【正文】 天津工業(yè)大學(xué)新校區(qū)圖書(shū)館工程高支模板支撐體系設(shè)計(jì)與施工方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 工程概況一、工程概況：圖書(shū)館工程位于天津工業(yè)大學(xué)新校區(qū)內(nèi)，東南側(cè)為公共教學(xué)樓，西南側(cè)為公共教學(xué)樓一期，西北側(cè)為管理學(xué)院，東北側(cè)準(zhǔn)備建計(jì)算機(jī)信息樓。該工程地上框架五層，，無(wú)地下室。本工程177。序號(hào)項(xiàng) 目?jī)?nèi) 容1工程名稱(chēng)天津工業(yè)大學(xué)新校區(qū)圖書(shū)館工程2工程地址天津市西青區(qū)賓水西道399號(hào)天津工業(yè)大學(xué)新校區(qū)內(nèi)3建設(shè)單位天津工業(yè)大學(xué)4設(shè)計(jì)單位天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院5監(jiān)理單位天津聯(lián)合工程建設(shè)監(jiān)理有限公司6監(jiān)督單位天津市質(zhì)量監(jiān)督站6質(zhì)量目標(biāo)力創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”建筑設(shè)計(jì)概況一覽表建筑面積首層室內(nèi)外高差層數(shù)地上五層層高總高建筑耐火等級(jí)二級(jí)基礎(chǔ)形式采用勁性攪拌樁、現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨(dú)立承臺(tái)、地梁?？拐鹪O(shè)防類(lèi)別丙類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型框架結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)及抗?jié)B要求梁、板、樓梯、柱C30（墊層C10）；構(gòu)造柱、過(guò)梁、抗震扁帶及預(yù)制蓋板C20；鋼筋HPB235（Ⅰ級(jí)鋼）、HRB335（Ⅱ級(jí)鋼）、HRB400（III級(jí)鋼）二、高大模板支撐體系的部位及基本情況：（1217軸/AD軸）為二層架空，具體位置見(jiàn)附圖：高支模板平面布置圖。、框架梁及平板基本情況：1）框架柱：A. 主截面尺寸為800*800，共10根，（至框架梁底），準(zhǔn)備分二次澆筑。第一次澆筑高度為4米，（至框架梁底）。B. 直徑950圓柱，共8根，（至框架梁底），準(zhǔn)備分二次澆筑。第一次澆筑至4米，（至框架梁底）。C. 樓梯間柱子600*600，共4根。每次澆筑高度隨樓梯一起澆筑。2）框架梁：A．跨度9000的框架梁截面為400*800及300*700，為鋼筋砼框架梁；B．跨度18000的框架梁截面為500*1400，為型鋼砼框架梁。3）平板：A．1214/AD軸及1517/AD軸為密肋樓蓋，肋高為200，板厚為80；B．1415/AD軸為鋼筋砼平板，厚度為100。，因此整個(gè)的支撐體系的腳手架均落在回填土上，因此，對(duì)基土的處理及鋼管下的墊層材料的選擇也成為本工程的一個(gè)難點(diǎn)。第二節(jié) 方案選擇綜合考慮到施工工期、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和安全要求，故在選擇方案時(shí)，考慮以下幾點(diǎn)：模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，力求做到安全可靠，搭設(shè)方便、快捷，造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能夠充分滿足預(yù)期的安全性和耐久性。選用材料時(shí)，力求做到常見(jiàn)通用、可周轉(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。結(jié)構(gòu)選型時(shí)，力求做到受力明確，構(gòu)造措施到位，升降搭拆方便，便于檢查驗(yàn)收；模板及模板支架的搭設(shè)，還必須符合JCJ5999檢查標(biāo)準(zhǔn)要求，要符合市文明工地的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合以上模板及模板支架設(shè)計(jì)原則，同時(shí)結(jié)合本工程的實(shí)際情況，綜合考慮了以往的施工經(jīng)驗(yàn)，決定選用以下方案：A．模板支撐體系：采用鋼管扣件腳手架支撐系統(tǒng)。B．模板選用：（1）600*600及800*800框架柱：選用15厚覆膜膠合板，背楞為40*80木方，柱箍為：ф48*3的鋼管，縱橫兩方向中間各加一道拉桿螺栓。（2）ф950圓柱：選用定型鋼圓柱模板，委托專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行加工制作。（3）框架梁：選用15厚覆膜膠合板，內(nèi)背楞為：40*80木方，外背楞為ф48*3的鋼管，梁高度≥600時(shí)，中間加拉桿螺栓。（4）平臺(tái)模板：100厚平板采用15mm厚覆膜多層板、背楞為：40*80木方； 密肋樓蓋部分采用可周轉(zhuǎn)性塑料模殼。第三節(jié) 編制依據(jù)2.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500092001）中國(guó)建筑工業(yè)出版社；3.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500102002）中國(guó)建筑工業(yè)出版社；4.《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》江正榮著 中國(guó)建筑工業(yè)出版社；5.