为20.2m支模架高度10.9和WKL12(1)500*1700(超限梁)支模架高度为4.1跨度为20.2m作为计算模型,梁两侧有120mm厚度楼板。 4.2.2立杆:

2KL18高支模区域:满堂架立杆间距0.8m,横杆步距为1.5m 梁侧立杆间距1 m,沿梁方向立杆间距0.8m;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设净高度(m):9.33(2KL18),WKL12支模区域:满堂架立杆间距0.7m,横杆步距为1.5m 梁侧立杆间距1 m,沿梁方向立杆间距0.7m;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设净高度(m):2.93(WKL12超

限梁);

梁底增加2根立杆,沿梁方向梁底50×90mm木方不少于5根 采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;

扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80; 梁底支撑连接方式:50×90mm方木支撑;

满堂架搭设立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度不应超过0.5mm。

4.3横杆:大横杆步距1.5m。上、下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,以减少立杆偏心受载,与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。 4.4扫地杆:脚手架扫地杆纵横通长设置在距楼面底部200mm处。

4.5剪刀撑:剪刀撑钢管斜角采用45°~60°,接头搭接长度为1m,接头位置采用3个旋转扣件连接,除在两头与立杆和大横杆连接外,中间还增加2~4个节点。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第6.9.3条规定:当立杆纵、横间距为0.6m×0.6m~0.9m×0.9m时,在架体外侧周边及内部纵、横向每5跨且不小于3m,应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5跨。

严禁将满堂结构架体与外脚手架体系进行连接、严禁外脚手架承担结构施工荷载。

三个以上扣件100剪刀撑搭接示意图 7

>1000

项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 4.6扣件:扣件螺栓拧紧力矩值不应小于40N*m,且不应大于65N*m,支撑横杆与立杆的连接扣件应采取抗滑措施,应用双扣件进行连接。

4.7水平剪刀撑;为了增加满堂架整体稳定性,在竖向剪刀撑顶部交点平面每隔4m(沿架体高度方向)设置一道水平剪刀撑,同时顶端和底部必须设置水平剪刀撑。剪刀撑宽度应为3~5m。

4.8水平防护:为保证搭设脚手架的安全,按照安全规范防护要求,必须设置水平防护,水平防护可采用兜网,每隔3m设一道水平防护。

4.9垫块:立杆底部垫50×90×2000木方(因该处地下室顶板为空心楼盖,最好用槽钢或工字钢做垫木)。

五、各部位架体搭设操作工艺:

1、高支模架体搭设:

本工程高支模架计算高度确定为10.6m,立杆间距为0.8m

模板下口立杆上端应适当部位设置顶撑、纵横向木方等均匀传递荷载。

架子搭设:先按楼面上预先放出的梁边线顺梁方向搭设梁架,梁架起好后在板中间位置补充立杆和水平纵横杆。

支模架搭好后,根据每楼层给定的高程控制点进行梁底、板底找水平,并搭设找平杆。 满堂架搭设应适当考虑梁、板的下挠要求。 2、梁底架体搭设:

⑴、梁底增加2道承重立杆,采用的钢管类型为48×3.0mm。横杆的步距 h=1.70米,立杆的横距0.8m。

⑵、在梁底立杆上均加设一个抗滑扣件。 梁底立杆可调顶托长度≤200mm。

六、脚手架搭设质量要求:

项次 项目 技术要求 允许偏差检查方法与工具 (mm) 1 2 基础底座 垂直度 不沉降 垂直度偏差 -10 ±10 观察 用经纬仪或吊线和卷尺 3 8

间距 步距 ±20 钢卷尺

项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 4 5 6 7 间距 间距 纵距 横距 ±50 ±20 ±20 钢卷尺 钢卷尺 钢板尺 水平仪或水平尺 纵向水平杆高差 一根杆的两端 纵向水平杆高差 同跨内两根纵向水平杆高差 ±10 七、高支模处模板施工:

1、所有模板均在木工房统一制作、预拼,并将对拉杆眼位弹线钻好;模板必须清理干净,不得有杂物残留。木方必须过刨木机,确保尺寸一致以及平整度要求。

2、模板应具有足够强度、刚度及稳定性,能可靠地承受新浇砼的重量,侧压力以及施工荷载。浇筑前应检查承重架及加固支撑扣件是否拧紧。

3、梁、板、柱及剪力墙等模板拼缝必须镶双面胶,严格预防漏浆。砼结构接头位置距离接头10cm 处必须满贴双面胶一层,以便模板同已浇筑结构结合紧密,防止漏浆影响砼表面质量。

