1、中國建筑科學(xué)研究院PKPM施工安全計算軟件陳 偉2005.51個 人 簡 介1972年出生于四川省仁壽縣1995年畢業(yè)于清華大學(xué)水電系，工學(xué)學(xué)士1998年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)建工系，工學(xué)碩士現(xiàn)任職于中國建筑科學(xué)研究院PKPM軟件所，主持基坑軟件開發(fā)，參與其它施工技術(shù)軟件開發(fā)，副研究員。2000年10月在人民大會堂出席由中國工程院主辦的國內(nèi)建筑界最高規(guī)格的“國際工程科技大會”完成課題3項(xiàng)（1項(xiàng)國際先進(jìn)水平，2項(xiàng)國內(nèi)領(lǐng)先水平），在國內(nèi)外發(fā)表論文10余篇2施工安全計算軟件概述（一）出發(fā)點(diǎn)貫徹執(zhí)行建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l理 建設(shè)部2004年12月1日下發(fā)的危險性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制及專家論證審查辦法

2、通過技術(shù)措施來保障建筑工程的施工安全編制依據(jù)國家和地方相關(guān)規(guī)范（如腳手架規(guī)范、 基坑規(guī)程等）相關(guān)工程技術(shù)理論3施工安全計算軟件概述（二）特點(diǎn)既考慮通用做法，又考慮了地方的建筑施工技術(shù)特點(diǎn)數(shù)學(xué)和力學(xué)模型正確合理詳細(xì)的仿手算的計算過程和計算書大大提高計算的準(zhǔn)確性和工作效率國內(nèi)唯一的建筑施工安全計算的專業(yè)軟件適用范圍施工單位監(jiān)理單位安全管理部門4施工安全計算軟件概述（三）作用能完全改變當(dāng)前建筑施工現(xiàn)場技術(shù)人員各自按自己的理解進(jìn)行安全設(shè)施的設(shè)計計算的狀況對施工現(xiàn)場的安全設(shè)施的設(shè)計計算提供了科學(xué)和統(tǒng)一的設(shè)計模式便于施工單位的設(shè)計計算，監(jiān)理單位的審核，安全管理部門的審查。為施工安全管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支

3、持5施工安全計算軟件概述（四）應(yīng)用情況通過國家建設(shè)部科技司組織的鑒定和上海、成都、天津等地建委或安檢站組織的鑒定。建設(shè)部科技司的鑒定意見為“國內(nèi)唯一較全面的建筑施工技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)軟件，并突出了各省市地區(qū)施工特色，為施工安全管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持” 。已在國內(nèi)幾百家大型施工企業(yè)運(yùn)用，提高了施工單位，監(jiān)理單位，安全管理部門的工作效率和科技水平。6得到各地建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督部門的指導(dǎo)和推廣7“基本覆蓋了施工現(xiàn)場常用設(shè)施的計算范圍，可有效改變當(dāng)前建筑施工現(xiàn)場工程技術(shù)人員各自按自己的理解和參照不同的計算公式進(jìn)行各類專項(xiàng)施工組織設(shè)計的混亂狀況，建立科學(xué)統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計計算模式，從而減少施工現(xiàn)場安全設(shè)施的安

4、全隱患。” 建設(shè)部科技司鑒定意見(部份)8施工安全軟件架構(gòu)體系9簡要內(nèi)容目錄樹10111213141516171819包括了施工手冊中的大部分內(nèi)容不斷增加各地地方化需求操作非常簡便20力 學(xué) 回 顧理論力學(xué)：研究剛體。包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)。建筑施工領(lǐng)域常用靜力學(xué)材料力學(xué)：研究單根構(gòu)件。變形體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。拉、壓、剪、扭、彎五種力和正應(yīng)力、剪應(yīng)力兩種應(yīng)力結(jié)構(gòu)力學(xué)：研究多根構(gòu)件組成的變形體體系。結(jié)構(gòu)由構(gòu)件體系、荷載、約束組成。靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)，力法、位移法等。荷載的傳遞：百川歸海21施工安全計算要點(diǎn)1、按照傳力的路徑進(jìn)行計算。計算傳力的每一個環(huán)節(jié)，確保傳力的每一個環(huán)節(jié)都安全，從而