《建筑施工手冊(cè)》第四版 中國(guó)建筑工業(yè)出版社；6.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500172003）中國(guó)建筑工業(yè)出版社；7.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130—2001)8.《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ1622008)9.《砼模板用膠合板》(GB/T176561999)10.《房屋建筑工程施工組織設(shè)計(jì)編制標(biāo)準(zhǔn)》(DB/T291152004)11．《砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB502042002)12.《工程測(cè)量規(guī)范》(GB500262007)13.《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB503002001)14.《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ5999)15.《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50005━2003)16.《施工技術(shù)》.《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》，17.《北京華表世紀(jì)安全計(jì)算軟件》第四節(jié) 柱模板設(shè)計(jì)方案柱包括三種規(guī)格：（1）800*800；（2）600*600；（3）ф950圓柱。施工時(shí)，考慮800*800柱子分二次澆筑至梁底，(從177。)，()。對(duì)于600*600柱子,為樓梯間柱子,隨樓梯分段澆筑。ф950圓柱同800*800框架柱分二段澆筑。 一、600*600柱模板：：1）基本參數(shù)：柱模板的截面寬度 B=600mm，截面高度 H=600mm。2）對(duì)拉螺栓參數(shù)：B方向?qū)菟?道，H方向?qū)菟?道，直徑為14。3）面板參數(shù)：面板類(lèi)型:覆膜膠合板，厚度:； 面板彈性模量E:；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc:； 面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft:；4）木方參數(shù)：截面尺寸為：40mm*80mm；木方彈性模量E:；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc:； 木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft:。5）.柱箍參數(shù)：柱箍材料:雙鋼管Φ48； 柱箍間距計(jì)算跨度 d: 350mm；6）.豎楞參數(shù)：豎楞截面尺寸為： 40mm*80mm。 豎楞數(shù)量：B、H方向豎楞各5根。 柱模板支撐計(jì)算簡(jiǎn)圖 柱模板立面簡(jiǎn)圖：強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值。新澆混凝土側(cè)壓力計(jì)算公式為下式中的較小值: 其中 c—— 混凝土的重力密度，； t —— 新澆混凝土的初凝時(shí)間，； T —— 混凝土的入模溫度，℃； V —— 混凝土的澆筑速度，； H —— 混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度，； 1—— 外加劑影響修正系數(shù)，； 2—— 混凝土坍落度影響修正系數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算得新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=實(shí)際計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2= 。：面板直接承受模板傳遞的荷載，應(yīng)該按照均布荷載下三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算如下 面板計(jì)算簡(jiǎn)圖 。 荷載計(jì)算值 q = += 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = ； I = ；(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算：f = M / W [f] 其中 f —— 面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)； 　　M —— 面板的最大彎距()； 　　W —— 面板的凈截面抵抗矩； [f] —— 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，； M = 其中 q —— 荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)；經(jīng)計(jì)算得到 M = (+)=經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值 f = 10001000/13125=面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f [f],滿足要求!(2)抗剪計(jì)算：T = 3Q/2bh [T] 其中最大剪力 Q=(+)= 截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3(2)= 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [T]= 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T [T]，滿足要求!