一、编制依据:
1、 根据本工程的全部施工图纸及有关标准图; 2、 根据国家有关规范、标准和地区的有关规程; 3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011); 5.《悬挑式脚手架安全技术规程》(DG/TJ08-2002-2006) 6.《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)
7.《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80-91); 8.《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 9.《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99); 10.《建筑施工计算手册》(第2 版-2007.7); 11《简明施工计算手册》(1999.7); 12.《实用建筑施工安全手册》(1999.7) 13.《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
二、工程概况
本工程名称为\"邦一蓝湾·一品A区工程\"的二期部分,基地位于新民市中心地区,用地北侧为原有居民区道路,东侧为比临湖广公园道路,南侧临南环东路,西侧临民族街,本次施工13#、14#房北立面12层及19#、20#房北立面14层的位置各设计了一道消防连廊。消防连廊为悬挑钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C30,其中挑梁悬挑长度为5.55m,梁的截面尺寸为200mm×600mm,连梁截面尺寸为200mm×400mm,连廊板厚120mm,连廊宽1500mm(连梁外侧距离)。
..
三、施工方法:
3.1悬挑钢梁支撑架的搭设:
1、 搭设顺序为:放线定位→安装悬挑钢梁→固定悬挑钢梁→斜撑杆焊接→安装斜拉钢丝
绳 架设横梁→安装架体底部安全平网→搭设排架立杆。
2、 悬挑钢梁安放应按悬挑脚手架的立杆纵距和排距要求进行定位和放线。
3、 固定钢梁尾部的三道20锚环的布置根据主梁的位置确定;第一道Π形锚环设置在距
内侧端部0.20m的位置,第二道Π形锚环离第一道0.2m。第三道Π形锚环离第二道0.3mΠ形锚环要与楼板主筋牢固焊接,防止浇捣楼板混凝土时移位。
4、 将工字钢主梁置入Π形锚环内,采用Φ20Π形套环与工字钢和锚环焊接,锚环与套环
双面满焊长度为200mm,且套环与工字钢双面满焊,以确保钢梁不位移。 5、 主梁支撑杆下支点埋设200×300mm受剪预埋件,主梁支撑杆采用18#工字钢。 6、 支撑杆上、下支点在与主梁及预埋件焊接前计算好焊接斜面并用切割机切割,如焊接
面有偏差必须增加腹板焊接;每个部位的焊缝要严格按照设计要求执行,即焊缝的有效高度焊缝高度≮6mm,单侧有效长度不小于100mm(为确保安全,焊缝总长度不小于220mm),且不得有夹渣、气孔等不符合质量要求的现象发生。
7、 主梁及支撑杆安装完毕后,根据排架纵横间距在主梁上安装12.6#工字钢横梁,横梁与
主梁焊接牢靠,横梁上架设排架立杆.(见图6-1) 8、 挑架全部安装完毕后,立即在架体底部安装安全平网。
9、 进行排架搭设时,将立杆底部套入横梁上焊接的25mm短钢筋内(见图6-1),同时在
立杆下部距底座上部不大于0.2m处设置扫地杆。
3.2连廊排架搭设
1、 连廊模板支撑排架搭设顺序为:放线定位→立杆→扫地杆→中部纵、横杆→顶板承重
杆→剪刀撑。
2、 立杆的底部设置纵横扫地杆,扫地杆距横梁高度为0.2m。 3、 小杆横挑出内外立杆的长度分别为0.3m和0.15m。
4、 立杆及纵向水平杆的接头要互相错开,错开距离不少于0.5m(见图6-2);立杆的接头
必须使用对接扣件;水平杆如使用旋转扣件搭接,则每个接头长度不小于1.0m,且不少于3个扣件固定。
..
5、 排架剪刀撑垂直连廊方向每间隔4.1m设置一道,在沿连廊中部位置设置一道连续剪刀
撑,剪刀撑不小于6.0m;斜杆与水平面的倾角应在45º~60º之间。
6、 剪刀撑斜杆的接头必须采用旋转扣件连接,搭接长度不小于1.0m(见图6-3),且不少
于3个扣件。固定斜杆的旋转扣件的中心线距主节点的距离不得大于0.15m。
图6-1 横梁安装断面
注:1、立杆上的对接扣件至主节点的距离a≦h/3
2、同步立杆上两个相隔对接扣件的高差b≧500mm
图6-2 立杆接头做法 图6-3 剪刀撑接长叠合部位图
3.3连廊模板安装
1、 本连廊模板采用18m厚防水九层夹板现场制作拼装;拼缝采用平缝,模板钉在木方上,
拼缝要齐整、紧密无间隙,经批嵌(清漆腻子)砂磨后,在拼装前满刷二度脱模剂;接槎转角处采用经平刨处理光滑的50×80mm木楞镶嵌收口;支撑系统48×3.5mm钢管支撑。
2、 模板接头要错开,主梁与次梁交接处要做安装的连接企口,并在显著地地方标出中心
..
