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文档简介

脚手架专项施工方案编制依据《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2023中国建筑工业出版社;《建筑结构荷载规范》GB50009-2023中国建筑工业出版社;《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运送设施)》中国建筑工业出版社;《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023中国建筑工业出版社;《混凝土结构设计规范》GB50010-2023中国建筑工业出版社;《建筑地基基础设计规范》GB50007-2023中国建筑工业出版社;《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。第二节工程概况冠源·爱琴湾2#、15#、16#、17#楼均为小高层建筑,本项目住宅楼底层高度3.9米,标准层高度3米,室内外高差0.15米,2#楼为框架结构;15~17#楼为纯剪结构。其中2#楼为18住宅;15#楼为24层住宅;16#、17#楼本工程由湖南冠源房地产开发有限公司投资建设,福建省合道建筑设计有限公司设计,昆明建筑征询监理公司监理,福建永昌建筑工程有限责任公司组织施工。第三节脚手架方案选择本工程考虑到施工工期、质量和安全规定,故在选择方案时,应充足考虑以下几点:1、架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。2、在规定的条件下和规定的使用期限内,可以充足满足预期的安全性和耐久性。3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转运用,便于保养维修。4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;5、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合检查标准规定,要符合湖南省文明标化工地的有关标准。6、根据本工程的总高度和结构及根据图纸规定,结合工程实际情况及规范规定,架子搭设除第一层为落地脚手架外,其余均为悬挑脚手架,间隔7层设立型钢梁,作为悬挑脚手架起步的基础。即2#栋第9层;15#栋第9层、第16层;16#和第17#栋从第9层、第16层挑一次型钢梁。

第四节脚手架的材质规定落地架l、钢管脚落地手架,选用外径48mm,壁厚3.0mm,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的实验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学实验,实验结果满足设计规定后,方可在施工中使用。2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的规定,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的实验单位,进行扣件抗滑力等实验,实验结果满足设计规定后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关规定。5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2023目/100cm2,做耐贯穿实验不穿透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果规定,选用绿色。规定阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由大连市建筑安全监督管理部门发放的准用证。6、连墙件采用钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T700)中Q235A钢的规定。普通悬挑架l、钢管脚落地手架,选用外径48mm,壁厚3.0mm2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的规定,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的实验单位,进行扣件抗滑力等实验,实验结果满足设计规定后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关规定。5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2023目/100cm2,做耐贯穿实验不穿透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果规定,选用绿色。规定阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由大连市建筑安全监督管理部门发放的准用证。6、连墙件采用钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T700)中Q235A钢的规定。7、型钢水平悬挑杆采用20a号工字钢,斜杆采用支杆采用5.6号角钢56×3×6.0mm钢管。8、预埋螺栓的直径为20.0mm。第五节 脚手架的搭设流程及规定落地架落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设立通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。定距定位。根据构造规定在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按一下构造规定搭设。1、主杆基础本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力可以满足外脚手架的搭设规定(具体计算数据参阅脚手架计算书)。2、立杆间距(1)脚手架立杆纵距1.1m,横距0.7m,步距1.8m;连墙杆间距竖直3.6m,水平2.2m(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向互相错开500mm以上,且规定相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。(3)立杆应设立垫木,并设立纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm左右。(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。3、大横杆、小横杆设立(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm。(2)外架子按立杆与大横杆交点处设立小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。4、剪刀撑脚手架外测立面的两端各设立一道剪刀撑,并应由底至顶连续设立;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。5、脚手板、脚手片的铺设规定(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板:板宽为200mm,里外立杆应满铺脚手板,无探头板。(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采用有效的防护措施。(3)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎,不少于4点,规定绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。6、防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。(2)选用18铅丝张挂安全网,规定严密、平整。(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。7、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m,垂直方向3.6m,设一拉结点。楼层高度超过4m,则在水平方向加密,如楼层高度超过6m时,则按水平方向每6m设立一道斜拉钢丝绳。(2)拉结点在转角范围内和顶部处加密,即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。(3)拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设立在外架大小横杆接点处。(4)外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述规定,确因施工需要除去原拉结点时,必须重新补设可靠,有效的临时拉结,以保证外架安全可靠。