4、梁板底部及梁侧面木方背楞必须立背,确保木方承载能力。

5、跨度超过4m的梁按规范要求跨中起拱1-3%,大梁底部起拱3%(跨度均超过4m)。 6、施工时模板就位要准确,穿墙对拉螺栓要全穿齐、拧紧,保证墙、柱断面尺寸正确。 7、在安装模板之前,应将各种电管、水管等按图就位,避免模板安装好后二次开洞。 8、模板支设时应确保梁柱接头、阴阳角等位置角度准确,固定牢固。 9、现浇结构模板安装允许误差及检验方法(如下表)

项目 轴线位置 底模上表面标高 截面内部尺寸 柱.墙.梁 允许偏差(mm) 5 ±5 +4,-5 6 2 5 10 +10,0 5 检验方法 钢尺检查 水准仪或钢尺检查 钢尺检查 经纬仪或吊线.钢尺检查 钢尺检查 2m靠尺和塞尺检查 钢尺检查 钢尺检查 钢尺检查 层高垂直度 相邻两板表面高底差 表面平整度 预留洞 插筋 9

中心线位置 尺寸 中心线位置

项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 外漏长度 +10,0 钢尺检查 八、架体监测: 为了保证高支模在混凝土浇筑过程中的稳定,实时监察架体沉降数据,要求根据高支模施工面积,每200㎡选取1个点监测点,自架体验收合格起,进行初记录,混凝土浇筑前开始监测,每2小时由项目部专业测量人员对架体进行监测数据。 监测仪器采用水准仪。 监测表格如下:

高支模架体沉降观测记录表 工程名称: 工程地点: 测点 日期 长沙.金科中心项目 监测项目: 高支模架体 监测仪器及编号: 水准仪 单位:mm 第 次 本次 第 次 第一次 相对高度 本次 累计 第二次 本次 累计 第三次 本次 第四次 累计 第 次 本次 累计 累本计 次 累本累计 次 计 C2-1 10

项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 进 度 批准: 审 核: 编写: 校 对:

在监测过程中,发生架体偏移等情况,应立即停止该位置混凝土浇筑,立即组织技术、安全、质量部进行现场复核,提出加固措施,待加固完成,架体无变化后方可继续浇筑,该加固时间应控制在2小时内,以免产生冷缝。

九、高支模模板拆除:

1、模板拆除顺序:解除侧向支撑→松开紧固螺栓→撬动松动模板→拆开模板→模板清理→螺杆、蝴蝶卡等整理→施工垃圾清理

2、竖向结构模板拆除条件:在混凝土终凝后,并且在混凝土浇筑完成至少24小时后才能拆除。大梁侧模必须浇筑完成7天后方可拆除,以利于混凝土养护。

3、梁板底板拆除条件:现浇结构梁、板拆模混凝土强度必须满足GB50204-2002要求才能拆除。本次模板必须待项目试验员留设的同条件养护试块强度报告表明符合拆模条件后(大梁须待混凝土强度达到100%),上报监理签字认可后方可进行模板拆除。

底模支撑架拆除时的混凝土强度要求 构件类型 构件跨度(m) 达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%) 板 ≤2 >2,≤8 >8 梁、拱、壳 ≤8 >8 11

≥50 ≥75 ≥100 ≥75 ≥100

项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 悬臂构件 —— ≥100 4、模板拆除时必须传递至卸料平台统一吊运,严禁向下抛扔。 5、拆模时必须注意对已浇筑成品的保护,特别是混凝土棱角部位,严禁损坏。

十、安全文明施工:

㈠、脚手架搭设过程安全文明施工措施`

1、脚手架搭设前,应按《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》和施工组织设计的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。

2、对钢管架、配件、加固件应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管架、配件。 3、搭设在脚手架立杆底座下应铺设垫板。

4、不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。

5、脚手架安装应自一端向另一端延伸,自下而上按步架设,并逐层改变搭设方向,不得从两端向中间进行,以免结合处错位,难于连接。

6、水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。 7、水平加固杆应设在脚手架立杆内侧,剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。 8、可调底座、顶托处应采取措施防止被砂浆、水泥浆等污物填塞螺纹。 9、模板支撑和脚手架搭设完毕后应进行检查验收,合格后方准使用。

10、泵送混凝土时,应随浇、随捣、随平整,混凝土不得堆积在泵送管路出口处。 11、应避免装卸物料对模板支撑或脚手架产生偏心、振动和冲击。

12、交叉支撑、水平加固杆、剪刀撑不得随意拆卸,因施工需要临时局部拆卸时,施工完毕后应立即恢复。

13、砼浇筑时,必须采用塑料薄膜或彩条布在脚手架内排立杆处围挡,防止砼浆对安全网造成污染。

14、高支模验收程序:交底—搭设(样板)——自检合格(自检和申请验收表填写)——项目各部门、监理联合验收——合格后下浇筑令 ㈡、脚手架使用及拆除注意事项:

1、脚手架搭设完成班组自检合格后,报建设单位、监理单位、施工单位检查,合格后方可投入使用。

2、主体结构施工时,严禁将内部满堂架、边部结构斜撑架与外脚手架相连。

3、严禁在架体上集中堆载大量荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 监督。

4、混凝土浇筑前应会同有关各方再一次检查架体的搭设情况,并根据检查意见立即整改到位。

5、混凝土浇筑过程中,应派专人进行架体查看,发现存在安全隐患应立即停止浇筑,人员、设备撤离后对架体采取加固等整改工作,经整改合格后方可继续投入使用。 6、待混凝土强度达到规范要求后方可进行脚手架拆除。拆除前对脚手架进行安全检查,确认不存在安全隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行修整和加固,以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。

底模支撑架拆除时的混凝土强度要求

构件类型 构件跨度(m) 达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%) 板 ≤2 >2,≤8 >8 梁、拱、壳 ≤8 >8 悬臂构件 —— ≥50 ≥75 ≥100 ≥75 ≥100 ≥100 7、脚手架在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量,脚手架上的水平运输、人员组织,指挥联络的方法和用语,拆除的安全措施和警戒区域。

8、模板及支撑脚手架拆除前劳务公司应提出书面拆除申请单,我部将结合该部位混凝土试块检验强度报告等资料一并提交监理单位审核,各种资料齐全、合格且监理单位审核批准后方可进行拆除作业,严禁未经允许擅自进行拆除作业,违者进行罚款处理并承担由此造成的一切后果。

9、严格遵循拆除顺序,由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:栏杆→剪刀撑→大横杆→小横杆→立杆。

10、在拆除的脚手架周围,于坠落范围设置 “禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内。

11、对于拆除脚手架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合,严禁乱扔乱抛,

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 并对操作人员和使用人员进行交底,规定联络用语和方法,明确职责,以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能够安全运转。

12、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格分类堆放整齐。对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备今后使用。

13、本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业。

14、拆除时操作人员要佩戴安全帽、系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿等。 15、在拆除体积大、重量重的构件时应由几个架子工配合作业。

16、脚手架拆除应由专业架子工进行,拆除作业前应进行详细的安全技术交底。 17、满堂架内架搭设完成后必须由安全部、质检部、技术部等部门验收合格后方可进行下一步施工。

十一、应急预案:

㈠、概况

高支模架施工可能发生高空坠落、模板坍塌、物体打击等事故。本预案针对上述可能发生的高空坠落、模板坍塌及物体打击紧急情况的应急准备和响应。 ㈡、机构设置

为应对可能发生的事故,做到快速反应、救援,项目部成立应急救援小组。由项目经理陈晓任组长,负责事故现场指挥,统筹安排等。具体设置如下: 组长:张志华

副组长:刘波、郑志辉、黄明、张维一 成 员:向雪、王小东、唐少军、尹世强 ㈢、机构的职责

1、组长负责制定事故预防工作相关部门人员的应急救援工作职责。

2、副组长负责突发事故的预防措施和各类应急救实施的准备工作,统一对人员,材料物资等资源的调配。

3、成员负责进行有针对性的应急救援应变演习,有计划区分任务,明确责任。 4、当发生紧急情况时,立即报告公司应急救援领导小组并及时采取救援工作,尽快控制险情蔓延,必要时,报告当地部门,取得政府及相关部门的帮助。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 ㈣、应急救援工作程序

1、当事故发生时小组成员立即向组长汇报,由组长陈晓立即上报公司,必要时向当地政府相关部门,以取得政府部门的帮助。

2、由应急救援领导小组,组织项目部全体员工投入事故应急救援抢险工作中去,尽快控制险情蔓延,并配合、协助事故的处理调查工作。

3、 事故发生时,组长或其他成员不在现场时,由在现场的其他组员作为临时现场救援负责人负责现场的救援指挥安排。

4、项目部指定由罗新实负责事故的收集、统计、审核和上报工作,并严格遵守事故报告的真实性和时效性。 ㈤、救援方法

1、高空坠落应急救援方法:

⑴现场只有1人时应大声呼救;2人以上时,应有1人或多人去打“120”急救电话及马上报告应急救救援领导小组抢救。

⑵仔细观察伤员的神志是否清醒、是否昏迷、休克等现象,并尽可能了解伤员落地的身体着地部位,和着地部位的具体情况。

⑶如果是头部着地,同时伴有呕吐、昏迷等症状,很可能是颅脑损伤,应该迅速送医院抢救。如发现伤者耳朵、鼻子有血液流出,千万不能用手帕棉花或纱布去堵塞,以免造成颅内压增高或诱发细菌感染,会危及伤员的生命安全。

⑷如果伤员腰、背、肩部先着地,有可能造成脊柱骨折,下肢瘫痪,这时不能随意翻动,搬动是要三个人同时同一方向将伤员平直抬于木板上,不能扭转脊柱,运送时要平稳,否则会加重伤情。 2、坍塌应急救援方法:

⑴地当发生高支模坍塌事故时,立即组织人员及时抢救,防止事故扩大,在有伤亡的情况下控制好事故现场;

⑵报120急救中心,到现场抢救伤员。(应尽量说清楚伤员人数、情况、地点、联系电话等,并派人到路口等待);

⑶急报项目部应急救援小组、公司和有关应急救援单位,采取有效的应急救援措施; ⑷清理事故现场,检查现场施工人员是否齐全,避免遗漏伤亡人员,把事故损失控制到最小;

⑸预备应急救援工具:切割机、起重机、药箱、担架等。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 3、物体打击应急救援方法:

当物体打击伤害发生时,应尽快将伤员转移到安全地点进行包扎、止血、固定伤肢,应急处理以后及时送医院治疗。

⑴止血:根据出血种类,采用加压包止血法、指压止血法、堵塞止血法和止血带止血法等。

⑵对伤口包扎:以保护伤口、减少感染,压迫止血、固定骨折、扶托伤肢,减少伤痛。 ⑶对于头部受伤的伤员,首先应仔细观察伤员的神志是否清醒,是否昏迷、休克等,如果有呕吐、昏迷等症状,应迅速送医院抢救,如果发现伤员耳朵、鼻子有血液流出,千万不能用手巾棉花或纱布堵塞,因为这样可能造成颅内压增高或诱发细菌感染,会危及伤员的生命安全。

⑷如果是轻伤,在工地简单处理后,再到医院检查;如果是重伤,应迅速送医院救治。

十二、计算书:

板模板(扣件钢管高架)计算书

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》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程模板支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

一、参数信息 1.模板支架参数

横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.30;模板支架搭设高度(m):10.63; 采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ;板底支撑连接方式:方木支撑; 立杆承重连接方式:可调托座; 2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500; 3.材料参数

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木; 面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000; 木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000; 木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00; 托梁材料为:钢管(单钢管) :Ф48×3; 4.楼板参数

楼板的计算厚度(mm):120.00;

图2 楼板支撑架荷载计算单元

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 二、模板面板计算

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 80×1.82/6 = 43.2 cm3; I = 80×1.83/12 = 38.88 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图 1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1 = 25×0.12×0.8+0.35×0.8 = 2.68 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 2.5×0.8= 2 kN/m; 2、强度计算 计算公式如下: M=0.1ql2

其中:q=1.2×2.68+1.4×2= 6.016kN/m 最大弯矩 M=0.1×6.016×2502= 37600 N·m;

面板最大应力计算值 σ =M/W= 37600/43200 = 0.87 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;

面板的最大应力计算值为 0.87 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3、挠度计算 挠度计算公式为

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1=2.68kN/m

面板最大挠度计算值 ν = 0.677×2.68×2504/(100×9500×38.88×104)=0.019 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=250/ 250=1 mm;

面板的最大挠度计算值 0.019 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求! 三、模板支撑方木的计算

方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=b×h2/6=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=b×h3/12=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;

方木楞计算简图 1.荷载的计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m): q1= 25×0.25×0.12+0.35×0.25 = 0.838 kN/m ; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m): q2 = 2.5×0.25 = 0.625 kN/m; 2.强度验算 计算公式如下: M=0.125ql2

均布荷载 q = 1.2 × q1 + 1.4 ×q2 = 1.2×0.838+1.4×0.625 = 1.88 kN/m; 最大弯矩 M = 0.125ql2 = 0.125×1.88×0.82 = 0.15 kN·m;

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.15×106/83333.33 = 1.805 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;

方木的最大应力计算值为 1.805 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 足要求!

3.抗剪验算

截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn < [τ]

其中最大剪力: V = 0.625×1.88×0.8 = 0.94 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×0.94×103/(2 ×50×100) = 0.282 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.282 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!

4.挠度验算 计算公式如下:

ν=0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400 均布荷载 q = q1 = 0.838 kN/m;

最大挠度计算值 ν= 0.521×0.838×8004 /(100×9000×4166666.667)= 0.048 mm; 最大允许挠度 [ν]=800/ 250=3.2 mm;

方木的最大挠度计算值 0.048 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.2 mm,满足要求! 四、托梁材料计算

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 托梁采用:钢管(单钢管) :Ф48×3; W=4.49 cm3; I=10.78 cm4;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.805kN;

托梁计算简图

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

托梁计算弯矩图(kN·m)

托梁计算变形图(mm)

托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.485 kN·m ; 最大变形 Vmax = 0.937 mm ; 最大支座力 Qmax = 6.404 kN ;

最大应力 σ= 485392.5/4490 = 108.105 N/mm2; 托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;