线。配制各种类型的模板要标准化、定型化,模板的横档与框材的截面厚度要尽可能一致,这样有利于支模方便。
3、 排架顶部横杆上铺设50×80mm木方搁栅,间距为300mm(中~中)。木方顶部铺设
顶板或梁底模。
4、模板安装前,必须在模板上涂刷隔离剂,以便混凝土成型后脱模方便。
5、模板应平整、完好无损,每次使用前要清除模板上的垃圾杂物,涂刷隔离剂;模板的
底部要留有清扫口,以便清除垃圾。模板安装完毕后,要将模板内的垃圾杂物清除干净,以利下道工序的进行。
6、模板的拼缝要密实,必要时在模板内侧采用胶带纸粘贴。特别是交角处要采用双面胶 7、 带密封,以防跑浆;模板底部同上次混凝土的接合处要处理平整,过大的缝隙可用砂
浆堵塞,防止混凝土浇筑时漏浆而造成根部“烂脚”的现象。
8、 所有模板的支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性,并做到横平竖直。上口标高用水 准
仪复测后弹上墨线,用以控制混凝土浇注时的水平高度。在
9、 连廊板底模制作时要确保截面尺寸及角度的准确性。接槎阳角处采用经平刨处理后光
滑的50×100mm木料镶嵌收口。
10、 为保证结构几何尺寸的准确性,模板支好后,必须检查模内尺寸、垂直度及标高、插
筋位置,并对模板内钢筋冲洗干净,经监理验收合格后才能进入下道工序。
11、
模板安装支撑完毕后,必须进行标高和轴线的复核,并经监理验收合格后方可进
行下道工序的施工。
四、主要施工机械、设备和劳动力用量情况
4.1主要施工机械配置
序号 1 2 3 4 5 机械设备名称 交流电焊机 砂轮切割机 氧-乙炔烘枪 手提圆盘锯 规格型号 BX-500 Ø400 数量 2台 3台 2套 3台 备注 13#、14#房、19#、20#房塔吊配合模板及支架安装的吊运工作 4.2主要劳动力计划表
..
工种 电焊工 架子工 木工 模板支架安装 2人 6人 模板安装 12人 备注
五、模板安装的质量保证措施
模板的安装必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2002)及相关规范要求。即\"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载\"。 主控项目
5.1主控项目
1. 安装消防连廊模板及其支架时,支架底部的钢梁应有承受连廊荷载的承载能力。
(1) 检查数量:全数检查。
(2) 检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。 2. 在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。
(1) 检查数量:全数检查。 (2) 检验方法:观察。
3. 底模及其支撑架拆除时的混凝土强度必须符合设计要求;当设计无具体要求时,混凝
土强度必须达到设计强度的100%。
检验方法:检查同条件养护试件强度试验报告。
5.2一般项目
1、模板安装应满足下列要求:
1) 模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水; 2) 模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂; 3) 浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净; (1) 检查数量:全数检查。 (2) 检验方法:观察。
2、对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按要求起拱。
..
(1) 检查数量:按规范要求的检验批(在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,
且不应少于3 件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3 间。) (2) 检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。
3、固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏,且应安装牢固其偏差应符合表8.2-1的规定;
(1) 检查数量:按规范要求的检验批(对梁、柱,应抽查构件数量的10%,且不应少于
3 件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不得小于3间)。 (2) 检验方法:钢尺检查。
2、 现浇构件模板安装的允许偏差见表8.2-2
(1) 检查数量:在同一检验批内梁、柱抽查构件数量的10%,且不少于3件,板按有代
表性的自然间抽查10%,且不得小于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检验面,板可按纵横轴线划分检验面,抽查10%,且不少于3面。 (2) 检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。
表8.2-1预埋件和预埋孔洞的允许偏差
项 目 预埋钢板中心线位置 预埋管、预留孔中心线位置 预埋螺栓 预留洞 中心线位置 外露长度 中心线位置 尺寸
允许偏差(mm) 3 3 2 +10,0 10 +10,0 表8.2-2现浇构件模板安装的允许偏差
项 目 轴线位置 底模板上表面标高 梁截面内部尺寸 层高垂直度 ≤5m >5m 允许偏差(mm) 5 ±5 +4,-5 6 8 2 5 相邻两板表面高低差 表面平整度(2.0m长度)
5.3排架搭设的技术要求与允许偏差
..
1、 悬挑钢梁固定坚实,与楼板连接牢固; 2、 立杆垂直度:≤
H = 90mm; 2003、 柱距:± 50mm; 4、 排距:± 20mm; 5、 步距:± 20mm;
6、 一根纵向水平杆的两端高差:± 20mm 7、 同一跨内、外两根纵向水平杆高差:±10mm; 8、 横向水平杆外伸长度:±50mm; 9、 各扣件距主节点距离:≤150mm;
10、 同步立杆上两个相邻对接扣件的高差:≥500mm;
111、 立杆上的对接扣件距离主节点:≤步距;
3112、 纵向水平杆上的对接扣件距离主节点:≤纵距;
313、 扣件螺丝拧紧力矩:40~65N•m; 14、 剪刀撑与地面的倾角:45º~60º;
六、消防连廊模板支撑方案设计
1、 由于本工程消防连廊设计为外部悬挑钢砼结构,连廊模板排架底部无支撑点,因此在
连廊模板排架底部架设钢梁,以作为连廊模板排架支撑点之用。
2、 连廊模板排架底部支撑钢梁设置在连廊层高的下二楼层位置,钢梁上架设48×3.5mm
钢管排架,以作为连廊模板的支撑。
3、 钢梁拟采用18#工字钢,长8.55m,里端3m锚固在已浇筑好的楼板上,外端5.55m作
为排架的支撑点;钢梁外端设置斜撑,斜撑采用18#槽钢,支撑在钢梁的下二楼层剪力墙上。
4、 工字钢钢梁水平间距1.55m,里端设置三道锚环(HPB235级20钢筋)。
5、 在工字钢钢梁上铺设四道通长12.6#槽钢横梁,作为排架立杆的支撑点,槽钢间距
0.9m。
6、 连廊模板支撑排架的立杆横距(垂直连廊方向)0.9m,纵距(沿连廊方向)0.9m;排
架底部(距工字钢0.2m处)设置纵、横向扫地杆,排架中部设置纵、横向连杆,排架顶部设置纵、横向承重钢管;排架立杆与剪力墙模板拉结牢固。
7、 连廊模板支撑排架横向每间隔4.1m设置一道剪刀撑,纵向靠连廊中部设置一道连续剪
..
