排架(一)支撐計算書
模板支架的計算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-20**)。
模板支架搭設高度為4.5米,
基本尺寸為:梁截面 B×D=800mm×300mm,梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.85米,立桿的步距 h=1.80米,
梁底增加一道承重立桿。
圖1梁模板支撐架立面簡圖
圖2梁模板支撐架荷載計算單元
采用的鋼管類型為 48×3.5。
一、模板支架荷載標準值(軸力):
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架鋼管的自重(kN):
NG1 = 0.116×4.500=0.522kN
鋼管的自重計算參照《扣件式規范》附錄A 雙排架自重標準值,設計人員可根據情況修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 1.500×0.800×0.850/2=0.510kN
(3)鋼筋混凝土梁自重(kN):
NG3 = 25.000×0.300×0.800×0.850/2=2.550kN
經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.582kN。
2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。
經計算得到,活荷載標準值 NQ = (1.000+2.000)×0.800×0.850/2=1.020kN
3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
經計算得到,梁支撐每根立桿的軸向壓力計算值約為N=1.2×3.582+1.4×1.020=5.727kN
二、立桿的穩定性計算:
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式
其中N -- 立桿的軸心壓力設計值 (kN);N = 5.73
-- 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到;
i -- 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.58
A -- 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.89
W -- 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
-- 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);
[f] -- 鋼管立桿抗壓強度設計值 (N/mm2);[f] = 205.00
l0 -- 計算長度 (m);
如果完全參照《扣件式規范》不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算
l0 = k1uh(1)
l0 = (h+2a)(2)
k1 -- 計算長度附加系數,按照表1取值為1.163;
u -- 計算長度系數,參照《扣件式規范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.50m;
公式(1)的計算結果:= 81.39,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
公式(2)的計算結果:= 51.39,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算
l0 = k1k2(h+2a)(3)
k2 -- 計算長度附加系數,按照表2取值為1.007;
公式(3)的計算結果:= 69.25,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
三、梁底支撐腳手架鋼管的小橫桿計算:
作用在梁底支撐鋼管上的集中力的計算:P =5.73/0.85×1.00=6.74kN
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算如下
計算簡圖
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=2.67kN中間支座最大反力Rma*=8.13kN
最大彎矩 Mma*=0.825kN.m
截面應力=0.825×106/5080.0=162.403N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
四、梁底支撐腳手架鋼管的大橫桿計算:
支撐小橫桿的大橫桿按照集中荷載作用下的簡支梁計算集中荷載P取小橫桿的最大支座反力,P=8.13kN
大橫桿計算簡圖如下
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算公式
其中 n=0.85/1.00=1
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=(1-1)/2×8.13+8.13=8.13kN
