模板工程施工组织设计工程概况:本工程为和顺嘉园小区二期商业楼,建设地点阜康市区,建设单位阜康市康正房地产开发有限公司,该建筑的主要功能为商用楼。本工程1#建筑面积4169.27㎡,建筑基底面积941.02.建筑层数:地下一层,地上四层,建筑高度18.95米,2#楼总建筑面积4165.01㎡,建筑基底面积853.64㎡,建筑层数:地下一层,地上四层,建筑高度18.95m,3#楼总建筑面积5874.74㎡,建筑基底面积962.03㎡,建筑层数:地下一层,地上五层,建筑高度21.60m,4#楼总建筑面积4883.21㎡,建筑基底面积996.56㎡,建筑层数:地下一层,地上四层,建筑高度18m,3.建筑结构形式为框架结构,建筑类别为三级,设计使用年限为50年,抗震设防热度为7度。4.耐火等级为地下部分耐火等级为一级;地上为二级。二、施工要求1、确保模板在使用周期内安全、稳定、牢靠。2、模板在搭设及拆除过程中要符合工程施工进度要求。3、模板施工前对施工人员进行技术交底。严禁盲目施工。三、技术保证条件1、安全网络2、模板的搭设和拆除需严格执行该《专项施工方案》。板模板(扣件钢管架支撑)计算书计算依据:《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)一、参数信息1.模板构造及支撑参数(一)构造参数楼层高度(m)3.9结构表面要求隐藏楼板厚度(mm)160立杆步距(m)1.74立杆纵向间距(m)1立杆横向间距(m)0.8(二)支撑参数板底支撑钢管(mm)Φ48×3.5钢管钢材品种钢材Q235钢(>16-40)钢管弹性模量(N/mm2)206000钢管屈服强度(N/mm2)235钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值(N/mm2)205钢管抗剪强度设计值(N/mm2)120钢管端面承压强度设计值(N/mm2)3252.荷载参数新浇筑砼自重标准值(kN/m3)24钢筋自重标准值(kN/m3)1.1板底模板自重标准值(kN/m2)0.253.板底模板参数搭设形式为:1层梁扣件承重;面板材料模板宽300面板厚2.30钢面板面板厚度(mm)2.3抗弯设计值(N/mm2)205弹性模量(N/mm2)2060004.地基参数土类型碎石土承载力标准值(kPa)650立杆基础底面面积(m2)0.25承载力调整系数0.8板段:B1。剪刀撑(按规范构造要求设置)80080039001601101740×2150组合钢模板1根Φ48×3.5钢管@1000模板支撑体系剖面图80080010001000钢管排列平面示意图二、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。这里取面板的计算宽度为1.000m。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:I=26.390×104=2.639×105mm4;W=5.860×103=5.860×103mm3;1.荷载计算及组合永久荷载标准值Gk=0.25×1.000+24×1.000×0.16+1.1×1.000×0.16=4.266kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×1.000=2.500kN/m;(1)计算挠度采用标准组合:q=4.266kN/m;(2)计算弯矩采用基本组合:q1=0.9×1.1×1.35×1×4.266=5.702kN/m;q2=0.9×1.1×1.4×0.9×2.500=3.119kN/m;2.面板抗弯强度验算:σ=M/W[f]其中:W--面板的截面抵抗矩,W=5.860×103mm3;M--面板的最大弯矩(N·mm);M=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2=0.100×5.702×12+0.117×3.119×12=0.935kN·m;经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ=0.935×106/5.860×103=159.559N/mm2;实际弯曲应力计算值σ=159.559N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!2.面板挠度验算ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]其中:q--作用在模板上的压力线荷载:q=4.266kN/m;l-面板计算跨度:l=1000mm;E--面板材质的弹性模量:E=206000N/mm2;I--截面惯性矩:I=2.639×105mm4;[ν]-容许挠度:[ν]=1.500mm;面板的最大挠度计算值:ν=0.677×4.266×10004/(100×206000×2.639×105)=0.531mm;实际最大挠度计算值:ν=0.531mm小于最大允许挠度值:[ν]=1.500mm,满足要求!三、板底支撑梁的计算1.支撑梁的计算支撑梁采用1根Φ48×3.5钢管为一组,间距1000mm。支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:I=12.19×104=1.219×105mm4;W=5.08×103=5.080×103mm3;E=206000N/mm2;(一)荷载计算及组合:永久荷载标准值Gk=0.25×1+24×1×0.16+1.1×1×0.16=4.266kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×1=2.500kN/m;(1)计算挠度采用标准组合:q=4.266+0.06=4.326kN/m;(2)计算弯矩采用基本组合:q1=0.9×1.1×1.35×1×(4.266+0.06)=5.782kN/m;q2=0.9×1.1×1.4×0.9×2.500=3.119kN/m;(二)荷载效应计算支撑梁直接承受模板传递的荷载,按照三跨连续梁计算。为了精确计算受力,把永久荷载和活荷载分开计算效应值,查《模板规范(JGJ162-2008)》附录C表C.1-2确定内力系数。