刀撑。
8、 连廊外侧施工脚手架横距1.05m,纵距1.55m,步距1.5m;脚手板采用木板封闭,上
部脚手板高出连廊顶面0.2m;脚手架防护栏杆高度为1.2m。
9、 为了使排架及脚手架立杆与工字钢钢梁和槽钢横梁有可靠的定位连接措施,以确保上
部架体的稳定。故在工字钢和槽钢上焊接长度为150-200mm、直径为25mm的钢筋,将立杆套座其外。
连廊模板支架侧立面
多排悬挑钢管脚手架主梁计算书
计算参数:
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,建筑物外悬挑段长度5.55米,建筑物内锚固段长度3.00米。
悬挑水平钢梁上面采用拉杆、下面采用支杆与建筑物拉结。
最外面支点距离建筑物4.50m,支杆采用18号工字钢而拉杆采用钢丝绳。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
..
悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 本工程中,支拉斜杆的支点距离墙体 = 4500mm。
水平钢梁自重荷载 q=1.2×30.60×0.0001×7.85×10=0.29kN/m
悬挑脚手架示意图
10.00kN10.00kN30.00kN10.00kN 0.29kN/m10.00kNA10504500
3000B
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
0.009.240.308.606.335.461.401.5711.5711.7421.7421.9231.9232.0662.06
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
17.686
19.461
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
..
2.92110.028
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=9.538kN,R2=68.390kN,R3=-5.463kN 最大弯矩 Mmax=19.461kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=19.461×106/(1.05×185000.0)+0.000×1000/3060.0=100.185N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
二、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下
其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录得到: φb=0.90
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录B其值φb'=1.07-0.282/φb=0.755
经过计算得到强度 σ=19.46×10/(0.755×185000.00)=139.35N/mm; 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
6
2
三、拉杆与支杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算
..
其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力; RDicosαi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
当RAH>0时,水平钢梁受压;当RAH<0时,水平钢梁受拉;当RAH=0时,水平钢梁不受力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi+RDisinαi 且有 RUicosθi=RDicosαi 可以得到
按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为 RU1=6.778kN RD1=6.070kN
四、拉杆与支杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,分别为RU=6.778kN,RD=6.070kN 拉绳的强度计算:
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg] —— 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg —— 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
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。
..
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×6.778/0.850=63.792kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径12.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算:
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=6.778kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中 [f] 为吊环抗拉强度,取[f] = 65N/mm2,每个吊环按照两个截面计算; 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=[6778×4/(3.1416×65×2)]1/2=9mm 下面压杆以18号工字钢计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:
其中 N —— 受压斜杆的轴心压力设计值,N = 6.07kN;
φ —— 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到φ= 0.07; i —— 计算受压斜杆的截面回转半径,i = 2.00cm; l —— 受最大压力斜杆计算长度,l = 6.36m; A —— 受压斜杆净截面面积,A =30.60cm2;
σ —— 受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是 27.44 N/mm2; [f] —— 受压斜杆抗压强度设计值,f = 215N/mm2; 受压斜杆的稳定性计算σ< [f],满足要求!
斜撑杆的焊缝计算:
斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下
其中 N为斜撑杆的轴向力,N=6.070kN; lwt为焊接面积,取3060.00mm2;
..
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0N/mm2; 经过计算得到焊缝抗拉强度σ = 6069.85/3060.00 = 1.98N/mm2。 斜撑杆对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
五、锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=68.390kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2;
压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[68390×4/(3.1416×65.00×2)]1/2=26mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
锚固深度计算公式
其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 68.39kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;
[fb] —— 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2; h —— 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度。
经过计算得到 h 要大于68389.52/(3.1416×20×1.5)=725.6mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
..
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 68.39kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;
b —— 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;
fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2; 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!
4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下: 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 68.39×3.00/2 = 102.58kN.m 根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
其中 α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
α1取为0.94,期间按线性内插法确定; fc──混凝土抗压强度设计值; h0──截面有效高度; fy──钢筋受拉强度设计值。 截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;
αs = 102.58×106/(1.000×14.300×1.5×1000×85.02)=0.5000 ξ = 1-(1-2×0.5000)1/2=1.0000
..
γs = 1-1.0000/2=0.5000 楼板压点负弯矩配筋为
As = 102.58×10^6 / (0.5000×85.0×210.0) = 11494.0 mm2 悬挑脚手架计算满足要求! E、钢梁里端锚固计算:
主梁与楼板压点的压环强度计算公式为: σ = N/3A ≤ [f]
其中 N -- 主梁与楼板压点的压环受力:N=1.555kN;
[f] -- 压环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个压环按3个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;
d -- 压环钢筋的设计直径,d=20mm;
A -- 压环钢筋截面积,A=πd2/4=3.142×202/4=314mm2; σ=N/3A=1.555×103/(314×3)=1.65N/mm2<[f]=50N/mm2
压环所受应力σ=3.87N/mm2小于吊环最大应力[f]=50N/mm2,满足要求!
设置3道ф20圆钢压环,间距200、300mm,以增加安全保险系数。主梁楼板压点的压环一定要压在楼板下层钢筋下面与之焊接,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
钢梁锚端详图
F、锚环处C30楼板混凝土局部承载力计算:
f=
..
