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(整理)商业高支模专项施工方案

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目 录第一章 编制依据 ................................................................................................. 1

第二章 工程概况及模板设计概况 .............................................................................................. 2 一、 二、

工程概况 ...................................................................................................................... 2 模板设计概况 .............................................................................................................. 2

第三章 本工程高支模范围及编制说明 ...................................................................................... 3 一、 二、

本工程高支模范围 ...................................................................................................... 3 编制说明 ...................................................................................................................... 3

第四章 模板配置及技术要求 ...................................................................................................... 4 一、 二、

模板配置 ...................................................................................................................... 4 模板技术要求 .............................................................................................................. 5

第五章 施工工艺 .......................................................................................................................... 6 一、 二、

模板施工工艺流程 ...................................................................................................... 6 模板施工 ...................................................................................................................... 6

第六章 模板拆除 .......................................................................................................................... 9 一、 二、 三、

柱及边梁模板的拆除 .................................................................................................. 9 梁板模板的拆除 .......................................................................................................... 9 拆模清理、堆码及相关技术要求 .............................................................................. 9

第七章 模板技术措施 ................................................................................................................ 11 一、 二、 三、 四、 五、

验收标准 .................................................................................................................... 11 模板安装注意事项 .................................................................................................... 13 其他注意事项 ............................................................................................................ 13 技术质量措施 ............................................................................................................ 14 材料节约措施: ........................................................................................................ 15

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第八章 安全技术措施 ................................................................................................................ 16 第九章 梁模板(扣件钢管架)计算书 .......................................................................................... 16

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第一章 编制依据

1. ************工程招标文件、投标文件、施工图纸及图纸答疑等; 2. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001); 3. 《钢结构设计规范》(GBJ17-2003); 4. 《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99); 5. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001); 6. 《木结构设计规范》; 7. 《建筑施工手册》第四版; 8. 有关法律、法规、规章、管理文件。

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第二章 工程概况及模板设计概况

一、 工程概况

工程名称:*************工程 工程地点:*******

建设单位:**********房地产开发有限公司 设计单位:*************工程设计有限公司 监理单位:*******工程建设监理有限公司

地勘单位:*******工程勘察设计研究院有限责任公司 施工单位:**********建筑工程有限公司

本工程总建筑面积2505.5㎡,共两层,屋面±0.000=457.800,负二层层高6.0m,该层有10*25*2m的室内游泳池,负一层层高4.0m,屋面回填300厚种植土,外墙为玻璃幕墙、石材、外墙涂料相结合。 二、 模板设计概况 楼层 柱截面 层数 Y:400*1400 最大800*800 负二层 最小500*500 Y:500*1200 最大800*800 负一层 最小500*500 X:500*1200 X:300*700 Y:300*700 X:400*1000 X:250*600 Y:250*600 主梁截面 次梁截面 .................

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第三章 本工程高支模范围及编制说明

一、 本工程高支模范围

1、 地下负二层梁400*1400模板支模高度6.4m;400*1200(400*1000:支撑计算也按400*1200考虑)模板支模高度5.3m;400*800(400*600支撑计算也按400*800考虑)模板支模高度5.7m;

2、 游泳池部分:400*1200(400*1000的支撑计算也按400*1200考虑)模板支模高度7.3m;400*800(400*600的支撑计算也按400*800考虑)模板支模高度7.7m;

二、 编制说明

以上部位高支模,对模板制安、钢筋制绑及砼浇捣具有较高的技术要求,为保证工程质量,避免质量、安全事故的发生,特编制该方案以指导该工程高支模施工安全顺利进行!

模板设计计算部位(取最不利部位、详见高支模计算书):

3、 水平构件梁板计算最大梁截面1轴~7轴交K轴梁板,该处梁为1400*400,此处梁支模高度为6.4米;

4、 400*1200(400*1000的支撑计算也按400*1200考虑)模板支模高度7.3m; 5、 400*800(400*600的支撑计算也按400*800考虑)模板支模高度7.7m;

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第四章 模板配置及技术要求

一、 模板配置

本工程模板模板体系采用木模板、支撑体系采用钢管、扣件支搭设的撑体系,各材料规格如下:

1、 模板:柱墙、梁板、楼梯采用915×1830×18优质双层涂膜胶合九层红板。 2、 木枋:柱墙采用50×100×3000或4000枋材,在50宽面用平刨机刨平;梁板、楼梯采用50×100×2000普通枋材。

