碗扣式满堂架模板施工方案

金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-1-金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案一、工程概况本工程是山西元宇房地产开发有限公司开发的金源风景住宅小区1#、2#住宅楼工程，两栋楼总建筑面积均为24540.43m2,框架剪力墙结构，地下二层、地上二十八层，层高为3m，建筑总高度为85.0m。本工程由山西筑城建筑设计有限公司设计，山西省建设监理有限公司监理，山西省宏图建设工程有限公司施工总承包。本工程质量要求高、工期紧，为保证工程施工进度及模板支撑体系的安全可靠性，采为碗扣式脚手架。二、施工准备工作1、技术准备组织现场管理人员熟悉、审查施工图纸，编制施工图预算，重点对框架模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习，并将其质量和工艺的要点向作业班组作详细的交底，并做好文字记录。2、物资准备按照施工方案做好模板结构体系的主要材料计划，根据施工平面图的要求，组织好所需的材料、机具按计划进场，在指定地点，按规定方式进行储存、堆放，确保施工所需。3、劳动组织准备根据项目经理部架构，按照劳动需要量计划，组织劳动力进场，并对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育，向施工班组、工人进行施工方案、计划和技术交底。并建立、健全各项现场管理制度。三、综合说明1）模板支架选型根据本工程实际情况，结合施工单位现有施工条件，经过综合技术经济比较，选择碗扣式钢管脚手架作为模板支架的搭设材料，进行相应的设计计算。金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-2-2）编制依据1、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166－2008）；2、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162－2008）；3、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)；4、本工程相关图纸，设计文件；四、搭设方案（一）基本搭设参数模板支架高H为3m，水平杆步距h为1.2m，立杆纵距la取0.9m、1.2m，横距lb取0.9m、1.2m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.4m。整个支架的简图如下所示。模板支架立面图模板底部的方木，截面宽30mm，高700mm，布设间距0.25m。（二）材料及荷载取值说明碗扣式钢管脚手架是一种杆件轴心相交(接)的承插锁固式钢管脚手架，采用带连接件的定型杆件，组装简便，具有比扣件式钢管脚手架较强的稳定承载能力，不仅可以组装各式脚手架，而且更适合构造各种支撑架，特别是重载支撑架。碗扣式脚手架的特点细节一性能特点碗扣式脚手架具有以下性能特点：(1)多功能碗扣式脚手架可根据施工要求，组成模数为0．6m的多种组架尺金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-3-寸和荷载的单排、双排脚手架，支撑架，支撑柱，等多功能的施工设备、并能作曲线布置。布架场地不需做大面积的整平。(2)接头拼拆速度快(3)减轻了劳动强度(4)接头强度高，安全可靠(5)维护简单细节二构造特点碗扣式钢管脚手架的核心部件是碗扣接头，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销组成．如下图所示。碗扣式钢管脚手架采用，48X3.5(mm)焊接钢管作主构件。立杆和顶杆是在一定长度的钢管上每隔0．6m安装一套碗扣接头制成。碗扣分上碗扣和下碗扣。下碗扣焊在钢管上，上碗扣对应地套在钢管上．其销槽对准焊在钢管上的限位销即能上、下滑动，横杆是在钢管两端焊接横杆接头制成。连接时，只需将横杆接头插入下碗扣内，将上碗扣沿限位销扣下，并顺时针旋转，靠上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧，从而将横杆与立杆牢固地连在一起，形成框架结构。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。五、模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照底模→底模方木→可调托座→立杆→基础的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中，取与底模方木平行的方向为纵向。（一）板底模板的强度和刚度验算金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-4-模板按三跨连续梁计算，如图所示:（1）荷载计算模板的截面抵抗矩为：W＝900×182/6=4.86×104mm3；模板自重标准值：x1＝0.3×0.9=0.27kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2＝0.11×24×0.9=2.376kN/m；板中钢筋自重标准值：x3＝0.11×1.1×0.9=0.109kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4＝1×0.9=0.9kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5＝2×0.9=1.8kN/m。以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g1=(x1+x2+x3)×1.2=(0.27+2.376+0.109)×1.2=3.306kN/m；q1=(x4+x5)×1.4=(0.9+1.8)×1.4=3.78kN/m；对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×3.306×0.252+0.1×3.78×0.252=0.04kN·m金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-5-支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×3.306×0.252-0.117×3.78×0.252=-0.048kN·m；经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。Mmax=0.048kN·m；（2）底模抗弯强度验算取Max(M1max，M2max)进行底模抗弯验算，即σ=M/Wfσ=0.048×106/(4.86×104)=0.994N/mm2底模面板的受弯强度计算值σ=0.994N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求。