8、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片,站人片设立平整牢固。(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。普通悬挑架悬挑脚手架搭设的工艺流程为:水平悬挑→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。定距定位。根据构造规定在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按一下构造规定搭设。1、主杆基础本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力可以满足外脚手架的搭设规定(具体计算数据参阅脚手架计算书)。2、立杆间距(1)脚手架立杆纵距1.5m,横距1.05m,步距1.8m;连墙杆间距竖直3.6m,水平4.5m(即二步三跨):里立杆距建筑物0.3m。(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向互相错开500mm以上,且规定相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。(3)立杆应设立垫木,并设立纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm左右。(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。3、大横杆、小横杆设立(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm。(2)外架子按立杆与大横杆交点处设立小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。4、剪刀撑脚手架外测立面的两端各设立一道剪刀撑,并应由底至顶连续设立;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。5、脚手板、脚手片的铺设规定(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板:板宽为200mm,里外立杆应满铺脚手板,无探头板。(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采用有效的防护措施。(3)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎,不少于4点,规定绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。6、防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。(2)选用18铅丝张挂安全网,规定严密、平整。(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。7、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m,垂直方向3.6m,设一拉结点。楼层高度超过4m,则在水平方向加密,如楼层高度超过6m时,则按水平方向每6m设立一道斜拉钢丝绳。(2)拉结点在转角范围内和顶部处加密,即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。(3)拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设立在外架大小横杆接点处。(4)外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述规定,确因施工需要除去原拉结点时,必须重新补设可靠,有效的临时拉结,以保证外架安全可靠。8、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片,站人片设立平整牢固。(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施,以保证上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管,立杆套座其外,并同时在立杆下部设立扫地杆。9、外架子卸荷措施(1)外架落在结构楼板面的范围内,采用两倍于外架宽的满堂架回顶结构楼板。(2)在楼板边跨梁外侧预埋Φ20mm拉环,采用两道Φ12.5(6×9)钢丝绳斜拉卸荷;钢丝绳要拉紧内外立杆与小横杆交叉受力处。(3)在外挑架的20#工字钢梁端,也采用一道Φ12.5(6×9)钢丝绳斜拉卸荷,使工字钢挑梁的受力状态改变。(4)卸荷为每4层一卸荷。16#16#、17#楼三层以下钢管卸荷外架剖面示意图第六节板模板(扣件钢管架)计算书一、参数信息:1.模板支架参数横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.00;采用的钢管(mm):Φ48×3.0;扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;板底支撑连接方式:方木支撑;2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;3.楼板参数钢筋级别:三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土强度等级:C30;每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;楼板的计算宽度(m):4.00;楼板的计算厚度(mm):100.00;楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):15.000;4.材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm。面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;板底支撑采用方木;木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;木方的截面宽度(mm):60.00;木方的截面高度(mm):80.00;托梁材料为:12.6号槽钢;图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=100×1.82/6=54cm3;I=100×1.83/12=48.6cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1=25×0.1×1+0.35×1=2.85kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2=1×1=1kN/m;2、强度计算最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:其中:q=1.2×2.85+1.4×1=4.82kN/m最大弯矩M=0.1×4.82×0.32=0.043kN·m;面板最大应力计算值σ=43380/54000=0.803N/mm2;面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;面板的最大应力计算值为0.803N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足规定!3、挠度计算挠度计算公式为其中q=2.85kN/m面板最大挠度计算值v=0.677×2.85×3004/(100×9500×2560000)=0.006mm;面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm;面板的最大挠度计算值0.006mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足规定!三、模板支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=6×8×8/6=64cm3;I=6×8×8×8/12=256cm4;方木楞计算简图1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1=25×0.3×0.1=0.75kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.35×0.3=0.105kN/m;(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):p1=(1+2)×1×0.3=0.9kN;2.