建筑施工类有关论文范文资料,与大跨度混凝土梁高支模系统设计验算与施工监控措施相关研究生毕业论文开题报告

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摘 要 :建筑工程高支模技术是一项较为复杂的系统,是监理工作的重点所在.本文结合笔者多年工程监理实践与工程实例,详细阐述了大跨度结构混凝土梁模板支撑系统设计与受力验算,并对施工过程中的监控措施要点进行了探讨和总结.

关 键 词 :混凝土梁,高支模系统,设计验算,监控措施

中图分类号:TU93+1

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2009)11-0105-02

1引言

目前大跨度、超高、超长混凝土结构不断增多,其支撑体系的质量与安全关系重大,日益成为建筑工程质量与安全监控的重点.随着《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)的颁布实施,近年来常用落地式双排脚手架由于进行了较为严格的设计计算,架体破坏事故出现较少,但用脚手架杆配件搭设的模板支撑架以及非落地式和不规范施工架体的失稳破坏事故则有明显上升趋势,尤其是大跨度高支撑架的失稳破坏常造成大量的人员伤亡和重大的经济损失,因此,高支撑架施工前应根据国家相关规范进行严格设计,以确保施工时高支撑架的整体稳定及安全.

2工程概况

湖南某建筑工程项目为教学办公综合楼,总建筑面积32000m2,建筑层数为6层(底层局部架空),建筑高度28.700m,架空层主要为停车场及设备用房.

该楼分别在东面和西面设置了人行入口和车行入口,为保证入口高度及整体效果,采用了超高、大跨度预应力混凝土梁结构.东面预应力梁截面为1000mm×l000mm,跨度20m,结构标高19.970m.西面预应力梁截面最大为1400 mm×1000mm,跨度最大为16m,结构标高19.970m,东面和西面梁板支撑搭设高度分别为20m和23m.

3混凝土梁模板支撑系统设计

由于本工程结构构件较大,因此构件恒载及施工活荷载均较大,而支撑体系高度较高,支撑体系支设难度较大.综合考虑支撑体系应满足施工方便、安全可靠、经济合理、易于操作等因素,确定采用满堂钢管脚手架支撑体系.模板均采用18mm厚的木胶合板,支撑系统采用截面50mm×l00mm方木和 48×3.5mm的钢管,经现场实测钢管壁厚为2.6mm.

以1400mm×1000mm主梁模板支撑为例进行计算.其钢管立杆沿梁宽方向间距450mm,沿梁长方向间距850mm,板下立杆纵横向间距均为600mm,立杆

步距为1.5m,支撑系统见图1.

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)的要求,确定计算内容如下:(1)梁模板的面板抗弯强度、抗剪强度和挠度计算,(2)小横杆的强度和挠度计算,(3)扣件抗滑移计算,(4)立杆稳定性验算.

4模板支撑系统受力验算分析

本工程所用材料参数及荷载取值如下:

2.6mm厚Φ48钢管:A等于371mm2,[f]等于205N/mm2,i等于16.1mm,I等于9.58×l04mm4,E等于2.06×l05N/mm,W等于3.99×103mm3.

18mm模板:A等于1.53×l03mm2,[f]等于10.5N/mm2,I等于4.13×l05mm4,E等于9000N/mm2,[τ]等于1.4N/mm2,W等于4.59×104mm3.

钢筋混凝土自重荷载25kN/m3,模板自重荷载0.35kN/m3,振捣混凝土时产生的荷载2.0kN/m3.

4.1模板面板计算

面板为受弯结构,根据实际搭设情况确定按多跨连续梁计算,方木作为连续梁计算支座,将静荷载按均布荷载,活荷载按集中荷载考虑.计算简图见图2.

4.1.1荷载与内力计算

(1)钢筋混凝土梁自重荷载标准值q1等于25×I×0.85等于21.25kN/m.

(2)模板自重荷载标准值q2 等于0.35×0.85×

[2×(1.0-0.25)+1.4+0.6]/1.4等于0.74kN/m.

3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载P1等于2×1.4×0.85等于2.38kN.均布荷载q等于1.2q1+1.2q2等于26.39kN/m.集中荷载P等于1.4P1等于3.33kN.

经计算,从左至右各支座反力分别为N1等于3.63kN,N2等于10.56kN,N3等于11.91kN,N4等于10.56kN和N5等于3.63kN,

最大弯矩为Mmax等于0.35kNm,最大挠度为vmax等于0.6733mm,最大剪力为Qmax 等于5.61kN.

4.1.2抗弯强度计算

截面抗弯强度必须满足f等于M/W<[f],式中:f为面板的强度计算值,M为面板的最大弯矩值,W为面板的净截面抵抗矩,[f]为面板的抗弯强度设计值.

经计算得到面板抗弯强度计算值f等于0.35×106/4.59×104等于7.625N/mm2<[f],满足要求.

4.1.3抗剪强度计算

截面抗剪强度必须满足τ等于3Q/2bh<[τ],式中:Q为面板最大剪力:b、h分别为面板的截面宽度和厚度,[τ]为面板的抗剪强度设计值.经计算得到面板抗剪强度计算值τ=3×5.61×l03/(2×850×l8)=0.55N/mm<[τ],满足要求.

4.1.4挠度计算

截面挠度必须满足v<[v]=l/250,式中:v为面板最大挠度,v=0.6733mm,[v]为面板的最大允许挠度值,取350/250=1.4mm,显然满足要求.

4.2小横杆的强度计算

小横杆按方木集中荷载作用下的连续梁计算.方木的集中力为集中荷载.而方木的集中力刚好为面板计算时得到的各支座反力.取梁截面两侧立杆的间距

作为支撑钢管的计算跨度,每个扣件连接点作为支座.计算简图见图3.

经计算,从左至右各支座反力分别为N1等于0.093kN、N2等于5.21kN、N3等于15.026kN、N4等于15.38kN、N5等于5.21kN和N6等于0.093kN,最大弯矩为Mmax等于0.69kN.m,最大挠度为vmax等于0.24mm.抗弯强度f等于0.69×l06/3.99×l03等于173N/mm2<[f]=205N/mm2,满足要求.vmax<[v]=450/150=3mm,满足要求.

4.3扣件抗滑移计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时.扣件的抗滑承载力应满足R≤[Rc],式中:R为纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值,Rc为扣件抗滑承载力设

计值.有关资料指出:当直角扣件的拧紧力矩达40～65Nm时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动.其抗滑承载力一般取8.0kN:双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力一般取12.0kN.

本例中小横杆计算中最大支座反力值为N3等于15.026kN和N4等于15.38kN,均大于8.0kN,需对扣件进行抗滑处理.具体处理方法为:大梁底小横杆与立杆相交处采用单扣连接.小横杆底部的大横杆采用双扣与立杆连接,并抵紧小横杆.梁底内侧两根立杆处滑移力最大.采用斜杆卸荷,卸荷斜杆直接与小横杆采用直角扣件以卸除一部分滑移力.

4.4立杆稳定性验算

立杆稳定性验算的公式为σ等于N/(φA)≤[f],式中:N为立杆的轴心压力设计值,为横杆的最大支座反力和脚手架钢管的自重之和,A为