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大足区城区供水设施改扩建项目模板施工方案池壁(墙)模板施工工艺流程:放线(边线、控制线)→焊导墙筋→立外侧模板→穿止水对拉螺栓→立内侧模板→加背枋、上钢管横楞临时固定→调校→加固→验收
池壁(墙)模板对拉螺杆从双排钢管间穿过,间距为500×500mm,螺杆采用M16螺杆,中间加焊100×100厚4mm的钢板止水片。拆模后从砼面割掉螺杆(设置方式见挡墙模板支设图)。
三、池壁(墙)模板设计验算:
次楞(内龙骨)间距(mm):250;穿墙螺栓水平间距(mm):500;
钻孔灌注桩项目施工方案主楞(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;
龙骨材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×2.8;
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;
龙骨材料:木楞;次楞肢数:2;
宽度(mm):100.00;高度(mm):50.00;
面板类型:胶合面板;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;
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):206000.00;
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
2、墙模板荷载标准值计算
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;
分别计算得39.11kN/m2、120kN/m2,取较小值39.11kN/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=39.11kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4kN/m2。
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,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。
跨中弯矩计算公式如下:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.11×0.50×0.90=21.119kN/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=21.119+2.520=23.639kN/m;
面板的最大弯距:M=0.1×23.639×250×250=147743.75N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W=500×18.0×18.0/6=27000mm3;
面板截面的最大应力计算值:σ=M/W=147743.75/27000=5.47N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=5.47N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.11×0.50×0.90=21.119kN/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=21.119+2.520=23.639kN/m;
面板的最大剪力:V=0.6×23.639×250=3545.85N;
截面抗剪强度必须满足:
面板截面的最大受剪应力计算值:T=3×3545.85/(2×500×18.0)=0.591N/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=0.591N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2,满足要求!
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。
面板的最大允许挠度值:[ν]=1.2mm;
面板的最大挠度计算值:ν=0.677×19.555×2504/(100×9500×24.3×105)=0.022mm;
面板的最大挠度计算值:ν=0.022m小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求!
4、墙模板内外楞的计算
(1)、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100mm,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;
(1)、内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.11×0.25×0.90=10.56kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.25×0.90=1.26kN/m;
其中,0.90为折减系数。
q=(10.56+1.26)/2=5.91kN/m;
内楞的最大弯距:M=0.1×5.91×500.0×500.0=147750N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
内楞的最大应力计算值:σ=147750/41670=3.55N/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=3.55N/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;
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.11×0.25×0.90=10.56kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.25×0.90=1.26kN/m;
其中,0.90为折减系数。
q=(10.56+1.26)/2=5.91kN/m;
内楞的最大剪力:V=0.6×5.91×500.0=1773N;
截面抗剪强度必须满足下式:
内楞截面的受剪应力计算值:τ=3×1773/(2×100.0×50.0)=0.532N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值τ=0.532N/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。
内楞的最大挠度计算值:ν=0.677×4.89×5004/(100×9500×1.04×106)=0.209mm;
内楞的最大容许挠度值:[ν]=2mm;
内楞的最大挠度计算值ν=0.209mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,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48×2.8;
外钢楞截面抵抗矩W=5.08cm3;
外钢楞截面惯性矩I=12.19cm4;
(4)、外楞的抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载:P=(1.2×39.11+1.4×4)×0.25×0.5/2=3.28325kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=600mm;
外楞最大弯矩:M=0.175×3283.25×500.00=287284.375N·mm;
外楞的最大应力计算值:σ=287284.375/5080=56.55N/mm2;
外楞的最大应力计算值σ=56.55N/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
外楞的最大剪力:V=0.65×3283.25=2134.113N;
外楞截面抗剪强度必须满足:
外楞截面的受剪应力计算值:τ=2×2134.113/500.000=8.537N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值τ=8.537N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=205N/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。
外楞的最大挠度计算值:ν=1.146×2.44×5003/(100×206000×1.22×105)=0.139mm;
外楞的最大容许挠度值:[ν]=2.4mm;
外楞的最大挠度计算值ν=0.139mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求!
穿墙螺栓的型号:M16;
穿墙螺栓有效直径:13mm;
穿墙螺栓有效面积:A=132.665mm2;
穿墙螺栓所受的最大拉力:N=39.11×0.5×0.5=9.78kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=9.78kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
框架柱施工工艺流程:放线(边线、控制线)→打定位筋→大模板吊装或定型钢模就位(放模板对撑)→穿套筒→穿对拉杆→临时固定→调校→加固→验收。
采取定型散拚的方式。柱模板使用1830×915×18九夹木模板。
严格按柱模图进行拼模安装。先放出柱边线及200附线,校正绑扎柱筋及安装垫块,然后沿柱边线打定位筋,保证柱模的方正。
柱模安装时,采取模板一次性安装到位,柱侧边留槽口(150×150),用于清理杂物及冲洗水排出。柱模采用18厚九夹板,内楞采用100×50mm木枋,外楞采用4.8×2.8双钢管间距为500mm,对拉螺栓每两面距500mm设置。
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:3;柱截面宽度B方向竖楞数目:4;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:3;柱截面高度H方向竖楞数目:4;
对拉螺栓直径(mm):M16;
柱箍材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×2.8;
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;
柱箍的间距(mm):5000;柱箍合并根数:2;
竖楞材料:木楞;竖楞合并根数:1;
宽度(mm):100.00;高度(mm):50.00;
面板类型:胶合面板;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;
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;
2、柱模板荷载标准值计算
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;
分别计算得39.426kN/m2、180kN/m2,取较小值39.426kN/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=39.426kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。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。
由前述参数信息可知,柱截面宽度竖楞间距最大,为l=162mm,且竖楞数为4,面板为3跨,因此对柱截面宽度面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
(1)、面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.43×0.5×0.90=21.292kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.5×0.90=1.26kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=21.292+1.26=22.552kN/m;
面板的最大弯距:M=0.125×22.552×162×162=73981.836N.mm;
面板最大应力按下式计算:
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W=500×18×18/6=27000mm3;
面板的最大应力计算值:σ=M/W=83981.836/27000=2.74N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=2.74N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
最大剪力按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,公式如下:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.43×0.5×0.90=21.292kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.5×0.90=1.26kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=21.292+1.26=22.552kN/m;
面板的最大剪力:∨=0.625×22.552×162=2283.39N;
截面抗剪强度必须满足下式:
面板截面受剪应力计算值:τ=3×2283.39/(2×500×18.0)=0.381N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.381N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
最大挠度按均布荷载作用下的二跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
I=500×18.0×18.0×18.0/12=243000mm4;
面板最大容许挠度:[ν]=162/162=1mm;
面板的最大挠度计算值:ν=0.521×19.72×1624/(100×9500.0×243000)=0.031mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.031mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=1mm,满足要求!
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度最高为7.5m,柱箍间距为500mm悬挑外脚手架施工方案,竖楞为大于3跨,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木楞,宽度100mm,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;
支座最大弯矩计算公式:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×39.43×0.162×0.90=6.899kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.162×0.90=0.408kN/m;
庄河大桥实施性施工组织设计q=(6.899+0.408)/2=3.65kN/m;
竖楞的最大弯距:M=0.1×3.65×500×500=91250N.mm;