R4 A式中:R4—支座反力经计算得1.555 KN
A—锚环承载区截面积,楼板厚度(按最不利工况)取90mm
则:A=184×(90-20)×2=25760mm2
f=
1555=0.06 N/mm2 25760小于C30混凝土抗拉强度设计值f=1.43 N/mm2,满足要求! H、预埋件抗剪计算:
支撑杆下支点采用10厚200×300钢板, 4根12mm抗剪锚筋,长度150 mm,锚筋总截面积:
AsV0.3N
aravfy式中:V -剪力设计值,经计算得:V62.73kN;
N-法向压力设计值:N84.84cos47.68o57.12kN, fc-混凝土轴心抗压强度设计值,查表得:C30时为14.3N/mm2; A-锚板面积:200×300=60000mm2;
经计算得:0.5fcA0.514.360000429kN,N≤429kN,满足要求。
fy-锚筋抗拉强度设计值,查表得:300 N/mm2
ar-锚筋层数的影响系数,两层锚筋等距布置,查表得:1.0 av-锚筋的受剪承载力系数:av4.00.08d14.3=0.7 300fc; fyav=(4.0-0.08×10)62.73103-0.357.12103217mm2 则,As1.00.7300小于
As=
π1224452mm24,满足要求。
..
φ12钢筋4根双面电焊l=80[18Φ12
斜撑杆预埋件
J、预埋件加工要求:
1) 锚板厚度要大于锚筋直径的0.6倍 2) 锚筋与锚板采用手工T型双面焊接
3) 采用E4303型焊条,焊缝高度不小于7.5mm及0.6d 4) 焊缝验算:
σf 在各综合力作用下βfw2f≤ tffN helw2式中:σf—垂直于焊缝长度方向的应力:σf=
tf—沿焊缝长度方向的剪应力:tf=
N helw he—直角焊缝的有效厚度:0.7hf=0.7×7.5=5.25mm
lw—角焊缝计算长度:实际长度减去10mm,双面焊80×2=160mm ffw—角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值(Q235号钢E4303型焊条): ffw=160 N/mm2
βf—正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静荷载和间接承受动荷载的结构
βf=1.22;对直接承受动荷载的结构βf=1.0
σf=
..
N62370==74.25N/mm2 helw5.25160 小于βfffw=1.22×160=195.2 N/mm2 满足要求!
tf=
N57120==68N/mm2 helw5.25160 小于βfffw=1.0×160=160N/mm2满足要求!
σf βf74.25w22=t68=91.26 N/mm2小于ff=160 N/mm2满足要求 f1.2222一、联梁的计算
按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力,P=2.89kN 计算简图如下
支撑按照简支梁的计算公式
其中 n=1.40/0.70=2 经过简支梁的计算得到
支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(2-1)/2×2.89+2.89+1.40×0.14/2=4.44kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×1.45+2.89+1.40×0.14=5.98kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=2/8×2.89×1.40+0.14×1.40×1.40/8=1.05kN.m 抗弯计算强度 f=1.05×106/77530.0=13.50N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
..
7.3施工脚手架计算 计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架,搭设高度5.3米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.55米,立杆的横距1.05米,内排架距离结构4.40米,立杆的步距1.20米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.6,
连墙件采用2步2跨,竖向间距2.40米,水平间距3.10米。 施工活荷载为2.0kN/m,同时考虑1层施工。
脚手板采用木跳板,荷载为0.10kN/m2,按照铺设2层计算。 栏杆采用冲压钢板,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.30kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数0.6000。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,建筑物外悬挑段长度5.55米,建筑物内锚固段长度3.00米。
悬挑水平钢梁上面采用拉杆、下面采用支杆与建筑物拉结。
最外面支点距离建筑物4.50m,支杆采用18号工字钢而拉杆采用钢丝绳。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
2
一)、大横杆的计算
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。 按照大横杆上面的脚手板和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=0.040kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.050/2=0.052kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.050/2=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.040+1.2×0.052=0.111kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m
..
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2).抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.111+0.10×1.470)×1.5502=0.374kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.111+0.117×1.470)×1.5502=-0.440kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=0.440×106/5260.0=83.610N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3).挠度计算
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:
静荷载标准值 q1=0.040+0.052=0.092kN/m
..
活荷载标准值 q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.092+0.990×1.050)×1550.04/(100×2.06×105×127100.0)=2.429mm 大横杆的最大挠度小于1550.0/150与10mm,满足要求!
二)、小横杆的计算
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,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=0.040×1.550=0.062kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.050×1.550/2=0.081kN 活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.550/2=1.627kN
荷载的计算值 P=1.2×0.062+1.2×0.081+1.4×1.627=2.450kN
小横杆计算简图
2).抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.040)×1.0502/8+2.450×1.050/4=0.650kN.m σ=0.650×106/5260.0=123.515N/mm2
..
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3).挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.040×1050.00/(384×2.060×10×127100.000)=0.02mm 集中荷载标准值 P=0.062+0.081+1.627=1.770kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1770.410×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×127100.0)=1.631mm 最大挠度和
V=V1+V2=1.655mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
4
5
三)、扣件抗滑力的计算
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,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 横杆的自重标准值 P1=0.040×1.050=0.042kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.050×1.550/2=0.081kN 活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.550/2=1.627kN
荷载的计算值 R=1.2×0.042+1.2×0.081+1.4×1.627=2.426kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
..