强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:均布荷载q=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.75+0.105)=1.026kN/m;集中荷载p=1.4×0.9=1.26kN;最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.26×1/4+1.026×12/8=0.443kN;最大支座力N=P/2+ql/2=1.26/2+1.026×1/2=1.143kN;方木最大应力计算值σ=M/W=0.443×106/64000=6.926N/mm2;方木的抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;方木的最大应力计算值为6.926N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足规定!3.抗剪验算:最大剪力的计算公式如下:Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:Q=1.026×1/2+1.26/2=1.143kN;方木受剪应力计算值T=3×1.143×103/(2×60×80)=0.357N/mm2;方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2;方木的受剪应力计算值0.357N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足规定!4.挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的挠度和,计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=0.855kN/m;集中荷载p=0.9kN;最大挠度计算值V=5×0.855×10004/(384×9500×2560000)+900×10003/(48×9500×2560000)=1.229mm;最大允许挠度[V]=1000/250=4mm;方木的最大挠度计算值1.229mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足规定!四、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:12.6号槽钢;W=62.137cm3;I=391.466cm4;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.026×1+1.26=2.286kN;托梁计算简图托梁计算弯矩图(kN.m)托梁计算变形图(mm)托梁计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.77kN.m;最大变形Vmax=0.061mm;最大支座力Qmax=8.314kN;最大应力σ=769528.56/62137=12.384N/mm2;托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;托梁的最大应力计算值12.384N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足规定!托梁的最大挠度为0.061mm小于1000/150与10mm,满足规定!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值涉及以下内容:(1)脚手架的自重(kN):NG1=0.129×3=0.387kN;(2)模板的自重(kN):NG2=0.35×1×1=0.35kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25×0.1×1×1=2.5kN;静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.237kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。活荷载标准值NQ=(1+2)×1×1=3kN;3.立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=8.085kN;六、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):N=8.085kN;σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到;i----计算立杆的截面回转半径(cm):i=1.59cm;A----立杆净截面面积(cm2):A=4.24cm2;W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49cm3;σ--------钢管立杆受压应力计算值(N/mm2);[f]----钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;L0----计算长度(m);假如完全参照《扣件式规范》,由下式计算l0=h+2aa----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;得到计算结果:立杆计算长度L0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m;L0/i=1700/15.9=107;由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537;钢管立杆受压应力计算值;σ=8084.76/(0.537×424)=35.508N/mm2;立杆稳定性计算σ=35.508N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!七、楼板强度的计算:1.楼板强度计算说明验算楼板强度时按照最不利情况考虑,楼板承受的荷载按照线荷载均布考虑。宽度范围内配置Ⅲ级钢筋,每单位长度(m)楼板截面的钢筋面积As=360mm2,fy=360N/mm2。板的截面尺寸为b×h=4500mm×100mm,楼板的跨度取4M,取混凝土保护层厚度20mm,截面有效高度ho=80mm。按照楼板每8天浇筑一层,所以需要验算8天、16天、24天...的承载能力是否满足荷载规定,其计算简图如下:2.验算楼板混凝土8天的强度是否满足承载力规定楼板计算长边4.5m,短边为4m;q=2×1.2×(0.35+25×0.1)+1×1.2×(0.387×5×5/4.5/4)+1.4×(1+2)=11.69kN/m2;单元板带所承受均布荷载q=1×11.686=11.686kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=0.0596×11.69×42=11.143kN.m;因平均气温为15℃得到8天龄期混凝土强度达成62.4%,C30混凝土强度在8天龄期近似等效为C18.72。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=8.986N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度:ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=360×360/(1×1000×80×8.986)=0.18计算系数为:αs=ξ(1-0.5ξ)=0.18×(1-0.5×0.18)=0.164;此时楼板所能承受的最大弯矩为:M1=αs×α1×b×ho2×fcm=0.164×1×1000×802×8.986×10-6=9.42kN.m;结论:由于∑M1=M1=9.42<=Mmax=11.143所以第8天楼板强度尚局限性以承受上面楼层传递下来的荷载。第2层以下的模板支撑必须保存。3.验算楼板混凝土16天的强度是否满足承载力规定楼板计算长边4.5m,短边为4m;q=3×1.2×(0.35+25×0.1)+2×1.2×(0.387×5×5/4.5/4)+1.4×(1+2)=15.75kN/m2;单元板带所承受均布荷载q=1×15.751=15.751kN/m;板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算Mmax=0.0596×15.75×42=15.02kN.m;因平均气温为15℃得到16天龄期混凝土强度达成83.21%,C30混凝土强度在16天龄期近似等效为C24.96。混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=11.882N/mm2;则可以得到矩形截面相对受压区高度:ξ=As×fy/(αl×b×ho×fcm)=360×360/(1×1000×80×11.882)=0.136计算系数为:αs=ξ(1-0.5ξ)=0.136×(1-0.5×0.136)=0.127;此时楼板所能承受的最大弯矩为:M2=αs×α1×b×ho2×fcm=0.127×1×1000×802×11.882×10-6=9.639kN.m;结论:由于∑M2=∑M1+M2=19.059>Mmax=15.02所以第16天楼板强度足以承受以上楼层传递下来的荷载。