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文檔簡介
1、西南民航職業(yè)學院工程-教學樓模板支撐系統(tǒng)承重架專項施工方案編制人:劉賓龍審核人:陳萬強審批人:編制單位:湖南金石建設有限公司西南民航職業(yè)學院工程項目部編制日期:二一七年二月目 錄第一節(jié)、編制依據(jù)1第二節(jié)、規(guī)范標準性文件及法律、法規(guī)性文件1第三節(jié)、工程概況11、建筑、結構設計 12、編制范圍 23、材料選用 2第四節(jié)、搭設現(xiàn)澆板支撐系統(tǒng)(高度5.80米)承重架設計計算書3一、參數(shù)信息: 3二、縱向支撐鋼管的計算: 4三、橫向支撐鋼管計算: 5四、扣件抗滑移的計算: 6五、模板支架荷載標準值(軸力): 6六、立桿的穩(wěn)定性計算: 7七、梁和樓板模板高支撐架的構造和施工要求: 9八、結論: 10第五節(jié)
2、、搭設高度4.80米、現(xiàn)澆梁“5001200”支撐系統(tǒng)承重架設計計算書10一、參數(shù)信息: 11二、梁底支撐的計算: 11三、梁底縱向鋼管計算 14四、扣件抗滑移的計算: 14五、立桿的穩(wěn)定性計算: 14六、梁模板高支撐架的構造和施工要求: 16七、結論: 17第六節(jié)、搭設高度4.50米、現(xiàn)澆梁“5001500”支撐系統(tǒng)承重架設計計算書17一、參數(shù)信息: 18二、梁底支撐的計算: 19三、梁底縱向鋼管計算: 21四、扣件抗滑移的計算: 21五、立桿的穩(wěn)定性計算: 21六、梁模板高支撐架的構造和施工要求: 23八、結論: 25第七節(jié)、扣件式鋼管支撐系統(tǒng)架拆除要求 251、拆除安全要求: 252、拆
3、除安全措施: 25模板支撐系統(tǒng)承重架專項施工方案第一節(jié)、編制依據(jù)1、重慶中迪創(chuàng)遠建筑設計有限公司設計的西南民航職業(yè)學院工程-教學樓工程施工圖紙設計文件資料及修改設計圖紙。2、西南民航職業(yè)學院-教學樓工程施工合同及相關技術資料;3、西南民航職業(yè)學院-教學樓工程施工組織總設計;第二節(jié)、規(guī)范標準性文件及法律、法規(guī)性文件1、規(guī)范標準性文件1)、建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準 GB50300-20132)、建筑樁基技術規(guī)范 JGJ94-20083)、地基與基礎工程施工質量驗收規(guī)范 GB50202-20164)、鋼筋工程施工技術規(guī)程 Q/WYG002-20065)、建筑施工模板安全技術規(guī)范 JGJ162-2
4、0086)、混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204-2015 7)、混凝土泵送施工技術規(guī)程 JGJ/T10-20118)、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)程 JGJ130-2011 9)、建筑施工安全檢查標準 JGJ59-201110)、建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)程 JGJ80-20112、法律、法規(guī)性文件1)、中華人民共和國建筑法 2011修改版2)、建設工程質量管理條例 2016最新版3)、建設工程安全生產管理條例 2015現(xiàn)行版4)、中華人民共和國環(huán)境保護法 2014修定版第三節(jié)、工程概況1、建筑、結構設計1)、本工程建筑性質為多層教學樓。建設總建筑面積34626.43m2,其
