地下室模板专项施工方案Word文档格式.docx
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钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
墙模板设计简图
2、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=0.22γtβ1β2V1/2
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2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.000m;
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0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/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=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/m2。
3、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).抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M--面板计算最大弯矩(Nmm);
l--计算跨度(次楞间距):
l=300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×
17.031×
0.5×
0.9=9.197kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×
3.0×
0.9=1.890kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×
9.197×
300.02+0.117×
1.890×
300.02=1.03×
105Nmm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W<
f
其中,σ--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=500×
18.0×
18.0/6=2.70×
104mm3;
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:
σ=M/W=1.03×
105/2.70×
104=3.8N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=3.8N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
(2).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=300.0mm;
0.500×
0.900=9.197kN/m;
3.00×
面板的最大剪力:
V=0.6×
300+0.617×
300=2005.3N;
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):
V=2005.3N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=500mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:
τ=3×
2005.3/(2×
500×
18.0)=0.334N/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算值τ=0.334N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求!
(3).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:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=17.03×
0.5=8.516N/mm;
l--计算跨度(次楞间距):
l=300mm;
E--面板的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50×
1.8×
1.8/12=24.3cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ν]=1.2mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×
8.52×
3004/(100×
6000×
2.43×
1005)=0.32mm;
ν=0.32mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求!
4、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=4.49×
2=8.99cm3;
I=10.78×
2=21.57cm4;
次楞计算简图
(1).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
其中,M--次楞计算最大弯矩(Nmm);
l--计算跨度(主楞间距):
l=500.0mm;
0.300×
0.900=5.518kN/m;
3×
300×
0.9=1.134kN/m,其中0.9为折减系数。
次楞的最大弯矩:
M=0.1×
5.518×
500.02+0.117×
1.134×
500.02=1.71×
次楞的抗弯强度应满足下式:
其中,σ--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(mm3),W=8.99×
103;
f--次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=205.000N/mm2;
次楞的最大应力计算值:
σ=1.71×
105/8.99×
103=19N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
次楞的最大应力计算值σ=19N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2).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:
其中,V-次楞承受的最大剪力;
l=500.0mm;
0.900/2=2.759kN/m;
0.30×
0.90/2=0.567kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大剪力:
2.759×
500.0+0.617×
0.567×
500.0=1002.6N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=2V/A≤fv
其中,τ--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=1002.6N;
A--钢管的截面面积(mm2):
A=424.115mm2;
fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=120N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值:
τ=2×
1002.6/424.115=4.728N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值τ=4.728N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!
(3).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:
其中,ν--次楞的最大挠度(mm);
q--作用在次楞上的线荷载(kN/m):
q=17.03×
0.30=5.11kN/m;
l--计算跨度(主楞间距):
l=500.0mm;
E--次楞弹性模量(N/mm2):
E=206000.00N/mm2;
I--次楞截面惯性矩(mm4),I=1.08×
105mm4;
次楞的最大挠度计算值:
10.22/2×
5004/(100×
206000×
1.08×
105)=0.097mm;
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=2mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.097mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,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=4.493×
I=10.783×
E=206000N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(kN)
主楞计算弯矩图(kN穖)
主楞计算变形图(mm)
(1).主楞的抗弯强度验算
作用在主楞的荷载:
P=1.2×
17.03×
0.3×
0.5+1.4×
0.5=3.696kN;
主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=600mm;
强度验算公式:
其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M--主楞的最大弯矩(Nmm);
M=2.99×
105Nmm
W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);
W=8.99×
103mm3;
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:
σ=2.99×
103=33.3N/mm2;
主楞的最大应力计算值σ=33.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!
(2).主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ--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=2715.8/2=1357.9N;
fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
主楞截面的受剪应力计算值:
1357.9/424.115=6.404N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值τ=6.404N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!
(3).主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值:
ν=0.33mm;
主楞的最大容许挠度值:
[ν]=2.4mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.33mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求!
5、穿墙螺栓的计算
N<
[N]=f
其中N--穿墙螺栓所受的拉力;
A--穿墙螺栓有效面积(mm2);
f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:
M12;
穿墙螺栓有效直径:
9.85mm;
穿墙螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×
105×
7.6×
10-5=12.92kN;
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=4.93kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=4.933kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
三、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》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、广西建筑平台及高大模板支撑地方强制性标准等规范编制。
梁段:
L。
(1).模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.30;
梁截面高度D(m):
0.80;
混凝土板厚度(mm):
250.00;
立杆沿梁跨度方向间距La(m):
1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
梁支撑架搭设高度H(m):
3.70;
梁两侧立杆间距(m):
0.60;
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:
0;
采用的钢管类型为Φ48×
3.0;
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:
(2).荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;
模板自重(kN/m2):
钢筋自重(kN/m3):
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):
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:
马尾松;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm):
12.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.5;
面板材质:
面板厚度(mm):
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
(4).梁底模板参数
梁底纵向支撑根数:
(5).梁侧模板参数
主楞间距(mm):
次楞根数:
4
主楞竖向支撑点数量:
2
固定支撑水平间距(mm):
竖向支撑点到梁底距离依次是:
150mm,300mm;
主楞材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;
高度(mm):
80.00;
主楞合并根数:
次楞材料:
2、梁侧模板荷载计算
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;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
3、梁侧模板面板的计算
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;
次楞的根数为4根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
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=50×
1.8/6=27cm3;
M--面板的最大弯矩(Nmm);
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:
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×
17.85=10.709kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×
0.4=2.8kN/m;
计算跨度:
l=(800-250)/(4-1)=183.33mm;
面板的最大弯矩M=0.1×
10.709×
[(800-250)/(4-1)]2+0.117×
2.8×
(800-250)/(4-1)]2=4.70×
104N.mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×
(800-250)/(4-1)]
/1000+1.2×
2.800×
(800-250)/(4-1)]/1000=2.776kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=4.70×
104/2.70×
104=1.7N/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=1.7N/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)≤[ν]=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=q1=10.709N/mm;
l--计算跨度:
l=[(800-250)/(4-1)]=183.33mm;
E--面板材质的弹性模量:
2×
2/12=24.3cm4;
(800-250)/(4-1)]4/
(100×
105)=0.056mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=[(800-250)/(4-1)]/250=0.733mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.056mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.733mm,满足要求!
4、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=2.776/0.500=5.551kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×
8×
8/6=64cm3;
I=1×
6×
8/12=256cm4;
E=10000.00N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN穖)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.139kN.m,最大支座反力R=3.053kN,最大变形ν=0.093mm
①、次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=1.39×
105/6.40×
104=2.2N/mm2;
[f]=13N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值σ=2.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
②、次楞的挠度验算
[ν]=500/400=1.25mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.093mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,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3.053kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中,主楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=2×
8/6=128cm3;
I=2×
8/12=512cm4;
主楞弯矩图(kN.m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.585kN.m,最大支座反力R=7.633kN,最大变形ν=0.344mm
①、主楞抗弯强度验算
经计算得到,主楞的受弯应力计算值:
σ=5.85×
105/1.28×
105=4.6N/mm2;
主楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
主楞的受弯应力计算值σ=4.6N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=13N/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0.344mm
[ν]=250/400=0.625mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.344mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.625mm,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,按支撑在底撑上的简支梁计算。
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=1000×
18×
18/6=5.40×
I=1000×
18/12=4.86×
钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
q1=1.2×
[(24.00+1.50)×
0.8+0.3]×
1.00=24.840kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计