模板支持可以拆除。第七节板模板计算书一、参数信息:1.模板支架参数横向间距或排距(m):1.20;纵距(m):1.20;步距(m):1.50;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.00;采用碗扣钢管(mm):Φ48×3.5;板底支撑连接方式:方木支撑;2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;4.材料参数面板采用胶合面板,厚度为18mm。面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;板底支撑采用方木;木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;托梁材料为:12.6号槽钢;5.楼板参数钢筋级别:三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土强度等级:C25;每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;楼板的计算宽度(m):4.00;楼板的计算厚度(mm):150.00;楼板的计算长度(m):4.50;施工平均温度(℃):15.000;图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=100×1.82/6=54cm3;I=100×1.83/12=48.6cm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1=25×0.15×1+0.35×1=4.1kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):q2=2.5×1=2.5kN/m;2、强度计算最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:其中:q=1.2×4.1+1.4×2.5=8.42kN/m最大弯矩M=0.1×8.42×0.252=0.053kN·m;面板最大应力计算值σ=52625/54000=0.975N/mm2;面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;面板的最大应力计算值为0.975N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足规定!3、挠度计算挠度计算公式为其中q=4.1kN/m面板最大挠度计算值v=0.677×4.1×2504/(100×9500×4166666.667)=0.003mm;面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm;面板的最大挠度计算值0.003mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足规定!三、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5×10×10/6=83.33cm3;I=5×10×10×10/12=416.67cm4;方木楞计算简图1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1=25×0.25×0.15=0.938kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.35×0.25=0.088kN/m;(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):p1=(2.5+2)×1.2×0.25=1.35kN;2.方木抗弯强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和,计算公式如下:均布荷载q=1.2×(0.938+0.088)=1.23kN/m;集中荷载p=1.4×1.35=1.89kN;最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.89×1.2/4+1.23×1.22/8=0.788kN.m;最大支座力N=P/2+ql/2=1.89/2+1.23×1.2/2=1.683kN;方木的最大应力值σ=M/w=0.788×106/83.333×103=9.461N/mm2;方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;方木的最大应力计算值为9.461N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足规定!3.方木抗剪验算:最大剪力的计算公式如下:Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力:V=1.2×1.23/2+1.89/2=1.683kN;方木受剪应力计算值T=3×1683/(2×50×100)=0.505N/mm2;方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2;方木受剪应力计算值为0.505N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足规定!4.方木挠度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的挠度和,计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=0.938+0.088=1.025kN/m;集中荷载p=1.35kN;方木最大挠度计算值V=5×1.025×12023/(384×9500×4166666.67)+1350×12023/(48×9500×4166666.67)=1.927mm;方木最大允许挠度值[V]=1200/250=4.8mm;方木的最大挠度计算值1.927mm小于方木的最大允许挠度值4.8mm,满足规定!四、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;托梁采用:12.6号槽钢;W=62.137cm3;I=391.466cm4;托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.23×1.2+1.89=3.366kN;托梁计算简图托梁计算弯矩图(kN.m)托梁计算变形图(mm)托梁计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=1.982kN.m;最大变形Vmax=0.24mm;最大支座力Qmax=17.837kN;托梁最大应力σ=1.982×106/62137=31.905N/mm2;托梁抗压强度设计值[f]=205N/mm2;托梁的计算最大应力计算值31.905N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足规定!托梁的最大挠度为0.24mm小于1200/150与10mm,满足规定!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值涉及以下内容:(1)脚手架的自重(kN):NG1=0.138×5=0.9525kN;钢管的自重计算参照《碗扣脚手架规范》附录。(2)模板的自重(kN):NG2=0.35×1.2×1.2=0.504kN;(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25×0.15×1.2×1.2=5.4kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.596kN;2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.5+2)×1.2×1.2=6.48kN;3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N=1.2NG+1.4NQ=16.987kN;六、立杆的稳定性计算:。1.单肢立杆轴向力计算公式N=〈1.2×Q1+1.4×(Q3+Q4)〉LxLy+1.2Q2V其中Q1-模板支撑架自重的标准值Q2-现浇钢筋混凝土自重的标准值Q3-振捣混凝土产生荷载的标准值Q4-施工荷载的标准值LxLy-单肢立杆横向及纵向间距V-Lx、Ly段混凝土的体积经带入计算得N=(1.2*1.3+1.4*4.5)*1.2*1.2+1.2*1.2*1.2*0.15*25=1779.84N/mm22、单肢立杆承载力计算公式N≤φAf其中A-立杆横截面积φ-轴心受压杆件稳定系数安长细比165f-钢材强度设计值经查表带入得N=2596N/mm2立杆轴向力1779.84N/mm2小于强度设计值2596N/mm2,满足规定。