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;
四)、脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下内容:
1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1667 NG1 = 0.167×5.320=0.887kN
2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.10 NG2 = 0.100×2×1.550×(1.050+4.400)/2=0.845kN
3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.16 NG3 = 0.160×1.550×2=0.496kN
4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.550×5.320=0.082kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.310kN。
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 = 2.000×1×1.550×1.050/2=1.627kN 风荷载标准值应按照以下公式计算
2
其中 W0 —— 基本风压(kN/m),W0 = 0.300 Uz —— 风荷载高度变化系数,Uz = 1.250 Us —— 风荷载体型系数:Us = 0.600
经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.300×1.250×0.600 = 0.225kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
..
N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.310+0.9×1.4×1.627=4.823kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.310+1.4×1.627=5.051kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩:
Mw=0.9×1.4×0.225×1.550×1.200×1.200/10=0.063kN.m
五)、立杆的稳定性计算
1).不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=5.051kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; k —— 计算长度附加系数,取1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m; A —— 立杆净截面面积,A=5.060cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3; λ —— 长细比,为2079/16=131
λ0 —— 允许长细比(k取1),为1800/16=113 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.396;
..
σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经计算得:
σ=5051/(0.40×506)=25.205N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
2).考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=4.823kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; k —— 计算长度附加系数,取1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m; A —— 立杆净截面面积,A=5.060cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3; λ —— 长细比,为2079/16=131
λ0 —— 允许长细比(k取1),为1800/16=113 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.396; MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.063kN.m; σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经计算得到
σ=4823/(0.40×506)+63000/5260=36.098N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求
七、消防连廊模板支架力学计算:
..
梁模板扣件钢管支撑架计算书
计算参数:(按最不利工况梁的截面200mm×600mm计算)
模板支架搭设高度为1.9m,
梁截面 B×D=200mm×600mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m,立杆的步距 h=1.20m, 梁底增加0道承重立杆。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。 内龙骨采用50×80mm木方。
木方剪切强度1.3N/mm,抗弯强度15.0N/mm,弹性模量9000.0N/mm。 梁两侧立杆间距 0.70m。 梁底按照均匀布置承重杆2根计算。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。 倾倒混凝土荷载标准值2.00kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。
2002
2
2
1900
..
7001200600
图1 梁模板支撑架立面简图
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.60+0.20)+1.40×2.00=21.400kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.50×0.60+0.7×1.40×2.00=22.615kN/m2 由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98
采用的钢管类型为φ48.3×3.6。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D
三、梁底支撑钢管计算 (一) 梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取次龙骨支撑传递力。
0.99kNA 0.99kNB 700
支撑钢管计算简图
0.0000.248
支撑钢管弯矩图(kN.m)
0.990.99
0.000.000.990.99
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
..
0.75kNA 0.75kNB 700
支撑钢管变形计算受力图
0.0000.362
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.248kN.m 最大变形 vmax=0.362mm 最大支座力 Qmax=0.992kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.248×106/5260.0=47.17N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于700.0/150与10mm,满足要求!
(二) 梁底支撑纵向钢管计算
纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
0.99kNA 0.99kN 0.99kN 0.99kN 0.99kN 0.99kN 0.99kNB 900 900 900
支撑钢管计算简图
0.134
..
0.156
支撑钢管弯矩图(kN.m)
0.350.350.500.500.650.650.650.65
支撑钢管剪力图(kN)
0.500.500.350.35
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
0.75kNA 0.75kN 0.75kN 0.75kN 0.75kN 0.75kN 0.75kNB 900 900 900
支撑钢管变形计算受力图
0.0130.242
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.156kN.m 最大变形 vmax=0.242mm 最大支座力 Qmax=2.134kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.156×106/5260.0=29.72N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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: R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
..
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=2.13kN
选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N —— 立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力 N1=2.134kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.163×1.900=0.377kN N = 2.134+0.377=2.511kN
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A —— 立杆净截面面积,A=5.060cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m; h —— 最大步距,h=1.20m;
l0 —— 计算长度,取1.200+2×0.200=1.600m;
λ —— 长细比,为1600/15.9=101 <150 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.588; 经计算得到σ=2511/(0.588×506)=8.439N/mm2; 不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
2
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW依据模板规范计算公式5.2.5-15: MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
..
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2 h —— 立杆的步距,1.20m; la —— 立杆迎风面的间距,0.70m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×0.700×1.200×1.200/10=0.026kN.m; Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14; Nw=2.134+0.9×1.2×0.310+0.9×0.9×1.4×0.026/0.900=2.543kN 经计算得到σ=2543/(0.588×506)+26000/5260=13.437N/mm2; 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
梁木模板计算书
一、梁模板基本参数
二、梁截面宽度 B=200mm, 梁截面高度 H=600mm,
梁模板使用的木方截面50×80mm,
梁模板截面底部木方距离200mm,梁模板截面侧面木方距离200mm。 梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。 梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
二、梁模板荷载标准值计算
三、模板自重 = 0.200kN/m2; 钢筋自重 = 1.500kN/m3; 混凝土自重 = 24.000kN/m3; 施工荷载标准值 = 2.500kN/m2。
..
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
当浇筑速度大于10m/h或坍落度大于180mm时,新浇混凝土侧压力按公式2计算;其他情况按两个公式计算,取较小值:
其中 γc—— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h; T —— 混凝土的入模温度,取20.000℃; V —— 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.200m; β—— 混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。 根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=28.800kN/m2
考虑结构的重要性系数0.90,实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值: F1=0.90×28.800=25.920kN/m2
考虑结构的重要性系数0.90,倒混凝土时产生的荷载标准值: F2=0.90×6.000=5.400kN/m2。
三、梁模板底模计算
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 10.80cm3; 截面惯性矩 I = 9.72cm4;
梁底模板面板按照三跨度连续梁计算,计算简图如下
3.98kN/mA 200 200 200B
梁底模面板计算简图
1.抗弯强度计算
..