5、使施工荷載可靠地傳到地基。2、對每一個傳力環(huán)節(jié)，分析出結(jié)構(gòu)體系、荷載、約束。由此形成此環(huán)節(jié)計算的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。3、從強(qiáng)度、剛度（變形）、穩(wěn)定性三方面計算此結(jié)構(gòu)力學(xué)模型并加以判斷。22施工安全計算技術(shù)第一部分 落地扣件鋼管腳手架設(shè)計計算第二部分 懸挑腳手架設(shè)計計算第三部分 扣件鋼管梁模板支撐架設(shè)計計算第四部分 墻模板的設(shè)計計算第五部分 柱模板的設(shè)計計算第六部分 梁模板的設(shè)計計算第七部分 懸挑卸料平臺的設(shè)計計算23第一部分 落地扣件鋼管腳手架設(shè)計計算 扣件式鋼管腳手架是我國目前土木建筑工程中應(yīng)用最為廣泛的，也是屬于多立桿式的外腳手架中的一種，其特點(diǎn)是：桿配件數(shù)量少；裝卸方便，利于施工操作；搭設(shè)靈活

6、，能搭設(shè)高度大；堅(jiān)固耐用，可多次周轉(zhuǎn)，使用方便。 應(yīng)用扣件式鋼管腳手架在設(shè)計與施工中要貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量。為了符合這一基本要求，所以扣件式鋼管腳手架施工前，要根據(jù)規(guī)范（JGJ130-2001）（以下均簡稱規(guī)范）1.0.4條的規(guī)定編制施工組織設(shè)計。24建筑施工扣件式鋼管腳手架規(guī)范(JGJ130-2001)一、規(guī)范要求設(shè)計計算書應(yīng)該包括的內(nèi)容： 1.縱向和橫向水平桿(大小橫桿)等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算； 2.扣件的抗滑承載力計算； 3.立桿的穩(wěn)定性計算； 4.連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計算； 5.立桿的地基承載力計算。 計算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時，要考

7、慮荷載效應(yīng)組合，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4。受彎構(gòu)件要根據(jù)正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算變形，采用荷載短期效應(yīng)組合。25二、縱向和橫向水平桿(大小橫桿)的計算 1.大小橫桿的強(qiáng)度計算要滿足 其中 M 為彎矩設(shè)計值，包括腳手板自重荷載產(chǎn)生的彎矩和施工活荷載的彎矩； W 為鋼管的截面模量； f鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，取205N/mm2。 大小橫桿的撓度計算要滿足 v按照規(guī)范要求為l/150與10mm。 2.大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在 小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。 大橫桿荷載包括自重標(biāo)準(zhǔn)值，腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，活荷

8、載標(biāo)準(zhǔn)值。26二、縱向和橫向水平桿(大小橫桿)的計算 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 跨中最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩計算公式如下: 最大撓度考慮計算公式如下: 27二、縱向和橫向水平桿(大小橫桿)的計算3.小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算 大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 小橫桿的荷載包括大小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值，腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: 均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度

9、計算公式如下: 28三、扣件的計算 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(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)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(shè)計值； 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗(yàn)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。29四、立桿的穩(wěn)定性計算1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容的組合： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)，規(guī)范附錄A； (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)，規(guī)范給出了沖壓鋼腳手板、竹串片腳手板

10、和木腳手板的標(biāo)準(zhǔn)值； (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m) ，規(guī)范給出了欄桿沖壓鋼腳手板、欄桿竹串片腳手擋板和欄桿木腳手擋板的標(biāo)準(zhǔn)值； (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)，通常取0.005。2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。3.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9) ； Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9) ； Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式: N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)

11、計值計算公式: N = 1.2NG + 1.4NQ30四、立桿的穩(wěn)定性計算 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值 (kN)； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到； I 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定； A 立桿凈截面面積 (cm2)； W 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩 (kN.m)； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm

12、2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 (N/mm2)，f = 205 N/mm2。 31四、立桿的穩(wěn)定性計算 說明計算長度附加系數(shù)u: 反映腳手架各桿件對立桿的約束作用，綜合了影響腳手架整體失穩(wěn)的各種因素。 偏心：施工荷載一般偏心作用腳手架上，但由于一般情況腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大軸向力由不均勻分配施工荷載產(chǎn)生的最大軸向力不會同時相遇，可以忽略施工荷載的偏心作用，內(nèi)外立桿按照施工荷載平均分配計算。五、連墻件計算連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN) ： Nlw = 1.4 wk Aw wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值； Aw 每