最大彎矩 Mma*=(1×1-1)/(8×1)×8.13×0.85=0.00kN.m
截面應力=0.00×106/5080.0=0.00N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
五、扣件抗滑移的計算:
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5):
R ≤ Rc
其中Rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
計算中R
取大橫桿的支座反力,R=8.13kN單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。
排架(二)支撐計算書
C區500人報告廳的層高達到9.3m,且梁的截面、跨度較大,基本尺寸為:梁截面 B×D=1500mm×300mm,梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.60米,立桿的步距 h=1.80米,
梁底增加一道承重立桿。
圖1梁模板支撐架立面簡圖
圖2梁模板支撐架荷載計算單元
采用的鋼管類型為 48×3.5。
一、模板支架荷載標準值(軸力):
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架鋼管的自重(kN):
NG1 = 0.116×9.300=1.080kN
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 1.500×1.500×0.600/2=0.675kN
(3)鋼筋混凝土梁自重(kN):
NG3 = 25.000×0.300×1.500×0.600/2=3.375kN
經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.130kN。
2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。
經計算得到,活荷載標準值 NQ = (1.000+2.000)×1.500×0.600/2=1.350kN
3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
經計算得到,梁支撐每根立桿的軸向壓力計算值約為N=1.2×5.130+1.4×1.350=8.046kN
二、立桿的穩定性計算:
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式
其中N -- 立桿的軸心壓力設計值 (kN);N = 8.05
-- 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到;
i -- 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.58
A -- 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.89
W -- 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
-- 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);
[f] -- 鋼管立桿抗壓強度設計值 (N/mm2);[f] = 205.00
l0 -- 計算長度 (m);
如果完全參照《扣件式規范》不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算
l0 = k1uh(1)
l0 = (h+2a)(2)
k1 -- 計算長度附加系數,按照表1取值為1.163;
u -- 計算長度系數,參照《扣件式規范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.50m;
公式(1)的計算結果:= 114.35,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
公式(2)的計算結果:= 72.20,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算
l0 = k1k2(h+2a)(3)
k2 -- 計算長度附加系數,按照表2取值為1.016;
公式(3)的計算結果:= 99.12,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
三、梁底支撐腳手架鋼管的小橫桿計算:
作用在梁底支撐鋼管上的集中力的計算如下
P =8.05/0.60×1.00=13.41kN
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算如下
計算簡圖
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=7.82kN中間支座最大反力Rma*=11.18kN
最大彎矩 Mma*=1.847kN.m
截面應力=1.847×106/5080.0=363.626N/mm2
水平支撐梁的計算強度大于205.0N/mm2,不滿足要求!采用雙鋼管支撐水平梁。
