主体结构模板工程专项施工方案培训资料.doc

主体结构模板工程专项施工方案培训资料

134
2020年5月29日
文档仅供参考

XXX人民医院搬迁新建工程

2#楼、1#楼

主体结构模板工程专项施工方案

编制:　　　　　　　　　　　
审核:　　　　　　　　　　　
批准:　　　　　　　　　　　

编制单位:XXX建设有限公司
XXX项目部
编制日期: 4月10日
目 录
第１章 工程概况 3
1.1工程概况 3
1.2主要结构参数 3
第２章 编制依据 4
2.1施工图纸 4
2.2相关规范、规程及标准 4
第３章 施工总体布署及材料选用 5
3.1施工总体布署 5
3.2模板材料的选用 5
第４章 配模设计 6
4.1挡墙模板 6
4.2剪力墙模板 7
4.3框架柱模板 7
4.4框架梁模板 8
4.5现浇板模板 9
4.6楼梯模板 9
第５章 模板设计验算 10
5.1墙模板验算 10
5.2框架柱模板验算(600×600) 18
5.3框架柱模板验算(950×950) 28
5.4框架梁模板验算 39
5.5楼板模板验算 55
5.62#楼25M跨梁段模板验算 63
第６章 模板施工工艺 79
6.1模板安装 79
6.2模板拆除 81
第７章 模板工程质量要求及预控 83
7.1进场模板材料质量标准 83
7.2模板安装质量要求 83
7.3模板安装质量控制措施 85
7.4模板高支撑架施工要求 87
第８章 安全、文明施工 88
主体结构模板工程专项施工方案
第１章 工程概况
1.1工程概况
2#楼主体共分为A、B、C、D四个区域,建筑物总长度为119米,总宽度为105米,总高度为:23.10米(不含地下室),基础为柱下独立基础和剪力墙墙下条形地梁基础。地下室顶板以下结构类型为独立柱、框剪结构。基础采用柱下独立柱基础和墙下条形基础,独立基础分单个独立柱基础和双联独立柱基础,持力层为坚硬中风化泥岩,基础埋入持力层300㎜左右,建筑结构安全等级为二级。
1#楼分为A、B、C三个区,A区地下一层,地上19层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度为75.850m,B区地下一层,地上15层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度60.250m,C区地下一层,地上19层,框架——剪力墙结构,建筑物总高度75.850m。基础为柱下独立基础和剪力墙下地梁条形基础,地下室外墙厚度为350mm,地下室顶板以下结构为独立柱、框架——剪力墙结构。基础采用柱下独立柱基础和墙下条形基础,独立基础分单个独立柱基础和双联独立柱基础,持力层为坚硬中风化泥岩,基础埋入持力层300㎜左右,建筑结构安全等级为二级。
1.2主要结构参数
2#楼墙体主要为250mm、300mm、350mm三种,柱截面主要有600mm×600mm、600mm×700mm、650mm×700mm;框架梁宽250mm～450mm,梁高400mm～1800mm,最大跨度25m;板厚度为100mm、120mm、150mm、180mm。混凝土强度等级:基础为C30;A区挡墙为C40P6抗渗混凝土,其它各区挡墙为C30P6抗渗混凝土;框架柱:A区-0.05m以下为C40,A区5.05m以下为C35,A区5.05m以上为C30,其余各区框架柱C30;地下室底板C25抗渗混凝土。楼梯、梁、板为C30混凝土。
1#楼墙体厚度主要为250mm、300mm、350mm;框架柱断面有:900×900、800×900、950×950、750×750、600×600、800×800、850×850、700×700、800×850、D900(圆柱);框架梁宽200mm～450mm,梁高300mm～950mm;最大跨度9m;板厚度为120mm、180mm;混凝土强度等级:基础为C40;挡墙为C60抗渗混凝土,抗渗等级P6;剪力墙C35～C60;剪力墙C35～C60;框架柱C35～C60;梁、板C30、C35、C40。
2#楼、1#楼结构钢筋为HPB235、HRB335、HRB400、冷扎带肋钢筋。
本工程特点:构件截面种类复杂、部分梁段跨度大,框架梁和墙体大部份为弧形结构,施工难度较大。
第２章 编制依据
2.1施工图纸
设计院提供的<2#楼结构施工图>、<1#楼结构施工图>。
2.2相关规范、规程及标准
<混凝土结构工程施工及验收规范>(GB50204- )
<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>(JGJ130- )
<建筑结构荷载规范>(GB50009- )
<混凝土结构设计规范>(GB50010- )
<钢结构设计规范>(GB50017- )
<建筑施工手册>(第四版)
<建筑施工计算手册>
<钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程>(JGJ3-91)
<建筑工程施工质量验收统一标准>(GB50300- )
<建筑施工安全技术操作规范>(JG803-91)
<建筑安装工人安全技术操作规程>(JGJ130- )
<混凝土模板用胶合板>(GBT17656- )