3、 钢管、扣件:钢管采用φ48×3.5mm钢管、扣件采用一字扣、十字扣及旋转扣。 4、 高强对拉螺杆:其余柱、墙、梁对拉螺杆采用M12高强对拉螺杆,其最大拉力达到57KN(如下图):

5、 PVC塑料管件:在所有非防水对拉螺杆的两侧模板穿孔的塑料套管上加设PVC塑料胶杯以避免砼漏浆,对所有φ12高强对拉螺杆均加设φ14 PVC塑料套管以利取出高强对拉螺杆进行周转使用(如下图):

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二、 模板技术要求

1、 模板应选择平整度好、表面光滑、自身强度较高,能周转多次而不影响模板表面形状的模板材料。

2、 模板的配设应有设计计算说明书。复杂、特殊部位应有模板翻样大样图。模板的配设应构造简单、装拆方便,便于钢筋的绑扎与安装,符合混凝土的浇筑与养护等工艺要求。

3、 模板的接缝应严密,不得漏浆。做好梁、板的标高控制工作,确保工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。

4、 在模板支设时,应做好模板的放线定位工作,并应有专人进行技术复核,无误后方能开始支模。

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第五章 施工工艺

一、 模板施工工艺流程

1、 各施工段模板施工顺序为:

验收 梁板模板加固 梁板钢筋 柱、墙模板加固 梁板模板 柱、墙钢筋隐蔽 支撑架搭设 柱、墙钢筋连接、绑扎 放线及轴线复核 2、 柱模施工工艺流程:放线→封模板→背枋条→对拉螺栓→背钢管→调垂直及加固; 3、 梁、板模施工工艺流程:放线→搭设支架→支梁底模→支梁侧模→支顶板模。 二、 模板施工  满堂架的搭设

1、 采用钢管满堂脚手架,板底立杆间距控制在1000×900mm,负二层1轴~7轴交E~J轴梁板底立杆间距按1000×900 mm。

2、 设在支架立杆顶部的可调支撑,其外伸长度不得超过200mm,当不满足要时应采取加水平钢管等可靠措施固定。 3、 设置纵横向水平杆,其步距为1.5m。 4、 须设置扫地钢管,其离地距离≤200 mm。

5、 负二层满堂架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。

6、 高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设

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置一道水平剪刀撑。

 柱模支设

1、 采用50×100×4000mm(长)木方、双排φ48×3.5mm钢管、φ12高强对拉螺栓以及蝴蝶卡等组成。

2、 加固参数:木枋间距小于200㎜,双排φ48×3.5mm钢管间距小于500mm、φ12高强对拉螺栓,竖向及水平向间距小于500mm。

3、 相连两板的接缝高低差控制在2mm内,若因模板厚薄不一致,则应统一选材,将少量不规则模板刨平直使用。

4、 柱底外围均用木板钉在楼板上,防止柱底模板移位,上部柱模板用水平钢管箍紧,柱箍间距为50cm一道,且要求柱箍与满堂架连接不少于三道,保证其模板不发生移位或倾斜。

 梁板模板:

1、 梁模板底模采用九夹板,小楞采用50×100mm木方,支柱采用可调节顶托和φ48×3.5钢管配合。

2、 负二层1400、1200、1000mm高的梁板底立杆间距按1000×900 mm,梁跨度方向1000mm,梁侧立杆间距900mm;梁底立杆间距1000mm,用梁顶托回顶;梁高≤800时,梁板底立杆间距按1000×900 mm,梁跨度方向1000mm,梁侧立杆间距600mm;水平杆间距不超过1.5米,梁底木枋间距150mm,竖向钢管之间采用对接扣件进行连接,上面采用顶托找平。板底立杆间距控制在1000×900mm,水平杆间距不超过1.5米,木枋间距300mm,竖向钢管之间采用对接扣件进行连接。

3、 当梁高为1400、1200mm时,加三道对拉穿梁螺栓(Φ12高强螺栓,其最大抗拉力为57KN);当梁高为1000mm、800mm时,加两道对拉穿梁螺栓;当量高<600mm时,不加对拉穿梁螺栓;通过夹具、螺帽与加固肋等连接,螺栓横向间距为600mm。梁底先加工成木板条(块),侧帮则按交叉梁位置留岔口。梁底模起拱按设计要求做。主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱,悬挑梁需在悬臂处起拱3‰。 4、 支撑梁、板模板,具体作法见下图。

