:模板专项施工方案 7

       
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、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
                 p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 68 kpa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 170 kpa ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.4 ；
立杆基础底面的平均压力：p = N/A =17.896 kpa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 4.474 kN；
基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。
p=17.896 ≤ fg=68 kpa 。地基承载力满足要求！
十二、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；
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。
五、剪力墙模板计算书
塔台工程；属于剪力墙结构;剪力墙厚度为250mm，C30砼，地上6层；建筑高度：26.5m；标准层层高：3.6.m ；总建筑面积：224.2.平方米。
剪力墙墙模板的计算参照《建筑施工手册》第四版、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。
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。

根据规范，当采用容量为0.2～0.8m3 的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为4.00kN/m2；
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):300；穿墙螺栓水平间距(mm):600；
主楞(外龙骨)间距(mm):500；穿墙螺栓竖向间距(mm):500；
对拉螺栓直径(mm):M16；
2.主楞信息
龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管48×3.0；
钢楞截面惯性矩I(cm4):10.78；钢楞截面抵抗矩W(cm3):4.49；
主楞肢数:2；
3.次楞信息
龙骨材料:木楞；
宽度(mm):60.00；高度(mm):80.00；
次楞肢数:2；
4.面板参数
面板类型:竹胶合板；面板厚度(mm):18.00；
面板弹性模量(N/mm2):9500.00；
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.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):9500.00；
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；
        
                             墙模板设计简图

二、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:
                
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15.000℃；
      V -- 混凝土的浇筑速度，取0.500m/h；
      H -- 模板计算高度，取3.600m；
      β1-- 外加剂影响修正系数，取1.000；
      β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；
分别为 7.467 kN/m2、86.400 kN/m2，取较小值7.467 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=7.467kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 4 kN/m2。
三、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。按规范规定，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,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
     
                       面板计算简图

1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
                
其中， M--面板计算最大弯距(N.mm)；
        l--计算跨度(内楞间距): l =300.0mm；
        q--作用在模板上的侧压力线荷载，它包括:
            新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×7.47×0.50×0.90=4.032kN/m，其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
            倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m；
            q = q1 + q2 =4.032+2.520=6.552 kN/m；
面板的最大弯距：M =0.1×6.552×300.0×300.0= 5.90×104N.mm；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
                
其中， σ   --面板承受的应力(N/mm2)；
        M   --面板计算最大弯距(N.mm)；
        W   --面板的截面抵抗矩 :
                
          b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；
        W= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 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：σ = M/W = 5.90×104 / 2.70×104 = 2.184N/mm2；
面板截面的最大应力计算值 σ =2.184N/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:
                
其中，∨--面板计算最大剪力(N)；
        l--计算跨度(竖楞间距): l =300.0mm；
        q--作用在模板上的侧压力线荷载，它包括:
           新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×7.47×0.50×0.90=4.032kN/m；
           倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m；
            q = q1 + q2 =4.032+2.520=6.552 kN/m；
面板的最大剪力：∨ = 0.6×6.552×300.0 = 1179.392N；
截面抗剪强度必须满足:
                
其中， Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；
        ∨--面板计算最大剪力(N)：∨ = 1179.392N；
        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 = 13.000 N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值: T   =3×1179.392/(2×500×18.0)=0.197N/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 T=0.197N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [T]=1.5N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
根据规范，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:
                
其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 7.47×0.5 = 3.73N/mm；
      l--计算跨度(内楞间距): l = 300mm；
      E--面板的弹性模量: E = 9500N/mm2；
      I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；
面板的最大允许挠度值:[ω] = 1.2mm；
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×3.73×3004/(100×9500×2.43×105) = 0.089 mm；
面板的最大挠度计算值: ω =0.089mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ω]=1.2mm，满足要求！
四、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)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，内龙骨采用木楞，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60×80×80/6 = 64cm3；
I = 60×80×80×80/12 = 256cm4；
     
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算：
                
其中， M--内楞跨中计算最大弯距(N.mm)；
        l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm；
        q--作用在内楞上的线荷载，它包括:
            新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×7.47×0.30×0.90=2.419kN/m；
            倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90=1.512kN/m，其中，0.90为折减系数。
            q =(2.419+1.512)/2=1.966 kN/m；
内楞的最大弯距：M =0.1×1.966×500.0×500.0= 4.91×104N.mm；
内楞的抗弯强度应满足下式：
                