第３章 施工总体布署及材料选用
3.1施工总体布署
根据施工组织总设计,分别在2#楼南北两侧、1#楼南北两侧设置木工加工棚,以满足大量模板加工的需要。木工棚场地及半成品堆放场地均采取了地面硬化措施,便于加工模板及堆放半面品模板。加工棚内配置圆盘锯、刨木机等木工专用机具。
3.2模板材料的选用
为保证本工程创立国家鲁班奖,保证主体工程结构达到优良结构,本工程主体结构±0.00m以上采用清水混凝土工艺,因此对模板工艺要求很高。主体结构±0.00m以上主体结构墙、柱、梁采用18mm厚优质竹胶合模板,平板采用18mm厚优质覆膜板。墙、柱、梁模板配制:2#楼配置3层(套);1#楼第5层以下配置3层(套),第5层以上配置5层(套)。墙、柱、梁模板只能摊销3次后报废。平板模板按4次周转摊销使用。主体结构±0.00m以下独立基础、条形基础采用15mm厚木胶合板,墙、柱、梁采用18mm厚木胶合模板。支撑系统采用扣件式钢管脚手架。
2#楼、1#楼圆柱模板采用定型专用模板,每栋楼配置2套定型专用模板。
各种模板材料规格及使用部位详见表3-1、表3-2。
表3-12#楼、1#楼主体结构±0.00m以下模板材料及使用部位
材料名称
规格/型号
使用部位
木胶合板
长×宽×厚:1220mm×2440mm×15mm
独立基础、条形基础
木胶合板
长×宽×厚:1220mm×2440mm×18mm
地下室墙、柱、梁、顶板、楼梯
木方
宽×高:50mm×100mm
基础、地下室
钢管
直径×壁厚:Ф48mm×3.5mm
模板支架、脚手架
对拉螺栓
长度根据实际情况;规格:M12
剪力墙、柱、梁
止水螺栓
长度根据实际情况;规格:M12
地下室挡墙

表3-22#楼、1#楼主体结构±0.00m以上模板材料及使用部位信息表
材料名称
规格/型号
使用部位
竹胶合板
长×宽×厚:1220mm×2440mm×18mm
墙、柱、梁
覆膜板
长×宽×厚:1220mm×2440mm×18mm
现浇板、楼梯
木方
宽×高:50mm×100mm
主体结构
钢管
材质:Q235-A;规格:Ф48mm×3.5mm
主体结构
对拉螺栓
长度根据实际情况:M12
剪力墙、柱、梁、楼梯
第４章 配模设计
4.1挡墙模板
模板面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章),上下层面板竖向拼缝位置应错开,接缝处加设木方背楞,以加强模板整体刚度。次楞(立档)采用50×100mm木方,间距200mm,次楞木方要紧贴面板,并用钢钉钉牢,不得有松动现象。主楞(横挡)采用Ф48×3.5mm双钢管,纵向间距400mm,双钢管的接头位置应错开;穿墙螺栓采用型号为M12止水螺栓,横向间距400mm,纵向间距400mm。墙体模板安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿墙高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。模板设计验算见本方案第5章。挡墙模板安装示意图如下:

4.2剪力墙模板
模板面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章),上下层面板竖向拼缝位置应错开,接缝处加设木方背楞,且长不不应小于400mm,以加强模板整体刚度。次楞(立档)采用50×100mm木方,间距200mm,次楞木方要紧贴面板,并用钢钉钉牢,不得有松动现象。主楞(横挡)采用Ф48×3.5mm双钢管,纵向间距400mm,双钢管的接头位置应错开;穿墙螺栓直径12mm,横向间距400mm,纵向间距400mm。墙体模板安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿墙高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。模板计算见本方案第5章。挡墙模板安装示意图如下:

4.3框架柱模板
按图纸设计断面尺寸配模。0米以上模板面板采用18mm厚优质竹胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,间距不得大于250mm;柱箍采用Ф48×3.5mm双钢管,间距500mm;截面大于700mm的柱必须设置对拉螺栓,对拉螺栓采用型号为M12,在B/H方向各设置一根。螺栓穿直径15mm的PVC导管;柱模板结合满堂脚手架进行加固,安装时应采取临时固定措施,安装完成后结合满堂脚手架加固校正,并沿高度方向均匀部置斜撑三道,斜撑采用Ф48×3.5mm钢管与满堂脚手架交接处采用扣件连接。模板计算见本方案第5章。柱子模板示意图如下:

4.4框架梁模板
模板面板采用18mm厚优质竹胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,梁侧的梁底木方采用垂直于梁截面方向布置,木方间距不得大于250mm;高度大于700mm的梁必须设置M12穿梁螺栓一排,穿梁螺栓从PVC管中穿过,穿梁螺栓水平方向间距400mm;梁高度大于于900时应加设穿梁螺栓至两排以上,穿梁螺栓纵向间距不大于400mm。梁宽大于250mm时设置梁底部支撑(梁底部支撑采用可调撑托),梁底和梁侧支撑顺梁跨度方向间距均为0.5m。在本方案中将分别对门诊楼25m跨梁段(截面450mm×1800mm)、1#楼9米跨梁段(截面450mm×950mm)模板进行验算,详见本方案第5章。梁模板示意图如下:

4.5现浇板模板
顶板底模面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方,间距250mm;托梁采用Ф48×3.5mm钢管;模板支撑系统为满堂脚手架。满堂脚手架立杆间距1.0m,扫地杆离地0.2m,步距1.5m,并按规范要求设置剪刀撑。顶部采用可调撑托支撑。模板计算见本方案第5章。板模板安装示意图如下:

现浇平板模板安装示意图
4.6楼梯模板
顶板底模面板采用18mm厚优质胶合板(各部位使用胶合板类型见本方案第3章);次楞(立档)采用50×100mm木方横向布置,间距不得超过250mm;主楞采用50×100mm木方纵向布置,间距500mm;侧模采用18mm厚木胶合板,侧模上根据设计梯步尺寸均匀开槽,开槽宽度和深度应与踢面挡板尺寸一致。并采用M12对拉螺栓加固。靠墙侧在墙上打入膨胀螺栓,对拉螺栓靠墙侧与膨胀螺栓焊接。支撑系统采用扣件式钢管脚手架,支撑顶部采用可调撑托。楼梯模板安装示意图如下:

楼梯模板安装示意图(一)立面

楼梯模板安装示意图(二)平面
第５章 模板设计验算
5.1墙模板验算
本工程中墙体厚度分为三种,分别为250mm,300mm,350mm。在本计算书中取墙厚350mm,墙高6.2m(地下室挡墙)配模进行验算。根据<建筑施工手册>,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00KN/m2;
5.1.1参数信息
基本参数:
次楞间距(mm):200 穿墙螺栓水平间距(mm):400
主楞间距(mm):400 穿墙螺栓竖向间距(mm):400
对拉螺栓直径(mm):M12
主楞信息:
主楞材料:圆钢管 主楞合并根数:2
直径(mm):48.00 壁厚(mm):4.00
次楞信息:
次楞材料:木方 次楞合并根数:1
宽度(mm):50.00 高度(mm):100.00
面板参数:
面板类型:胶合面板; 面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00 面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):14.00
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50
木方和钢楞:
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):14.00 方木弹性模量E(N/mm2):9000.00
方木抗剪强度设计值fv(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

