高支模施工工法.pdf
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1、. . 房屋建筑大跨度梁板高支模施工工法 文建生 一、 前言 随着工业与民用建筑向大跨度、高空间、新型结构方向发展,房 屋建筑的设计形式和结构上涌现了许多大跨度、高空间梁板的范例, 这无疑对施工提出了更高的要求。且近年来,建筑施工出现模板支架 失稳坍塌事故频繁, 尤其是房屋建筑大跨度梁板高支模施工,导致群 死群伤的事故发生。同时,大跨度高支模施工的工程质量控制不佳, 常发生起拱不到位或过高下不来的现象,直接改变结构的受力状态; 或出现梁板裂纹超标、 裂缝贯通等质量问题。 这方面引起了国家建设 行政管理部门的高度重视,为此,在国家颁发的建筑工程安全生产 管理条例中规定,高支模施工专项设计方案必须
2、通过专家论证审定, 方可实施。 中铁一局建筑安装工程有限公司,经过近三年来高支模施工经验 的积累与总结,形成了房屋建筑大跨度梁板高支模的施工工法。 二、工法特点 1、高支模施工,各工序均属于高处作业,危险因素多。且建筑 施工属三危行业之一, 而高支模施工含建筑施工五大类事故中的“高 处坠落、物体打击、坍塌”等易发事故隐患,安全防护措施在本工法 中显得尤为重要。 2、高支模下部的架体搭设,是以一个整体临时性的结构受力体 系进行设计并验算。 其整体稳定性、 整体刚度和抗倾覆性能是否能够 满足施工要求,是本工法的设计关键点。 . . 三、适用范围 房屋建筑大跨度梁板高支模施工工法,适用于工业、 民用
3、建筑中 各类高度超过 4.5m的大跨度现浇构件模板安装及脚手架支撑施工。 四、施工工艺 (一)施工工艺流程 1、框架梁模板设计验算: 梁底(侧)模设计梁底(侧)模承受荷载计算 梁底(侧)模抗弯强度验算梁底(侧)模抗剪强度验算 梁底(侧)模挠度验算。 2、脚手架支撑设计验算: 脚手架支撑设计纵、横水平杆构件的抗弯强度计算 连接扣件验算立杆稳定性验算 立杆地基承载力计算。 3、脚手架支撑搭设工序: 地基处理抄平控制标高搭设立杆立辅助斜撑设置扫地杆 搭设纵(横)向水平杆 拆辅助斜撑 搭设上一层架体 搭设立面(水平)剪刀撑 安装可调顶托 验收脚手架支撑 安装模板。 4、高支模梁板的模板安装工序: 脚手
4、架支撑验收合格安装墙柱与梁板的连接模安装梁底模 安装板底模绑扎梁筋并验收安装梁侧模绑扎板筋并验收。 (二)高支模设计原理 高支模设计, 梁板的底模、 大小楞木等均属于受弯构件,该处模 板按连续梁设计验算。 当模板构件的跨数超过3 跨时,按三等跨连续 梁计算。脚手架支撑的承载能力按概率极限状态设计法的要求,采用 . . 分项系数设计表达式进行设计验算。 (三)高支模设计验算 现以大跨度结构梁的高支模进行模板与脚手架支撑验算。梁、 板下纵横楞均采用木方和钢管组合使用。 DABC 123 框架梁模板结构计算简图 1、2、3- 跨度编号; L- 楞木间距(框架梁模板的跨) 根据木结构设计规范规定,对于
5、露天结构、临时性结构及湿 材等因素,设计值应调整。弹性模量乘以 0.85,临时性结构乘以 1.3 , 湿材抗弯强度、弹性模量降低0.9 。分别调整后计算出松木的抗弯设 计强度值?W和抗剪设计强度值?v。 1、底模验算 A、荷载:恒荷载(模板自重+砼自重+钢筋自重) +活荷载 振捣 砼时产生的荷载为2 kN/m 2 + 施工荷载 1 kN/m2(人员,设备自重) + 倾倒砼荷载 2 kN/m 2 。 将面荷载转换为线荷载 :q=q10.9( 折减系数 ) q1=(恒荷载 1+活荷载 2)梁宽 ( 其中: 系数1为 1.2 ,2为 1.4) B、最大弯矩在 B、C支座,抗弯承载力验算: 根据相关规