抗弯强度计算公式要求: f = M/W < [f] 其中 f —— 梁底模板的抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 计算的最大弯矩 (kN.m);
q —— 作用在梁底模板的均布荷载(kN/m);
q=0.9×1.2×(0.20×0.20+24.00×0.20×0.60+1.50×0.20×0.60) + 0.9×1.40×2.50×0.20=3.98kN/m 最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×3.978×0.2002=-0.016kN.m f=0.016×106/10800.0=1.473N/mm2
梁底模面板抗弯计算强度小于15.00N/mm2,满足要求!
2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.200×3.978=0.477kN
截面抗剪强度计算值 T=3×477/(2×200×18)=0.199N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求!
3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中 q = 0.9×(0.20×0.20+24.00×0.20×0.60+1.50×0.20×0.60)=2.790N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
..
v=0.677ql4/100EI=0.677×2.790×200.04/(100×6000.00×97200.0)=0.052mm 梁底模板的挠度计算值: v = 0.052mm,小于 [v] = 200/250,满足要求!
四、梁模板底木方计算
梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含!
五、梁模板侧模计算
面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的连续梁计算,计算如下 作用在梁侧模板的均布荷载q=(1.2×25.92+1.40×5.40)×0.60=23.198N/mm 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 32.40cm3; 截面惯性矩 I = 29.16cm4;
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 面板的最大弯距(N.mm); W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.20×15.552+1.40×3.240)×0.200×0.200=0.093kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.093×1000×1000/32400=2.864N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×15.552+1.40×3.240)×0.200=2.784kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2784.0/(2×600.000×18.000)=0.387N/mm2
..
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×15.552×2004/(100×6000×291600)=0.096mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
1.梁侧竖楞抗弯强度计算
计算公式:
f = M/W < [f]
其中 f —— 梁侧竖楞抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 梁侧竖楞的最大弯距(N.mm);
W —— 梁侧竖楞的净截面抵抗矩,W = 53.33cm3; [f] —— 梁侧竖楞的抗弯强度设计值,[f] = 13N/mm2。 M = ql2
/ 8
其中 q —— 作用在模板上的侧压力;
q = (1.2×25.92+1.40×5.40)×0.20=7.73kN/m l —— 计算跨度(梁板高度),l = 600mm;
经计算得到,梁侧竖楞的抗弯强度计算值7.7330.600/8/53333.340=6.525N/mm2;
梁侧竖楞的抗弯强度验算 < [f],满足要求!
2.梁侧竖楞挠度计算
计算公式:
v = 5ql4 / 384EI < [v] = l/250
其中 q —— 作用在模板上的侧压力,q = 25.920×0.200=5.184N/mm; l —— 计算跨度(梁板高度),l = 600mm; E —— 梁侧竖楞弹性模量,E = 9500N/mm2;
..
0.600××
I —— 梁侧竖楞截面惯性矩,I = 213.33cm4;
梁侧竖楞的最大挠度计算值, v = 5×5.184×600.04/(384×9500×2133334.0)=0.432mm; 梁侧竖楞的最大允许挠度值,[v] = 2.400mm; 梁侧竖楞的挠度验算 v < [v],满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
梁底龙骨计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = P/l = 0.992/0.450=2.205kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.21×0.45×0.45=0.045kN.m 最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.450×2.205=0.595kN 最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.450×2.205=1.092kN 龙骨的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 53.33cm3; 截面惯性矩 I = 213.33cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.045×106/53333.3=0.84N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×595/(2×50×80)=0.223N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
..
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距) 得到q=1.670kN/m 最大变形
v=0.677ql4/100EI=0.677×1.670×450.04/(100×9000.00×
2133334.0)=0.024mm
龙骨的最大挠度小于450.0/400(木方时取250),满足要求!
扣件钢管楼板模板支架计算书
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为2.4m,
立杆的纵距 b=0.90m,立杆的横距 l=0.90m,立杆的步距 h=1.20m。
面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。 内龙骨采用50×80mm木方,间距300mm,
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。 梁顶托采用双钢管φ48×3.5mm。
模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2,施工均布荷载标准值2.50kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。
..
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.10×0.12+0.20)+1.40×2.50=7.354kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.12+0.7×1.40×2.50=6.516kN/m2 由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40 采用的钢管类型为φ48.3×3.6。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D-d)/64,抵抗距计算采用 W=π(D-d)/32D。
4
4
4
4
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。 考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值 q1 = 0.9×(25.100×0.120×0.900+0.200×0.900)=2.602kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值 q2 = 0.9×(0.000+2.500)×0.900=2.025kN/m
..
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 48.60cm3; 截面惯性矩 I = 43.74cm4;
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 面板的最大弯距(N.mm); W —— 面板的净截面抵抗矩;
[f] —— 面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.20×2.602+1.40×2.025)×0.300×0.300=0.054kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.054×1000×1000/48600=1.103N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×2.602+1.40×2.025)×0.300=1.072kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1072.0/(2×900.000×18.000)=0.099N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×2.602×3004/(100×6000×437400)=0.054mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
(4) 2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
..
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2 面板的计算宽度为1500.000mm 集中荷载 P = 2.5kN
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值 q = 0.9×(25.100×0.120×1.500+0.200×1.500)=4.336kN/m
面板的计算跨度 l = 300.000mm
经计算得到 M = 0.200×0.9×1.40×2.5×0.300+0.080×1.20×4.336×0.300×0.300=0.226kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.226×1000×1000/48600=4.660N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
二、模板支撑龙骨的计算
龙骨按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 25.100×0.120×0.300=0.904kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.200×0.300=0.060kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (2.500+0.000)×0.300=0.750kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载 q1 = 0.9×(1.20×0.904+1.20×0.060)=1.041kN/m 考虑0.9的结构重要系数,活荷载 q2 = 0.9×1.40×0.750=0.945kN/m 计算单元内的龙骨集中力为(0.945+1.041)×0.900=1.787kN
2.龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = P/l = 1.787/0.900=1.986kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×1.99×0.90×0.90=0.161kN.m 最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.900×1.986=1.072kN
..
最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.900×1.986=1.966kN 龙骨的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = 53.33cm3; 截面惯性矩 I = 213.33cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.161×106/53333.3=3.02N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1072/(2×50×80)=0.402N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距) 得到q=0.867kN/m 最大变形
v=0.677ql4/100EI=0.677×0.867×900.04/(100×9000.002133334.0)=0.201mm
龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2 考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载 P = 0.9×2.5kN
..
×
经计算得到 M = 0.200×1.40×0.9×2.5×0.900+0.080×1.040×0.900×0.900=0.634kN.m
抗弯计算强度 f = M/W =0.634×106/53333.3=11.90N/mm2 龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取次龙骨的支座力 P= 1.966kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.092kN/m。
1.97kN 1.97kN 1.97kN 1.97kN 1.97kN 1.97kN 1.97kN 0.09kN/m 1.97kN 1.97kNA 900 900 900B
托梁计算简图
0.568
托梁弯矩图(kN.m)
2.362.350.380.351.611.642.992.981.010.980.981.012.982.993.623.611.641.610.350.382.352.360.463
3.613.62
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
0.86kN 0.86kN 0.86kN 0.86kN 0.86kN 0.86kN 0.86kN 0.09kN/m 0.86kN 0.86kNA 900 900 900B
托梁变形计算受力图
..
0.0190.276
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.567kN.m 经过计算得到最大支座 F= 6.611kN 经过计算得到最大变形 V= 0.276mm 顶托梁的截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 截面惯性矩 I = 24.38cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.567×106/1.05/10160.0=53.15N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形 v = 0.276mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!
四、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.172×2.380=0.408kN (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.200×0.900×0.900=0.162kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.100×0.120×0.900×0.900=2.440kN
..
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值 NG = 0.9×(NG1+NG2+NG3)= 2.709kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值 NQ = 0.9×(2.500+0.000)×0.900×0.900=1.822kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.20NG + 1.40NQ
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N = 5.80kN i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A —— 立杆净截面面积,A=5.060cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m; h —— 最大步距,h=1.20m;
l0 —— 计算长度,取1.200+2×0.200=1.600m;
λ —— 长细比,为1600/15.9=101 <150 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.588; 经计算得到σ=5802/(0.588×506)=19.502N/mm2; 不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:
..
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2 h —— 立杆的步距,1.20m; la —— 立杆迎风面的间距,0.90m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×0.900×1.200×1.200/10=0.033kN.m; Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14; Nw=1.2×2.709+0.9×1.4×1.822+0.9×0.9×1.4×0.033/0.900=5.589kN 经计算得到σ=5589/(0.588×506)+33000/5260=25.071N/mm2; 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
九、安全、环保文明施工措施: 9.1模板及支架装拆安全技术措施
1. 模板、支架拆除时严禁随地抛掷,必须经受料平台吊至地面。
2. 模板应堆放整齐,堆放高度不得超过1.5m,堆放时必须有防倾倒措施。 3. 支模前必须搭好排架和脚手架(见前章节图示及相关安全操作规程等)。 4. 支模施工时,6级以上大风要停止施工。
5. 浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设
班组设专人看模,随时检查支撑是否变形、松动,并组织及时恢复。经常检查支设模板吊钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动,发现问题及时组织处理。 6. 钢管、模板严禁大量集中堆放在支架上,防止支架因集中受荷失稳。
7. 消防连廊为悬挑结构,结构混凝土强度必须达到设计及规范的要求,方可拆除模板及
支撑。
8. 拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。
9. 模板拆除后要及时送至搂面或地面,严禁留有未拆除的悬空模板。 10. 拆除模板、支架时,区域范围内要设置警戒线,并有专人监护。 11. “临边”“四口”要按要求设置安全防护设施,施工未完不得随意拆除。
..
12. 在拆墙模前不准将脚手架拆除,用塔吊拆时与起重工配合;拆除顶板模板前划定安全
区域和安全通道,将非安全通道用钢管、安全网封闭,挂\"禁止通行\"安全标志,操作人员不得在此区域,必须在铺好跳板的操作架上操作。
13. 木工机械必须严格使用倒顺开关和专用开关箱,一次线不得超过3m,外壳接保护零线,
且绝缘良好。电锯和电刨必须接用漏电保护器,锯片不得有裂纹(使用前检查,使用中随时检查);且电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置。使用木工多用机械时严禁电锯和电刨同时使用;使用木工机械严禁戴手套;长度小于50cm 或厚度大于锯片半径的木料严禁使用电锯;两人操作时相互配合,不得硬拉硬拽;机械停用时断电加锁。
14. 用塔吊吊运模板时,必须由起重工指挥,严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位
前需有缆绳牵拉,防止模板旋转不善撞伤人;垂直吊运必须采取两个以上的吊点,且必须使用卡环吊运。不允许一次吊运二块模板
15. 钢模板堆放时,使模板向下倾斜30°,不得将模板堆放在施工层上,防止模板在风荷
载下倾覆。
16. 大模板堆放场地要求硬化、平整、有围护,阴阳角模架设小围护架放置。安装就位后,
要采取防止触电保护措施,将大模板加以串联,并同避雷网接通,防止漏电伤人。
9.2临时用电安全技术措施
1. 临时设施用电工程的安装、维护、拆除工作必须由持证电工操作,操作时配备相应的
劳防用品。
2. 建立现场用电安全管理技术档案,建立安全用电检查制度。电缆离地4m以上,电缆穿
越建筑物、构筑物、易受机械损伤的场所及引出地面从2m高度至地下0.2m处须加防护套管;电缆沿线布置时,须搭设支架(支架上固定绝缘子,严禁使用金属裸线作绑线);电缆穿越道路时采用地下电缆或桥架,地下电缆预埋钢套管,覆盖钢筋砼保护层,并做好标记。
3. 采用接零保护,保护零线应单独敷设,不作他用,接地电阻<4欧姆。
4. 电焊机等用电设备应做到一机一闸一漏电保护器,并由专人负责操作使用,电箱不用
时应关闭箱门并上锁,以防闲杂人等误用。
9.3电焊作业安全技术措施
为了消除电焊机的不安全因素和避免触电事故的发生,焊工应按下列几点要求操作电
..