托梁的最大应力计算值 108.105 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为 0.937mm 小于 800/150与10 mm,满足要求! 五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 (1)脚手架的自重(kN): NG1 = 0.138×10.63 = 1.471 kN;

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。 (2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.35×0.8×0.8 = 0.224 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25×0.12×0.8×0.8 = 1.92 kN;

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.615 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) ×0.8×0.8 = 2.88 kN; 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.37 kN; 六、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式: σ =N/(φA)≤[f]

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 8.37 kN; φ---- 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 = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m); 按下式计算:

l0 = h+2a = 1.5+0.3×2 = 2.1 m;

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.3 m; l0/i = 2100 / 15.9 = 132 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.386 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8370.23/(0.386×424) = 51.143 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 51.143 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f]

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算 l0 = k1k2(h+2a)= 1.167×1.019×(1.5+0.3×2) = 2.497 m; k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2.1 按照表2取值1.019 ; Lo/i = 2497.263 / 15.9 = 157 ;

由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.284 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=8370.23/(0.284×424) = 69.511 N/mm2; 钢管立杆的最大应力计算值 σ= 69.511 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。 七、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验] 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

2KL18(450*1500)梁模板(扣件钢管架)计算书

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》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:2K18(2)。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.45;梁截面高度 D(m):1.50;

混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;

立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80; 梁支撑架搭设高度H(m):10.90;梁两侧立杆间距(m):1.00; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:2; 采用的钢管类型为Φ48×3;

立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:1.00;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 2.荷载参数

新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;

振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0; 3.材料参数

木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0; 木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7; 面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;

面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):90.0; 梁底纵向支撑根数:5; 5.梁侧模板参数

次楞间距(mm):250;主楞竖向根数:4;

穿梁螺栓直径(mm):M14;穿梁螺栓水平间距(mm):500; 主楞到梁底距离依次是:200mm,550mm,900mm,1250mm; 主楞材料:圆钢管;

直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00; 主楞合并根数:2; 次楞材料:木方;

宽度(mm):50.00;高度(mm):90.00; 二、梁侧模板荷载计算

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=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH

其中 γ -- 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; T -- 混凝土的入模温度,取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0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;

β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。

分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下: σ = M/W < f

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 138×2×2/6=92cm3; M -- 面板的最大弯矩(N·mm);

σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);

按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算: Mmax = 0.1q1l2+0.117q2l2

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×1.38×17.85=29.556kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×1.38×4=7.728kN/m; 计算跨度: l = 250mm; 面板的最大弯矩 M = 0.1×29.556×2502 + 0.117 ×7.728×2502 = 2.41×105N·mm; 面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×29.556×0.25+1.2×7.728×0.25=10.446kN; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 2.41×105 / 9.20×104=2.6N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.6N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q=29.556N/mm; l--计算跨度: l = 250mm;

E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I = 138×2×2×2/12=92cm4; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×29.556×2504/(100×6000×9.20×105) = 0.142 mm; 面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =250/250 = 1mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.142mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1mm,满足要求!

四、梁侧模板支撑的计算 1.次楞计算

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。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q=10.446/(1.500-0.120)=7.570kN/m

本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度90mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 弹性模量E分别为:

W = 1×5×9×9/6 = 67.5cm3; I = 1×5×9×9×9/12 = 303.75cm4; E = 9000.00 N/mm2;

计算简图

剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

弯矩图(kN·m)

变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M = 0.151 kN·m,最大支座反力 R= 3.110 kN,最大变形 ν= 0.110 mm

(1)次楞强度验算 强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]

经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.51×105/6.75×104 = 2.2 N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

次楞最大受弯应力计算值 σ = 2.2 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2)次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值: [ν] = 350/400=0.875mm;

次楞的最大挠度计算值 ν=0.11mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=0.875mm,满足要求!

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.11kN,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

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 分别为:

W = 2×4.493=8.99cm3; I = 2×10.783=21.57cm4; E = 206000.00 N/mm2;

主楞计算简图

主楞计算剪力图(kN)

主楞计算弯矩图(kN·m)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

主楞计算变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M = 0.350 kN·m,最大支座反力 R= 6.920 kN,最大变形 ν = 0.130 mm

(1)主楞抗弯强度验算 σ = M/W<[f] 经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 3.50×105/8.99×103 = 38.9 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

主楞的受弯应力计算值 σ =38.9N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2)主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.130 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;

主楞的最大挠度计算值 ν=0.13mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!

五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下: N<[N]= f×A

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 N/mm2; 穿梁螺栓型号: M14 ;查表得: 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 =6.92 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=6.92kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!

