模板系统设计计算及施工方案

1模板系统设计计算及施工方案第一部分本工程结构特点及施工要点本工程为框架—剪力墙结构（主楼），裙房框架结构。桩基础。该工程平面形式较为规则，结构最高结构高度为47.85m。其后浇带宽度为800mm。框架柱柱距大部分为7600mm和8000mm，部分14000mm（其柱截面尺寸有：700×700、800×800、600×600、500×500、500×600、900×900不等），层高：地下室为6.0m、地上1—3层为4.8m、4—10层为3.7m、机房为4.4m（屋面有一层高为3.2m高的水箱层）。根据实际情况模板支撑可将顶板的梁柱作为重点计算。顶板框架梁梁高600mm—2350mm不等，其中23500mm高梁其宽度为500mm、距底板约6米高，属于高支模系统，此处的模板支撑系统应为本工程的最重要的施工设计之一。现浇板厚度多为200mm,部分为300mm厚。墙体厚度有250、300、350、400不等。本次计算的几种模板：1）梁高2350mm；2）梁高1700mm；3）梁高1450mm；4）梁高1250mm;5)梁高低于1150mm。本工程采用钢管作为支撑系统，模板采用钢摸与复膜竹胶合板；砼采用泵送商品砼。其平面如下图示：裙房主楼2顶板29（1）示意图现浇板0.0501.000第二部分模板支撑设置规定模板及支撑系统配置基本参数所有梁模板均使用定型钢模，模板支撑系统梁底小横杆使用Φ48mm钢管(除梁高2350和1700mm使用16＃工字钢)，壁厚3.5mm,梁底小横杆间距根据梁的高度与宽度不同分别选用600mm—900mm;梁下立杆间距600mm,大横杆步距≤1800mm;现浇板底模使用10mm厚的覆膜竹胶合板，现浇板板底格栅采用50mm×100mm木枋,间距≤200mm,木枋下横杆使用Φ48mm,间距≤1000mm,立杆间距≤1000mm。由于使用钢模板和覆膜竹胶合板，根据长期积累的经验，钢模和竹胶合板的刚度和挠度均可不计算，仅计算横楞（钢模下小横杆）和立杆支撑系统的刚度和挠度。梁的模板支撑方法见下图。沿梁的长度方向设置双立杆，当梁高度小于等于1000mm时，立杆沿梁长度方向间距不应大于1000mm；当梁高度大于1000mm时，立杆沿梁长度方向间距应重新计算确定。梁高大于700mm的在梁的中部应设置一道对拉片，当梁高大于或等于1000mm时，应设置两道对拉片，当梁高大于或等于1500mm时，应设置三道对拉片，当梁高度民大于1800mm时，应沿梁高设置四道对拉片，梁高大于2100mm时，设置五道对拉片，以抵抗砼对模板的侧压力。当现浇混凝土板厚度等于或大于150mm时，板底模板立杆纵横间距不应大于1000mm。3所有立杆下部均应用扫地杆纵横连接以增加压杆稳定。扫地杆高度不大于300mm。在高度1800-2000mm处设置双向水平拉杆。（见后附图示）所有立杆必须稳固落实在坚硬的承重支点上不得悬空，不得用脆性物体（如砖等）或者柔性物体（如钢模板等）垫高。如果立杆支点在软弱基层上（例如在土壤上）则应在立杆下面垫通长50木板。立杆接长，应使用对接扣件或者用双十字扣件接长。严禁利用水平横杆间接接长立杆，防止立杆受压失稳。上层支撑立杆应尽量对准下层支撑。柱模板应设置抱箍抵抗混凝土的侧压力。当柱边长小于700mm时，可使用钢管抱箍。抱箍间距一般为300mm~500mm，见图示。当柱截面大于或等于700mm时，应设置柱模板的拉片。其纵向间距不得大于450mm。应在模板支撑的四角设置全高垂直剪刀撑；若剪刀撑间距超过20m时，应增加垂直剪刀撑，间距在15m-20m左右。在拐角处应在模板上方设置三角拉杆，保证模板拐角处不变形。4梁高2100mm的梁下小横杆的支撑：1、小横杆用16#工字钢；2、立杆横向间距900mm；3、立杆纵向间距600mm。工字钢作小横杆号立杆1250mm≤梁高≥1000mm的梁下小横杆的安装方法：梁的下部中间安装一根立杆，使小横杆的净跨小于500mm。立杆纵向间距：600mm。