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800*400mm的梁的支撑示意图如下:

1400*400mm、1200*400mm、1000*400mm的梁的支撑示意图如下:

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第六章 模板拆除

一、 柱及边梁模板的拆除

1、 柱、梁侧模在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后,即可拆除。 2、 模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板,先模板后角模。

二、 梁板模板的拆除

1、 梁板模板的拆除时间根据所留同条件养护试块的强度来决定。

2、 拆模程序一般为先支的后拆、后支的先拆,先拆非承重部分,后拆承重部分。 3、 梁板底模拟在混凝土浇筑一周后拆除,但应达到设计及有关规范要求,梁底模的拆除须严格按设计及有关规范要求施工,具体的拆模要求详下页附表。

4、 层高超过四米的梁、板、柱模板应搭设设置有防护栏杆的操作平台,在拆除时应逐块拆卸,不得成片松动、撬落或拉倒。

5、 拆卸板模板时,应设临时支撑,防止大片模板坠落,并在拆模区域外设置警示标志。

6、 预应力梁应待施加预应力结束后才进行拆模。 三、 拆模清理、堆码及相关技术要求

1、 严禁未经技术人员通知,不经施工员安排,操作人员随意拆除模板及支撑、加固体系,违者重罚,并追究责任。

2、 拆模时不要用力过猛过急,拆下来的材料要及时运走、清理。

3、 模板拆除出来的模板、木枋、钢管、扣件、顶托、底托、对拉螺杆等应清理、堆码到指定的材料堆放场地,不得乱丢、乱扔。 4、 模板拆除后应将现场垃圾清理干净。

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模板拆除对砼强度要求表

结构类型 板 梁、拱、壳 悬臂构件 结构跨度(m) ≤2 >2,≤8 >8 ≤8 >8 —— 按设计的混凝土强度标准值百分率计(%) 50 75 100 75 100 100 .................

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第七章 模板技术措施

一、 验收标准

模板质量必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)及相关规范要求。即\"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载\"。  主控项目

1、 安装现浇结构的上层模板及其支架时,下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。 2、 在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。  一般项目

1、 模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积

水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;

2、对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。

3、固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合下表的规定。

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 模板垂直度控制

1、

对模板垂直度严格控制,在模板安装就位前,必须对每一块模板线进行复测,

无误后,方可模板安装。 2、

模板拼装配合,工长及质检员逐一检查模板垂直度,确保垂直度不超过3mm,

平整度不超过2mm; 3、

模板就位前,检查顶模棍位置、间距是否满足要求。

顶板模板标高控制

每层顶板抄测标高控制点,测量抄出混凝土墙上的500线,根据层高2800mm及板厚,沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。 模板的变形控制

4、

墙模支设前,竖向梯子筋上,焊接顶模棍(墙厚每边减少1mm)。

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5、

浇筑混凝土时,做分层尺竿,并配好照明,分层浇筑,层高控制在500以内,

严防振捣不实或过振,使模板变形。 6、 7、 8、 9、

门窗洞口处对称下混凝土;

模板支立后,拉水平、竖向通线,保证混凝土浇筑时易观察模板变形,跑位; 浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动; 模板支立完毕后,禁止模板与脚手架拉结。

二、 模板安装注意事项

1、 模板的拼缝、接头: 模板拼缝、接头不密实时,用塑料密封条堵塞。 2、 清扫口的留置: 楼梯模板清扫口留在平台梁下口,清扫口50×100 洞,以便用

空压机清扫模内的杂物,清理干净后,用木胶合板背订木方固定。

3、 跨度小于4m 不考虑,4~6m 的板起拱10mm;跨度大于6m 的板起拱15mm。 4、 与安装配合:合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合,合模通知书发放后

方可合模。

5、 混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次

浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。

6、 为提高模板周转、安装效率,事先按工程轴线位置、尺寸将模板编号,以便定

位使用。拆除后的模板按编号整理、堆放。安装操作人员应采取定段、定编号负责制。

三、 其他注意事项

在模板工程施工过程上中,严格按照模板工程质量控制程序施工,另外对于一些质量通病制定预防措施,防患于未然,以保证模板工程的施工质量。严格执行交底制度,操作前必须有单项的施工方案和给施工队伍的书面形式的技术交底。

