车体试验焊接厂房模板专项施工方案

1车体试验、焊接培训厂房工程模板设计专项施工方案一、工程概况本工程由江苏省金陵建工集团有限公司承建的车体试验、焊接培训厂房工程，此工程组成部分为：厂房为单层门式刚架轻钢结构，东为二层钢筋砼框架结构。其耐火等级二级，抗震设防烈度七度，设计使用年限为50年。二、模板的设计和验算由于厂房上部为刚架轻钢结构，东侧辅房为二层钢筋砼框架结构，所以模板主要以东侧框架柱及顶板为主。2.1框架模板设计和验算本工程框架柱与顶板均采用木模板，室内承重架为Φ48×3.5钢管满堂脚手架，室外墙模施工，用对拉螺杆（垂直向@500，水平向@400）进行模板加固。本工程±0.000以下独立承台柱为C30砼，砼自重γC=25kN/m2，墙体砼浇筑速度取：V=0.5m/h，用插入式振捣器振捣。2.1.1荷载计算1、砼侧压力（1）砼侧压力标准值砼初凝时间根据对商品砼厂家的合同要求为8H，即t0=8。砼对侧压力标准值计算公式：F=0.22γct0β1β2V1/2（1）F2=γcH（2）式中：F1、F2——新浇筑砼对模板的最大侧压力（kN/m2）VC——砼的重力密度，取24kN/m3；T0——新浇砼的初凝时间，取8h；H——砼侧压力计算位置至新浇砼顶面的高度，H=3.4-0.75=2.65m；Β1——外加剂影响修正系数，取1.15；Β2——坍落度修正系数，取1.2。F1=0.22×24×8×1.15×1.2×0.51/2=41.22KN/m2F2=24×2.65.=63.6KN/m2砼侧压力标准值取两者中较小值F1=41.22KN/m2。（2）砼侧压力设计值F=F1×分项系数×折减系数=41.22×1.2×0.9=44.52KN/m22、倾倒砼时产生的水平荷载查建筑施工手册为4KN/m2荷载设计值为4×1.4×0.9=5.0KN/m223、荷载组合F’=44.52+5.0=49.52KN/m23．1．2验算模板采用18厚900×1700胶合板，弹性模量E=1.1×104MM2，抗弯强度设计值为：20/1155=12.9N/mm2。1.木模板验算（1）计算简图q=22.28N/mmmmLL化为线均布荷载：q1=F’×0.45/1000=49.52×0.45/1000=22.28N/mm（用于计算承载力）q2=F×0.9/1000=44.52×0.45/1000=20.03N/mm（用于验算挠度）（2）抗弯强度验算：查建筑施工手册4表17-87得：M=0.105ql2=0.105×22.28×5002=584850N·mm查建筑施工手册1中“施工常用结构计算”中受弯构件的抗弯承载力计算公式为：δ=M/W，式中W=bh2/6=900×182/6=48600mm3则：δ=584850/48600=12.03N/mm212.9N/mm2（可以）（3）挠度验算查建筑施工手册4表17-87得：ω=0.273ql4/100EI式中I=bh3/12=900×183/12=437400则：ω=0.273×20.03×5004/100×1.1104×437400=0.71mm500/400=1.235mm（可以）2、钢管验算查建筑施工手册4表17-18，2根Φ48x3.5MM的载面特征值为：I=2×12.19×104MM4，W=2×5.08×103mm3。（1）计算简图（按五跨连续梁计算）1q=24.76N/mm2345EDCBAF化为线均布荷载：q1=F’×0.5/1000=49.52×0.5/1000=24.76N/mm（用于计算承载力）q2=F×0.5/1000=44.52×0.5/1000=22.26N/mm（用于验算挠度）（2）抗弯强度验算查建筑施工手册1表2-15得：Mmax=MB支=-0.105q1l2=-0.10524.764502=-526.46×103N·mm抗弯承载力：δ=M/W=526.46×103/2×5.08×103=51.82N/MM2205N/mm2（可以）（3）挠度验算查建筑施工手册表2-15得：ω=0.644q2l4/100EI=(0.644×22.26×4504)/（100×2.06×105×2×10.78×104）=0.13MM500/250=2.0mm（可以）3、对拉螺栓及山形梢验算4查建筑施工手册4表17-17，M14螺栓净截面面积A=105MM2；容许拉力为17.80KN。