(3)撓度計(jì)算：v = / 100EI [v] = l / 250 面板最大撓度計(jì)算值 v = 1404/(100950098438)= ,滿足要求!：豎楞木方直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載下三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算如下： 豎楞木方計(jì)算簡(jiǎn)圖豎楞木方的計(jì)算寬度取 B、H 。荷載計(jì)算值 q = +=按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = 最大彎矩 M = ==最大剪力 Q==最大支座力 N==木方截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = ； I = ；(1)抗彎強(qiáng)度計(jì)算：抗彎計(jì)算強(qiáng)度為：f=106/= ,滿足要求!(2)抗剪計(jì)算： 最大剪力的計(jì)算公式:Q = 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T = 3Q/2bh [T] 截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=32321/(24080)= 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 [T]= 抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!(3)撓度計(jì)算： 最大變形 v =(100)= ,滿足要求!： 柱箍間距應(yīng)按下列各式的計(jì)算結(jié)果取最小值1) 柱模的柱箍間距按下式計(jì)算： 式中 l1 ——柱箍縱向間距(mm)； E ——柱面板的彈性模量，(N/mm2)； I ——柱面板的慣性矩，其值為98438(mm4)； F ——新澆混凝土作用于柱模板的側(cè)壓力設(shè)計(jì)值)，(N/mm2)； b ——柱面板的寬度，其值為140(mm)；計(jì)算結(jié)果l1 = 。2) 柱箍間距還按下式計(jì)算： 式中 W ——面板的抵抗矩，其值為13125(mm3)； fm ——木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，(N/mm2)； Fs ——新澆混凝土作用于模板上的側(cè)壓力、振搗混凝土對(duì)垂直模板產(chǎn)生的水平荷載或傾倒混凝土?xí)r作用于模板的側(cè)壓力設(shè)計(jì)值，(N/mm2)； b ——柱面板的寬度，其值為140(mm)； 計(jì)算結(jié)果l1 = 。 ， 柱箍間距實(shí)際采用的值為350mm。 故符合規(guī)定要求！、H方向柱箍的計(jì)算： 豎楞木方傳遞到柱箍的集中荷載 P： P = (+) = 柱箍按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算。 集中荷載P取木方傳遞力。 支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖 支撐鋼管彎矩圖() 支撐鋼管剪力圖(kN) 經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到： 最大彎矩 Mmax= 最大變形 vmax= 最大支座力 Qmax= 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=106/= ,滿足要求! ,滿足要求!、H方向?qū)菟ǖ挠?jì)算 計(jì)算公式:N [N] = fA 其中 N —— 對(duì)拉螺栓所受的拉力； 　 A —— 對(duì)拉螺栓有效面積 (mm2)； 　 f —— 對(duì)拉螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取170N/mm2； 對(duì)拉螺栓的直徑(mm): 14 對(duì)拉螺栓有效直徑(mm): 對(duì)拉螺栓有效面積(mm2): A = 對(duì)拉螺栓最大容許拉力值(kN): [N] = 對(duì)拉螺栓所受的最大拉力(kN): N = 對(duì)拉螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求!二、800*800柱模板：1）基本參數(shù)：柱模板的截面寬度 B=800mm，柱模板的截面高度 H=800mm。2）對(duì)拉螺栓參數(shù)：B、H方向?qū)菟ǜ?道，直徑為14。3）面板參數(shù)：面板類(lèi)型:覆膜膠合板，面板厚度:； 面板彈性模量E:；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc:； 面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft:。4）木方參數(shù)：木方彈性模量E:；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc:； 木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft:。5）柱箍參數(shù)：柱箍材料:雙鋼管Φ48，柱箍間距計(jì)算跨度 d: 350mm。6）豎楞參數(shù)：豎楞截面：寬度:40mm。高度80mm； 豎楞數(shù)量：B、H方向豎楞各6根。 柱模板支撐計(jì)算簡(jiǎn)圖 ：強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生荷載標(biāo)準(zhǔn)值。新澆混凝土側(cè)壓力計(jì)算公式為下式中的較小值: 其中 c—— 混凝土的重力密度，； t —— 新澆