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1、 胶合板选统一规格,面板平整光洁、防水性能好的。

2、 进场木方先压刨平直统一尺寸,并码放整齐,木方下口要垫平。 3、 模板配板后四边弹线刨平,以保证墙体、柱子、楼板阳角顺直。

4、 墙模板安装基层找平,并粘贴海绵条,模板下端与事先做好的定位基准靠紧,以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆,在外墙继续安装模板前,要设置模板支撑垫带,并校正其平直。

5、 墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。内墙穿墙螺栓套硬塑料管,塑料管长度比墙厚少2~3mm。

6、 门窗洞口模板制作尺寸要求准确,校正阳角方正后加固,固定,对角用木条拉上以防止变形。

7、 沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑,板下按照10~15米设置剪刀撑,有梁板下还应在梁下增设一道剪刀撑,剪刀撑的倾角应在45~60°之间。

四、 技术质量措施

1、 支顶板前放线工应提供模板标高控制线,支顶板后质检员应检查标高,确保准确无误。

2、 确保墙体平整度,一定按模板设计进行模板加工并验收,施工中正常拆模、吊运,保证模板不变形。

3、 杜绝模板接缝漏浆,模板与模板间拼缝、模板与阴角拼缝均采用企口拼缝。框架柱阳角、墙体阳角多层板硬拼处及梁的阴、阳角的模板拼缝处贴1cm×1cm 海绵条。在门窗洞口模板两侧贴3cm 宽1cm 厚海绵条。

4、 杜绝层间交接处错台,要求墙体模板垂直控制在2mm 以内。为防止混凝土接槎处漏浆,在墙模根部、顶模侧面、框架柱上口贴1cm×1cm 海棉条,海绵条贴在模板上,不能贴在混凝土表面上。

5、 解决门窗口砼掉角问题,拆模时注意保护,拆模后在阳角处加设塑料扣角。

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6、 加强模板清理,杜绝粘模现象,用扁铲清理模板板面,铲掉砼残渣,用滚刷涂刷油质脱膜剂,用抹布将板面的附油擦净。

7、 针对模板工程出现的问题及时分析原因,采取改进措施。

8、 所有预留洞、预埋件均需按要求留设,并在合模前与水电队配合核对。 9、 模板支搭完毕后,要进行预检,经监理签认合格后方可进行下道工序。浇筑混凝土时,需有木工专门负责看管模板。

五、 材料节约措施:

1、 施工中严格按照方案制定的流水段施工,加快模板周转、节约模板。 2、 施工前根据配料单集中配料,长料长配,短料短配,避免长料短用,优材劣用,合理地利用木材、多层板、钢管支撑。

3、 控制拆模时间,以提高支撑及模板的周转次数。

4、 材料、架木具进场后严格按照平面布置图中规定的位置存放,不得随意乱堆乱放,并挂牌指定专人负责管理。

5、 材料、架木具分品种、规格和按不同要求码放整齐,不得超高,不得混串,应下垫的料具,下垫高度不得低于10cm。

6、 现场材料按其不同要求采取防雨、防潮、防晒、防火、防爆、防冻、防损坏措施,不得无防护或降低防护标准。

7、 现场废料应及时归堆、分拣、回收;不得与施工垃圾和废弃物混放;报废材料要挂报废牌标识。

8、 施工现场各项管理、严格依照ISO9002 的管理程序进行,加强材料内业台帐管理,提高文明施工管理水平。

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第八章 安全技术措施

1、 所有施工人员必须戴好安全帽并系好帽带。

2、 在基坑周边坡面上下时应走上人跑梯,不得沿坡面上下,并不得在上人爬梯上嘻笑打闹。

3、 浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。

4、 木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm 或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。

5、 在电梯间进行模板施工作业时,必须层层搭设安全防护平台。因混凝土侧压力既受温度影响,又受浇筑速度影响,因此当夏季施工温度较高时,可适当增大混凝土浇筑速度,秋冬季施工温度降低混凝土浇筑速度也要适当降低。 6、 施工中不得乱扔垃圾、杂物。

7、 操作工人连续工作时间不得超过12个小时,即禁止操作工人疲劳作业。 8、 临边洞口注意防护,禁止嘻笑打闹!