六、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。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 266.67×20×20/6 = 1.78×104mm3; I = 266.67×20×20×20/12 = 1.78×105mm4;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m): q1=1.2×[(24.00+1.50)×1.50+0.30]×0.27=12.336kN/m; 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2=1.4×(2.00+2.00)×0.27=1.493kN/m; q=12.336+1.493=13.829kN/m;

最大弯矩及支座反力计算公式如下: Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.1×12.336×112.52+0.117×1.493×112.52=1.78×104N·mm; RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×12.336×0.112+0.45×1.493×0.112=0.631kN RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×12.336×0.112+1.2×1.493×0.112=1.728kN σ =Mmax/W=1.78×104/1.78×104=1N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =1 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:ν= 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=10.280kN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =112.50mm; E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;

面板的最大允许挠度值:[ν] =112.50/250 = 0.450mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×12.336×112.54/(100×6000×1.78×105)=0.013mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.013mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.45mm,满足要求!

七、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪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。

1.荷载的计算

梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q=1.728/0.267=6.481kN/m 2.方木的支撑力验算

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

方木计算简图 方木按照两跨连续梁计算。

本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×9×9/6 = 67.5 cm3; I=5×9×9×9/12 = 303.75 cm4; 方木强度验算 计算公式如下:

最大弯矩 M =0.125ql2= 0.125×6.481×0.2672 = 0.058 kN·m; 最大应力 σ= M / W = 0.058×106/67500 = 0.9 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;

方木的最大应力计算值 0.9 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 方木抗剪验算

截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0)

其中最大剪力: V = 0.625×6.481×0.267 = 1.08 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3×1.08×1000/(2×50×90) = 0.36 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.36 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!

方木挠度验算 计算公式如下:

ν = 0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400

方木最大挠度计算值 ν= 0.521×6.481×266.6674 /(100×9000×303.75×104)=0.006mm; 方木的最大允许挠度 [ν]=0.267×1000/250=1.067 mm;

方木的最大挠度计算值 ν= 0.006 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=1.067 mm,满足要求!

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 3.支撑小横杆的强度验算 梁底模板边支撑传递的集中力: P1=RA=0.631kN

梁底模板中间支撑传递的集中力: P2=RB=1.728kN

梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:

P3=(1.000-0.450)/4×0.267×(1.2×0.120×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×0.267×(1.500-0.120)×0.300=0.494kN

简图(kN·m)

剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

弯矩图(kN·m)

变形图(mm) 经过连续梁的计算得到: 支座力:

N1=N4=0.298 kN; N2=N3=3.419 kN;

最大弯矩 Mmax=0.107 kN·m; 最大挠度计算值 Vmax=0.05 mm; 最大应力 σ=0.107×106/4490=23.8 N/mm2; 支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;

支撑小横杆的最大应力计算值 23.8 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 八、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。 钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=4.49 cm3; I=10.78 cm4; E= 206000 N/mm2;

1.梁两侧支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.298 kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm) 最大弯矩 Mmax = 0.064 kN·m ; 最大变形 νmax = 0.131 mm ; 最大支座力 Rmax = 0.973 kN ;

最大应力 σ =M/W= 0.064×106 /(4.49×103 )=14.2 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 14.2 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.131mm小于800/150与10 mm,满足要求! 2.梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.419 kN

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm) 最大弯矩 Mmax = 0.729 kN·m ; 最大变形 νmax = 1.507 mm ; 最大支座力 Rmax = 7.749 kN ;

最大应力 σ =M/W= 0.729×106 /(4.49×103 )=162.4 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 162.4 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.507mm小于800/150与10 mm,满足要求! 九、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=7.749 kN; R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 十、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =3.419 kN ; 纵向钢管的最大支座反力: N2 =7.749 kN ; 脚手架钢管的自重: N3 = 1.2×0.129×10.9=1.689 kN; 楼板混凝土、模板及钢筋的自重:

N4=1.2×[(0.80/2+(1.00-0.45)/4)×0.80×0.30+(0.80/2+(1.00-0.45)/4)×0.80×0.120×(1.50+24.00)]=1.734 kN;

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:

N5=1.4×(2.000+2.000)×[0.800/2+(1.000-0.450)/4]×0.800=2.408 kN; N =N1+N2+N3+N4+N5=3.419+7.749+1.689+1.734+2.408=16.999 kN; φ-- 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; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:

lo = Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.976 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.205 ;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=16998.752/(0.205×424) = 195.6 N/mm2;

钢管立杆稳定性计算 σ = 195.6 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横向钢管的最大支座反力:N1 =3.419 kN ; 纵向钢管的最大支座反力:N2 =7.749 kN ;

脚手架钢管的自重: N3 = 1.2×0.129×(10.9-1.5)=1.689 kN; N =N1+N2+N3 =3.419+7.749+1.456=12.625 kN ;

φ-- 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; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:

lo = Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.976 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.205 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=12624.612/(0.205×424) = 145.2 N/mm2;

