浅析高大支撑体系设计与应用

更新时间:2024-04-22 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:本文结合工程实例,对厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站及保障性住房工程裙楼部分超高、超重结构混凝土模板支撑体系的设计、施工技术、构造要求及质量控制等进行了探讨。供同行参考。
关键词:高大模板 ;支撑体系 ;大跨度梁;设计应用;质量控制
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高大模板支撑体系是指建设工程施工现场混凝土构建模板支撑高度超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工总荷载大于15KN/m2,或集中线荷载大于20KN/m2的模板支撑系统。为防止模板支撑体系倒塌事故的发生,《建设工程安全生产管理条例》将模板工程列入危险性较大的分部分项工程,要求施工单位编制专项施工方案,并附具安全验算结果,经施工单位技术负责人、总监理工程师签字后实施,施工过程中由专职安全生产管理人员进行现场监督。对高大模板工程的专项施工方案,施工单位还应当组织专家进行论证审查。建设部于2009年5月发出通知,对需要组织专家论证审查的危险性较大分部分项工程的规模和论证审查办法做出了具体规定。毫无疑问,通过审查,能够发现和改正一些错误和不足,使方案得到进一步的完善,对确保模板工程的安全具有积极作用。

一、工程概述

厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站及保障性住房工程总建筑面积55120.27m2,地下一层(15744.64m2),地上二十五层(39375.63m2),总高度80米。集停车、公交站场、配套服务用房及保障性住房于一体的综合建筑。
本工程分为裙楼和主楼。裙楼1~20轴层高11米,为高大跨度混凝土结构的停车场,作为公交站场,楼顶为BRT联络线回转车场及少量停车用。梁截面尺寸为最大为800mm×1400mm,梁最大跨度为8.4m,板厚180m。

二、模板支撑方案及相关参数

1由于本工程模板支架搭设高度超过8m,且集中线荷载大于20kN/㎡的模板支撑体系,属于超过一定规模的危险性较大高大模板支撑体系。在模板支撑体系的方案设计中,综合考虑架体应满足施工方便、经济合理、安全可靠、质量保证等各方面的因素,用φ48×3.0mm钢管扣件式满堂脚手架支撑体系,18mm胶合板;100×100(源于:论文格式字体www.808so.com
50)mm方木;直角扣件、旋转扣件;固定底座(150mm×150mm×8mm钢板和钢管套管焊接组成)、木垫板(60mm×150mm)、可调U形顶托;M16螺栓。
为确保施工安全,选择截面尺寸最大的梁(800mm×1400mm)进行受力计算。
2模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):0.80;梁截面高度D(m):1.40;
混凝土板厚度(mm):180.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;
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;板底承重立杆纵横向间距Lb(m):0.80;
梁支撑架搭设高度H(m):9.6;梁两侧立杆间距(m):1.20;梁底增加承重立杆3根;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞(50×100mm方木)平行梁截面方向;梁底支撑主楞(100×100mm方木)垂直梁截面方向;
梁侧模板参数:次楞间距(mm):250;主楞竖向根数:4;穿梁螺栓直径(mm):M16;穿梁螺栓水平间距(mm):500;主楞到梁底距离依次是:250mm,500mm,750mm,1000mm;主楞为圆钢管;主楞合并根数:2;次楞为50×100mm方木;采用的钢管类型为Φ48×3.0;立杆承重连接方式:可调U形顶托。
3荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重(kN/m3):1.50;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):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0,
4梁板模板及支撑、拉结件的设置
800mm×1400mm框架梁侧横向主楞为双钢管φ48×3.0mm,间距为500mm;竖向次楞采用50mm×100mm方木,间距为250mm;对拉螺栓采用 M16三道,穿过梁模立面,用蝴蝶扣固定在主楞双钢管间;梁底平行于梁截面方向用50mm×100mm方木间距250mm,垂直于梁截面方向主楞采用100mm×100mm方木, 梁两侧立杆间距1.20m,梁底均布三道主楞,同时梁底增加三道承重立杆。梁底模、梁侧模及板底模均采用18mm胶合板拼装而成。立杆承重连接方式采用可调U形支托。
三、梁模板荷载标准值计算(本计算过程及结果是通过专业模板计算软件计算生成,由于篇幅限制,计算过程及简图略)

(一)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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
计算跨度:l=250mm;
经计算面板的受弯应力计算值σ=2.4N/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
ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250
经计算面板的最大挠度计算值ν=0.127mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1mm,满足要求!

(二)梁侧模板支撑的计算

1.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。
次楞均布荷载q=6.813kN/m
本工程中,次楞采用方木截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=83.33cm3;I=416.67cm4;E=9000.00 N/mm2;源于:科技论文www.808so.com
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