13、個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外迎風(fēng)面積； No 連墻件約束軸向力(kN)，No=5.0kN；32五、連墻件計算連墻件軸向力設(shè)計值 Nf = Af連墻件如果采用扣件與墻體連接，要計算扣件的抗滑力。連墻件如果焊接方式與墻體連接，要計算焊縫的強(qiáng)度。33落地架用戶輸入對話框34自動生成圖文并茂的計算書35第二部分 懸挑腳手架設(shè)計計算一、規(guī)范要求設(shè)計計算書應(yīng)該包括的內(nèi)容： 1.縱向和橫向水平桿(大小橫桿)等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算； 2.扣件的抗滑承載力計算； 3.立桿的穩(wěn)定性計算； 4.連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計算； 5.懸挑水平主梁和聯(lián)梁的強(qiáng)度計算和按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) 范整體穩(wěn)定性計算； 6.錨固段與

14、樓板連接處壓環(huán)、螺栓和樓板局部受壓計算； 7.鋼絲拉繩或斜支桿的強(qiáng)度計算。 計算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時，要考慮荷載效應(yīng)組合，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4。受彎構(gòu)件要根據(jù)正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算變形，采用荷載短期效應(yīng)組合。36二、懸臂挑梁的計算 懸臂單跨梁計算簡圖支座反力計算公式 支座彎矩計算公式 C點(diǎn)最大撓度計算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l。37三、懸挑梁上面聯(lián)梁的計算 按照集中荷載作用下的簡支梁計算，集中荷載P為立桿的傳遞力，計算簡圖如下 支撐按照簡支梁的計算公式38四、懸挑主梁的計算 懸挑主梁應(yīng)該按照超靜定的連續(xù)梁進(jìn)行計算，根據(jù)是否有錨固段來判斷計算條件是鉸接（壓環(huán)

15、或螺栓連接主體結(jié)構(gòu)），還是固接（焊接連接主體結(jié)構(gòu)）。 懸臂部分腳手架荷載P的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 水平鋼梁的整體穩(wěn)定性計算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)39五、水平鋼梁與樓板連接計算1.如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計算： 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。2.如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計算： 其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力； d 樓板螺栓的直徑； fb 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度； h 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度。3.如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算： 其中 N 錨固力，即

16、作用于樓板螺栓的軸向拉力； d 樓板螺栓的直徑； b 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長； fcc 混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計值。40六、鋼絲繩或支桿連接計算1.鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算： 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算： 其中Fg 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)； 計算中可以近似計算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對619、637、661 鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K 鋼絲繩使用安全系數(shù)。2.鋼絲拉繩(斜拉桿)的吊環(huán)強(qiáng)度計算： 其中 f 為吊環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f = 125N/mm2； 可以

17、計算得到鋼絲繩吊環(huán)的最小直徑。411懸挑架用戶輸入對話框42懸挑架計算書43第三部分 梁模板支撐架設(shè)計計算一、設(shè)計計算書應(yīng)該包括的內(nèi)容：1.木方的受力計算；2.縱向和橫向水平桿的強(qiáng)度計算；3.扣件的抗滑承載力計算；4.立桿的穩(wěn)定性計算。 模板支架，特別是空間高、跨度大、荷載重的模板支架進(jìn)行分析計算的研究和總結(jié)不多，不少工程編制的施工技術(shù)方案比較簡單。44二、小橫桿的計算以第二種支撐形式為例 1.荷載的計算： (1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 (2)模板的自重線荷載(kN/m)：q2 (3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：P1 2.木方楞的支撐力計算： 均布荷載

18、q = 1.2q1+1.2q2 集中荷載 P = 1.4P1 木方楞計算簡圖 經(jīng)過計算得到從左到右各木方傳遞集中力分別為 N1=2.345kN N2=9.494kN N3=2.345kN 16% 68% 16%45二、小橫桿的計算以第二種支撐形式為例 3.小橫桿的強(qiáng)度計算： 支撐鋼管按照連續(xù)梁的計算如下 很多模板支架的事故分析中發(fā)現(xiàn)施工組織設(shè)計的方案對于模板支架的內(nèi)力分析與實(shí)際工況不符合，隨意性比較大，以上面的分析為例，如果不進(jìn)行連續(xù)梁的分析計算，模板支架的實(shí)際受力很不均勻，實(shí)際工況是全部豎向荷載中間立桿受力68%，兩邊立桿受力16%，有些工程的施工組織方案卻把豎向荷載平均分配，顯然中間立桿的