七、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的规定p≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=68kpa;其中,地基承载力标准值:fgk=170kpa;脚手架地基承载力调整系数:kc=0.4;立杆基础底面的平均压力:p=N/A=67.949kpa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=16.987kN;基础底面面积:A=0.25m2p=67.949≤fg=68kpa。地基承载力满足规定!八、梁模板高支撑架的构造和施工规定:1.模板支架的构造规定:梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用间距适当加密;立杆之间必须按步距满设双向水平杆,保证两方向足够的设计刚度且中间加斜撑(见附图);梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。2.立杆步距的设计:当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设立;当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设立,但变化不要过多;高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。3.整体性构造层的设计:单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设立水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设立斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设立,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆)必须设水平杆。4.剪刀撑的设计:沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔2-3跨设立一道,且连接跨数不小于3跨。5.顶部支撑点的设计:在立杆顶部设立支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;6.支撑架搭设的规定:严格按照设计尺寸搭设,保证立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《碗扣架规范》的规定;保证构配件的质量是满足规定的,每个应敲紧,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;地基支座的设计要满足承载力的规定。7.施工使用的规定:精心设计混凝土浇筑方案,保证模板支架施工过程中均衡受载,最佳采用由中部向两边扩展的浇筑方式;严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。第八节钢管落地脚手架计算书(落地7层)扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2023)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)、《钢结构设计规范》(GB50017-2023)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为25米,12米以下采用双管立杆,12米以上采用单管立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5米,立杆的横距为0.9米,大小横杆的步距为1.75米;内排架距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;采用的钢管类型为Φ48×3.0;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为0.80;连墙件采用两步三跨,竖向间距3.5米,水平间距4.5米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:2层;3.风荷载参数本工程地处湖南省长沙市,基本风压为0.35kN/m2;风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1272;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:2;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033;5.地基参数地基土类型:岩石;地基承载力标准值(kpa):160.00;立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。二、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033kN/m;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9/(2+1)=0.09kN/m;活荷载标准值:Q=3×0.9/(2+1)=0.9kN/m;静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.09=0.148kN/m;活荷载的设计值:q2=1.4×0.9=1.26kN/m;图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.148×1.52+0.10×1.26×1.52=0.31kN.m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.148×1.52-0.117×1.26×1.52=-0.365kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=Max(0.31×106,0.365×106)/4490=81.292N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为σ=81.292N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!3.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下:其中:静荷载标准值:q1=P1+P2=0.033+0.09=0.123kN/m;活荷载标准值:q2=Q=0.9kN/m;最大挠度计算值为:V=0.677×0.123×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.9×15004/(100×2.06×105×107800)=2.222mm;大横杆的最大挠度2.222mm小于大横杆的最大允许挠度1500/150mm与10mm,满足规定!三、小横杆的计算:根据JGJ130-2023第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1=0.033×1.5=0.05kN;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9×1.5/(2+1)=0.135kN;活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/(2+1)=1.350kN;集中荷载的设计值:P=1.2×(0.05+0.135)+1.4×1.35=2.112kN;小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分派的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=1.2×0.033×0.92/8=0.004kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.112×0.9/3=0.634kN.m;最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.638kN.m;最大应力计算值σ=M/W=0.638×106/4490=142.011N/mm2;小横杆的最大弯曲应力σ=142.011N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足规定!3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分派的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5×0.033×9004/(384×2.06×105×107800)=0.013mm;大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.135+1.35=1.535kN;集中荷载标准值最不利分派引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax=1534.95×900×(3×9002-4×9002/9)/(72×2.06×105×107800)=1.788mm;最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.013+1.788=1.801mm;小横杆的最大挠度为1.801mm小于小横杆的最大允许挠度900/150=6与10mm,满足规定!