模板工程安全专项
施工方案
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模板工程安全专项施工方案
一、工程概况
本工程建筑面积约为21000㎡,建筑层数为地下一层,地上四层,局部三层。全框架现浇混凝土结构。
二、选型、选材、配板
为确保工程质量,保证施工安全,本项目部选用强化胶合板,强化竹胶板,其平整度、强度、刚度都能满足本工程的高质量要求;其支撑采用钢木结合支撑体系;钢管采用力学性能适中的Q235Aф48×3.5钢管,其力学性能应符合国家《碳素结构钢》(GB700—1989)中Q235A钢的规定;根据《可铸铁分类及技术条件》的规定,扣件采用机械性能不低于KTH330—08的可锻铸铁制造。扣件不得有裂纹、气孔,不得有缩松、沙眼、浇冒口残余披逢,毛刺、氧化皮等清除干净。
三、模板支撑系统的设计
(一)梁的支撑设计
取截面为250*750、跨度为8.4m的框架梁进行计算,使用PKPM计算软件计算。
1、梁模板何载标准值
模板自重0.500kN/m2;
钢筋自重1.500kN/m3;
砼自重24 KN/m3
施工荷载标准值2.500KN/m3
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。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值
式中 —混凝土的重力密度,取24.00KN/m3
—新浇混凝土的初凝时间,为0(表示无资料)时取200/(T+15),取5.714h;
T—混凝土的入模温度,取20℃;
V—混凝土的浇筑速度,取2.500m/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;
—外加剂影响修正系数,取1.000。
—混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=18.00KN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值
倒混凝土时产生的荷载标准值
2、梁模板底模计算
梁底模板的高度 H=18mm;
梁底模板的宽度 B=250mm;
面板的截面惯性矩I和截面模量W分别为
;
;
梁底模板面板按照三跨度连续梁计算。
(1)强度计算公式要求
式中 —梁底模板的强度计算值(N/mm2)
—计算的最大弯矩(KN·m)
—作用在梁底模板的均布荷载(KN/m)最大弯矩计算公式如下:
梁底模面板计算强度小于13.00N/mm2,满足要求。
(2)抗剪计算:最大剪力的计算公式如下
截面抗剪强度必须满足
其中最大剪力
截面抗剪强度计算值
截面抗剪强度设计值
面板的抗剪强度计算满足要求。
(3)挠度计算,最大挠度计算公式如下:
式中
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
梁底模板的挠度计算值小于,满足要求。
3、梁模板底木方计算
梁底木方的高度H=80㎜;
梁底木方的宽度B=60㎜。
本计算中,面板的截面惯性矩I和截面模量W分别为
W=6.0×8.0×8.0/6㎝3=64.00㎝3
I=6.0×8.0×8.0/12㎝4=256.00㎝4
梁底木方按照集中荷载作用的简支梁计算,计算简图如下:
F
▲ ▲
L
X X
梁底木方计算简图
(1)强度计算.强度计算公式要求
f=M/W<{f}
式中f—梁底模板的强度计算值(N/㎜2):
M—计算的最大弯矩(KN/M)
F—作用在梁底木方的集中荷载(KN/M)。
F={1.2×[0.50×(0.25+2×0.75)+24.00×0.25×0.75+1.50×0.25×0.75]+1.4×2.50×0.25}×0.20KN=1.533KN
最大弯矩计算公式如下
M=FL/4
式中 L—梁底木方的跨度。
L=(250+2×300)㎜=850㎜
M=1.533×850.000/4N·m=0.326N·m
σ=0.326×106/64000.0N/㎜2=5.094/㎜2
梁底木方计算强度小于13.00N/㎜2,满足要求。
(2)抗剪计算。最大剪力的计算公式如下
Q=0.5F
截面抗剪强度必须满足
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.5×1.533=0.766KN
截面抗剪强度计算值T=3×766/(2×60×80)N/㎜2=0.239N/㎜2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/㎜2
梁底木方抗剪强度计算满足要求。
(3)挠度计算。最大挠度计算公式如下
V=FL3/48EL≤[V]
式中
EMBED Equation.3
最大挠度 EMBED Equation.3
梁底木方的挠度计算值V=0.595mm小于[V]=850/250,满足要求。
4、梁模板侧模计算
梁侧模板龙骨按照三跨连续梁计算。
(1)强度计算。强度计算公式要求
EMBED Equation.3
式中 f—梁侧模板的强度计算值
M—计算的最大弯矩(KN·M)
q—作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm)
q=(1.2×24.0+1.4×6.0)×0.75N/mm=27.900N/mm
最大弯矩计算公式
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
梁侧模板计算强度小于13.00N/mm2,满足要求。
(2)抗剪计算。最大剪力的计算公式
EMBED Equation.3
截面抗剪强度必须满足
EMBED Equation.3
其中最大剪力 EMBED Equation.3
截面抗剪强度计算值 EMBED Equation.3
截面抗剪强度设计值 EMBED Equation.3
面板的抗剪强度计算满足要求。
(3)挠度计算。最大挠度计算公式如下:
EMBED Equation.3
其中 q=24.00×0.75N/mm=18.00N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=0.677×18.000×2000.04/(100×9000.00×364500.0)mm=0.059mm
梁侧模板的挠度计算值:v=0.059mm小于【v】=200/250,满足要求.