19、安全不能滿足。 這種形式的支設(shè)是很不安全的，我們不建議使用，增加一根中間立桿并不能解決問題；如果沒有中間立桿的腳手架設(shè)計不滿足要求，可以考慮增加兩排中間立桿。46三、立桿的穩(wěn)定性計算 規(guī)范中為保證扣件式鋼管摸板支架的穩(wěn)定性，支架立桿的計算長度借鑒英國標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定穩(wěn)定性計算長度l=h+2a，其中a為立桿上部伸出的懸臂段，這是為限制施工現(xiàn)場任意增大鋼管伸出長度，保證支架的穩(wěn)定性，并沒有理論上的依據(jù)。 例如伸出長度為0.3米，則計算長度為lo=h+2*0.3=h+0.6；當(dāng)步距h=1.8時，lo=2.4米，其計算長度系數(shù)u=2.4/1.8= 1.33，比通常的u=1.0值提高了33.3%，有利于支架的

20、整體穩(wěn) 定性。 但是上面的規(guī)定是針對于一般多高層建筑其層間高度不高的樓屋面混凝土結(jié)構(gòu)的模板支架，為反映影響支架穩(wěn)定的諸多因素，很多專家人為這個計算長度公式對用于高、大、重的模板支架適用性值得探討，有專家認(rèn)為考慮公式 l=kuh比較合適；杜榮軍在施工技術(shù)2002.3.扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計和使用安全也增加了高度安全系數(shù)等等。47三、立桿的穩(wěn)定性計算立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表； A 立桿凈截面面積 (cm2)； 如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架 l0 = (h+2a)如果考慮到高支撐架的安全因素 l0 = k1uh

21、 l0 = k1k2(h+2a) k1 計算長度附加系數(shù)，按照表1取值為； u 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)長度； k2 計算長度附加系數(shù)，按照表2取值為；48四、補(bǔ)充說明 模板承重架的節(jié)點(diǎn)不時剛性節(jié)點(diǎn)，人工不確定因素很多，力傳遞也不直接不規(guī)則，離散性很大，千百個扣件中有一個或幾個失效，則計算長度就可能增加一倍甚至更大，軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)就會急劇下降，立桿的承載力也大幅減小，立桿的受壓穩(wěn)定性也就很難得到保證。 所以要高度重視模板承重架的構(gòu)造要求，模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。要確保各種桿件的布置符合

22、規(guī)范要求，使桿件傳力明確，立桿要盡可能承受軸向力，避免或減小荷載的偏心。要加強(qiáng)整體連接和拉結(jié)，確保整體穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)可變狀態(tài)，要實(shí)現(xiàn)構(gòu)造尺寸的規(guī)范化，避免設(shè)計的隨意性。49模板支架工程 模板及其支架（承重支模架）的安全性既對混凝土成型質(zhì)量起著極重要的作用，也直接關(guān)系著施工人員的生命安全，因此，GB502042002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范對此作了嚴(yán)格的規(guī)定： 模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行施工組織設(shè)計。模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力以及施工荷載。具體要求是：1 模板

23、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書的計算簡圖、荷載取值、內(nèi)力分析、支架截面計算方法要合理、 準(zhǔn)確。2 設(shè)計計算應(yīng)包括模板支架自身及支撐模板的樓、地面承載能力等。3 技術(shù)方案要包括結(jié)構(gòu)模板大樣及支撐體系，聯(lián)接件等。 4 采取的技術(shù)安全措施要詳細(xì)、周全。501模板支架用戶輸入對話框51模板支架計算書52國家體育場混凝土模板支撐架設(shè)計示例53看臺中段54看臺動畫55看臺交錯、越層的斜柱很多56腳手架工程國家體育場斜梁柱支撐方案8m高62度傾角一次澆筑碗扣架57腳手架工程國家體育場斜梁柱支撐計算結(jié)果位移圖彎矩圖軸力圖應(yīng)力圖節(jié)點(diǎn)處理58腳手架工程體育場18m斜柱支撐有限元計算18m高62度傾角一次澆筑方鋼管柱碗扣架5920