四、梁底支撐腳手架鋼管的大橫桿計算:
支撐小橫桿的大橫桿按照集中荷載作用下的簡支梁計算
集中荷載P取小橫桿的最大支座反力,P=11.18kN
大橫桿計算簡圖如下
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算公式
其中 n=0.60/1.00=1
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=(1-1)/2×11.18+11.18=11.18kN
最大彎矩 Mma*=(1×1-1)/(8×1)×11.18×0.60=0.00kN.m
截面應力=0.00×106/5080.0=0.00N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
五、扣件抗滑移的計算:
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5
):R ≤ Rc
其中Rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
計算中R取大橫桿的支座反力,R=11.18kN
單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。
篇2:超高層住宅外排架工程施工方法技術措施
超高層住宅外排架工程施工方法與技術措施
根據本工程要求,工字鋼梁將埋設所有單體建筑的首層頂部。另外按計算的高度進行分段懸挑。
根據工程具體情況并考慮安全、實用、施工方便、節省費用等原則,本工程外墻腳手架采用φ48×3.5扣件式附著于主體結構的工字鋼梁支撐的懸挑式鋼管腳手架。
整個扣件式鋼管腳手架的設計與施工,將完全遵照國家行業標準《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-20**)執行。
外墻挑架的設計
一、搭設方式與主要參數
腳手架用φ48×3.5鋼管和扣件搭設成雙排架,其橫距為1.05m,縱距為1.5m,步距為1.8m;
腳手架立桿下部支承在用16號工字鋼制作的水平懸挑梁上。
腳手架搭設高度共14步,計25m高;
里立桿離墻面0.4m;
每2步設一個竹笆板;
施工作業層按2層計,每層活荷載為3KN/m2,作業層設欄桿和擋腳板;
腳手架外立桿里側掛密目安全網封閉施工;
剪刀撐應在外側立面整個長度與高度上連續設置;
其他搭設要求遵照JGJ130-20**執行。
二、荷載取值與組合
1、腳手架結構自重(包括立桿、縱、橫水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件):
查(JGJ130-20**)規范(以下簡稱規范)表A-1得:
NG1K=25×0.1248=3.12 KN
2、構、配件自重
a.外立桿
(a)竹笆板,按2步設一層計,共5層,單位荷重按0.10KN/m2計:
NG2K-1=(5×1.05×1.5×0.10)/2=0.3938KN
(b)欄桿、擋腳板(擋腳板按三層計)查表4.2.1-2
NG2K-2=3×0.14×1.5+2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.9132KN
(c)安全網
NG2K-3=25×1.5×0.01=0.375KN
(d)合計
NG2K=0.3938+0.9132+0.375=1.682KN
b.內立桿
(a)竹笆板
NG2K-1=5×1.05×1.5×0.10/2+0.3×1.5×2×0.10=0.4838KN
(b)縱向橫桿(擱置懸挑部分的竹笆板用)
NG2K-2=2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.2832KN
(c)合計
NG2K=0.4838+0.2832=0.7670KN
3、施工荷載
外立桿NQK=2×1.5×1.05×3/2=4.725KN
里立桿NQK=4.725+0.3×1.5×2×3=7.425KN
4、垂直荷載組合
c.外立桿
N1=1.2×(2.2462+1.577)+1.4×4.725=11.2031KN
d.里立桿
N2=1.2×(2.2464+0.767)+1.4×7.425=14.0111KN
三、水平懸挑梁設計
1、最大彎距
m=11.2028×1.45+14.0111×0.4+0.205×1.2×1.552/2=22.144KNm
2、選用16號I字鋼:
W*=140.9cm3 ,I=1127cm4 自重q=0.205KN/m
根據鋼結構設計規范(GBJ17-88)的規定,軋制普通工字鋼受彎要考慮整體穩定問題。本懸臂梁跨長1.45m折算成簡支梁,其跨度為2×1.45m,查附表1.3用插入法求得Φb=1.37>0.6,改查附表1.2,得Φ`=0.8514。
則懸挑梁彎曲應力為:
f=22.144×106/(0.8514×140.9×103)=184.59N/mm2<205N/mm2,安全。
撓度
Δ=N1l3/3EI+N2a2(3l-a)/6EI
?。?11202.8×14503)/(3×2.06×105×1127×104)
?。?14011.1×4002)(3×1450-400)/(6×2.06
×105×1127×104)
?。?.904+0.636=5.54mm<1450/250=5.8mm,可以。
3、16號I字鋼后部錨固鋼筋設計
N3=22.144/1.4=15.817KN
錨筋選用φ16圓鋼,吊環拉力(設計值)為:
W=15.817×103/(2×0.785×162)=39.35N/mm2
小于吊環控制應力50N/mm2。安全。
4、結論
當挑梁用16號I字鋼,可不必設置拉索,也不必下部設撐桿,其強度與撓度均滿足規范要求。
四、立桿強度及穩定性計算
1、按無風載考慮,立桿最大垂直力為14.011KN
立桿步距1.8m
立桿計算長度l0=1.155×1.5×250=433.125cm
則細長比λ=312/1.58=197.5
查附錄C,φ=0.185
立桿軸向壓應力 f=14011/(0.185×489)=154.88N/mm2 < 205N/mm2,安全
2、考慮風荷載時
地區基本風壓值w0=0.5KN/㎡,高度變化系數為2.2176(B類)。
作用在腳手架的水平風荷載標準值:
wk=0.7×0.5×2.2176×(1.3×0.5445)=0.3296 KN/m
由風荷載設計值產生的立桿段彎矩Mw
Mw=0.85×1.4×0.3296×1.5×1.82/10=0.1906 KNM
組合風載時,立桿軸向力N
N=1.2×(2.2462+1.577)+0.85×1.4×4.725=10.211KN綜合應力
連墻件設計
按照常規的做法連墻件二端分別用一個扣件與立桿和墻體埋件連接,按照規范公式進行多次試算,一個扣件所傳遞軸向力設計值均大于一個直角扣件、旋轉扣件的抗滑承載力設計值8KN,故決定采用2個扣件進行連接,即連墻桿一側分別與里、外立桿同時連接,另一側在建筑物的內、外墻面各加兩只直角扣件扣緊,或者在建筑物上預埋鋼板,在預埋鋼板上焊上一短鋼管,通過兩只旋轉扣件與連墻件連接;這樣,連墻件所能傳遞的軸向力設計值可達2×8=16KN。
腳手架高度在50m以下,采用兩只扣件連接時,連墻件按3步3跨設置,連墻件的軸向力設計值按公式計算為:
W50=1.4×0.7×0.30×(1.3×0.5445)×1.67×(5.4×4.5)+5=13.45KN < 16KN,安全
腳手架高度在51-100m并同時用兩只扣件連接時,連接件按3步2跨設置,連墻件的軸向力設計值為:
W100=1.4×0.7×0.30×(1.3×0.5445)×2.09×5.4×3.0+5
=12.05KN<16KN,安全。
腳手架高度在101-140m連墻件仍按3步2跨設置:
W150=1.4×0.7×0.30×(1.3×0.5445)×2.2176×5.4×3.0+5
=12.48KN<16KN,安全。
根據以上計算結果及開盤要求,1#樓工字鋼粱將埋設在首層、十層、十八層、二十五層頂部,共懸挑四次。8#樓工字鋼粱埋設在首層、八層、十六層、二十四頂部,共懸挑四次。A1~A6樓工字鋼粱將埋設在首層頂部,共懸挑一次。
外墻腳手架搭設
腳手架的主要配件及材料選用
1、扣件式鋼管腳手架的主要組成構件有:立柱、縱向水平桿(大橫桿)、橫向水平桿(小橫桿)、扣件、腳手板、剪刀撐(十字撐)、橫向支撐(橫向斜拉桿)、連墻件、縱向掃地桿,橫向掃地桿,底座。
2、材料選用4.8mm厚的鋼管,竹笆腳手板。
?。?)腳手架的設計及構造
本工程鋼管腳手架均采用雙排腳手架,排距Lb選用1.05m,步距h選用1.8m,最大柱距Lma*選用1.8m,連墻件每兩步三跨設一點,橫向水平桿間距宜選用步距的1/2。
?。?)立柱構造要求
立柱接頭除在頂層可采用搭接外,其余各接頭必須采用對接扣件對接,對接、搭接應符合以下要求:
e.立柱上的對接扣件應交錯布置,兩個相鄰立柱接頭在高度方向錯開的距離不應小于500mm;各接頭中心距主節點的距離不應大于步距的1/3。
f.立柱的搭接長度不應小于1m,不少于兩個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。
?。?)縱向水平桿構造要求
g.縱向水平桿設置在橫向水平桿之上,并以直角扣件扣緊在橫向水平桿上??v向水平桿在操作層的間距不宜大于400mm。
h.縱向水平桿的長度一般不宜小于3跨,并不小于6m。
i.縱向水平桿一般宜采用對接扣件連接,也可采用搭接,對接接頭應交錯布置,不應設在同步、同跨內,相鄰接頭水平距離不應小于500mm,并應避免設在縱向水平桿的跨中。搭接接頭長度不應小于1m,并應等距設置三個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣至桿端的距離不應小于100mm。
?。?)橫向水平桿的構造要求:
雙排架的橫向水平桿兩端采用直角扣件固定在立柱上,靠墻一側的外伸長度不應大于500mm。
?。?)竹笆腳手板的構造要求:
a.竹笆板主筋應垂直于縱向水平桿方向鋪設,應采用對接平鋪,四個腳應用直徑為1.2mm的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿上。
b.自頂層操作層的腳手板往下計,宜每隔12m滿鋪一層腳手板。
?。?)連墻件布置及構造要求
a.連墻件應采用花排均勻布置,連墻件宜靠近主節點設置,并采用剛性節點,偏離主節點的距離不應大于300mm。
b.連墻件垂直間距、水平間距一般不應大于6m,連墻件必須從底步第一根縱向水平桿處開始設置,當該處設置有困難時,應采用其它可靠措施固定。
c.當腳手架下部不能設連墻件時可采用拋撐,拋撐應采用通長桿件與腳手架可靠連接,與地面的傾角應在45度至60度之間,連接點中心距主節點的距離不應大于300mm。
d.連墻件中的連墻桿宜呈水平并垂直于墻面設置,與腳手架連接的一端可稍為下斜,不容許向上翹起。
?。?)剪刀撐與橫向支撐的構造要求:
a.每道剪刀撐跨越立柱的根數宜在5-7根之間。每道剪刀撐寬度不應小于4跨,且不小于6m,斜桿與地面的傾角宜在45度-60度之間。
b.裙房雙排腳手架,必須在外側立面的兩端各設置一道剪刀撐,由底至頂連續設置;中間每道剪刀撐的凈距不應大于15m。
c.剪刀撐斜桿的接頭除頂層可采用搭接外,其余各接頭均必須采用對接扣件連接,搭接要求跟以上構造要求同。
d.剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立柱上,旋轉扣件中心線距主節點的距離不應大于150mm。
e.橫向支撐的斜桿應在1-2步內,由底至頂層呈之字形連續布置,斜桿應采用旋轉扣件固定在與之相交的立柱或橫向水平桿的伸出端上。
f.一字型、開口型雙排腳手架的兩端必須設置橫向支撐,中間宜每隔6跨設置一道。
g.24m以下的封閉型雙排腳手架可不設橫向支撐,24m以上者除兩端應設置橫向支撐外,中間應每隔6跨設置一道。
?。?)門洞構造要求:
a.洞口處增設的斜桿應采用旋轉扣件優先固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端上,旋轉扣件中心線距中心節點的距離不應大于150mm。
b.洞口兩側增設的橫向支撐應伸出增設的斜桿端部;增設的短斜桿端部應增設一個安全扣件。
?。?)之字型斜道構造要求及斜道腳手板構造要求
a.斜道宜附著在外腳手架或建筑物上,但斜道桿件要獨立設置,人行斜道寬度不應小于1m,坡度宜采用1:3(高:長),拐彎處宜設置平臺,寬度不應小于斜道寬度。
b.斜道兩側平臺外圍均必須設置欄桿及擋腳板,欄桿高度為1.2m,擋腳板高度不應小于150mm;
c.斜道腳手板橫鋪時,應在橫向水平桿上增設縱向支承斜桿,斜桿間距
不應大于500mm。d.腳手板順鋪時,接頭宜采用搭接,下面的板頭應壓住上面的板頭,板頭的凸棱處應用三角木填順。
e.人行斜道的腳手板上應每隔250-300mm設置一根防滑木條,木條厚度宜采用20-30mm。
?。?)腳手架搭設順序
a.按腳手架的柱距、排距要求進行放線、定位。
b.桿件搭設順序如下:放置縱向掃地桿──立柱──橫向掃地桿──第一步橫向水平桿──連墻件(或加拋撐)──第二步橫向水平桿……。
腳手架搭設注意事項
?。?0)搭設立柱時,外徑不同的鋼管嚴禁混用,相鄰立柱的對接扣件不得在同一高度內,錯開距離應符合構造要求。
?。?1)開始搭設立柱時,應每隔6跨設置一根拋撐,直至連墻件安裝穩定后,方可根據情況拆除。
?。?2)當搭至有連墻件的構造層時,搭設完該處的立柱、縱向水平桿、橫向水平桿后,應立即設置連墻件。
?。?3)封閉行腳手架的同一步縱向水平桿必須四周交圈,用直角扣件與內、外角柱固定。
?。?4)雙排腳手架的橫向水平桿靠墻一端至墻裝飾面的距離不應大于100mm。當腳手架操作層高出連墻件兩步時,應采取臨時穩定措施,直到連墻件搭設完后方可拆除。
?。?5)剪刀撐、橫向支撐應隨立柱、縱橫向水平桿等同步搭設,剪刀撐、橫向支撐等扣件的中心線距主節點的距離不應大于150mm。
?。?6)對接扣件的開口應朝上或朝內。各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。
?。?7)鋪設腳手板時,應滿鋪、鋪穩,靠墻一側立墻面距離不應大于150mm。腳手板的探頭應采用直徑3.2mm的鍍鋅鋼絲固定在支承桿上,在拐角、斜道平口處的腳手板,應與橫向水平桿可靠連接,以放置滑動。
?。?8)欄桿和擋腳板應搭設在外排立柱的內側,上欄桿上皮高度1.2m,中欄桿居中設置,擋腳板高度不應小于150mm。
?。?9)腳手架搭設完畢后,必須經有關部門驗收后,方可投入使用。
腳手架拆除要點
?。?0)劃出工作區域,禁止行人進入。
?。?1)嚴格遵守拆除順序,由上而下,后綁者先拆除,先綁者后拆除,一般先拆欄桿,腳手板,剪刀撐,而后拆小橫桿,大橫桿立桿等。
?。?2)統一指揮,上下呼應,動作協調,當解開與另一個人有關的結扣時,應先告知對方以防墜落。
?。?3)材料工具要用滑輪和繩索運送不得亂扔。
拆除方案應經審批后才實施。
篇3:排架(1)支撐計算書
排架(一)支撐計算書
模板支架的計算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-20**)。
模板支架搭設高度為4.5米,
基本尺寸為:梁截面 B×D=800mm×300mm,梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.85米,立桿的步距 h=1.80米,
梁底增加一道承重立桿。
圖1梁模板支撐架立面簡圖
圖2梁模板支撐架荷載計算單元
采用的鋼管類型為 48×3.5。
一、模板支架荷載標準值(軸力):
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架鋼管的自重(kN):
NG1 = 0.116×4.500=0.522kN
鋼管的自重計算參照《扣件式規范》附錄A 雙排架自重標準值,設計人員可根據情況修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 1.500×0.800×0.850/2=0.510kN
(3)鋼筋混凝土梁自重(kN):
NG3 = 25.000×0.300×0.800×0.850/2=2.550kN
經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.582kN。
2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。
經計算得到,活荷載標準值 NQ = (1.000+2.000)×0.800×0.850/2=1.020kN
3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
經計算得到,梁支撐每根立桿的軸向壓力計算值約為N=1.2×3.582+1.4×1.020=5.727kN
二、立桿的穩定性計算:
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式
其中N -- 立桿的軸心壓力設計值 (kN);N = 5.73
-- 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到;
i -- 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.58
A -- 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.89
W -- 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
-- 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);
[f] -- 鋼管立桿抗壓強度設計值 (N/mm2);[f] = 205.00
l0 -- 計算長度 (m);
如果完全參照《扣件式規范》不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算
l0 = k1uh(1)
l0 = (h+2a)(2)
k1 -- 計算長度附加系數,按照表1取值為1.163;
u -- 計算長度系數,參照《扣件式規范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.50m;
公式(1)的計算結果:= 81.39,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
公式(2)的計算結果:= 51.39,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算
l0 = k1k2(h+2a)(3)
k2 -- 計算長度附加系數,按照表2取值為1.007;
公式(3)的計算結果:= 69.25,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
三、梁底支撐腳手架鋼管的小橫桿計算:
作用在梁底支撐鋼管上的集中力的計算:P =5.73/0.85×1.00=6.74kN
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算如下
計算簡圖
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=2.67kN中間支座最大反力Rma*=8.13kN
最大彎矩 Mma*=0.825kN.m
截面應力=0.825×106/5080.0=162.403N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
四、梁底支撐腳手架鋼管的大橫桿計算:
支撐小橫桿的大橫桿按照集中荷載作用下的簡支梁計算集中荷載P取小橫桿的最大支座反力,P=8.13kN
大橫桿計算簡圖如下
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算公式
其中 n=0.85/1.00=1
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=(1-1)/2×8.13+8.13=8.13kN
最大彎矩 Mma*=(1×1-1)/(8×1)×8.13×0.85=0.00kN.m
截面應力=0.00×106/5080.0=0.00N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
五、扣件抗滑移的計算:
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5):
R ≤ Rc
其中Rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
計算中R
取大橫桿的支座反力,R=8.13kN單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。
排架(二)支撐計算書
C區500人報告廳的層高達到9.3m,且梁的截面、跨度較大,基本尺寸為:梁截面 B×D=1500mm×300mm,梁支撐立桿的橫距(跨度方向) l=0.60米,立桿的步距 h=1.80米,
