隧道工程脚手架计算书碗扣式

《公路隧道设计规范》（JTJD70-2004）《公路隧道设计细则》（JTGT/D70-2010）《公路隧道交通工程设计规范》（JTGD71-2004）《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）有关专业设计规范及国家有关法规、条例等工程概况：XX村位于XX园区东南部，在XX路以南，XX大道以西、XX大道以北、XX以东，工程占地规模190199m2。根据XX村详规规划，片区主要包括H1、H2、Z1，Z5、WHGH共5条道路，工程内容包括官网综合、道路工程、隧道工程、排水工程、绿化工程、路灯工程等，本部分为隧道工程。Z1线隧道位于XX村道路Z1线上，隧道起点位于道路桩号K0+393处，终点位于道路桩号K0+502处，长109m，属短隧道。综合考虑道路总体设计方案、现场地形和地势、工程地质和水文条件、隧道埋深、工期要求并结合建设单位意见，本隧道采用明挖法施工。隧道主体结构采用现浇钢筋混凝土三心圆拱形结构，内轮廓净宽13.087m，净高度为7.486m，拱顶埋深0～4.0m。覆土0～3m时，衬砌厚度采用50cm；覆土4～5m时，衬砌厚度采用80cm。进出口洞门均采用削竹式洞门。侧模计算面板采用12mm厚竹胶板，次楞采用50×80mm方木、间距250mm，外侧主楞采用Φ48×3.0mm双钢管、间距500mm，内侧采用Φ48×3.0mm钢管及梳形木共同组成主楞，采用M12的对拉螺栓12mm厚竹胶板截面特征如下:fm—抗弯强度设计值(fm=55.0N/mm2),E—弹性模量(E=10000N/mm2)木方按抗弯强度设计值1.6N/mm2；木方的弹性模量10000N/mm2进行计算1、永久荷载标准值混凝土作用于模板的侧压力，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。可按下列二式计算，并取其最小值：F=0.22γct0β1β2V1/2F=γcHγc-----混凝土的重力密度（kN/m3）取24kN/m3；t0-----新浇混凝土的初凝时间（h），取4.0h；V------混凝土的浇灌速度（m/h），取1.00m/h；（按泵车浇筑速度30m³/h进行控制，浇筑长度按10m控制，两边对称分层浇筑，则混凝土浇筑速度为V=30/（10×0.8×2）=1.875m/h。浇筑速度大时，模板挠度不够，地铁的浇筑速度为0.5m/h。）H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m），取4.0m；β1----外加剂影响修正系数，取1.0；β2----混凝土塌落度影响系数，取1.15；F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×4.0×1×1.15×1.001/2=24.30kN/m2F2=γcH=24×4.0=96.0kN/m2取二者中的较小值，F=24.30kN/m2作为模板侧压力的标准值，振捣棒产生的振动标准荷载为4kN/m2。由可变荷载效应控制的组合：S1=1.2×24.30+1.40×4.0=34.76kN/m2由永久荷载效应控制的组合：S2=1.35×24.30+0.7×1.40×4.0=36.73kN/m2因为S1＜S2，故应采用S2=36.73kN/m2作为设计依据。2、侧面板强度计算次楞间距0.25m，取侧板宽度1m计算，则沿跨度方向最大线荷载为：q1=1×36.73=36.73kN/m面板按四跨连续板计算，故面板弯矩值为：M=0.107ql2=0.107×36.73×0.252=0.246kN·mW=bh2/6=1000×122/6=24000mm3强度核算：σ=M/W=246000/24000=10.25N/mm2＜fm=55.0N/mm2所以安全。挠度验算：符合要求。3、侧板次楞计算由于底部水平次楞承受的均布荷载最大，故底部次楞能满足，则上部次楞也就满足。因此仅核算底部次楞即可，故次楞近似按四跨连续梁计算，则其线荷载为：q=0.25×36.73=9.18kN/mM=0.107ql2=0.107×9.18×0.502=0.246kN·mW=bh2/6=50×802/6=53333mm3强度核算：σ=M/W=246000/53333=4.61N/mm2＜fm=15.0N/mm2挠度验算：上面两项核算均属安全。4、侧板主楞计算主楞承受次楞传来的集中荷载为：P=9.18×0.5=4.59kN建立力学模型如下：主楞计算简图（m、kN）求得主楞的内力及位移图如下：主楞弯矩及支座反力图（kN·m、kN）0.190.190.190.19主楞挠度图（mm）强度核算：σ=M/W=520000/（4493×2）=57.87N/mm2＜f=215N/mm2挠度验算：v=0.19mm＜[v]=500/400=1.25mm上面两项核算均属安全。5、主楞对拉螺栓计算由上节可知最大支座反力为N=10.21kN，采用螺栓M12，净截面面积An=75mm2，则轴拉力设计强度值为：所以安全。