钢管立杆稳定性计算 σ = 145.2 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算 lo= k1k2(h+2a) = 1.167×1.024×(1.5+0.1×2) = 2.032 m;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a =1.7按照表2取值1.024 ; lo/i = 2031.514 / 15.9 = 128 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.406 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ= 16998.752/(0.406×424) = 73.3 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 73.3 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 十一、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 WKL12(超限梁)梁模板(扣件钢管架)计算书

因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:WKL12。

一、参数信息 1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.50;梁截面高度 D(m):1.70;

混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.70; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;

立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.70; 梁支撑架搭设高度H(m):4.80;梁两侧立杆间距(m):1.00; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:2; 采用的钢管类型为Φ48×3;

立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 数:1.00;

2.荷载参数

新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8; 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0; 3.材料参数

木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0; 木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;

木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7; 面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):20.00;

面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):90.0; 梁底纵向支撑根数:5; 5.梁侧模板参数

次楞间距(mm):250;主楞竖向根数:4;

穿梁螺栓直径(mm):M14;穿梁螺栓水平间距(mm):500; 主楞到梁底距离依次是:200mm,550mm,900mm,1250mm; 主楞材料:圆钢管;

直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00; 主楞合并根数:2; 次楞材料:木方;

宽度(mm):50.00;高度(mm):90.00; 二、梁侧模板荷载计算

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=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH

其中 γ -- 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;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 T -- 混凝土的入模温度,取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0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。

分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

材料抗弯强度验算公式如下: σ = M/W < f

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 158×2×2/6=105.33cm3; M -- 面板的最大弯矩(N·mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算: Mmax = 0.1q1l2+0.117q2l2

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×1.58×17.85=33.84kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×1.58×4=8.848kN/m;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 计算跨度: l = 250mm;

面板的最大弯矩 M = 0.1×33.84×2502 + 0.117 ×8.848×2502 = 2.76×105N·mm; 面板的最大支座反力为:

N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×33.84×0.25+1.2×8.848×0.25=11.96kN;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 2.76×105 / 1.05×105=2.6N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.6N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250

q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q=33.84N/mm; l--计算跨度: l = 250mm;

E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 158×2×2×2/12=105.33cm4;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×33.84×2504/(100×6000×1.05×106) = 0.142 mm; 面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =250/250 = 1mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.142mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1mm,满足要求!

四、梁侧模板支撑的计算 1.次楞计算

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。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q=11.960/(1.700-0.120)=7.570kN/m

本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度90mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:

W = 1×5×9×9/6 = 67.5cm3; I = 1×5×9×9×9/12 = 303.75cm4; E = 9000.00 N/mm2;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

计算简图

剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M = 0.412 kN·m,最大支座反力 R= 5.021 kN,最大变形 ν= 0.823 mm

(1)次楞强度验算 强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]

经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 4.12×105/6.75×104 = 6.1 N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

次楞最大受弯应力计算值 σ = 6.1 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2)次楞的挠度验算

次楞的最大容许挠度值: [ν] = 350/400=0.875mm;

次楞的最大挠度计算值 ν=0.823mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=0.875mm,满足要求!

2.主楞计算

主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力5.021kN,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 = 2×4.493=8.99cm3; I = 2×10.783=21.57cm4;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 E = 206000.00 N/mm2;

主楞计算简图

主楞计算剪力图(kN)

主楞计算弯矩图(kN·m)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

主楞计算变形图(mm)

经过计算得到最大弯矩 M = 0.565 kN·m,最大支座反力 R= 11.172 kN,最大变形 ν = 0.210 mm

(1)主楞抗弯强度验算 σ = M/W<[f]

经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 5.65×105/8.99×103 = 62.9 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

主楞的受弯应力计算值 σ =62.9N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2)主楞的挠度验算

根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.210 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;

主楞的最大挠度计算值 ν=0.21mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!

五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下: N<[N]= f×A

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 N/mm2; 穿梁螺栓型号: M14 ;查表得: 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A = 105 mm2;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 穿梁螺栓所受的最大拉力: N =11.172 kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=11.172kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!

六、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。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 233.33×20×20/6 = 1.56×104mm3; I = 233.33×20×20×20/12 = 1.56×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W<[f]

钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):

q1=1.2×[(24.00+1.50)×1.70+0.30]×0.23=12.222kN/m; 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2=1.4×(2.00+2.00)×0.23=1.307kN/m; q=12.222+1.307=13.529kN/m; 最大弯矩及支座反力计算公式如下:

Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.1×12.222×1252+0.117×1.307×1252=2.15×104N·mm; RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.4×12.222×0.125+0.45×1.307×0.125=0.685kN

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 RB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.1×12.222×0.125+1.2×1.307×0.125=1.877kN σ =Mmax/W=2.15×104/1.56×104=1.4N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =1.4 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:ν= 0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=10.185kN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =125.00mm; E--面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ν] =125.00/250 = 0.500mm;

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×12.222×1254/(100×6000×1.56×105)=0.022mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.022mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] =0.5mm,满足要求!