6、定,按三等跨连梁进行内力计算,根据第三版建筑 施工手册“施工常用结构计算”中结构静力计算表查出:弯矩系数 Km 、剪力系数Kv、挠度系数 Kw等数值(按最不利荷载分布考虑) 。 则:MB=MC=Km q 2 。应满足: =M/W=M/ (bh 2/6 )? W . . C、最大剪应力发生B支座左侧、 C支座右侧,抗剪强度验算: VB 左=Kvq。剪应力应满足: =3VB左/2bh?v D、最大挠度发生在第1、3 跨的跨中,挠度验算: 为了安全起见,荷载仍取q1,同时,施工规范围规定:结构最大 挠度 =L/400 (L 系模板的计算跨度),刚度 I=bh 3/12 。 则挠度应满足: W1=W3
7、=Kw q1 L 4/(100EI) 2、侧模验算 A、荷载:砼侧压力按下列二式计算,并取小值: 式一: F=CH 式二:F=0.22C t012V 1/2 式中: 砼自重 C取 24KN/m 3; H 为浇筑高度取 3m ; t 0=200/ (T+15) (T为砼浇筑的温度);V为砼浇筑速度; 1为外加剂影响修正系数, 不掺外加剂时取1.0 ,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2 ;2为砼坍 落度影响修正系数。 有效压头 h=F/25,当梁模板高 Hh 时,根据荷载组合规定,梁 侧模在有效压头高度之内还应叠加由振捣砼和倾倒砼产生的荷载 4kN/m 2。 将面荷载转换为线荷载 :q=q10.9(
8、 折减系数 ) q1=(恒荷载 1+活荷载 2)立挡间距 ( 其中: 系数1为 1.2 ,2为 1.4 ,立挡间距按 900mm 考虑) B、抗弯强度、抗剪强度、承载力、挠度验算公式同梁底模计算 模式(略)。 C、楞木间距,按面板刚度和抗弯承载力要求进行确定。 按面板刚度要求: q L= F0.9( 折减系数 ) Kw q L L4/(100EI)=L/400 则 L L=(0.25EI)/( Kw q L)1/3 按面板抗弯强度要求 : KmqL 2= ?m W 抗= ?m bh 2/(6L) . . 则:L= ?m bh 2/(6Kmq) 1/3 取两者计算结果的最小值。 D、侧模对拉螺栓
9、布置和验算 根据选用的对拉螺栓查表得出内径和净面积。则:每根螺栓可承 受的拉力为净面积215。框架梁侧模所受荷载为F。 N FA A=a 2 则螺栓间距 a = (N/ F ) 为了确保安全和施工简便, 梁最下两排对拉螺栓采用比验算大一 型号的对拉螺栓,螺栓间距取小于计算结果的整值。 3、脚手架支撑设计与验算 A、梁下纵向大横杆验算 梁下钢管立柱应设计并明确出横方向间距和纵向间距(该纵向间 距为大横杆的计算跨径, 恒荷载与活荷载, 均同于上述梁底模荷载的 计算。面荷载转换为线荷载:g=g10.9( 折减系数 ) g1=(恒荷载 1+活荷载 2) b (其中:b 为横方向间距,系数 1为 1.2
10、,2为 1.4,) g L 2 抗弯强度应满足:=?1.5 10 W (其中: W为钢管截面模量, ?为钢管抗弯强度设计值,1.5 为考 虑双钢管共同作用时的系数) g L 4 抗弯刚度应满足:f= 3mm 150EI (其中: E为钢管弹性模量, I 为惯性矩) B、立杆计算 根据设计的立杆横向间距、纵向间距,计算出每区格面积=横向 . . 间距纵向间距。则每根立杆承受的荷载N=F= (梁底模的恒荷载 +活 荷载)每区格面积。 并根据设计的横杆步距, 确定出钢管的长细比。 L 钢管长细比= (?为钢管截面回转半径) ? 根据计算出的数值,查表得出受压钢管的稳定系数。 N = A?k, (k
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