（1）对拉螺栓拉力：N=F’×0.45=49.52×0.45×05=11.14KN（2）对拉螺栓应力：δ=N/A=11.14×103/105=106.1N/mm217.80/105=170N/mm2（可以）（3）山形梢验算：查建筑施工手册4表17-16得12号山形梢容许荷载为12KNN=11.14KN（可以）。要求底板以上三道钢楞所用螺栓及用山形梢为每边设置2只。3．2柱模板设计和验算。3．2．1荷载计算根据荷载计算结果可知：F’=49.52KN/M2；F=44.52KN/m23．2．2强度验算柱断面尺寸500×500，柱箍采用Φ48×3.5双钢管扣件连接，模板厚18mm，木档48×60，l1=500mm；l2=l3=500+18+48=566mm1、简图q=21.05N/mmRARB2、强度验算计算公式：N/AN+MX/γXWNXf5式中：N——柱箍承受的轴向拉力设计值（N）；AN——柱垂杆件（Φ8×3.5钢管）截面面积（MM2）；MX——柱箍杆件最大弯矩设计值（N·MM），Mx=ql22/8；VX——弯矩作用平面内，截面塑性发展系数，因受振动荷载，取VX=1.0；f——柱箍杆件抗拉强度设计值（N/MM2），f=215/MM2；WNX——弯矩作用平面内，受拉纤维净截面抵抗矩（MM3）。N=NA=NB=500×q/2=500×21.05/2=5262.5NMX=ql22/8=21.05×5662/8=842936.7N·mm查建筑施工手册4表17-192，2根Φ48×3.5钢管AN=489MM2；WNX=5.08×103mm3。则：N/AN+MXγXWNX=5262.5/489+842936.7/5.08×103=176.69N/mm2f=215N/mm2（可以）1、挠度验算查建筑施工手册4表17-87得：ω=5q’l24/384EI[ω]式中[ω]——柱箍允许挠度（mm）；E——柱箍杆件弹性模量（N/mm2），E=2.06×105N/mm2；I——弯矩作用平面内柱箍杆件惯性矩（mm4），I=2×12.19×104mm4；q’——柱箍AB所承受侧压力的均布荷载设计值（KN/m）。采用导管倾倒砼，则水平荷载为2KN/M2，其设计荷载为62×1.4=2KN/m2。故q’=q-2×103×500×0.85/106=21.05-1.19=19.86N/mmω=5×19.86×5664（384×2.06×105×12.19×104）=1.06mm[ω]=2/250=2.26mm（可以）3．3辅房顶板梁模板设计和验算本工程辅房梁取断面尺寸300×750为计算模式，采用Φ48×3.5钢管支撑，底模及侧模采用18厚九夹板加48×75松木档，其中底模纵向中间加设2根48钢管加固，九夹板及松木档重力密度取5KN/m3，E=900N/mm2。3．3．1底模验算1、抗弯强度验算（1）荷载（按建筑施工手册4表17-81进行组合）底模自重5×（0.018×0.40+2×0.048×0.075）x1.2=0.078KN/m砼自重25×0.40×1.0×1.2=12KN/m钢筋荷重1.5×0.40×1.0×1.2=0.72KN/m振捣砼荷载2×0.40×1.2=0.96KN/m合计q1=13.76KN/m乘以折减数0.9，则q=q1×0.9=13.76×0.9=12.20KN/m。（2）抗弯承载力验算：底模下的支撑间矩取0.4m，按五跨连续计算。FABCDEq=12.20N/mm7按最不利荷载布置，查建筑施工手册1“施工常用结构计算”中结构静力计算表得：KM=-0.105，剪力系数KV=0.606，挠度系数Kω=0.644。