（M14最大17.8kN，净面积105）内侧主龙骨为梳形木的横杆与一个和外部主龙骨一样的弯钢管组成。可以使用M14对拉螺栓，将主龙骨间距调整为600mm（与立杆一致，后面立杆纵距调整为了600mm），这样梳形木可以直接放在水平杆上的丝杠上，省去了梳形木与水平杆之间的楞骨。待修改！顶模计算面板采用12mm厚竹胶板，次楞采用50×80mm方木、间距250mm，外侧主楞采用Φ48×3.0mm双钢管、间距500mm，内侧采用Φ48×3.0mm钢管及梳形木共同组成主楞，采用M12的对拉螺栓，顶部梳形木间距500mm，12mm厚竹胶板截面特征如下:fm—抗弯强度设计值(fm=55.0N/mm2),E—弹性模量(E=10000N/mm2)木方按抗弯强度设计值1.6N/mm2；木方的弹性模量10000N/mm2进行计算不用对对拉螺栓重复计算立杆间距600/700×700×700mm1、顶板面板计算（1）荷载计算由可变荷载效应控制的组合：S1=1.2×（25.00×1.0+0.40）+1.40×3.50=35.38kN/m2由永久荷载效应控制的组合：S2=1.35×（25.00×1.0+0.40）+0.7×1.40×3.50=37.72kN/m2因为S1＜S2，故应采用S2=37.72kN/m2作为设计依据。（2）顶板面板设计计算面板承受线荷载（取1.0m宽计）：q=1×37.72=37.72kN/m面板按四跨连续板算，其内力弯矩为：M=0.107ql2=0.107×37.72×0.252=0.252kN·mW=bh2/6=1000×122/6=24000mm3强度核算：σ=M/W=252000/24000=10.5N/mm2＜fm=55.0N/mm2所以安全。挠度验算：符合要求。2、次楞计算次楞线荷载：q=0.25×37.72=9.43kN/m按三跨连续梁计算内力弯矩为：M=0.1ql2=0.1×9.43×0.52=0.236kN·mW=bh2/6=50×802/6=53333mm3强度核算：σ=M/W=236000/53333=4.43N/mm2＜fm=15.0N/mm2所以安全。挠度验算：符合要求。3、梳形木上部横杆杆计算将立杆与横杆的的连接节点点简化成铰铰接节点。横杆承受次楞传传来的集中中荷载为：P=9.443×0..5=4.722kN建立力学模型如如下：上部横杆计算简简图（m、kN）求得内力及位移移图如下：：上部横杆弯矩及及支座反力力图（kN·m、kN）0.390.390.390.39上部横杆挠度图图（mm）强度核算：σ==M/W==530000/44493=117..96N//mm2＜f=2115N//mm2挠度验算：v==0.399mm＜[v]==500//400==1.255mm上面两项核算均均属安全。4、梳形木下部横杆杆计算将立杆与横杆的的连接节点点简化成铰铰接节点，下下部楞骨间间距偏于安安全的按700mmm考虑。横杆承受立杆传传来的集中中荷载为：P=37..72×00.5×00.5=9.433kN建立力学模型如如下：下部横杆计算简简图（m、kN）求得内力及位移移图如下：：下部横杆弯矩及及支座反力力图（kN·m、kN）1.131.131.131.13下部横杆挠度图图（mm）强度核算：σ==M/W==990000/44493=220.334N/mmm2＞f=2115N//mm2挠度验算：v==1.133mm＜[v]==700//400==1.755mm下部横杆强度不不满足要求求。考虑立杆对横杆杆的约束作作用，重新新对下部横横杆进行计计算。梳形木下部楞骨骨作用于横横杆的反作作用力为：：P=37.722×（0.7++0.6）/2×0..5=122.26kkN建立力学模型如如下：下部横杆计算简简图（m、kN）求得内力及位移移图如下：：下部横杆弯矩图图（kN·m）0.360.36下部横杆挠度图图（mm）强度核算：σ==M/W==770000/44493=171..38N//mm2＜f=2115N//mm2挠度验算：v==0.366mm＜[v]==500//400==1.255mm上面两项核算均均属安全。5、梳形木下部双钢钢管楞骨计计算双钢管楞骨承受受梳形木传传来的集中中荷载为：：P=37.722×（0.7++0.6）/2×00.5=112.266kN建立力学模型如如下：双钢管楞骨计算算简图（m、kN）求得内力及位移移图如下：：双钢管楞骨弯矩矩及支座反反力图（kN·m、kN）1.131.131.131.13双钢管楞骨挠度度图（mm）强度核算：σ==M/W==1280000/（44933×2）=1422.44NN/mm22＜f=2155N/mmm2挠度验算：v==1.477m＜[v]==700//400==1.755mm6、碗扣式脚手架立立杆计算采用碗扣式脚手手架间距为0.6mm×0.66m步距0.6mm横杆有900规格的立杆没有900的，有12000mm的（1）无风荷载时，单单肢立杆承承载力计算算：单肢轴向力按下下式计算：：NN=1.22（NG1+NG2）+1.4∑NQi=11.2×（25.000×1..0×0..6×0..6+0..40×00.6×00.6+00.2×77.0）+1.4×3.550×0..6×0..6=14.42kkN式中：NG1——脚手架结结构自重标标准值产生生的轴向力力（kN/mm2）；NG2——脚手板及构配件件自重标准准值产生的的轴向力（kN/mm2）；∑NQi——施工荷荷载产生的的轴向力总总和，分双双排脚手架架与模板支支撑架两种种情况（kN/mm2）。