七、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪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。

1.荷载的计算

梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q=1.877/0.233=8.042kN/m 2.方木的支撑力验算

方木计算简图 方木按照两跨连续梁计算。

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×9×9/6 = 67.5 cm3; I=5×9×9×9/12 = 303.75 cm4; 方木强度验算 计算公式如下:

最大弯矩 M =0.125ql2= 0.125×8.042×0.2332 = 0.055 kN·m; 最大应力 σ= M / W = 0.055×106/67500 = 0.8 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;

方木的最大应力计算值 0.8 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 方木抗剪验算

截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/(2bh0)

其中最大剪力: V = 0.625×8.042×0.233 = 1.173 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3×1.173×1000/(2×50×90) = 0.391 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.391 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!

方木挠度验算 计算公式如下:

ν = 0.521ql4/(100EI)≤[ν]=l/400

方木最大挠度计算值 ν= 0.521×8.042×233.3334 /(100×9000×303.75×104)=0.005mm; 方木的最大允许挠度 [ν]=0.233×1000/250=0.933 mm;

方木的最大挠度计算值 ν= 0.005 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=0.933 mm,满足要求!

3.支撑小横杆的强度验算 梁底模板边支撑传递的集中力: P1=RA=0.685kN

梁底模板中间支撑传递的集中力: P2=RB=1.877kN

梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力:

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 P3=(1.000-0.500)/4×0.233×(1.2×0.120×24.000+1.4×2.000)+1.2×2×0.233×(1.700-0.120)×0.300=0.448kN

简图(kN·m)

剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

弯矩图(kN·m)

变形图(mm) 经过连续梁的计算得到: 支座力:

N1=N4=0.37 kN; N2=N3=3.579 kN;

最大弯矩 Mmax=0.113 kN·m; 最大挠度计算值 Vmax=0.055 mm; 最大应力 σ=0.113×106/4490=25.2 N/mm2; 支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;

支撑小横杆的最大应力计算值 25.2 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 八、梁跨度方向钢管的计算

作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。 钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=4.49 cm3; I=10.78 cm4; E= 206000 N/mm2;

1.梁两侧支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.37 kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm) 最大弯矩 Mmax = 0.069 kN·m ; 最大变形 νmax = 0.109 mm ; 最大支座力 Rmax = 1.209 kN ;

最大应力 σ =M/W= 0.069×106 /(4.49×103 )=15.4 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 15.4 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.109mm小于700/150与10 mm,满足要求! 2.梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.579 kN

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算剪力图(kN)

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm) 最大弯矩 Mmax = 0.668 kN·m ; 最大变形 νmax = 1.057 mm ; 最大支座力 Rmax = 8.112 kN ;

最大应力 σ =M/W= 0.668×106 /(4.49×103 )=148.7 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 148.7 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=1.057mm小于700/150与10 mm,满足要求! 九、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=8.112 kN; R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 十、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =3.579 kN ; 纵向钢管的最大支座反力: N2 =8.112 kN ; 脚手架钢管的自重: N3 = 1.2×0.129×4.8=0.744 kN; 楼板混凝土、模板及钢筋的自重:

N4=1.2×[(0.70/2+(1.00-0.50)/4)×0.70×0.30+(0.70/2+(1.00-0.50)/4)×0.70×0.120×(1.50+24.00)]=1.341 kN;

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:

N5=1.4×(2.000+2.000)×[0.700/2+(1.000-0.500)/4]×0.700=1.862 kN; N =N1+N2+N3+N4+N5=3.579+8.112+0.744+1.341+1.862=15.637 kN; φ-- 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; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:

lo = Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.976 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.205 ;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=15636.732/(0.205×424) = 179.9 N/mm2;

钢管立杆稳定性计算 σ = 179.9 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横向钢管的最大支座反力:N1 =3.579 kN ; 纵向钢管的最大支座反力:N2 =8.112 kN ;

脚手架钢管的自重: N3 = 1.2×0.129×(4.8-1.7)=0.744 kN; N =N1+N2+N3 =3.579+8.112+0.48=12.171 kN ;

φ-- 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; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:

lo = Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.976 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2975.85 / 15.9 = 187 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.205 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=12170.728/(0.205×424) = 140 N/mm2;

钢管立杆稳定性计算 σ = 140 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算 lo= k1k2(h+2a) = 1.167×1.003×(1.5+0.1×2) = 1.99 m;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a =1.7按照表2取值1.003 ; lo/i = 1989.852 / 15.9 = 125 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.423 ; 钢管立杆的最大应力计算值 ;σ= 15636.732/(0.423×424) = 67.9 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 67.9 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 十一、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

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项目名称:长沙.金科中心 方案名称:高支模及超限梁专项施工方案 c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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