则M=KVql2=-0.105×12.20×0.42=-0.205KN·Mδ=M/W=0.205×106/(450×182/6+2×60×482/6)=205000/70380=2.9N/MM2九夹板抗弯设计强度fM=13N/MM2，δfM（可以）2、抗剪强度验算V=KVql=-0.606×12.20×0.4=2.96KN剪应τ=3V/（2×450×18+2×6×48）=3×2.96×103/27720=0.32N/MM2九夹板抗剪设计强度fV=1.4N/MM2，τfV（可以）1、挠度验算荷载不包括捣砼荷载，则q1=12.48KN/M，q=q1×0.9=12.48×0.9=11.23KN/M。=KWql4/100EI=0.644×11.23×4002/（100×9×103×1/12×450×183）=0.94MM[ω]=1/400=450/400=1.13MM，ω[ω]（可以）3．1．2侧板验算1、荷载计算砼初凝时间t0=8h，β1=1.2，β2=1，V=2M/h，则：（1）侧压力F1=0.22γCt0β1β2V1/2=0.22×24×8×1.2×1×21/2=8KN/M28F2=γCH=24×0.9=21.6KN/M2取两者较小值：即F2=21.6KN/M2乘以分项系数：F=21.6×1.2=25.92KN/M2。（1）振捣砼时产生的荷载：4KN/M2乘以分项系数：4×1.4=5.6KN/M2以上两项荷载合计：25.92+5.6=31.52KN/M2。根据立档间距为400MM的条件，则线荷载为31.52×0.4=12.61KN/M。乘以折减系数：则：q=12.61×0.9=11.35KN/M2、抗弯强度验算（已知条件同上）M=KMql2=-0.105×11.35×4002=190680N·MMδ=M/W=190680×400×182/6）8.83N/MM2fM=13N/MM2（可以）3、抗剪强度验算V=KVql=-0.606×11.35×400=2751N剪应力：τ=3V/2bh=3×2751/（2×400×18）=0.80MMfV=1.4N/MM2（可以）2、挠度验算取侧压力F=25.92KN/M2，化为线荷载为25.92×0.4=10.37KN/M。乘以折减系数，则：q=0.9×10.37=9.33KN/M。ω=0.644ql4/100EI=0.644×9.33×4004/（100×9×103×1/12×400×183）=0.88MM[ω]=1/400=400/400=1MM（可以）三、承重架的设计和和验算9本工程辅房净高为10.8m，现浇板厚为11cm，最大高度的梁断面尺寸为300×750，设计承重架立杆间距为600×600，且纵向梁中底部加设一根钢管立杆顶于梁中部，水平横杆每步高1.80m，另外设置扫地杆和每隔四跨设置一道剪力撑，以增加架体的整体稳定性。取大梁下支承体系为验算单元。3．1计算数据底模、则模板用18厚九夹板，容重：γ1=5.0KN/m3；松木楞容量：γ2=5.0KN/m3；钢管扣件线重：γ3=0.04KN/m；钢筋砼自重：γ4=25.5KN/m3；施工荷载：γ5=2.0KN/m2。3．2小横杆的验算小横杆沿砼纵向间距@400，按简支跨度为1.0m计算。3．2．1荷载组合底模自重1.2×（5.0×0.018×0.45×0.4）=0.02KN侧模自重1.2×（5.0×0.018×0.45×0.4）=0.02KN松木楞自重1.2×（5.0×0.048×0.06×6）=0.04KN钢管扣件自重1.2×（0.04×0.4）=0.02KN钢筋砼自重1.2×（25.2×0.45×0.9×0.4）=4.96KN施工荷载1.4×（2.0×0.45×0.4）=0.50KN合计P1=5KN乘以折减系数0.9，则：P=P1×0.9=5.55×=5.00KN103．2．2抗弯强度验算（按集中荷载验算）计算公式M=P（2-b/1）/8（1）δ