梁底增加一道承重立桿。
圖1梁模板支撐架立面簡圖
圖2梁模板支撐架荷載計算單元
采用的鋼管類型為 48×3.5。
一、模板支架荷載標準值(軸力):
作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架鋼管的自重(kN):
NG1 = 0.116×9.300=1.080kN
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 1.500×1.500×0.600/2=0.675kN
(3)鋼筋混凝土梁自重(kN):
NG3 = 25.000×0.300×1.500×0.600/2=3.375kN
經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.130kN。
2.活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載。
經計算得到,活荷載標準值 NQ = (1.000+2.000)×1.500×0.600/2=1.350kN
3.不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
經計算得到,梁支撐每根立桿的軸向壓力計算值約為N=1.2×5.130+1.4×1.350=8.046kN
二、立桿的穩定性計算:
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式
其中N -- 立桿的軸心壓力設計值 (kN);N = 8.05
-- 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到;
i -- 計算立桿的截面回轉半徑 (cm);i = 1.58
A -- 立桿凈截面面積 (cm2); A = 4.89
W -- 立桿凈截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
-- 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);
[f] -- 鋼管立桿抗壓強度設計值 (N/mm2);[f] = 205.00
l0 -- 計算長度 (m);
如果完全參照《扣件式規范》不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算
l0 = k1uh(1)
l0 = (h+2a)(2)
k1 -- 計算長度附加系數,按照表1取值為1.163;
u -- 計算長度系數,參照《扣件式規范》表5.3.3;u = 1.70
a -- 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.50m;
公式(1)的計算結果:= 114.35,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
公式(2)的計算結果:= 72.20,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算
l0 = k1k2(h+2a)(3)
k2 -- 計算長度附加系數,按照表2取值為1.016;
公式(3)的計算結果:= 99.12,立桿的穩定性計算< [f],滿足要求!
三、梁底支撐腳手架鋼管的小橫桿計算:
作用在梁底支撐鋼管上的集中力的計算如下
P =8.05/0.60×1.00=13.41kN
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算如下
計算簡圖
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=7.82kN中間支座最大反力Rma*=11.18kN
最大彎矩 Mma*=1.847kN.m
截面應力=1.847×106/5080.0=363.626N/mm2
水平支撐梁的計算強度大于205.0N/mm2,不滿足要求!采用雙鋼管支撐水平梁。
四、梁底支撐腳手架鋼管的大橫桿計算:
支撐小橫桿的大橫桿按照集中荷載作用下的簡支梁計算
集中荷載P取小橫桿的最大支座反力,P=11.18kN
大橫桿計算簡圖如下
梁底支撐鋼管按照簡支梁的計算公式
其中 n=0.60/1.00=1
經過簡支梁的計算得到
支座反力 RA = RB=(1-1)/2×11.18+11.18=11.18kN
最大彎矩 Mma*=(1×1-1)/(8×1)×11.18×0.60=0.00kN.m
截面應力=0.00×106/5080.0=0.00N/mm2
水平支撐梁的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!
五、扣件抗滑移的計算:
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5
):R ≤ Rc
其中Rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
計算中R取大橫桿的支座反力,R=11.18kN
單扣件抗滑承載力的設計計算不滿足要求,可以考慮采用雙扣件!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。