9、 不得破坏施工现场及办公区域的设备、设施、电缆电线及安全施工设施。 10、 11、 12、

模板拆除时应拆下的模板钉尖朝下,避免钉尖扎脚伤人

施工中做到三不伤害,即不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。 其它未涉及的安全事宜严格按照《建筑施工安全操作规程》有关条款执行。

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第九章 梁模板(扣件钢管架)计算书

一、 梁400*1400模板计算书

(一)、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.40; 梁截面高度 D(m):1.40 混凝土板厚度(mm):100.00; 立杆梁跨度方向间距La(m):1.00;

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立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 立杆步距h(m):1.50;

梁支撑架搭设高度H(m):5.10; 梁两侧立柱间距(m):0.90;

承重架支设:1根承重立杆,钢管支撑垂直梁截面; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.90; 采用的钢管类型为Φ48×3.5;

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; 2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35; 钢筋自重(kN/m3):1.00;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0; 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):1.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):1.0 3.材料参数 木材品种:柏木;

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; 面板类型:胶合面板;

面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;

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面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数:6; 面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500; 次楞根数:6;

穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓竖向根数:3;

穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,400mm,400mm; 穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;

次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm; (二)、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载

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:

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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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m; 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。

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 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/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。

次楞(内龙骨)的根数为6根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

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其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);

W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50×1.8×1.8/6=27cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×1×0.9=0.63kN/m; q = q1+q2 = 9.720+0.630 = 10.350 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 260mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×10.35×2602 = 7.00×104N.mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 7.00×104 / 2.70×104=2.591N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.591N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.5 = 9N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 260mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;

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面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9×2604/(100×9500×2.43×105) = 0.121 mm; 面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =260/250 = 1.04mm;

面板的最大挠度计算值 ω =0.121mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=1.04mm,满足要求!

(四)、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算

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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 50×1002×1/6 = 83.33cm3; I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4;

内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N.mm);

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W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×1×0.9)×0.26=5.38kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×5.38×500.002= 1.35×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×5.382×0.5=2.96 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.35×105/8.33×104 = 1.615 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.615 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.26= 4.68 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4;

内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×4.68×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.024 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ω] = 500/250=2mm;

内楞的最大挠度计算值 ω=0.024mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足

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要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.96kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。

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48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 20.4cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 48.8cm4;

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN.m)

外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算

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其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 1.006 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1.01×106/2.04×104 = 49.335 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =49.335N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.556 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/400=1mm;

外楞的最大挠度计算值 ω =0.556mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1mm,满足要求!

(五)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;

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查表得:

穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.5×0.5 =4.5 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.5kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!

(六)、梁底模板计算

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 = 1000×18×18/6 = 5.40×104mm3; I = 1000×18×18×18/12 = 4.86×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

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其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.00)×1.00×1.40×0.90=37.80kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×1.00×1.00×0.90=1.26kN/m;

q = q1 + q2 + q3=37.80+0.38+1.26=39.44kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×39.438×0.082=0.025kN.m; σ =0.025×106/5.40×104=0.467N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =0.467 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

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:

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其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.00)×1.400+0.35)×1.00= 35.35KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =80.00/250 = 0.320mm;

面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×35.35×804/(100×9500×4.86×105)=0.002mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.002mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 80 / 250 = 0.32mm,满足要求!

(七)、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。

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.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1)×1.4×0.08=2.8 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.08×(2×1.4+0.4)/ 0.4=0.224 kN/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/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2+1)×0.08=0.24 kN/m; 2.钢管的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×2.8+1.2×0.224=3.629 kN/m;

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活荷载设计值 P = 1.4×0.24=0.336 kN/m;

钢管计算简图 钢管按照三跨连续梁计算。

本算例中,钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.08cm3 I=12.19cm4 钢管强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 3.629+0.336=3.965 kN/m; 最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×3.965×1×1= 0.396 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.396×106/5080 = 78.047 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

钢管的最大应力计算值 78.047 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

钢管抗剪验算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

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其中最大剪力: V = 0.6×3.629×1 = 2.177 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 4.000 mm2;

钢管受剪应力计算值 τ =2×2177.280/4.000 = 8.905 N/mm2; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2;

钢管的受剪应力计算值 8.905 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求!

钢管挠度验算:

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:

q = 2.800 + 0.224 = 3.024 kN/m;

钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×3.024×10004 /(100×206000×12.19×104)=0.815mm;

钢管的最大允许挠度 [ω]=1.000×1000/250=4.000 mm;

钢管的最大挠度计算值 ω= 0.815 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=4 mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1 = (24.000+1.000)×1.400= 35.000 kN/m2;

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(2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2;

(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/m2): q3= (2.000+1.000)=3.000 kN/m2;

q = 1.2×(35.000 + 0.350 )+ 1.4×3.000 = 46.620 kN/m2;

梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

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支撑钢管变形图(mm)

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=1.024 kN,中间支座最大反力Rmax=12.775; 最大弯矩 Mmax=0.626 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.143 mm;

支撑钢管的最大应力 σ=0.626×106/5080=123.287 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 123.287 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!

(八)、梁底纵向钢管计算

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 。

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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): R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=12.775 kN; (十)、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =1.024 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×5.1=0.79 kN;

楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.90/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.35=0.294 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(0.90/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.100×(1.00+24.00)=2.100 kN;

N =1.024+0.79+0.294+2.1=4.209 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;

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σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4208.535/(0.207×4) = 41.577 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 41.577 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.004 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.004×(1.5+0.1×2) = 1.992 m; Lo/i = 1991.836 / 15.8 = 126 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.417 ;

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钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4208.535/(0.417×4) = 20.639 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 20.639 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =12.775 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(5.1-1.4)=0.79 kN; N =12.775+0.79=18.348 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.167×1.7×1.5 = 2.976 m; Lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;

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由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=18348.318/(0.203×4) = 184.838 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 184.838 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.004 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.004×(1.5+0.1×2) = 1.992 m; Lo/i = 1991.836 / 15.8 = 126 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.417 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=18348.318/(0.417×4) = .981 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = .981 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

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(十一)、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]: 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求:

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计:

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计:

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设

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竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计:

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计:

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求:

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求:

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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二、梁1200*400模板(扣件钢管架)计算书

(一)、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.40; 梁截面高度 D(m):1.20 混凝土板厚度(mm):100.00; 立杆梁跨度方向间距La(m):1.00;

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 立杆步距h(m):1.50;

梁支撑架搭设高度H(m):7.30;

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梁两侧立柱间距(m):0.90;

承重架支设:1根承重立杆,钢管支撑垂直梁截面; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.90; 采用的钢管类型为Φ48×3.5;

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; 2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35; 钢筋自重(kN/m3):1.00;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0; 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):1.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):1.0 3.材料参数 木材品种:柏木;

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; 面板类型:胶合面板;

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; 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数:6;

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面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500; 次楞根数:6;

穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓竖向根数:3;

穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,400mm,400mm; 穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;

次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm; (二)、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载

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:

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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

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T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m; 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。

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 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/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。

次楞(内龙骨)的根数为6根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);

W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50×1.8×1.8/6=27cm3;

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[f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×1×0.9=0.63kN/m; q = q1+q2 = 9.720+0.630 = 10.350 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 220mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×10.35×2202 = 5.01×104N.mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 5.01×104 / 2.70×104=1.855N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =1.855N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.5 = 9N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 220mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;

面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9×2204/(100×9500×2.43×105) = 0.062 mm; 面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =220/250 = 0.88mm;

面板的最大挠度计算值 ω =0.062mm 小于 面板的最大容许挠度值

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[ω]=0.88mm,满足要求!

(四)、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算

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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 50×1002×1/6 = 83.33cm3; I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4;

内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N.mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

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其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×1×0.9)×0.22=4.55kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×4.55×500.002= 1.14×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×4.554×0.5=2.505 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.14×105/8.33×104 = 1.366 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.366 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.22= 3.96 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4;

内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×3.96×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.02 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ω] = 500/250=2mm;

内楞的最大挠度计算值 ω=0.02mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.505kN,按照集中荷载作

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用下的连续梁计算。

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48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 20.4cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 48.8cm4;

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN.m)

外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算

其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2)

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M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.501 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 5.01×105/2.04×104 = 24.556 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =24.556N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.149 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/400=1mm;

外楞的最大挠度计算值 ω =0.149mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1mm,满足要求!

(五)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

穿梁螺栓的直径: 12 mm;

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穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.5×0.4 =3.6 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.6kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!

(六)、梁底模板计算

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 = 1000×18×18/6 = 5.40×104mm3; I = 1000×18×18×18/12 = 4.86×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);

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M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.00)×1.00×1.20×0.90=32.40kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×1.00×1.00×0.90=1.26kN/m;

q = q1 + q2 + q3=32.40+0.38+1.26=34.04kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×34.038×0.082=0.022kN.m; σ =0.022×106/5.40×104=0.403N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =0.403 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

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:

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.00)×1.200+0.35)×1.00= 30.35KN/m;

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l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =80.00/250 = 0.320mm;

面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×30.35×804/(100×9500×4.86×105)=0.002mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.002mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 80 / 250 = 0.32mm,满足要求!