四、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值:P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN;小横杆的自重标准值:P2=0.033×0.9/2=0.015kN;脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN;活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/2=2.025kN;荷载的设计值:R=1.2×(0.05+0.015+0.202)+1.4×2.025=3.156kN;R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!五、脚手架立杆荷载计算:作用于脚手架的荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值涉及以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1272NG1=[0.1272+(1.50×2/2)×0.033/1.75]×(25.00-12.00)=2.025;NGL1=[0.1272+0.033+(1.50×2/2)×0.033/1.75]×12.00=2.269;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3NG2=0.3×2×1.5×(0.9+0.3)/2=0.54kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15NG3=0.15×2×1.5/2=0.225kN;(4)吊挂的安全设施荷载,涉及安全网(kN/m2);0.005NG4=0.005×1.5×25=0.188kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.977kN;NGL=NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4=5.246kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值NQ=3×0.9×1.5×2/2=4.05kN;风荷载标准值按照以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)的规定采用:Wo=0.35kN/m2;Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)的规定采用:Uz=1;Us--风荷载体型系数:取值为0.645;经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.35×1×0.645=0.158kN/m2;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×5.246+1.4×4.05=11.965kN;Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.977+1.4×4.05=9.243kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×5.246+0.85×1.4×4.05=11.114kN;Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.977+0.85×1.4×4.05=8.392kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.158×1.5×1.752/10=0.086kN.m;六、立杆的稳定性计算:外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。1.12.00不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值:N=9.243kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.5;计算长度,由公式lo=k×μ×h拟定:l0=3.032m;长细比Lo/i=191;轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:φ=0.197;立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=9243/(0.197×424)=110.653N/mm2;立杆稳定性计算σ=110.653N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值:N=8.392kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.5;计算长度,由公式l0=kuh拟定:l0=3.032m;长细比:L0/i=191;轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:φ=0.197立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=8392.089/(0.197×424)+86385.354/4490=119.71N/mm2;立杆稳定性计算σ=119.71N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!2.12.00不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值:N=5.982kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.5;计算长度,由公式lo=k×μ×h拟定:l0=3.032m;长细比Lo/i=191;轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:φ=0.197;立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=5982/(0.197×424)=71.622N/mm2;立杆稳定性计算σ=71.622N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值:N=5.557kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.5;计算长度,由公式l0=kuh拟定:l0=3.032m;长细比:L0/i=191;轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:φ=0.197立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=5557.153/(0.197×424)+86385.354/4490=85.77N/mm2;立杆稳定性计算σ=85.77N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!七、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.158kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=15.75m2按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw=1.4×Wk×Aw=3.484kN;连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.484kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;由长细比l0/i=300/15.9的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;又:A=4.24cm2;[f]=205N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.24×10-4×205×103=82.487kN;Nl=8.484<Nf=82.487,连墙件的设计计算满足规定!