5、中由A單元、B單元3層,建筑高度15.10m,C單元、D單元1層,建筑高度6.10m、E單元、F單元6層,建筑高度23.80整個建筑由吊一層和地上六層組成。吊一層地面-4.50m,屋面最高點距最低地面37.50m。2)、結構形式為旋挖灌注樁、承臺基礎及獨立柱承臺基礎,建筑結構形式為框架結構,結構安全等級為二級,抗震設防烈度為6度,抗震等級為三級,耐火等級為二級,設計使用年限為50年。3)、結構類型:柱、梁、板:鋼筋砼現(xiàn)澆框架結構,砼等級:除旋挖樁C25外,其余結構混凝土均為C45、C35、C30,0.00標高相當于黃海絕對標高1857.50m,室內外高差為0.10m。2、編制范圍主體結構模板支
6、撐系統(tǒng)承重鋼管腳手架搭設高度A區(qū)最大跨梁A1-WKL5(2B) 400x1200=13.00m,搭設高度4.80mA2-WKL10(2B)400x1200=13.00m,搭設高度4.80m搭設高度B區(qū)最大跨梁B1-WKL5(2B) 400x1200=13.00m,搭設高度4.80mB2-WKL10(2B) 400x1200=13.00m,搭設高度4.80m搭設高度C區(qū)最大跨梁C1-WKL6(2B) 500x1500=18.00m,搭設高度4.50mC2-WKL4a(2B) 500x1500=18.00m,搭設高度4.50m搭設高度D區(qū)最大跨梁D1-WKL6(2B) 500x1500=18.00
7、m ,搭設高度4.50mD2-WKL4a(2B) 500x1500=18.00m搭設高度4.50mA區(qū)、B區(qū)現(xiàn)澆板最大面積7.50*13.00=97.50 ,搭設高度5.80mA區(qū)、B區(qū)現(xiàn)澆板最大面積9.00*13.00=108.00 ,搭設高度5.80mC區(qū)、D區(qū)現(xiàn)澆板最大面積7.50*18.00=135.00 ,搭設高度5.80mC區(qū)、D區(qū)現(xiàn)澆板最大面積9.00*16.50=148.50 ,搭設高度5.80m3、材料選用1)、支撐架材料選用483.5mm電焊鋼管、鑄鐵扣件與具備生產廠家的出廠底座連接件配套使用。2)、模板龍骨材料:選用8550的級云杉木。3)、模板采用木模板組合拼裝,模板材
8、料選用厚度為15mm酚醛樹脂涂膜防水膠合板1830915。4)、支撐架搭設以滿足結構中施工層的施工荷載承載能力,縱橫設置掃地桿距為200mm,模板底龍骨水平桿距板底115mm,抄平控制在同一水平面,對雙向及單向板結構的部位起拱3,立桿以上設置縱橫交錯連接桿。5)、模板支撐架:用腳手架桿配件搭設模板支撐架的其它重載架時,模板支撐架作用于跨中的集中荷載應不大于規(guī)定值。6)、支撐架的構架必須按確保整體穩(wěn)定的要求設置整體性接結桿件和其它撐拉,連墻措施,并根據(jù)不同的構架,荷載情況和控制變形的要求,給橫桿件以適當?shù)钠鸸傲俊?)、支撐架高度的調節(jié)采用可調底座解決,當采用搭接立桿時,其旋轉扣件應按總承載力不小
9、于2倍設計荷載設置,且不得少于2道。第四節(jié)、搭設現(xiàn)澆板支撐系統(tǒng)(高度5.80米)承重架設計計算書1、支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架,對于高支撐架的計算規(guī)范存在重要疏漏,使計算極容易出現(xiàn)不能完全確保安全的計算結果。本計算書還參照施工技術2002.3.高支撐架設計和使用安全。2、高支撐架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)、混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.75;縱距(m):0.
10、79;步距(m):1.40;立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.10;腳手架搭設高度(m):5.80;采用的鋼管(mm):483.5 ;扣件連接方式:雙扣件,扣件抗滑承載力系數(shù):0.80;板底支撐連接方式:鋼管支撐;板底鋼管的間隔距離(mm):150.00;2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.350;混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000;樓板澆筑厚度(m):0.130;傾倒混凝土荷載標準值(kN/m2):2.000;施工均布荷載標準值(kN/m2):1.000; 圖1 樓板支撐架立面簡圖 圖2 樓板支撐架荷載計算單元二、縱向支撐鋼管的計算:縱向鋼管按照均布荷載下連續(xù)梁計算
11、,截面力學參數(shù)為截面抵抗矩 w=5.08cm3截面慣性矩 I=12.19cm41.荷載的計算:(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m):11= 25.0000.3000.130 = 0.975 kN/m;(2)模板的自重線荷載(kN/m):q12= 0.3500.300 = 0.105 kN/m ;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN):q2 = (1.000 + 2.000)0.300 = 0.900 kN/m;2.強度計算:最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩。最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下:最大彎矩計算公式如下:靜荷載:q1
12、= 1.2 (q1 + q2) = 1.20.975+1.20.105 = 1.296 kN/m;活荷載:q2 = 1.40.900 = 1.260 kN/m;最大彎距 Mmax = (0.1001.296+0.1171.260 ) 0.7902 = 0.173 kN.M;最大支座力計算公式如下:最大支座力 N = ( 1.1 1.296 + 1.21.260)0.790 = 2.321 kN ;截面應力 = M/W= 0.173106/5080.0 = 34.033 N/mm2;縱向鋼管的計算強度為 34.033小于205.0 N/mm2,滿足要求!3.撓度計算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布
13、荷載作用下的撓度計算公式如下:靜荷載 q1 = q11 + q12 = 0.975+0.105=1.080 kN/m;活荷載 q2 = 0.900 kN/m;三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V= (0.6771.080+0.9900.900)790.04/( 1002.060105.0 ) =2.516 mm;支撐鋼管的最大撓度小于790.0/150與10 mm,滿足要求!三、橫向支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算;集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力,P取最大支座反力2.321kN 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管計算彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管計算變形圖(kN.m) 支撐鋼管計
14、算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.836 kN.m ;最大變形 Vmax = 1.305 mm ;最大支座力 Qmax = 12.718 kN ;截面應力 = 0.836106/5080.000=164.487 N/mm2 ;支撐鋼管的計算強度小于 205.000 N/mm2,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于750.000/150與10 mm,滿足要求!四、扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN 。縱向或橫向水平桿傳給立
15、桿的豎向作用力設計值 R= 12.718 kN;R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!五、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)腳手架的自重(kN):NG1 = 0.1355.800 = 0.783 kN;鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A 雙排架自重標準值,設計人員可根據(jù)情況修改。(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.3500.7500.790 = 0.207 kN;(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN):NG3 = 25.0000.1300.7500.790 = 1.926 kN;經計算得到,靜
16、荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.916 kN;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 ) 0.7500.790 = 1.778 kN;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 = 5.988 kN;六、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式:其中 N - 立桿的軸心壓力設計值(kN) :N = 5.988 kN;- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到;i - 計算立桿的截面回轉半徑(cm) :i = 1.58 cm;A - 立桿凈截面面積(
17、cm2):A = 4.89 cm2;W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;- 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2);f- 鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205.000 N/mm2;Lo- 計算長度 (m);如果完全參照扣件式規(guī)范,由公式(1)或(2)計算lo = k1uh (1)lo = (h+2a) (2)k1- 計算長度附加系數(shù),取值為1.155;u - 計算長度系數(shù),參照扣件式規(guī)范表5.3.3;u = 1.700;a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a = 0.100 m;公式(1)的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.1
18、551.7001.400 = 2.749 m;Lo/i = 2748.900 / 15.800 = 174.000 ;由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.235 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=5987.700/(0.235489.000) = 52.105 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 52.105 N/mm2 小于 f = 205.000滿足要求!公式(2)的計算結果:立桿計算長度 Lo = h+2a = 1.400+0.1002 = 1.600 m;Lo/i = 1600.000 / 15.800 = 101.000 ;由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受
19、壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.580 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=5987.700/(0.580489.000) = 21.112 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 21.112 N/mm2 小于 f = 205.000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lo = k1k2(h+2a) (3)k1 - 計算長度附加系數(shù)按照表1取值1.243;k2 - 計算長度附加系數(shù),h+2a = 1.600 按照表2取值1.006 公式(3)的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.006(1.400+0.1002) = 2.001 m;Lo/i = 20
20、00.733 / 15.800 = 127.000 ;由長細比 Lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.412 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=5987.700/(0.412489.000) = 29.720 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 29.720 N/mm2 小于 f = 205.000滿足要求!模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。 以上表參照 杜榮軍: 扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全。七、梁和樓板模板高支撐架的構造和施工要求:除了要遵守扣件架規(guī)范的相關要求外,還要考慮以下內容1.模板支架的構造要求a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設計荷載采用單
21、立桿或雙立桿;b.立桿之間必須按步距滿設雙向水平桿,確保兩方向足夠的設計剛度;c.梁和樓板荷載相差較大時,可以采用不同的立桿間距,但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。2.立桿步距的設計a.當架體構造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時,可以采用等步距設置;b.當中部有加強層或支架很高,軸力沿高度分布變化較大,可采用下小上大的變步距設置,但變化不要過多;c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜,不宜超過1.5m。3.整體性構造層的設計:a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時,需要設置整體性單或雙水平加強層;b.單水平加強層可以每4-6米沿水平結構層設置水平斜桿或剪刀撐,且須與立桿連接,設置斜桿層數(shù)
22、要大于水平框格總數(shù)的1/3;c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設置,四周和中部每10-15m設豎向斜桿,使其具有較大剛度和變形約束的空間結構層;d.在任何情況下,高支撐架的頂部和底部(掃地桿的設置層)必須設水平加強層。4.剪刀撐的設計:a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐;b.中部可根據(jù)需要并依構架框格的大小,每隔10-15m設置。5.頂部支撐點的設計:a.最好在立桿頂部設置支托板,其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm;b.頂部支撐點位于頂層橫桿時,應靠近立桿,且不宜大于200mm;c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應進行抗滑驗算,當設計荷載N12kN時,可用雙扣件;大于
23、12kN時應用頂托方式。6.支撐架搭設的要求:a.嚴格按照設計尺寸搭設,立桿和水平桿的接頭均應錯開在不同的框格層中設置;b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規(guī)范的要求;c.確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的,每個扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m,鋼管不能選用已經長期使用發(fā)生變形的;d.地基支座的設計要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求:a.精心設計混凝土澆筑方案,確保模板支架施工過程中均衡受載,最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式;b.嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載,對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應的控制措施,鋼筋等材料不能在支架上方堆放;c.澆筑過程中,派人檢查支架和支
24、承情況,發(fā)現(xiàn)下沉、松動和變形情況及時解決。八、結論:搭設現(xiàn)澆板支撐系統(tǒng)(高度5.80米)承重架,設計各項參數(shù)滿足要求!第五節(jié)、搭設高度4.80米、現(xiàn)澆梁“5001200”支撐系統(tǒng)承重架設計計算書支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架,對于高支撐架的計算規(guī)范存在重要疏漏,使計算極容易出現(xiàn)不能完全確保安全的計算結果。本計算書還參照施工技術2002.3.扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全。梁底增加2道承重立桿。圖1 梁模板支撐架立面簡圖采用的鋼管類型為483.50。一、參數(shù)信息:梁段信息:L1;1.腳手架參數(shù)立柱梁跨度方向間距l(xiāng)(m):0.90;立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):
25、0.50;腳手架步距(m):1.40;腳手架搭設高度(m):4.50;梁兩側立柱間距(m):1.20;承重架支設:2根承重立桿,木方垂直梁截面;2.荷載參數(shù)模板與木塊自重(kN/m2):0.350;梁截面寬度B(m):0.500;混凝土和鋼筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):1.200;傾倒混凝土荷載標準值(kN/m2):2.000;施工均布荷載標準值(kN/m2):2.000;3.木方參數(shù)木方彈性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000;木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.300;木方的間隔距離(mm):150.000;木方
26、的截面寬度(mm):100.00;木方的截面高度(mm):100.00;4.其他采用的鋼管類型(mm):483.5??奂B接方式:雙扣件,扣件抗滑承載力系數(shù):0.80;二、梁底支撐的計算作用于支撐鋼管的荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計算(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 25.0001.2000.900=27.000 kN/m;(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2 = 0.3500.900(21.200+0.500)/ 0.500=1.827 kN/m;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN):經計算得到,活荷載標準值 P1= (2.000
27、+2.000)0.5000.900=1.800 kN;2.木方楞的支撐力計算均布荷載 q = 1.227.000+1.21.827=34.592 kN/m;集中荷載 P = 1.41.800=2.520 kN; 木方計算簡圖經過計算得到從左到右各木方傳遞集中力即支座力分別為:N1=2.107 kN;N2=7.600 kN;N3=7.977 kN;N4=2.107 kN;木方按照簡支梁計算。本算例中,木方的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=10.00010.00010.000/6 = 166.67 cm3;I=10.00010.00010.00010.000/12 = 833.33 cm4;
28、木方強度計算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下:均布荷載 q = 7.977/0.900=8.863 kN/m;最大彎距 M =0.1ql2= 0.18.8630.9000.900= 0.718 kN.m;截面應力 = M / W = 0.718106/.7 = 4.307 N/mm2;木方的計算強度小于13.0 N/mm2,滿足要求!木方抗剪計算:最大剪力的計算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足:T = 3Q/2bh T其中最大剪力: Q = 0.68.8630.900 = 4.786 kN;截面抗剪強度計算值 T = 34786.004/(
29、2100.000100.000) = 0.718 N/mm2;截面抗剪強度設計值 T = 1.300 N/mm2;木方的抗剪強度計算滿足要求!木方撓度計算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和,計算公式如下:最大變形 V= 0.6777.386900.0004 /(1009500.000833.333103)=0.414 mm;木方的最大撓度小于 900.0/250,滿足要求!3.支撐鋼管的強度計算支撐鋼管按照連續(xù)梁的計算如下 計算簡圖(kN) 支撐鋼管變形圖(kN.m) 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 經過連續(xù)梁的計算得到:座反力 RA = RB=0.384 kN 中間支座最大
30、反力Rmax=11.969;最大彎矩 Mmax=0.325 kN.m;最大變形 Vmax=0.143 mm;截面應力 =0.325106/5080.0=63.905 N/mm2;支撐鋼管的計算強度小于205.0 N/mm2,滿足要求!三、梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構造作用,通過扣件連接到立桿。四、扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN ??v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 R
31、c - 扣件抗滑承載力設計值,取12.80 kN;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取最大支座反力,R=11.97 kN;R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式其中 N - 立桿的軸心壓力設計值,它包括:橫桿的最大支座反力: N1 =11.969 kN 腳手架鋼管的自重: N2 = 1.20.1354.500=0.729 kN;N =11.969+0.729=12.698 kN;- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到;i - 計算立桿的截面回轉半徑 (cm):i = 1.58;A -
32、 立桿凈截面面積 (cm2): A = 4.89;W - 立桿凈截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; - 鋼管立桿抗壓強度計算值 ( N/mm2);f - 鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205.00 N/mm2;lo - 計算長度 (m);如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算 lo = k1uh (1)lo = (h+2a) (2) k1 - 計算長度附加系數(shù),按照表1取值為:1.167 ;u - 計算長度系數(shù),參照扣件式規(guī)范表5.3.3,u =1.700;a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度:a =0.500 m;公式(1)的計算結果:立桿計算長
33、度 Lo = k1uh = 1.1671.7001.400 = 2.777 m;Lo/i = 2777.460 / 15.800 = 176.000 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.230 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12697.514/(0.230489.000) = 112.897 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 112.897 N/mm2 小于 f = 205.00滿足要求!立桿計算長度 Lo = h+2a = 1.400+0.5002 = 2.400 m;Lo/i = 2400.000 / 15.800 = 152.000 ;公式(2)的計算結果:由
34、長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.301 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12697.514/(0.301489.000) = 86.267 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 86.267 N/mm2 小于 f = 205.00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lo = k1k2(h+2a) (3)k2 - 計算長度附加系數(shù),h+2a = 2.400 按照表2取值1.002 ;公式(3)的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.002(1.400+0.5002) = 2.806 m;Lo/i = 2806.40
35、2 / 15.800 = 178.000 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.225 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12697.514/(0.225489.000) = 115.406 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 115.406 N/mm2 小于 f = 205.00滿足要求!模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則存在安全隱患。 以上表參照 杜榮軍:扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全六、梁模板高支撐架的構造和施工要求:除了要遵守扣件架規(guī)范的相關要求外,還要考慮以下內容1.模板支架的構造要求:a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設計荷載采用單立桿或雙立桿;
36、b.立桿之間必須按步距滿設雙向水平桿,確保兩方向足夠的設計剛度;c.梁和樓板荷載相差較大時,可以采用不同的立桿間距,但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變2.立桿步距的設計:a.當架體構造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時,可以采用等步距設置;b.當中部有加強層或支架很高,軸力沿高度分布變化較大,可采用下小上大的變步距設置,但變化不要過多;c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜,不宜超過1.5m。3.整體性構造層的設計:a.當支撐架高度20m或橫向高寬比6時,需要設置整體性單或雙水平加強層;b.單水平加強層可以每4-6米沿水平結構層設置水平斜桿或剪刀撐,且須與立桿連接,設置斜桿層數(shù)要大于水平框格
37、總數(shù)的1/3;c.雙水平加強層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設置,四周和中部每10-15m設豎向斜桿,使其具有較大剛度和變形約束的空間結構層;d.在任何情況下,高支撐架的頂部和底部(掃地桿的設置層)必須設水平加強層。4.剪刀撐的設計:a.沿支架四周外立面應滿足立面滿設剪刀撐;b.中部可根據(jù)需要并依構架框格的大小,每隔10-15m設置。5.頂部支撐點的設計:a.最好在立桿頂部設置支托板,其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm;b.頂部支撐點位于頂層橫桿時,應靠近立桿,且不宜大于200mm;c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應進行抗滑驗算,當設計荷載N12kN時,可用雙扣件;大于12kN時應用
38、頂托方式。6.支撐架搭設的要求:a.嚴格按照設計尺寸搭設,立桿和水平桿的接頭均應錯開在不同的框格層中設置;b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規(guī)范的要求;c.確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的,每個扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m,鋼管不能選用已經長期使用發(fā)生變形的;d.地基支座的設計要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求:a.精心設計混凝土澆筑方案,確保模板支架施工過程中均衡受載,最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方式;b.嚴格控制實際施工荷載不超過設計荷載,對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應的控制措施,鋼筋等材料不能在支架上方堆放c.澆筑過程中,派人檢查支架和支承情況,發(fā)現(xiàn)下沉
39、、松動和變形情況及時解決。七、結論:搭設現(xiàn)澆梁支撐系統(tǒng)(高度4.80米)承重架,設計各項參數(shù)滿足要求!第六節(jié)、搭設高度4.50米、現(xiàn)澆梁“5001500”支撐系統(tǒng)承重架設計計算書支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架,對于高支撐架的計算規(guī)范存在重要疏漏,使計算極容易出現(xiàn)不能完全確保安全的計算結果。本計算書還參照施工技術2002.3.扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全,供腳手架設計人員參考。梁底增加2道承重立桿。采用的鋼管類型為483.50。 圖1 梁模板支撐架立面簡圖一、參數(shù)信息:梁段信息:L1;1.腳手架參數(shù)立柱梁跨度方向間距l(xiāng)(m):0.75;立桿上端伸出至模板支撐點長度a
40、(m):0.50;腳手架步距(m):1.40;腳手架搭設高度(m):4.50;梁兩側立柱間距(m):1.20;承重架支設:2根承重立桿,木方垂直梁截面;2.荷載參數(shù)模板與木塊自重(kN/m2):0.350;梁截面寬度B(m):0.500;混凝土和鋼筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):1.500;傾倒混凝土荷載標準值(kN/m2):2.000;施工均布荷載標準值(kN/m2):2.000;3.木方參數(shù)木方彈性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000;木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.300;木方的間隔距離(mm):150.00
41、0;木方的截面寬度(mm):100.00;木方的截面高度(mm):100.00;4.其他采用的鋼管類型(mm):483.5。扣件連接方式:雙扣件,扣件抗滑承載力系數(shù):0.80;二、梁底支撐的計算作用于支撐鋼管的荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。1.荷載的計算:(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 25.0001.5000.750=28.125 kN/m;(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2 = 0.3500.750(21.500+0.500)/ 0.500=1.837 kN/m;(3)活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載(kN):經計算得到,活荷載標準值 P1= (
42、2.000+2.000)0.5000.750=1.500 kN;2.木方楞的支撐力計算均布荷載 q = 1.228.125+1.21.837=35.955 kN/m;集中荷載 P = 1.41.500=2.100 kN; 木方計算簡圖經過計算得到從左到右各木方傳遞集中力即支座力分別為:N1=2.231 kN;N2=7.640 kN;N3=7.954 kN;N4=2.231 kN;木方按照簡支梁計算。本算例中,木方的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=10.00010.00010.000/6 = 166.67 cm3;I=10.00010.00010.00010.000/12 = 833.33
43、 cm4;木方強度計算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下:均布荷載 q = 7.954/0.750=10.605 kN/m;最大彎距 M =0.1ql2= 0.110.6050.7500.750= 0.597 kN.m;截面應力 = M / W = 0.597106/.7 = 3.579 N/mm2;木方的計算強度小于13.0 N/mm2,滿足要求!木方抗剪計算:最大剪力的計算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足:T = 3Q/2bh T其中最大剪力: Q = 0.610.6050.750 = 4.772 kN;截面抗剪強度計算值 T = 347
44、72.417/(2100.000100.000) = 0.716 N/mm2;截面抗剪強度設計值 T = 1.300 N/mm2;木方的抗剪強度計算滿足要求!木方撓度計算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的撓度和,計算公式如下:最大變形 V= 0.6778.838750.0004 /(1009500.000833.333103)=0.239 mm;木方的最大撓度小于 750.0/250,滿足要求!3.支撐鋼管的強度計算支撐鋼管按照連續(xù)梁的計算如下 計算簡圖(kN) 支撐鋼管變形圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m)經過連續(xù)梁的計算得到:支座反力 RA = RB=0.408 kN 中間支座
45、最大反力Rmax=12.049;最大彎矩 Mmax=0.332 kN.m;最大變形 Vmax=0.149 mm;截面應力 =0.332106/5080.0=65.392 N/mm2;支撐鋼管的計算強度小于205.0 N/mm2,滿足要求!三、梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構造作用,通過扣件連接到立桿。四、扣件抗滑移的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN ??v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
46、 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取12.80 kN;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取最大支座反力,R=12.05 kN;R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!五、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式其中 N - 立桿的軸心壓力設計值,它包括:橫桿的最大支座反力: N1 =12.049 kN ;腳手架鋼管的自重: N2 = 1.20.1354.500=0.729 kN;N =12.049+0.729=12.778 kN;- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 查表得到;i - 計算立桿的截面回轉半徑 (cm):i = 1.58;A
47、 - 立桿凈截面面積 (cm2): A = 4.89;W - 立桿凈截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; - 鋼管立桿抗壓強度計算值 ( N/mm2);f - 鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205.00 N/mm2;lo - 計算長度 (m);如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架,由公式(1)或(2)計算 lo = k1uh (1)lo = (h+2a) (2)k1 - 計算長度附加系數(shù),按照表1取值為:1.167 ;u - 計算長度系數(shù),參照扣件式規(guī)范表5.3.3,u =1.700;a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度:a =0.500 m;公式(1)的計算結果立桿計算長
48、度 Lo = k1uh = 1.1671.7001.400 = 2.777 m;Lo/i = 2777.460 / 15.800 = 176.000 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.230 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12778.261/(0.230489.000) = 113.615 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 113.615 N/mm2 小于 f = 205.00滿足要求立桿計算長度 Lo = h+2a = 1.400+0.5002 = 2.400 m;Lo/i = 2400.000 / 15.800 = 152.000 ;公式(2)的計算結果:由長
49、細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.301 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12778.261/(0.301489.000) = 86.815 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 86.815 N/mm2 小于 f = 205.00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lo = k1k2(h+2a) (3)k2 - 計算長度附加系數(shù),h+2a = 2.400 按照表2取值1.002 ;公式(3)的計算結果:立桿計算長度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1671.002(1.400+0.5002) = 2.806 m;Lo/i = 2806.402 / 15.800 = 178.000 ;由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.225 ;鋼管立桿受壓強度計算值 ;=12778.261/(0.225489.000) = 116.140 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 116.140 N/mm2 小于 f = 205.00滿足要求!模板承重架
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