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珠江某住宅项目转换层施工方案(有计算)_secret1.1施工组织设计依据:
1.1.1***D地块一期工程1号楼转换层结构施工图及设计总说明
沭阳县学院路污水管网工程B标段施工组织设计1.1.2国家、行业及地方有关政策、法律、法令、法规
1.1.3国家强制性标准、施工验收规范、规程
1.1.4工艺标准及操作规程
1.1.5本公司质量保证手册、一体化管理程序文件及规章制度
1.2.2.转换层施工的重点和难点
1.2.2.1.转换层施工的重点:
1、由于本转换层主次梁的断面较大,施工荷载巨大,这就给转换层梁板下支撑系统的承载力、稳定性、安全可靠性提出了非常严格的要求,使之成为转换层施工的重点之一。
2、由于本转换层梁板结构属大体积砼结构,如何控制好梁板砼在水化过程中,内外温差不大于25。C,防止砼出现温度应力裂缝和干缩裂缝的产生,也是转换层施工的重点之一。
3、由于本工程转换层面积为334m2,且主次梁多为深梁,砼浇筑量较大。按设计要求转换层梁板砼应连续浇筑,为了保证砼在浇筑过程中的连续性和密实性,确定好砼的浇筑线路和浇筑方法也是转换层施工的重点和难点。
1.2.2.2.施工难点
由于梁截面普遍较大、较宽且钢筋用量较大,给梁钢筋绑扎带来了较大的困难。另外,由于梁柱节点处柱内梁筋太多,给柱箍筋绑扎和梁柱节点的浇筑都增加很大的难度。
1.2.2.3.为了保证转换层施工中各工序的施工质量,以及整个转换层设计和施工验收规范要求,针对上述转换层施工的重点和难点,特编制本转换层施工方案,用以指导转换层施工。
2.2.转换层结构平面呈长方形,转换层平面面积为S=334m2,转换层主要实际量:梁、板、柱钢筋为:65吨;钢筋规格从φ8、φ12~φ14、φ16~φ20、φ25、、φ25共7种规格;梁、板砼强度采用C50,梁板砼中加0.9㎏/m3杜拉纤维、梁、板砼量为:367m3
3.施工荷载传递方式、传递路线及模板、支撑系统的布置与验算
3.1.施工荷载传递方式、传递路线
3.1.1.为了便于结支撑系统的强度、稳定性和安全性进行计算和验算,必须对转换层梁、板的荷载传递方式和传递路线进行分析确定。
3.2.模板、支撑系统的布置与验算
3.2.1.模板及支撑系统布置
3.2.1.1.模板系统
①梁底模板采用木模板体系,梁底板采用18mm厚九夹板,板肋采用50×100木枋间距为150mm。
②梁侧模板采用木模板体系,模板采用18mm厚九夹板,侧模板肋采用50×100木枋,间距为300mm。
③转换层楼板板底模板采用木模板体系,模板采用18㎜厚九夹板,板模底肋采用50×100木枋,间距为400mm。
3.2.1.2支撑体统布置
①梁高H>1800时,支撑竖杆按间距为400×600进行搭设,即沿梁长方向按400进行搭设,沿梁宽方向按600进行搭设,大、小横杆步距为1200。
②当梁高≤1000时,支撑竖杆按间距为600×900,沿梁长方向按600进行搭设,沿梁宽方向按900进行搭设,大、小横杆步距为1200。
③现浇板支撑架按1000×1000进行搭设,大、小横杆步距为1200。
3.2.2模板、支撑系统的验算
为了满足支撑系统的安全性和稳定性,同时也本着经济、适用的原则,决定即将转换层中大梁按850×2200作为验算对象。
本转换层支撑系统计算部分参阅资料:
因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
3.2.2.1施工荷载的计算
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):0.85;
梁截面高度D(m):2.20
混凝土板厚度(mm):0.18;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):0.60;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
脚手架步距(m):1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):6.00;
梁两侧立柱间距(m):0.85;
承重架支设:多根承重立杆,木方支撑垂直梁截面;
梁底增加承重立杆根数:3;
立杆横向间距或排距Lb(m):0.60;
采用的钢管类型为Φ48×3.50;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;
模板自重(kN/m2):0.35;
钢筋自重(kN/m3):1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0
木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;
钢材弹性模量E(N/mm2):210000.0;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0;
面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;
梁底模板支撑的间距(mm):300.0;
面板厚度(mm):18.0;
主楞间距(mm):500;
次楞间距(mm):300;
穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓竖向间距(mm):300;
穿梁螺栓直径(mm):M12;
截面类型为圆钢管48×3.0;
主楞龙骨材料:木楞,,宽度100mm,高度50mm;
二、梁模板荷载标准值计算
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。
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:
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44.343kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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。
按以下公式计算面板跨中弯矩:
新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.50×18.00×2.2=23.76kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.4×0.50×2.00×2.2=3.08kN/m;
q=q1+q2=23.76+3.08=26.84×104N.mm;
计算跨度(内楞间距):l=300.00mm;
面板的最大弯距M=0.1×26.84×300.002=24.156×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=24.156×104/2.70×104=8.946N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:[f]=13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=8.946N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×9.00×300.004/(100×9500.00×2.43×105)=0.214mm;
面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.214mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
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,龙骨采用木楞,截面宽度100mm,截面高度50mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×50×50/6=41.67cm3;
I=100×50×50×50/12=104.17cm4;
强度验算计算公式如下:
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×18.000×0.90+1.4×2.000×0.90)×0.300/1=6.59kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):l=500mm;
内楞的最大弯距:M=0.1×6.59×500.002=1.65×105N.mm;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=1.65×105/4.17×104=3.953N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:[f]=17.000N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=3.953N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×5.40×500.004/(100×10000.00×1.04×106)=0.219mm;
内楞的最大容许挠度值:[ω]=2.000mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.219mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.000mm,满足要求!