（3）底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×3.306×0.25+0.617×3.78×0.25=1.079kN；按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算：τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1078.947/(2×900×18)=0.1N/mm2；所以，底模的抗剪强度τ=0.1N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。（4）底模挠度验算模板弹性模量E=6000N/mm2；模板惯性矩I=900×183/12=4.374×105mm4；根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算：金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-6-νmax=0.677(x1+x2+x3)lc4/(100EI)+0.990(x14+x5)lc4/(100EI)min(lc/150,10)νmax=0.068mm；底模面板的挠度计算值νmax=0.068mm小于挠度设计值[ν]=min(250/150，10)mm，满足要求。（二）底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算（1）荷载计算模板自重标准值：x1=0.3×0.25=0.075kN/m；新浇混凝土自重标准值：x2=0.11×24×0.25=0.66kN/m；板中钢筋自重标准值：x3=0.11×1.1×0.25=0.03kN/m；施工人员及设备活荷载标准值：x4=1×0.25=0.25kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=2×0.25=0.5kN/m；以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.2，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g2=(x1+x2+x3)×1.2=(0.075+0.66+0.03)×1.2=0.918kN/m；q2=(x4+x5)×1.4=(0.25+0.5)×1.4=1.05kN/m；支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×0.918×0.92-0.117×1.05×0.92=-0.174kN·m；（2）方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3；σ=M/Wfσ=0.174×106/(6.4×104)=2.717N/mm2；底模方木的受弯强度计算值σ=2.717N/mm2小于抗弯强度设计值fm金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-7-=13N/mm2，满足要求。（3）底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×0.918×0.9+0.617×1.05×0.9=1.079kN；按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：τ=3Q/(2bh)≤fvτ=3×1078.947/(2×60×80)=0.337N/mm2；所以，底模方木的抗剪强度τ=0.337N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。（4）底模方木挠度验算方木弹性模量E=9000N/mm2；方木惯性矩I=60×803/12=2.56×106mm4；根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：νmax=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=0.155mm；底模方木的挠度计算值νmax=0.155mm小于挠度设计值[ν]=min(900/150，10)mm，满足要求。（三）托梁材料计算根据JGJ130－2001，板底水平钢管按三跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。（1）荷载计算材料自重：0.033kN/m；金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-8-方木所传集中荷载：取（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×0.918×0.9+1.2×1.05×0.9=2.043kN；按叠加原理简化计算，托梁的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。（2）强度与刚度验算托梁计算简图、内力图、变形图如下：托梁采用：钢管(单钢管):Ф48×3.25；W=4.49×103mm3；I=10.78×104mm4；中间支座的最大支座力Rmax=8.14kN；托梁的最大应力计算值σ=0.672×106/4.49×103=149.644N/mm2；托梁的最大挠度νmax=1.66mm；托梁的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；托梁的最大应力计算值σ=149.644N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度计算值νmax=1.66小于最大允许挠度[ν]=min(900/400,10)mm,满足要求!（四）立杆稳定性验算立杆计算简图1、立杆稳定性计算（1）立杆荷载作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容(1)支架的自重(kN)：金源风景住宅小区1#、2#住宅楼碗扣式满堂架模板施工方案-9-NG1＝3.59×5.25＝18.848kN；(2)模板的自重(kN)：NG2＝0.075×0.9×0.9＝0.061kN；NG3＝24×0.11×0.9×0.9＝2.138kN；静荷载标准值NG＝NG1＋NG2＋NG3＝21.047kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(1)活荷载标准值：NQ＝（0.25＋0.5）×0.9×0.9＝0.608kN3.立杆的轴向压力设计值计算公式N＝1.2NG＋1.4NQ＝25.256＋0.851＝26.107kN（2）立杆稳定性验算。按下式验算σ=N/(φAKH)≤fφ--轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比λ按《规范》附录C采用；A--立杆的截面面积，取4.57×102mm2；KH--高度调整系数，按《规范》5.3.4采用；计算长度l0按下式计算的结果取大值：l0=h+2a=1.2+2×0.1