墙模板计算简图
5.1.2墙模板荷载标准值计算
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:

其中,γ——混凝土的重力密度,取24.000KN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T——混凝土的入模温度,取25.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H——模板计算高度,取6.200m;
β1——外加剂影响修正系数,取1.200;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得46.083KN/m2、148.800KN/m2,取较小值46.083KN/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=46.083KN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2KN/m2。
5.1.3墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图
5.1.3.1抗弯强度验算
弯矩计算公式:M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M——面板计算最大弯矩(N·mm);
l——计算跨度(次楞间距):l=200.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×46.083×0.400×0.900=19.908KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.40×0.90=1.008KN/m;
其中0.90为按<施工手册>取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:M=0.1×19.908×200.02+0.117×1.008×200.02=8.43×104N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中,σ——面板承受的应力(N/mm2);
M——面板计算最大弯矩(N·mm);
W——面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6=400×18.0×18.0/6=2.16×104mm3;
f——面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=14.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:=8.43×104/2.16×104=4.9N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=4.9N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
5.1.3.2抗剪强度验算
计算公式:
其中,V——面板计算最大剪力(N);
l——计算跨度(次楞间距):l=200.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×46.083×0.400×0.900=19.908KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.40×0.90=1.008KN/m;
面板的最大剪力:V=0.6×19.908×200.0+0.617×1.008×200.0=2514.3N;
截面抗剪强度必须满足:τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ——面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——面板计算最大剪力(N):V=2514.3N;
b——构件的截面宽度(mm):b=400mm;
hn——面板厚度(mm):hn=18.0mm;
fv——面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×2514.3/(2×400×18.0)=0.524N/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τ=0.524N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求!
5.1.3.3挠度验算
根据<建筑施工手册>,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:

其中,q——作用在模板上的侧压力线荷载:q=46.08×0.4=18.433N/mm;
l——计算跨度(次楞间距):l=200mm;
E——面板的弹性模量:E=6000N/mm2;
I——面板的截面惯性矩:I=40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大允许挠度值:[V]=0.8mm;
面板的最大挠度计算值:V=0.677×18.43× /(100×6000×1.94×105)=0.171mm;
面板的最大挠度计算值:V=0.171mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.8mm,满足要求!
5.1.4墙模板主次楞的计算
5.1.4.1墙模板次楞计算
次楞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,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6×1=84.33cm3;I=5×10×10×10/12×1=416.67cm4;

次楞计算简图
⑴次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩计算公式:
其中,M——次楞计算最大弯矩(N·mm);
l——计算跨度(主楞间距):l=400.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×46.083×0.200×0.900=9.954KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.20×0.90=0.504KN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩:M=0.1×9.954×400.02+0.117×0.504×400.02=1.69×105N·mm;
次楞的抗弯强度应满足:
其中,σ——次楞承受的应力(N/mm2);
M——次楞计算最大弯矩(N·mm);
W——次楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104;
f——次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=14.000N/mm2;
次楞的最大应力计算值:σ=1.69×105/8.33×104=2N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2;
次楞的最大应力计算值σ=2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
⑵次楞的抗剪强度验算
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——次楞承受的最大剪力;
l——计算跨度(主楞间距):l=400.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×46.083×0.200×0.900/1=9.954KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.20×0.90/1=0.504KN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大剪力:V=0.6×9.954×400.0+0.617×0.504×400.0=2514.3N;
截面抗剪强度必须满足:
其中,τ——次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——次楞计算最大剪力(N):V=2514.3N;
b——次楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;
hn——次楞的截面高度(mm):h0=100.0mm;
fv——次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值:τ=3×2514.3/(2×50.0×100.0)=0.754N/mm2;
次楞截面的受剪应力计算值τ=0.754N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求!
⑶次楞的挠度验算
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。
挠度验算公式如下:

其中,ν——次楞的最大挠度(mm);
q——作用在次楞上的线荷载(KN/m):q=46.08×0.20=9.22KN/m;
l——计算跨度(主楞间距):l=400.0mm;
E——次楞弹性模量(N/mm2):E=9000.00N/mm2;
I——次楞截面惯性矩(mm4),I=4.17×106mm4;
次楞的最大挠度计算值:ν=0.677×9.22/1×4004/(100×9000×4.17×106)=0.043mm;
次楞的最大容许挠度值:[ν]=1.6mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.043mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.6mm,满足要求!
5.1.4.2墙模板主楞计算
主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚4.5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.493×2=8.99cm3; I=10.783×2=21.57cm4; E=206000N/mm2;

主楞计算简图

主楞计算剪力图(KN)

主楞计算弯矩图(KN·m)

主楞计算变形图(mm)
⑴主楞的抗弯强度验算
作用在主楞的荷载:P＝1.2×46.08×0.2×0.4＋1.4×2×0.2×0.4＝4.648KN;
主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=400mm;
强度验算公式:
其中,σ——主楞的最大应力计算值(N/mm2)
M——主楞的最大弯矩(N·mm);M=1.67×105N·mm
W——主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=8.99×103mm3;
f——主楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;
主楞的最大应力计算值:σ=1.67×105/8.99×103=18.6N/mm2;
主楞的最大应力计算值σ=18.6N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!
⑵主楞的抗剪强度验算
主楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ——主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V——主楞计算最大剪力(N):V=2277.3/2=1138.6N;
A——钢管的截面面积(mm2):A=424.115mm2;
fv——主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=120N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值:τ=2×1138.6/424.115=5.369N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值τ=5.369N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2,满足要求!
⑶主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值:ν=0.082mm;
主楞的最大容许挠度值:[ν]=1.6mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0.082mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.6mm,满足要求!
5.1.5穿墙螺栓的计算
计算公式:N<[N]=f×A
其中,N——穿墙螺栓所受的拉力;
A——穿墙螺栓有效面积(mm2);
f——穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:M12;穿墙螺栓有效直径:9.85mm;穿墙螺栓有效面积:A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92KN;
主楞的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,穿墙螺栓所受的最大拉力为:N=4.14KN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=4.136KN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92KN,满足要求!
5.2框架柱模板验算(600×600)
2#楼大部分柱均为600mm×600mm,故此计算书按600mm×600mm柱的配模验算柱模板的可靠性。模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。

柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):600.00;
柱截面高度H(mm):600.00;
柱模板的总计算高度:H=6.00m;
根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00KN/m2;

计算简图
5.2.1参数信息
基本参数:
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0; 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:0; 柱截面高度H方向竖楞数目:4;
柱箍信息:
柱箍材料:钢楞; 截面类型:圆钢管48×4.5;
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):450; 柱箍合并根数:2;
竖楞信息:
竖楞材料:木楞; 竖楞合并根数:2;
宽度(mm):50.00; 高度(mm):100.00;
面板参数:
面板类型:胶合面板; 面板厚度(mm):18.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00; 面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):15.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
木方和钢楞:
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):14.00; 方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;
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;
5.2.2柱模板荷载标准值计算

其中,γ——混凝土的重力密度,取24.000KN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T——混凝土的入模温度,取25.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H——模板计算高度,取6.000m;
β1——外加剂影响修正系数,取1.000;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
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38.403KN/m2、144.000KN/m2,取较小值38.403KN/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=38.403KN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2KN/m2。
5.2.3柱模板面板的计算
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B方向竖楞间距最大,为l=183mm,且竖楞数为4,面板为大于3跨,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。

面板计算简图
5.2.3.1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:

其中,M——面板计算最大弯距(N·mm);
l——计算跨度(竖楞间距):l=184.0mm;
q——作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×38.40×0.45×0.90=18.664KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134KN/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=18.664+1.134=19.798KN/m;
面板的最大弯距:M=0.1×19.798×183×183=6.63×104N.mm;
面板最大应力按下式计算:

其中,σ——面板承受的应力(N/mm2);
M——面板计算最大弯距(N·mm);
W——面板的截面抵抗矩:
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3;
f——面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=15.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:σ=M/W=6.63×104/2.43×104=2.728N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=2.728N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=15N/mm2,满足要求!
5.2.3.2面板抗剪验算
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——面板计算最大剪力(N);
l——计算跨度(竖楞间距):l=184.0mm;
q——作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×38.40×0.45×0.90=18.664KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134KN/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=18.664+1.134=19.798KN/m;
面板的最大剪力:V=0.6×19.798×184.0=2174.805N;
截面抗剪强度必须满足下式:

其中,τ——面板承受的剪应力(N/mm2);
V——面板计算最大剪力(N):V=2174.805N;
b——构件的截面宽度(mm):b=450mm;
hn——面板厚度(mm):hn=18.0mm;
fv——-面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv=15.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:τ=3×2174.805/(2×450×18.0)=0.403N/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=0.403N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
5.2.3.3面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:

其中,q——作用在模板上的侧压力线荷载(KN/m):q=38.40×0.45＝17.28KN/m;
ν——面板最大挠度(mm);
l——计算跨度(竖楞间距):l=184.0mm;
E——面板弹性模量(N/mm2):E=6000.00N/mm2;
I——面板截面的惯性矩(mm4);
I=450×18.0×18.0×18.0/12=2.19×105mm4;
面板最大容许挠度:[V]=183/250=0.732mm;
面板的最大挠度计算值:V=0.677×17.28×184.04/(100×6000.0×2.19×105)=0.100mm;
面板的最大挠度计算值V=0.1mm小于面板最大容许挠度设计值[V]=0.732mm,满足要求!
5.2.4竖楞方木的计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为6.0m,柱箍间距为450mm,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50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=50×100×100/6=84.33cm3;I=50×100×100×100/12=416.67cm4;

竖楞方木计算简图
5.2.4.1抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
其中,M——竖楞计算最大弯距(N·mm);
l——计算跨度(柱箍间距):l=450.0mm;
q——作用在竖楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×38.40×0.18×0.90=7.590KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.18×0.90=0.461KN/m;
q=(7.590+0.461)/2=4.026KN/m;
竖楞的最大弯距:M=0.1×4.026×450.0×450.0=8.15×104N.mm;

其中,σ——竖楞承受的应力(N/mm2);
M——竖楞计算最大弯距(N·mm);
W——竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104;
f——竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=14.000N/mm2;
竖楞的最大应力计算值:σ=M/W=8.15×104/8.33×104=0.978N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=0.978N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
5.2.4.2抗剪验算
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——竖楞计算最大剪力(N);
l——计算跨度(柱箍间距):l=450.0mm;
q——作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×38.40×0.18×0.90=7.590KN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.18×0.90=0.461KN/m;
q=(7.590+0.461)/2=4.026KN/m;
竖楞的最大剪力:V=0.6×4.026×450.0=1086.902N;
截面抗剪强度必须满足下式:

其中,τ——竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V——竖楞计算最大剪力(N):V=1086.902N;
b——竖楞的截面宽度(mm):b=50.0mm;
hn——竖楞的截面高度(mm):hn=100.0mm;
fv——竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:τ=3×1086.902/(2×50.0×100.0)=0.326N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.326N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
5.2.4.3挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:

其中,q——作用在竖楞上的线荷载(KN/m):q=38.40×0.18=7.03KN/m;
ν——竖楞最大挠度(mm);
l——计算跨度(柱箍间距):l=450.0mm;
E——竖楞弹性模量(N/mm2):E=9000.00N/mm2;
I——竖楞截面的惯性矩(mm4),I=4.17×106;
竖楞最大容许挠度:[ν]=450/250=1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值:ν=0.677×7.03×450.04/(100×9000.0×4.17×106)=0.052mm;
竖楞的最大挠度计算值ν=0.052mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=1.8mm,满足要求!
5.2.5B方向柱箍的计算
本算例中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48×3.2;
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
钢柱箍截面抵抗矩:W=5.08cm3; 钢柱箍截面惯性矩:I=12.19cm4;
柱箍为单跨,按集中荷载简支梁计算(附计算简图):

B方向柱箍计算简图
其中P——竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(KN);
P=(1.2×38.4×0.9+1.4×2×0.9)×0.183×0.45/2=1.81KN;

B方向柱箍剪力图(KN)
最大支座力:N=2.717KN;

B方向柱箍弯矩图(KN·m)
最大弯