单肢立杆稳定性性按下式计计算：N≤φAf(55.3.33-2)式中：A——立立杆横截面面积；φ——轴心受压杆件稳稳定系数，按按细长比查查本规范附附录E；f——钢材强度设计值值。i——计算立杆的截面面回转半径径，i=1..594cm；A——立杆净截面面积积，A=4..241cmm2；l0——计算长度；——长细比l00/i，为为600/115.944=37.66；——轴心受压立杆的的稳定系数数，由长细比比l0/i查表表得到0..908；经计算得到σ==144220/（0.9088×424..1）=37.445N/mmm2<[ff]=205N/mmm2；（2）组合风荷载时时，单肢立立杆承载力力计算：组合风荷载时，立立杆段的轴轴向力设计计值为：N=1.2∑NNGk+0..9×1..4∑NQk=1.2×（225.000×1.00×0.66×0.66+0.440×0..6×0..6+0..2×7..0）+0.9×1.44×3.550×0..6×0..6=14.24kkN由风荷载产生的的立杆段弯弯矩设计值值Mw，可按下下式计算：：Mw=0.9×1..4Mwkk=0.99×1.44wklah2/10=0.9×1..4×0..405××0.6×0.62/10=0.011kkN·m其中：wk=μμz·μs·w0=1.0××0.9××0.455=0.4405kNN/m2N——立杆的轴心压力力设计值，N=14.24kN；i——计算立杆的截面面回转半径径，i=11.5944cm；A——立杆净截面面积积，A=44.2411cm2；W——立杆净截面模量量（抵抗矩），W=4.4493cmm3；[f]——钢管立杆杆抗压强度度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度；——长细比l00/i，为为600/115.944=37.66；——轴心受压立杆的的稳定系数数，由长细比比l0/i查表表得到0..908；经计算得到σ==142440/（0.9088×424..1）+110000/44493=39.43N/mmm2<[ff]=205N/mmm2；满足要求!立杆间距可否考考虑横距600纵距900步距12000N=1..2（NG1+NNG2）+1.4∑NQi=11.2×（25.000×1..0×0..6×0..9+0..40×00.6×00.9+00.2×77.0）+1.4×3.550×0..6×0..9=20.79kN1200/155.94==73.33稳定系数0.7118N/A=207790/4424.11/0.7718=668.288N/mmm27、上部梳形木立杆杆计算（扣件件式脚手架架）（1）不组合风荷载载时，立杆杆段的轴向向力设计值值为：N=1.2∑NNGk+1..4∑NQk=1.2×（225.000×1.00×0.5×0..5+0..40×00.5××0.5++0.2××2.5）+1.4×3.550×0..5×0..5=9.45kNNN——立杆的轴心压力力设计值，N=9.45kN；i——计算立杆的截面面回转半径径，i=11.5944cm；A——立杆净截面面积积，A=44.2411cm2；W——立杆净截面模量量（抵抗矩），W=4.4493cmm3；[f]——钢管立杆杆抗压强度度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度；考虑到高支撑架架的安全因因素，须用用公式h—步距，=0.66m；k—模板支架立杆计计算长度调调整系数，查查JGJ1130-22011__建筑施工工扣件式钢管脚手手架安全技技术规范表表5.4..6，取为为1.155；—模板支架立杆计计算长度调调整系数，查查JGJ1130-22011__建筑施工工扣件式钢管脚手手架安全技技术规范表表C-4，取取为4.7744；故=1.15544.7444600=3288；——长细比l00/i，为为3288/115.944=206；——轴心受压立杆的的稳定系数数，由长细比比l0/i查表表得到0..176；经计算得到σ==94500/（0.1766×424..1）=126.6N/mmm2<[ff]=205N/mmm2；满足要求!（2）组合风荷载时时，立杆段段的轴向力力设计值为为：N=1.2∑NNGk+0..9×1..4∑NQk=1.2×（225.000×1.00×0.5×0..5+0..40×00.5××0.5++0.2××2.5）+0.9×1.44×3.550×0..5×0