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;
(1).外楞抗弯强度验算
最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载:P=(1.2×18.00×0.90+1.4×2.00×0.90)×0.50×0.30/2=1.65kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):l=300mm;
外楞的最大弯距:M=0.175×1647.000×300.000=8.65×104N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:σ=8.65×104/4.49×103=19.258N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:[f]=205.000N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=19.258N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
外楞的最大挠度计算值:ω=1.146×1.35×103×300.003/(100×210000.00×1.08×105)=0.018mm;
外楞的最大容许挠度值:[ω]=0.750mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.018mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=0.750mm,满足要求!
穿梁螺栓的直径:12mm;
穿梁螺栓有效直径:9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18.000×0.500×0.300×2=5.400kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170.000×76/1000=12.920kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.400kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.920kN,满足要求!
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=600.00×18.00×18.00/6=3.24×104mm3;
I=600.00×18.00×18.00×18.00/12=2.92×105mm4;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:1.2×(24.00+1.50)×0.60×2.20×0.90=36.35kN/m;
q2:1.2×0.35×0.60×0.90=0.23kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:1.4×2.00×0.60×0.90=1.51kN/m;
q=q1+q2+q3=36.35+0.23+1.51=38.09kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×38.092×0.2132=0.172kN.m;
σ=0.172×106/3.24×104=5.309N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=5.309N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
q=((24.0+1.50)×2.200+0.35)×0.60=33.87N/mm;
面板的最大允许挠度值:[ω]=212.50/250=0.850mm;
面板的最大挠度计算值:ω=0.677×33.870×212.54/(100×9500.0×2.92×105)=0.169mm;
面板的最大挠度计算值:ω=0.169mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=212.5/250=0.850mm,满足要求!
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24.000+1.500)×2.200×0.600=33.660kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.600×(2×2.200+0.850)/0.850=1.297kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×0.850×0.600=2.295kN;
均布荷载q=1.2×33.660+1.2×1.297=41.948kN/m;
集中荷载P=1.4×2.295=3.213kN;
经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为:
N1=3.482kN;
N2=10.083kN;
N3=11.475kN;
N4=10.310kN;
N5=3.482kN;
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3;
I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4;
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=11.475/0.600=19.126kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×19.126×0.600×0.600=0.689kN.m;
最大应力σ=M/W=0.689×106/83333.3=8.262N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
方木的最大应力计算值8.262N/mm2小于方木抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
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:V=0.6×19.126×0.600=6.885kN;
圆木的截面面积矩S=0.785×50.00×50.00=1962.50N/mm2;
圆木方受剪应力计算值T=6.89×1962.50/(416.67×50.00)=0.65N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.700N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.649N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.700N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
方木最大挠度计算值ω=0.677×15.938×600.0004/(100×10000.000×416.667×104)=0.336mm;
方木的最大允许挠度[ω]=0.600×1000/250=2.400mm;
方木的最大挠度计算值ω=0.336mm小于方木的最大允许挠度[ω]=2.400mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=0.000kN;
最大弯矩Mmax=0.743kN.m;
最大挠度计算值Vmax=0.777mm;
支撑钢管的最大应力σ=0.743×106/5080.0=146.248N/mm2;
支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2;
消防管道施工组织设计支撑钢管的最大应力计算值146.248N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
九、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=0.00kN;
GB/T 39148-2020标准下载R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、立杆的稳定性计算: