摘 要:介绍了该高支模支撑体系的设计与施工,重点对梁的支撑系统进行了验算,确保了施工安全和工程质量,社会效益和经济效益显著,可供同类工程提供参考。
关键词:高支模;设计;施工
中图分类号:TU317
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2008)03-0119-03
1工程概况
该地下室负一层标高为-8.45m,部分区域顶板标高为-0.05m~-1.5m,考虑地下室顶板梁板厚度,该区域内净高为6.7m~7.9m,按有关规程,其模板支撑体系属高支模支撑体系。该高支模区域面积为11316.06m2,区域内结构信息如表1。
2材料选用及模板支撑形式
采用“九夹板+木枋+钢管”模板及支撑系统,木枋选用70mm×70mm,九夹板厚度为18mm,钢管为Ф48×3.5无缝钢管。木构件特性:允许挠度L/250,fm=13N/mm2,E=9000N/ mm2;普通螺杆(Ф14)允许拉应力σ=178N/ mm2;Ф48×3.5无缝钢管fm=205N/mm2,E=2.06×105 N/mm2。
2.1楼板支撑
500厚板:70×70mm木枋次龙骨间距250mm,2根Ф48×3.5钢管主龙骨间距750mm,支撑钢管布置采用750mm×750mm。
200~250厚板:70×70mm木枋次龙骨间距500mm,2×Ф48×3.5钢管主龙骨间距1000mm,支撑钢管布置采用1000mm×1000mm。
如图1所示。
2.2梁支撑
截面为700(500)×1400mm、600×1300mm、700(500)×1000mm、700×900mm、700×1700mm、400×1000mm、400×1150mm、300×1150mm梁支撑方法如下:
70×70mm木枋次龙骨间距250mm;2×Ф48×3.5钢管主龙骨间距500mm;钢管支顶间距500mm(沿梁长方向)×500mm。梁侧楞间距250mm。梁高超过600mm时设置对拉螺栓选用Ф14(外套PVC管),纵横间距500mm×500mm。具体形式如图2所示。
2.3柱模板
竖向木枋:间距250mm。
横向钢管(Ф48×3.5)及对拉螺栓(Ф14):横向使用Ф48×3.5规格双钢管固定,纵横间距400mm。4m以下纵对拉螺杆横向间距400,4m以上纵横向间距500mm
2.4剪力墙模板
竖向木枋:墙厚不小于400mm时,间距200mm;墙厚不大于400时,间距250mm。
横向钢管(Ф48×3.5)及对拉螺栓(Ф14):横向使用Ф48×3.5规格双钢管固定,纵横向间距500mm。当墙厚不小于400mm时,则4m以下纵对拉螺杆横向间距400,4m以上纵横向间距500mm。
3验算
3.1最大梁验算(700×1700mm)
梁底距负二层顶板6.7m,支撑时采用70×70mm木枋、18厚九夹板、Ф48×3.5钢管、Ф14对拉螺栓,钢管fm=205N/mm2,E=2.06×105 N/mm2,木材,
,夹板重力密度取5kN/m3。
3.2荷载计算
①梁模板自重:0.5×(0.9+2×3.35)=3.8 kN/m
②新浇砼自重:0.9×3.35×24=72.36 kN/m
③钢筋自重:0.9×3.35×1.5=4.52kN/m
④振动荷载:2.5×0.9=2.25kN/m
q1=1.4×(3.8+72.36+4.52)+1.4×2.25
=116.10kN/m
q2=1.4×(3.8+72.36+4.52)=112.952kN/m
3.3梁下模板验算
模底木枋间距200mm,九夹板尺寸915×1830×18mm,故按5等跨连续梁计算,计算简图3如示。
梁底模板抗弯承载力验算
Mmax=0.105×q×l2=0.105×116.10×0.202= 0.49kN·m
W=900×182/6=48600mm2
σ=0.49×106/48600=10.08MPa < fm=13 MPa
满足要求;
梁底模板抗剪强度验算
取Kv=0.6,V= 0.60×47.53×0.25=7.13kN
τmax =3×7.13×103/(2×700×18)=0.84MPa < fv=1.4 MPa
满足要求;
梁底模板挠度验算
q2=45.08kN/m
I=700×183/12=340200 mm2
取Kw=0.644,ω= 0.644×45.08×2504/(100×9000×340200)=0.37mm
[ω]=L/250=250/250=1.0 mm,
ω=0.37mm<[ω]=1.0mm
满足要求。
3.4 70×70mm次龙骨木枋验算
I=bh3/12=704/12=200.08×104mm4
W=bh2/6=703/6=5.72×104mm3
q3=47.53×0.25/0.7=16.98kN/m,主龙骨间距500mm,则跨度L=500mm,计算简图如4所示。
次龙骨抗弯验算
Mmax=0.125×16.98×0.52=0.53kN·m
σ=0.42×106/(5.72×104)=9.27MPa < fm=13MPa
满足要求;
次龙骨抗剪验算
按最不利荷载布置,计算最大的支座剪力V=0.6×16.98×0.5=5.09kN
公式τmax=3×5.09×103/(2×70×70)=1.03MPa < fv=1.4 MPa
满足要求;
次龙骨挠度验算
按强度验算荷载组合进行挠度验算,荷载不包括振捣砼荷载,
q4=45.08×0.25/0.7=16.1kN/m
最大挠度ω=0.677×16.1×5004/(100×9000×341.33×104)=0.22mm
[ω]=500/250=2.0mm>ω
满足要求;
3.52×Ф48×3.5钢管主龙骨验算
I=π×(484-414)/64=12.18×104mm4
W=π×(484-414)/(32×48)=0.51×104mm3
荷载计算:
P=16.98×0.5×0.25=2.12kN
设跨度L为500mm,按五跨梁计,计算简图如图5所示。
主龙骨抗弯验算
Mmax=0.107×2.12×0.5=0.79kN·m
σ=0.79×106/(1.02×104)=77.4MPa < fm=205MPa
满足要求
主龙骨抗剪验算
Vmax=0.607×8.49=5.84kN
τmax =5.84×103/(1.3×103)=5.46MPa < fv=118.9MPa
满足要求
主龙骨挠度验算
P1=16.1×0.5=8.05kN
取:Kω=0.911
ω=0.911×8.05×1000×5003/(100×2.06×105×12.18×104)=0.36mm
[ω]=500/250=2.0 mm,
ω=0.36mm<[ω]=2.0 mm
满足要求
3.6钢管承载力验算
传至立柱上的最大力P=0.688×2×8.49+8.49=20.17kN
计算每根立柱(作用于立柱部位)的承载力N:
取立杆步距1.5m,l0=h+2a=1.5+2×0.2=1.9m=1900 mm,λ=1900/15.8=120,
查得Ф=0.452,N=ФAf= 0.452×489×205=45.31 kN>P=20.17kN
满足要求。
3.7侧模验算
荷载计算:
① 假设T=30°,t0=200/(T+15),β1=1.2,β2=1.0,梁高为1700mm,取V=8m3/h,则F2=0.22×25×200×1.2×1.0×2/(30+15)=58.67 kN/m2,F1=24×1.7=40.8kN/m
② 振捣砼时产生的侧压力:4kN/m2,4×1.4=5.6kN/m2
F=1.2×40.8+5.6=54.56 kN/m2
取竖肋间距为L=250mm,高h=1700-200=1500mm,
则线荷载为:q1=54.56×1.5=81.84kN/m,计算简图如图6所示:
侧模抗弯验算
取Km=0.107,Mmax= 0.107×81.84×0.252= 0.54kN·m
梁侧模模板截面抵抗矩:W=1500×182/6=81000mm3
公式σ= 0.54×106/81000=6.7MPa < fm=13MPa
满足要求
侧模板抗剪强度验算
取:Kv=0.607,V= 0.607×81.84×0.25=12.42kN
公式τmax =3×12.42×103/(2×18×1500)=0.69MPa < fv=1.4 MPa
满足要求
侧模板挠度验算
q2=1.2×40.8×1.5=73.44 kN/m,
I=1500×183/12=729000mm4
取:Kω=0.632,ω= 0.632×73.44×2504/(100×9000×729000)=0.28mm
[ω]=L/250=250/250=1.0 mm,
ω=0.28 mm<[ω]=1.0 mm
满足要求
M14对拉螺栓承载力计算
对拉螺栓拟沿梁纵向间距500mm,沿梁截面设置2道(其间距为1500/3=500mm),
N=54.56×0.5×0.5=13.64 kN<[N]=17.8kN
满足要求
4高支模施工
4.1顶板施工
① 顶板模板根据图纸设计,结合现场情况进行配制拼装。
② 模板采用9层18厚胶合板,模板次龙骨采用70×70mm木枋,主龙骨采用φ48×3.5钢管。
③ 满堂支承架采用φ48×3.5钢管。
4.2梁模板施工
① 梁模安装先安装底模,底模安装时中心线准确,拉通线校正,底模应水平,然后安装侧模,侧模与底模成直角,支承采用φ48钢管。
② 按规定跨度≥4m时,模板应起拱,起拱高度应为全跨长度的1/1000~3/1000,且不超过3cm。
③ 梁的支撑架应与板、柱、墙的支承架相连接,形成一个整体稳定、刚性良好的支承系统。
④ 竖杆或钢管顶撑间距不得大于1000mm,并用三道水平横向拉杆及增设剪力撑,保证支承架的刚度稳定性要求。
4.3剪力墙、柱模板施工
① 柱子模板支撑必须应与支撑承重架相连,每柱的各面必须设置有两个点,三道钢管支撑落地稳定模板,防止砼浇筑时荷载影响造成位移。
② 剪力墙支模用的穿墙螺杆为φ14对拉螺杆,4m以下纵对拉螺杆横向间距400×400mm,4m以上纵 横向间距500×500mm。
③ 墙体撑落地钢管以便调节剪力墙模板的平直,墙拉通线进行调整。
④ 剪力墙的上部板的局部位置采用铁丝和花蓝螺丝进行调节,使其上口平直,确保墙体模板在施工中达到横平竖直。
参考文献:
[1] 孙谨,翟金永.深圳会议展览中心高支模施工技术[J]. 建筑技术,2007(36)1:814~815.