24、.14m和20.24的兩斜柱傾角為72.4度和71.6度碗扣式腳手架空間計算方案60特殊工程中的腳手架：儲油罐腳手架施工圖參照石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)61第四部分 墻模板設(shè)計計算 木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB17-88)。一、計算要求 1.計算面板的強(qiáng)度、抗剪和撓度； 2.計算內(nèi)龍骨的強(qiáng)度和撓度； 3.計算外龍骨的強(qiáng)度和撓度； 4.計算穿墻螺栓的強(qiáng)度。 墻模板的背部支撐由兩層龍骨（木楞或鋼楞）組成,直接支撐模板的龍骨為次龍骨,即內(nèi)楞；用以支撐內(nèi)層龍骨為主龍骨，即外楞組裝成墻體模板時，通過對拉螺栓將墻體兩片模板拉結(jié)，每個對拉螺栓成為主龍骨的支點(diǎn)。62二、墻模板的面板計算 面板為受彎結(jié)構(gòu)計算的原則是按

25、照龍骨的間距和模板面的大小, 按支撐在內(nèi)楞上的三跨連續(xù)梁計算。 1.強(qiáng)度計算 f = M / W f 其中 f 面板的強(qiáng)度計算值(N/mm2)； M 面板的最大彎距(N.mm)；f 面板的強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)，15 N/mm2。 M = ql2 / 10 其中 q 作用在模板上的側(cè)壓力，它包括新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值和傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值； l 計算跨度(內(nèi)楞間距)； 2.撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l/250 其中 q 作用在模板上的側(cè)壓力； l 計算跨度(內(nèi)楞間距)；63三、墻模板的內(nèi)龍骨計算 內(nèi)楞(木或鋼)直接承受鋼模板傳遞的荷載，通常按照均布荷載的三

26、跨連續(xù)梁計算。 1.強(qiáng)度計算 f = M / W f 其中 f 內(nèi)楞的強(qiáng)度計算值(N/mm2)； M 內(nèi)楞的最大彎距(N.mm)； f 內(nèi)楞的強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)，15 N/mm2。 M = ql2 / 10 其中 q 作用在模板上的側(cè)壓力，它包括新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值和傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值； l 內(nèi)楞計算跨度(外楞間距) 2.撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI v = l/250 其中 q 作用在模板上的側(cè)壓力； l 內(nèi)楞計算跨度(外楞間距)64四、墻模板的外龍骨計算 外楞直接承受鋼模板內(nèi)楞傳遞的荷載，通常按照集中荷載的三跨連續(xù)梁計算。 1.強(qiáng)度計算 f = M / W

27、 f 其中 f 外楞的強(qiáng)度計算值(N/mm2)； M 外楞的最大彎距(N.mm)； f 外楞的強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2) 。 M = 0.175Pl l 外楞計算跨度(穿墻螺栓水平距離) 2.撓度計算 v = 1.146Pl3 / 100EI v = l/250 其中 P 作用在模板上的側(cè)壓力； l 外楞計算跨度(穿墻螺栓水平距離)65第五部分 柱模板設(shè)計計算 木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB17-88)。一、計算要求1 計算木方的強(qiáng)度、抗剪和撓度2 計算面板的強(qiáng)度、抗剪和撓度3 計算BH方向柱箍的強(qiáng)度和撓度4 計算BH方向?qū)菟?6二、柱摸板荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算 強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓

28、力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。 新澆混凝土側(cè)壓力計算公式為下式中的較小值: 其中 混凝土的重力密度； t 新澆混凝土的初凝時間，為0時(表示無資料)取200/(T+15)； T 混凝土的入模溫度； V 混凝土的澆筑速度m/h； H 混凝土側(cè)壓力計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),無外加劑1.0；有具有緩凝作用外加劑1.2 ； 2 混凝土坍落度影響修正系數(shù),坍落度小于100mm,取1.1;不小于100mm取1.15。 根據(jù)公式計算的新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F167三、柱摸板面板計算 面板直接承受模板傳遞的荷載，計算如下 1.面板強(qiáng)度計算 支座