(七)、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。

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.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1)×1.2×0.08=2.4 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.08×(2×1.2+0.4)/ 0.4=0.196 kN/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/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2+1)×0.08=0.24 kN/m; 2.钢管的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×2.4+1.2×0.196=3.115 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×0.24=0.336 kN/m;

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钢管计算简图 钢管按照三跨连续梁计算。

本算例中,钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.08cm3 I=12.19cm4 钢管强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 3.115+0.336=3.451 kN/m; 最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×3.451×1×1= 0.345 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.345×106/5080 = 67.937 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

钢管的最大应力计算值 67.937 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

钢管抗剪验算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

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其中最大剪力: V = 0.6×3.115×1 = 1.869 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 4.000 mm2;

钢管受剪应力计算值 τ =2×1869.120/4.000 = 7.5 N/mm2; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2;

钢管的受剪应力计算值 7.5 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求!

钢管挠度验算:

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:

q = 2.400 + 0.196 = 2.596 kN/m;

钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×2.596×10004 /(100×206000×12.19×104)=0.7mm; 钢管的最大允许挠度 [ω]=1.000×1000/250=4.000 mm;

钢管的最大挠度计算值 ω= 0.7 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=4 mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1 = (24.000+1.000)×1.200= 30.000 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2):

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q2 = 0.350 kN/m2;

(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/m2): q3= (2.000+1.000)=3.000 kN/m2;

q = 1.2×(30.000 + 0.350 )+ 1.4×3.000 = 40.620 kN/m2;

梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

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支撑钢管变形图(mm)

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. kN,中间支座最大反力Rmax=12.475; 最大弯矩 Mmax=0.545 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.125 mm;

支撑钢管的最大应力 σ=0.545×106/5080=107.278 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 107.278 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!

(八)、梁底纵向钢管计算

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 。

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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): R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=12.475 kN; (十)、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =0. kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×7.3=1.131 kN;

楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.90/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.35=0.294 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(0.90/2+(0.90-0.40)/2)×1.00×0.100×(1.00+24.00)=2.100 kN;

N =0.+1.131+0.294+2.1=4.415 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;

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σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4415.412/(0.207×4) = 43.621 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 43.621 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.012 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.012×(1.5+0.1×2) = 2.008 m; Lo/i = 2007.707 / 15.8 = 127 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.412 ;

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钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4415.412/(0.412×4) = 21.916 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 21.916 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =12.475 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(7.3-1.2)=1.131 kN; N =12.475+1.131=16.42 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.167 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.167×1.7×1.5 = 2.976 m; Lo/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;

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由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=120.02/(0.203×4) = 165.413 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 165.413 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.012 ; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.012×(1.5+0.1×2) = 2.008 m; Lo/i = 2007.707 / 15.8 = 127 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.412 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=120.02/(0.412×4) = 81.502 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 81.502 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

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以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 (十一)、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]: 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求:

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计:

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计:

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

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c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计:

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计:

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求:

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求:

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

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c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。 三、梁800*400模板(扣件钢管架)计算书

(一)、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.40; 梁截面高度 D(m):0.80 混凝土板厚度(mm):100.00; 立杆梁跨度方向间距La(m):0.90;

立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 立杆步距h(m):1.50;

梁支撑架搭设高度H(m):7.70; 梁两侧立柱间距(m):0.60;

承重架支设:无承重立杆,钢管支撑垂直梁截面; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;

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采用的钢管类型为Φ48×3.5;

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; 2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35; 钢筋自重(kN/m3):1.00;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0; 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):1.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):1.0 3.材料参数 木材品种:柏木;

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; 面板类型:胶合面板;

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; 4.梁底模板参数 梁底纵向支撑根数:6; 面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500;

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次楞根数:4;

穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓竖向根数:2;

穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,400mm; 穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;

次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm; (二)、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载

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:

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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;

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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。

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 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/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。

次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);

W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50×1.8×1.8/6=27cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

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其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×1×0.9=0.63kN/m; q = q1+q2 = 9.720+0.630 = 10.350 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 233.33mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×10.35×233.3332 = 5.×104N.mm;

经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 5.×104 / 2.70×104=2.087N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =2.087N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.5 = 9N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 233.33mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4;

面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9×233.334/(100×9500×2.43×105) = 0.078 mm;

面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =233.333/250 = 0.933mm; 面板的最大挠度计算值 ω =0.078mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.933mm,满足要求!

