摘 要:结合具体工程实例,介绍了高层建筑转换层模板设计方案的选择及有关计算,探讨了模板的具体施工方法和安全保证措施,以保证模板的施工质量,满足高层建筑的施工要求。
关键词:转换层,模板,荷载
1 工程概况
某国际酒店由广州市花都区住宅建设公司承建,地下1层共4 200 m2,地上3栋塔楼13层,地上总高度50 m,框支剪结构。地下室层高6.2 m,地下室顶板作转换层。地上13层剪力墙落在转换层的转换梁上,其截面尺寸800 mm×(1 500~2 200) mm,跨度2 m~8 m。
2 方案选择
根据公司现有材料,支撑主要采用42门型架(宽度1 219 mm,高度1 700 mm),门型架顶的U型顶托上放置1根~2根48.5钢管作大横杆,梁底底枋及竖底楞等均采用50 mm×100 mm松木枋,模板均采用竹胶板。本方案重点是计算、复核底楞、底枋及门型架间距。
2.1 荷载计算
取1 m梁长计算其总荷载(按高2.2 m梁计)。
1)梁板模板自重:0.5×1.0×0.8=0.4 kN。
2)混凝土自重:24×2.2×1.0×0.8=42.2 kN。
3)钢筋自重80Φ28纵筋,Φ14@100四肢箍,上部剪力墙插筋双排Φ16@100,平均长度2.6 m;80×4.83+10×1.208×8.8+20×2.6×1.578=574 kg≈5.7 kN。
4)施工荷载:2.5×1.0×0.8=2 kN。
5)振动荷载:2×1.0×0.8=1.6 kN。
6)倾倒混凝土产生的荷载:2×1.0×0.8=1.6 kN。则1 m长梁上总荷载(恒载、活载分项系数分别取1.2,1.3)Q=1.2×(0.4+42.2+5.7)+1.3×(2.0+1.6+1.6)=65.21 kN。
以上荷载Q=65.2 kN均匀分布在梁底模下木枋0.8 m宽度内,则:q=Q/0.8=81.6 kN/m。
2.2 底枋间距计算
梁下底采用50 mm×100 mm松木枋,每根木枋抵抗矩:W=bh2/6=8.33×104mm3。
木枋抗弯强度设计值fm根据实测及有关手册数据综合取12 N/mm2。则每根木枋抗弯能力为:
M0=Wfm=1×106N·mm=1 kN·m。
1)木枋直接搁在门型架两支托的钢管上,木枋受力可简化为简支梁(见图1)。
门型架支座反力:R=1/2Q=32.6 kN。
木枋跨中:Mmax=0.6R-0.4×q×0.2=13.1 kN·m。
设每米使用n根木枋:n=Mmax/M0=13。
取间距为75。
以上计算方法,使用于1.5 m~1.8 m的大梁。对于高2.2 m的大梁,因木枋间距太密不便施工,且耗用材料太多,宜采用第2种方法。
2)木枋跨中再用1根钢管顶起来。木枋受力可简化为二等跨连续梁(见图2)。为一次超静定结构,用力法进行受力分析、计算。设中间支座反力为X1,用图乘法算得:
δ11=2×0.3×0.6×2/3×0.3=0.072,
Δ1p=1.97,
δ11X1-Δ1p=0。
则:X1=27.4 kN。
两边支座反力:R=(Q-X1)/2=18.9 kN。
木枋所受最大弯矩经计算为中间支座的负弯矩:
Mmax=-4.81 kN·m。
n=Mmax/M0=4.81。
取n=5,即5根/m,间距为200。
2.3 门型架(立杆)间距计算
其自重取1 m梁纵向长度内大横杆、门型架等的自重计算,折算约30 m的钢管重量:
N1=30×38.4=1 152 N≈1.15 kN。
则门型架每边支托受力为:N=R+N1/2。
根据门型架参数及破损程度,其承载力取N0=35 kN(每边支托受力各N0);
1)对于1.5 m~1.8 m的转换梁,梁底木枋直接搁在门型架支托上,两支托反力R经计算为:
R=26.5 kN。
N=R+N1/2=27.1 kN。
门架间距为:
N0/N=35/27.1=1.29 m,取1.0 m。
2)对于2.2 m高的转换梁:
N=R+N1/2=18.9+0.6=19.5 kN。
门架间距为:
N0/N=35/19.5=1.8 m,取1.2 m。
门架中间钢管立杆间距取0.6 m。
钢管立杆步距同门架,即与门架纵横向均扣成整体。
3 施工方法及安全保证措施
1)搭架前要根据各转换梁边线将门型架立杆边线弹在底板混凝土上面,从柱子边5 cm~10 cm开始安放门型架,排列整齐、顺直,间距要均匀。2)上下节门型架连接要牢固稳靠,各节门型架接头及顶托处均纵横双向通长扣紧1根48钢管作大横杆,使其计算高度仅为一节架高。门型架的斜拉杆及各门型架之间剪刀撑要及时安设好。梁、板支模架要用钢管扣结成一个整体受力体系,且与已浇的混凝土柱、外墙等顶紧、箍紧。3)将标高测在稳定好的门型架立杆上,计算好后再将顶托高度调节好。对于跨度大于4 m的梁,中间起拱3‰,即15 mm~25 mm。经混凝土浇完后实测,跨中底模压沉5 mm~20 mm。4)要严格按程序施工。架设完梁支模架再搭设支模架,确保板模板承受的荷载不支撑到梁模板上去;检查好支模架后再铺木枋、底模等。浇混凝土前再次全面检查,对未按施工方案施工之处逐一进行整改、加固处理,确保万无一失。
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