梁下中部的立杆对于有疑问的支撑应检查核算。在符合上述支撑规定的前提下，考虑到一个扣件的抗滑移力不大于8000N。一般不应利用模板支撑系统作为其他设备支撑点和锚固点，不许模板支撑受到其它水平力作用。起拱规定：当跨度等于或大于4m时，模板应按设计规定起拱；当设计没有规定时，起拱高度宜为全跨长度的1/1000-3/1000。当支撑系统高度超过5m时，应先把柱子混凝土浇灌完毕后再浇灌有梁板混凝土。柱混凝土施工缝留在梁底下口100mm处。第三部分模板支撑力学验算5一、梁模支架验算：㈠、1、2350高梁荷载计算：大梁施工荷载计算：施工荷载系数分别取1.2和1.4梁钢筋砼重：2.35×25×1.2=70.5kN/m2板钢筋砼重(梁边各250mm):0.30×25×1.2＝9.00kN/m2模板系统重:(0.3+2×0.25＋0.63×2)×1.2=2.47kN/m2操作人员重:1×0.6×1.2=0.72kN/m2振捣砼时产生荷载:20×0.5×1.4＝14.0kN/m296.69kN/m22、1700高梁荷载计算：大梁施工荷载计算：施工荷载系数分别取1.2和1.4梁钢筋砼重：1.7×25×1.2=51.0kN/m2板钢筋砼重(梁边各250mm):0.30×25×1.2＝9.00kN/m2模板系统重:(0.3+2×0.25＋0.63×2)×1.2=2.47kN/m2操作人员重:1×0.6×1.2=0.72kN/m2振捣砼时产生荷载:20×0.5×1.4＝14.0kN/m277.19kN/m23、1450高梁荷载计算：大梁施工荷载计算：施工荷载系数分别取1.2和1.4梁钢筋砼重：1.45×25×1.2=43.5kN/m2板钢筋砼重(梁边各250mm):0.30×25×1.2＝9.00kN/m2模板系统重:(0.3+2×0.25＋0.63×2)×1.2=2.47kN/m2操作人员重:1×0.6×1.2=0.72kN/m2振捣砼时产生荷载:20×0.5×1.4＝14.0kN/m2669.69kN/m24、1250高梁荷载计算：大梁施工荷载计算：施工荷载系数分别取1.2和1.4梁钢筋砼重：1.25×25×1.2=37.5kN/m2板钢筋砼重(梁边各250mm):0.30×25×1.2＝9.00kN/m2模板系统重:(0.3+2×0.25＋0.63×2)×1.2=2.47kN/m2操作人员重:1×0.6×1.2=0.72kN/m2振捣砼时产生荷载:20×0.5×1.4＝14.0kN/m263.69kN/m25、1100高梁荷载计算：大梁施工荷载计算：施工荷载系数分别取1.2和1.4梁钢筋砼重：1.15×25×1.2=33.0kN/m2板钢筋砼重(梁边各250mm):0.30×25×1.2＝9.00kN/m2模板系统重:(0.3+2×0.25＋0.63×2)×1.2=2.47kN/m2操作人员重:1×0.6×1.2=0.72kN/m2振捣砼时产生荷载:20×0.5×1.4＝14.0kN/m260.69kN/m296.69kN/m2×0.5m×0.6m=29.01KN＞8kN×2=16KN(扣件抗滑移力:此值参考JGJ130-2001中直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8KN),故对于该梁仅两个扣件无法承受其滑移力，该梁可考虑按上图A—A剖做法则有四个扣件抵抗滑移力；按类似计算方法计算梁500×1700、400×1450、500×1250和500×1150梁的扣件抗滑移力，其滑移力分别为：23.16KN、16.73KN、19.11KN、18.21KN。7那么，两个扣件无法抵抗其滑移力。均按A—A图示做法让其四个扣件抵抗其扣件的滑移力。㈡、梁下小横杆计算（近似按均布荷载简支梁计算）梁下小横杆间距0.6m1、强度计算:⑴、梁高2350梁强度计算q=96.69kN/m2×0.6m=58.01KN/m取q=58kN/m=58000N/m=58N/mm梁下小横杆受力图Mmax=58×500×900×(2-500/900)/8=47.2×105N.mmσ=Mmax/γxWnx=47.3×105/1.05×140900=31.9N/mm2≤205/mm2（此值参考JGJ130-2001脚手架规范值）。