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(四)、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算

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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 50×1002×1/6 = 83.33cm3; I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4;

内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N.mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

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其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×1×0.9)×0.233=4.83kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×4.83×500.002= 1.21×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×4.83×0.5=2.657 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.21×105/8.33×104 = 1.449 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.449 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.23= 4.20 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4;

内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×4.2×5004/(100×10000×8.33×106) = 0.021 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ω] = 500/250=2mm;

内楞的最大挠度计算值 ω=0.021mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2mm,满足要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.657kN,按照集中荷载作

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用下的连续梁计算。

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48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN.m)

外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算

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其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.531 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 5.31×105/1.02×104 = 52.293 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =52.293N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.369 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/400=1mm;

外楞的最大挠度计算值 ω =0.369mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1mm,满足要求!

(五)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

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穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.5×0.4 =3.6 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.6kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!

(六)、梁底模板计算

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 = 900×18×18/6 = 4.86×104mm3; I = 900×18×18×18/12 = 4.37×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

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其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.00)×0.90×0.80×0.90=19.44kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×0.90×0.90=0.34kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×1.00×0.90×0.90=1.13kN/m;

q = q1 + q2 + q3=19.44+0.34+1.13=20.91kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×20.914×0.082=0.013kN.m; σ =0.013×106/4.86×104=0.275N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =0.275 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

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:

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其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.00)×0.800+0.35)×0.90= 18.32KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =80.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =80.00/250 = 0.320mm;

面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×18.315×804/(100×9500×4.37×105)=0.001mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.001mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 80 / 250 = 0.32mm,满足要求!

(七)、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用钢管。

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.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1)×0.8×0.08=1.6 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.08×(2×0.8+0.4)/ 0.4=0.14 kN/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/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2+1)×0.08=0.24 kN/m; 2.钢管的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×1.6+1.2×0.14=2.088 kN/m;

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活荷载设计值 P = 1.4×0.24=0.336 kN/m;

钢管计算简图 钢管按照三跨连续梁计算。

本算例中,钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.08cm3 I=12.19cm4 钢管强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 2.088+0.336=2.424 kN/m;

最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×2.424×0.9×0.9= 0.196 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.196×106/5080 = 38.65 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;

钢管的最大应力计算值 38.65 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

钢管抗剪验算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

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其中最大剪力: V = 0.6×2.088×0.9 = 1.128 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 4.000 mm2;

钢管受剪应力计算值 τ =2×1127.520/4.000 = 4.612 N/mm2; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2;

钢管的受剪应力计算值 4.612 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求!

钢管挠度验算:

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:

q = 1.600 + 0.140 = 1.740 kN/m;

钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×1.74×9004 /(100×206000×12.19×104)=0.308mm; 钢管的最大允许挠度 [ω]=0.900×1000/250=3.600 mm;

钢管的最大挠度计算值 ω= 0.308 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=3.6 mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1 = (24.000+1.000)×0.800= 20.000 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2):

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q2 = 0.350 kN/m2;

(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/m2): q3= (2.000+1.000)=3.000 kN/m2;

q = 1.2×(20.000 + 0.350 )+ 1.4×3.000 = 28.620 kN/m2;

梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

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支撑钢管变形图(mm)

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=5.454 kN; 最大弯矩 Mmax=1.04 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=1.535 mm;

支撑钢管的最大应力 σ=1.04×106/5080=204.715 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 204.715 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!

(八)、梁底纵向钢管计算

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

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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): R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=5.454 kN; R < 12.80 kN,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: 立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =5.454 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×7.7=1.193 kN;

楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×0.90×0.35=0.227 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×0.90×0.100×(1.00+24.00)=1.620 kN;

N =5.454+1.193+0.227+1.62=8.494 kN;

φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到;

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i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=8493.684/(0.207×4) = 83.911 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 83.911 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)

k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.013 ; 上式的计算结果:

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立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.013×(1.5+0.1×2) = 2.01 m; Lo/i = 2009.691 / 15.8 = 127 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.412 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=8493.684/(0.412×4) = 42.159 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 42.159 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

(十一)、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]: 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容 1.模板支架的构造要求:

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

2.立杆步距的设计:

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。 3.整体性构造层的设计:

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置 斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

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c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。 4.剪刀撑的设计:

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。 5.顶部支撑点的设计:

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求:

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。 7.施工使用的要求:

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

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c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

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