5、梁底模板顶撑的计算。
梁地模板顶撑的稳定性计算公式为σ=N/ФA≤[ƒ]
式中N为作用在梁底模板顶撑的荷载力。
N={1.2×[0.5×(0.25+2×0.75)+24.0×0.25×0.75+1.50×0.25×0.75]×0.9+1.4×2.50×0.25×0.90}KN=6.90KN
顶撑的回转半径ⅰ=0.289×60.00㎜=17.34㎜
经过计算得到顶撑的计算长度LO不能大于2500.00㎜才能满足稳定性计算公式。故应在支撑增加水平拉杆减少计算长度。
(二)模板的支撑设计
取截面为400㎜×5000㎜、高度为2.85的框架柱进行计算,使用PKPM软件计算。
1、柱模板荷载标准值
强度验算要考虑新浇砼侧压力和倾倒砼时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇砼侧压力。
新浇砼侧压力计算公式为下两式中的较小值
F=0.22yctβ1β2√ν F=YH
式中YC—砼的重力密度,取24.000KN/M3;
t——新浇砼的初凝时间,为0时取200/(T+15),取5.714H;
T——砼的入模温度,取20℃;
H----砼侧压力甲酸位置处至新砼顶面总高度,取2.850m;
β1---外加剂影响休正系数,取1.000;
β2-------砼坍落度影响休正系数,取0.850。
根据公式计算的新浇砼侧压力标准值F1=40.540kN/m2
实际计算中采用新浇砼侧压力标准值芦F1=40.540 kN/m2
倒砼时产生的何载标准值F2=4.000kN/m2
2、柱模板计算简图
柱箍是柱模板的横向支撑构件,其受力状态为拉弯杆件,应按拉弯杆件进行计算。
柱模板的截面宽度B=400mm;
柱模板的截面高度H=500mm;
柱模板的高度L=2850.mm;
柱箍的间距计算跨度d=400mm。
3、柱模板面板的计算
面板直接承受模板传递的何载,应该按照均布何载下的三连跨连续梁计算,计算如下:
(1)面板强度计算。支座最大弯矩公式
M1=-0.10qd2
跨中最大弯矩计算公式
M2=0.08 qd2
式中q强度设计何载(kN/m);
q=(1.2×40.54+1.4×4.00)×0.40kN/m=21.70 kN/m
d竖楞的距离,d=200mm。
经过计算得到最大弯矩M=0.10×21.699×0.20×0.20kN·m
面板截面模量W=400.0×18.0×18.0/6mm3=21600.0mm3
经过计算得到 EMBED Equation.3 6/21600.0N/mm2=4.018N/ mm2
面板的计算强度小于15.0N/ mm2,满足要求。
(2)抗剪计算。最大剪力的计算公式
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足
EMBED Equation.3
其中最大剪力Q=0.6×0.200×21.699kN=2.604 kN
截面抗剪强度设计值T=3×2604/(2×400×18)N/ mm2=0.542N/ mm2
截面抗剪强度设计值〖T〗=1.40N/ mm2
面板的抗剪强度计算满足要求。
(3)面板挠度计算。最大挠度计算公式
Vmax=0.667 EMBED Equation.3
式中q—砼侧压力的标准值,q=40.540×0.400kN/m =16.216 kN/m
E—面板的弹性模量,E=6000.0N/ mm2
I—面板的截面惯性矩,I=400.0×18.0×18.0×18.0/12 mm4=1944000.0 mm4
经过计算得到
V=0.667×(40.540×0.40)×200.04/(100×6000×194400.0) mm=0.151 mm
[v]面板最大允许挠度, [v]=200.000/250mm=0.80mm
面板的最大挠度满足要求。
4、竖楞方木的计算
竖楞方木直接承受模板传递的何载,应该按照均布何载下的三跨连续梁计算,计算如下:
(1) 竖楞方木强度计算,支座最大弯矩计算公式
M1=-0.10qd2
跨中最大弯矩计算公式
M2=0.08 qd2
式中q强度设计何载(kN/m);
q=(1.2×40.54+1.4×4.00)×0.20kN/m=10.85 kN/m
d柱箍的距离,d=400mm;
经过计算得到最大弯矩M=0.10×10.850×0.40×0.40kN·m=0.17 kN·m
竖楞木方截面模量W=60.0×80.0×80.0/6mm3=64000.0mm3
经过计算得到 EMBED Equation.3 6/64000.0N/mm2=2.712N/mm2
竖楞木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求。
(2)竖楞木方抗剪计算。最大剪力的计算公式如下
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.6×0.400×10.850 kN=2.604kN
截面抗剪强度计算值 EMBED Equation.3
截面抗剪强度计算值 [T]=1.30N/m