(1)最大弯矩M计算M=0.100×q1×l2+0.117×q2×l2=0.100×5.782×0.82+0.117×3.119×0.82=0.604kN·m;(2)最大剪力V计算Va=0.600×q1×l+0.617×q2×l=0.600×5.782×0.8+0.617×3.119×0.8=4.315kN;(3)最大变形ν计算ν=0.677ql4/(100EI)=0.677×4.326×8004/(100×206000×1.219×105)=0.478mm;(4)最大支座反力Q计算Q=1.1×q1×l+1.2×q2×l=1.1×5.782×0.8+1.2×3.119×0.8=8.082kN;(三)支撑梁验算(1)支撑梁抗弯强度计算σ=M/W=0.604×106/5.080×103=118.807N/mm2实际弯曲应力计算值σ=118.807N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!(2)支撑梁抗剪计算τ=VS0/Itw=4.315×1000×3473/(1.219×105×3.5)=35.121N/mm2;实际剪应力计算值35.121N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!(3)支撑梁挠度计算:最大挠度:ν=0.478mm;[ν]-容许挠度:结构表面隐藏[ν]=l/250=3.200mm;实际最大挠度计算值:ν=0.478mm小于最大允许挠度值:[ν]=3.200mm,满足要求!2.扣件抗滑力的计算n=R/Rc=2个其中n--立杆上设置用于承担水平横杆传递给立杆支座反力的扣件数;R--水平杆传递给立杆的竖向作用力设计值,取8.082kN;Rc--1个扣件的抗滑承载力设计值,Rc=8×0.75=6kN;立杆上必须安装2个扣件用于承担水平横杆传递给立杆的支座反力,请检查实际搭设情况,如果扣件数不足,必须增加。四、立杆的稳定性计算1.基础数据计算(一)立杆的轴向力设计值N(1)上部结构传递到立杆的轴向力设计值N1永久荷载标准值Gk=0.25×1×0.8+24×1×0.8×0.16+1.1×1×0.8×0.16+0.8×0.06=3.461kN;施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×1×0.8=2.000kN/m;上部结构传递到立杆的轴向力设计值N1=0.9×1.1×(1.35×1×3.461+1.4×0.9×2.000)=7.120kN;(2)脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.141×(3.9-0.16)=0.632kN;(3)立杆的轴向力设计值N计算顶部立杆时:N=N1=7.120kN;计算底部立杆时:N=N1+N2=7.120+0.632=7.752kN;(二)验算立杆长细比λ,确定稳定系数φ依据《JGJ130-2011规范》第5.4.6条:顶部立杆段:λ=kμ1(h+2a)/i非顶部立杆段:λ=kμ2h/i其中:λ--立杆长细比;k--立杆计算长度附加系数,验算长细比时,取k=1;i--立杆的截面回转半径,i=1.580×10-2m;(1)顶部立杆段计算λ验算长细比时取k=1计算λ:注:由于采用扣件承重搭设模式,顶部立杆段按照非顶部立杆段的计算公式计算。λ=1×1.755×1.74/(1.580×10-2)=193.272;计算稳定系数φ时,查《JGJ130-2011规范》表5.4.6,k=1.155λ=1.155×193.272=223.229,查《JGJ130-2011规范》A.0.6表得到φ=0.146;(2)底部立杆段计算λ验算长细比时取k=1计算λ:λ=1×1.755×1.74/(1.580×10-2)=193.272;计算稳定系数φ时,查《JGJ130-2011规范》表5.4.6,k=1.155λ=1.155×193.272=223.229,查《JGJ130-2011规范》A.0.6表得到φ=0.146;(3)验算立杆长细比钢管立杆长细比λ=193.272小于钢管立杆允许长细比210.000,满足要求!(三)风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算风荷载标准值Wk=μz•μs•ω0其中μz--风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:脚手架顶部μz=0.650,脚手架底部μz=0.650;μs--风荷载体型系数:μs=1.3φ=1.3×0.109=0.142;φ为挡风系数。ω0--基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:ω0=0.3kN/m2;经计算得到,风荷载标准值为:脚手架顶部Wk=0.650×0.142×0.3=0.028kN/m2;脚手架底部Wk=0.650×0.142×0.3=0.028kN/m2;计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩:Mw=0.9×1.4WkLh2/10脚手架顶部Mw=0.9×1.4×0.028×1×1.742/10=0.011kN•m;脚手架底部Mw=0.9×1.4×0.028×1×1.742/10=0.011kN•m;2.立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式:σ=N/(φA)+Mw/W+Me/W≤[f]其中:σ--钢管立杆应力计算值(N/mm2);A--立杆净截面面积:A=4.89×102mm2;Mw--风荷载设计值产生的弯矩;W--立杆截面模量:W=5.08×103mm3;Me--竖向力有偏心距时产生的弯矩;Me=N1×e=7.120×60×10-3=0.427kN•m;[f]--钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;顶部立杆应力计算值:σ1=7.120×103/(0.146×4.89×102)+0.011×106/(5.08×103)+0.427×106/(5.08×103)=186.067N/mm2;底部立杆应力计算值:σ=7.752×103/(0.146×4.89×102)+0.011×106/(5.08×103)=110.831N/mm2;钢管立杆稳定性计算σ=186.067N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!五、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:p≤fg地基承载力设计值:fg=fgk