29、最大彎矩計算公式 跨中最大彎矩計算公式 其中 q為強(qiáng)度設(shè)計荷載(kN/m)；d為木方的距離；2.面板撓度計算 最大撓度計算公式 其中 q混凝土側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值； v 面板最大允許撓度，v = d/250。3.面板抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh T =1.40N/mm268四、柱摸板木方計算 木方直接承受面板傳遞的荷載，計算如下 1.木方強(qiáng)度計算 支座最大彎矩計算公式 跨中最大彎矩計算公式 其中 q為強(qiáng)度設(shè)計荷載(kN/m)；d為柱箍的距離；2.木方撓度計算 最大撓度計算公式 其中 q混凝土側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值； v木方最大允許撓度，

30、v = d/250。3.木方抗剪計算 最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6qd 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh T =1.30N/mm269五、柱箍計算 柱箍計算簡圖其中 P為木方傳遞到柱箍的集中荷載(kN),經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到最大彎矩和最大支座力。柱箍截面強(qiáng)度計算公式 其中 M 柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計值； W 彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩；柱箍的強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2): f = 13.000。70第六部分 梁模板設(shè)計計算 木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB17-88)。一、計算要求1 梁底面板的強(qiáng)度和撓度計算2 梁底木方的強(qiáng)度和撓度計算3 梁側(cè)面板的強(qiáng)度和撓度計算4

31、大梁側(cè)對拉螺栓的計算71二、梁底(梁側(cè))面板的計算 梁底模板面板按照三跨度連續(xù)梁計算，計算簡圖如下 強(qiáng)度計算公式要求： f = M/W f 其中 f 梁底模板的強(qiáng)度計算值(N/mm2)； M 計算的最大彎矩 (kN.m)； q 作用在梁底模板的均布荷載(kN/m)； 最大彎矩計算公式如下: 最大撓度計算公式如下: 梁底模板的撓度計算值: v 小于 v = L/250。72三、梁底木方的計算 梁底木方按照按照集中荷載作用的簡支梁計算，計算簡圖如下 強(qiáng)度計算公式要求： f = M/W 84施工專項(xiàng)方案軟件85施工專方案軟件86操作演示87基坑支護(hù)計算 陳 偉主要內(nèi)容：1、樁（砼或鋼板樁）墻計算2、

32、土釘墻和放坡計算3、重力式擋墻（含攪拌樁）計算88規(guī)范計算的架構(gòu)體系89樁(墻)結(jié)構(gòu)嵌固深度計算-懸壁樁EpEa考慮安全系數(shù)，主動區(qū)合力Ea和被動區(qū)合力Ep對樁底取矩平衡,計算出嵌固深度。90樁(墻)結(jié)構(gòu)嵌固深度計算-單支點(diǎn)1、假定土壓力強(qiáng)度0點(diǎn)C為彎矩0點(diǎn)。2、對C點(diǎn)取矩，得支點(diǎn)的支點(diǎn)力3、考慮安全系數(shù)，主動區(qū)合力Ea和被動區(qū)合力Ep,支點(diǎn)力T1對樁底取矩平衡,計算 出嵌固深度。EpEaT191樁(墻)結(jié)構(gòu)嵌固深度計算-多支點(diǎn)1、假定土壓力強(qiáng)度0點(diǎn)C為彎矩0點(diǎn)。2、對C點(diǎn)取矩，開挖到第2道支撐底標(biāo)高，得第1道支點(diǎn)的支點(diǎn)力，然后往下開挖到坑底，假定第1道支點(diǎn) 的支點(diǎn)力不變，再對C點(diǎn)取矩，得第2道支點(diǎn)的支點(diǎn)力，以此類推3、考慮安全系數(shù)，取C點(diǎn)以下至樁底的部分樁為研究對象，C點(diǎn)以下主動區(qū)合力、C點(diǎn)不平衡的剪力、被動 區(qū)合力對樁底取矩平衡，計算出嵌固深度。EpEaT1T2注：此方法即等值梁法，國家規(guī)范中采用過樁墻底的圓弧滑動法來計算嵌固深度，福建規(guī)范中不假定彎矩0點(diǎn)，對每道支點(diǎn)取矩，不平衡的土壓力就為此道支點(diǎn)受力，然后假定本道支點(diǎn)力不變，計算下一道支點(diǎn)的力。92樁(墻)結(jié)構(gòu)抗隆起驗(yàn)算一、按墻底地基承載力隆起驗(yàn)算 坑外側(cè)土體考慮自重和附加荷載，坑內(nèi)側(cè)被動區(qū)土體考慮自重和