其中， σ   --内楞承受的应力(N/mm2)；
        M   --内楞计算最大弯距(N.mm)；
        W   --内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=6.40×104；
        f --内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；
内楞的最大应力计算值：σ = 4.91×104/6.40×104 = 0.768 N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2；
内楞的最大应力计算值 σ = 0.768 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！
2.内楞的抗剪强度验算
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－内楞承受的最大剪力；
        l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm；
        q--作用在内楞上的线荷载，它包括:
           新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×7.47×0.30×0.90=2.419kN/m；
           倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90=1.512kN/m，其中，0.90为折减系数。
            q = (q1 + q2)/2 =(2.419+1.512)/2=1.966 kN/m；
内楞的最大剪力：∨ = 0.6×1.966×500.0 = 589.696N；
截面抗剪强度必须满足下式:
                
其中， τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)；
        ∨--内楞计算最大剪力(N)：∨ = 589.696N；
        b--内楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ；
        hn--内楞的截面高度(mm)：hn = 80.0mm ；
        fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：τ = 1.500 N/mm2；
内楞截面的受剪应力计算值: fv   =3×589.696/(2×60.0×80.0)=0.184N/mm2；
内楞截面的抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；
内楞截面的受剪应力计算值 τ =0.184N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！
3.内楞的挠度验算
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， ω--内楞的最大挠度(mm)；
        q--作用在内楞上的线荷载(kN/m)： q = 7.47×0.30/2=1.12 kN/m；
        l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm ；
        E--内楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；
        I--内楞截面惯性矩(mm4)，I=2.56×106；
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×2.24/2×5004/(100×9500×2.56×106) = 0.019 mm；
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 2mm；
内楞的最大挠度计算值 ω=0.019mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm，满足要求！
(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.0；
外钢楞截面抵抗矩 W = 4.49cm3；
外钢楞截面惯性矩 I = 10.78cm4；
    
                       外楞计算简图
4.外楞抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式：
                
其中，作用在外楞的荷载: P = (1.2×7.47+1.4×4)×0.3×0.5/2=0.98kN；
       外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm；
外楞最大弯矩:M = 0.175×982.83×600.00= 1.03×105 N/mm；
强度验算公式：
                
其中，   σ--   外楞的最大应力计算值(N/mm2)
      M -- 外楞的最大弯距(N.mm)；M = 1.03×105 N/mm
      W -- 外楞的净截面抵抗矩； W = 4.49×103 mm3；
     [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)，[f] =205.000N/mm2；
外楞的最大应力计算值: σ = 1.03×105/4.49×103 = 22.984 N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2；
外楞的最大应力计算值 σ =22.984N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求！
5.外楞的抗剪强度验算
公式如下:
                
其中， ∨--外楞计算最大剪力(N)；
        l--计算跨度(水平螺栓间距间距): l =600.0mm；
         P--作用在外楞的荷载: P = (1.2×7.47+1.4×4)×0.3×0.5/2=0.983kN；
外楞的最大剪力：∨ = 0.65×982.827 = 3.83×102N；
外楞截面抗剪强度必须满足:
                
其中， τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2)；
        ∨--外楞计算最大剪力(N)：∨ = 3.83×102N；
        b--外楞的截面宽度(mm)：b = 50.0mm ；
        hn--外楞的截面高度(mm)：hn = 100.0mm ；
        fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；
外楞截面的受剪应力计算值: τ =3×3.83×102/(2×50.0×100.0)=0.115N/mm2；
外楞的截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；
外楞截面的抗剪强度设计值: [fv]=1.5N/mm2；
外楞截面的受剪应力计算值 τ =0.115N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！
6.外楞的挠度验算
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， ω--外楞最大挠度(mm)；
        P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P = 7.47×0.30×0.50/2＝0.56 kN/m；
        l--计算跨度(水平螺栓间距): l =600.0mm ；
        E--外楞弹性模量（N/mm2）：E = 210000.00 N/mm2 ；
        I--外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.08×105；
外楞的最大挠度计算值: ω = 1.146×1.12×100/2×6003/(100×210000×1.08×105) = 0.061mm；
外楞的最大容许挠度值: [ω] = 2.4mm；
外楞的最大挠度计算值 ω =0.061mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=2.4mm，满足要求！
五、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
                
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170 N/mm2；
查表得：
穿墙螺栓的型号: M16 ；
穿墙螺栓有效直径: 13.55 mm；
穿墙螺栓有效面积: A = 144 mm2；
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×1.44×10-4 = 24.48 kN；
穿墙螺栓所受的最大拉力: N =7.467×0.6×0.5 = 2.24 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=2.24kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=24.48kN，满足要求！