连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=8.484小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足规定!连墙件扣件连接示意图八、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的规定p≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=160kpa;其中,地基承载力标准值:fgk=160kpa;脚手架地基承载力调整系数:kc=1;立杆基础底面的平均压力:p=N/A=33.568kpa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=8.392kN;基础底面面积:A=0.25m2p=33.568≤fg=160kpa。地基承载力满足规定!第九节型钢悬挑卸料平台计算书一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11;施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m):1.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):0.50;上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.00;钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;预埋件的直径(mm):20.00。只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。3.水平支撑梁主梁材料类型及型号:16a号槽钢槽口水平;次梁材料类型及型号:10号槽钢槽口水平;次梁水平间距ld(m):0.40,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):2.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):0.10;平台计算宽度(m):3.00。二、次梁的验算:次梁选择10号槽钢槽口水平,间距0.4m,其截面特性为:面积A=12.74cm2;惯性距Ix=198.3cm4;转动惯量Wx=39.7cm3;回转半径ix=3.95cm;截面尺寸:b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。1.荷载计算(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;Q1=0.35×0.40=0.14kN/m;(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:Q2=10.00/2.50/3.00×0.40=0.53kN/m;(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m;经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.53+0.10)=0.93kN;经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36kN。2.内力验算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:最大弯矩M的计算公式为:经计算得到,最大弯矩M=0.93×3.002/8+3.36×3.00/4=3.56kN.m。3.抗弯强度验算次梁应力:其中γx--截面塑性发展系数,取1.05;[f]--钢材的抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;次梁槽钢的最大应力计算值σ=3.56×103/(1.05×39.70)=85.43N/mm2;次梁槽钢的最大应力计算值σ=85.434N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!4.整体稳定性验算其中,φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:通过计算得到φb=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78;由于φb大于0.6,按照下面公式调整:得到φb=0.706;次梁槽钢的稳定性验算σ=3.56×103/(0.706×39.700)=127.02N/mm2;次梁槽钢的稳定性验算σ=127.021N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足规定!三、主梁的验算:根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择16a号槽钢槽口水平,其截面特性为:面积A=21.95cm2;惯性距Ix=866.2cm4;转动惯量Wx=108.3cm3;回转半径ix=6.28cm;截面尺寸,b=63mm,h=160mm,t=10mm;1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;Q1=0.11kN/m;(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.17)=0.33kN/m;次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.93×3.00+3.36)/2=3.07kN;2.内力验算悬挑卸料平台示意图悬挑卸料平台水平钢梁计算简图悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:R[1]=19.312kN;R[2]=6.072kN;最大支座反力为Rmax=19.312kN;最大弯矩Mmax=5.690kN.m;最大挠度V=1.824mm。3.抗弯强度验算其中γx--截面塑性发展系数,取1.05;[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;主梁槽钢的最大应力计算值σ=5.69×106/1.05/108300.0+9.66×103/2195.000=54.440N/mm2;主梁槽钢的最大应力计算值54.440N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足规定!4.整体稳定性验算其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:φb=570×10.0×63.0×235/(2500.0×160.0×235.0)=0.898;由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:可得φb=0.756;主梁槽钢的稳定性验算σ=5.69×106/(0.756×108300.00)=69.51N/mm2;主梁槽钢的稳定性验算σ=69.51N/mm2小于[f]=205.00,满足规定!四、钢丝拉绳的内力验算:水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,RCi=RUisinθi其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN);RUi--拉钢绳的轴力(kN);θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;sinθi=Sin(ArcTan(3/(0.5+1))=0.894;根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi=RCi/sinθi;RU1=19.312/0.894=21.59kN;五、钢丝拉绳的强度验算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为21.59kN;假如上面采用钢丝绳,钢丝绳的允许拉力计算公式:其中[Fg]--钢丝绳的允许拉力(kN);Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取21.592kN,α=0.82,K=6,得到:d=17.8mm。钢丝绳最小直径必须大于18mm才干满足规定!六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:N=RU=21591.601N。拉环强度计算公式为:其中,[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;所需要的拉环最小直径D=[21591.6×4/

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