满足要求。说明：式中γx为截面塑性发展系数（工字钢γx=1.05）；Wnx为型钢截面X轴的净截面抵抗矩，本计算量为Wnx=140900mm3（2）、梁高1700梁强度计算：q=77.19kN/m2×0.6m=46.31KN/m取q=47kN/m=47000N/m=47N/mmMmax=47×500×900×(2-500/900)/8=38.2×105N.mmσ=Mmax/γxWnx=38.2×105/1.05×140900=25.8N/mm2≤205/mm2满足要求。（3）、梁高1450梁强度计算q=69.69kN/m2×0.6m=41.81KN/m取q=42kN/m=42000N/m=42N/mm8梁下小横杆受力图Ra=42×2003×(4-200÷500)÷8÷5003=1210NMmaxh=604.8×(300+604.8÷48)=1.9×105N.mmσh1450=Mmax/W=1.9×105/5081=37.21N/mm2≤205/mm2满足要求。（4）、梁高1250梁强度计算q=63.69kN/m2×0.6m=38.21KN/m取q=38.3kN/m=38300N/m=38.3N/mm梁下小横杆受力图Ra=38.3×2503×(4-250÷500)÷8÷5003=1047.3NMmaxh1250=1047.3×(250+1047.3÷76.6)=5.4×105N.mmσh1250=Mmax/W=5.4×105/5081=105.9N/mm2≤205/mm2满足要求。(5)、梁高1150梁强度计算梁下小横杆受力图q=60.69kN/m2×0.6m=36.41KN/m取q=36.5kN/m=36500N/m=36.5N/mmRa=36.5×2503×(4-250÷500)÷8÷5003=998.08NMmaxh=998.08×(250+998.08÷73.0)=2.7×105N.mmσh1250=Mmax/W=2.7×105/5081=53.2N/mm2≤205/mm2满足要求。2、挠度计算：（1）、高2350梁挠度计算（按整跨受均布货载考虑，此法安全偏于保守）：9W=5ql4/384EI=5×58×9004/384×2.06×105×1.127×107=0.3mm＜l/150=900/150=6.0mm与10mm,故挠度能满足要求。(2)、高1700梁挠度计算：W=5ql4/384EI=5×47×9004/384×2.06×105×1.127×107=0.2mm＜l/150=900/150=6.0mm与10mm,故挠度能满足要求。（3）、高1450梁挠度计算W=5ql4/384EI=5×47×5004/384×2.06×105×1.219×105=1.53mm＜l/150=900/150=6.0mm与10mm,故挠度能满足要求。（4）、高1250梁挠度计算W=5ql4/384EI=5×38.3×5004/384×2.06×105×1.219×105=1.25mm＜l/150=900/150=6.0mm与10mm,故挠度能满足要求。（5）、高1150梁挠度计算W=5ql4/384EI=5×36.5×5004/384×2.06×105×1.219×105=1.20mm＜l/150=900/150=6.0mm与10mm,故挠度能满足要求。（三）、立杆（Φ48/3.5mm钢管）计算:1、立杆稳定性：1）2350高梁立杆不组合风荷载时：考虑到立杆负载面积的第三随机变量,取面积系数为1.21.F2350=96.69×0.5×0.6×1.21/2=17.55KN=17550NA=489.3mm22222222/[(/64)()]/[(/4)()]1/4484115.78iIADdDdmm