焊机。 1. 作业人员
电焊作业属于特种作业,作业人员必须经专业安全技术培训,考试合格,持《特种作业操作证》方准上岗独立操作,并按规定穿戴绝缘防护用品; 2. 电焊钳
使用合格电焊钳。能牢固地夹紧焊条,与电缆线连接可靠,这是保持焊钳不异常发热的关键。焊钳要有良好的绝缘性能,禁止使用自制简易焊钳;
3. 为避免弧光对人体的辐射,不得在近处直接用眼睛直接观看弧光或避开防护面罩偷看;
多台焊机作业时,应设置不可燃或阻燃的防护屏;采用吸收材料作用室内墙壁饰面以减少弧光的反射;保证工作场所的照明,消除因焊缝视线不清点火后再戴面罩的情况发生;不得任意更换滤光片色号;改革工艺,变手持焊为自动或半自动焊,使焊工可在远离施焊地点作业;
4. 对金属烟尘和有害气体的防护,根据不同的焊接工艺及场所合理选择适当的防护用品;
在技术措施上选择局部和全面通风方法;在工艺上选用污染环境小或机械化。自动化程度高以及采用低尘低毒焊条等措施来降低烟尘浓度和毒性;
5. 为防止焊接灼烫,应穿好工作服、工作鞋、戴好工作帽。工作服应选用纯棉且质地较
厚,防烫效果好的。注意脚面保护,不穿易溶的化纤袜子。焊区周围要清洁,焊条堆放要集中,冷热焊条要分别摆放。处理焊条渣时,领口要系好,戴好防护眼镜,减少灼烫伤事故;
6. 焊接现场事先移去易燃易爆物品,高空焊接下方应设置接火盘。房屋闷顶内以及易燃
物堆垛附近不宜进行焊接作业;可燃气体的管道和设备与其它设备互相连接时,应将连接管道拆除或阻绝;
7. 为避免触电事故的发生,焊机接地及各接线点要接触良好。电绝缘外套无破损,改变
焊机接头需要改接两次回线;转移工作地点或更换焊条应戴好绝缘手套;在金属容器或金属结构上以及狭小的工作场所焊接时,应采用橡胶垫、戴绝缘手套、穿绝缘鞋;电焊钳外壳绝缘要可靠;雨雪天不能在露天作业;不得将自身与机器传动部分等作为焊接回路的一部分;电焊设备安装、修理及检查由电工进行;不得擅自拆修或更换保险丝; 8. 焊接电缆
(1) 焊接电缆在使用多股细铜线无接头电缆时,与电焊机接线柱采用接线鼻连接压实,
..
防止随意缠绕造成的松动接触不良、过热、火花现象。接线栓上应设置防护罩。 (2) 焊接电缆长度一般不超过20~30m,过长会加大导线压降。 (3) 焊接电缆横过通道时,必须采取防护套,穿管等保护措施。
(4) 严禁使用脚手架、金属栏杆、轨道及其他金属物搭接代替导线使用,防止因接触不
良引起火灾和造成触电事故; 9. 焊接不允许超载
电焊机使用过程中不允许超载,否则将会因过热而烧毁电焊机或造成火灾,以及超载造成绝缘损坏,还可能引起漏电而发生触电事故;
10. 焊接前,应先检查焊机设备和工具是否安全,如焊机接地及各接线点接触是否良好,
焊接电缆绝缘外套有无破损等;
11. 在设备上进行焊接前,应先把设备的接地或接零线拆掉,焊接完后再恢复; 12. 进行电焊作业前,应检查作业环境,清除危险因素和设置监护人员。当与其他人员和
有关设施过近时,应采用屏护和安全间隔等保证作业安全;当高处焊接作业时,必须挂好安全带;
13. 更换焊条时,焊工应戴绝缘手套;
14. 在金属容器内金属结构上及其他狭小工作场所焊接时,触电的危险性最大,必须采取
专门的防护措施。如采用橡皮垫、戴皮手套、穿绝缘鞋等,以保证焊工身体与焊件间的绝缘。禁止使用简易无绝缘外壳的电焊钳;
15. 改变焊机接头、更换焊件需要改接二次回路时,或转移工作地点,焊机检修暂停工作
或下班时,必须切断电源后方可进行操作;
16. 焊机应设置在防雨和通风良好的地方。焊接现场不准堆放易燃易爆物品;
17. 交流弧焊机一次侧电源线必须绝缘良好,不得随地拖拉,长度应不大于5米,进线处
必须设置防护罩;
18. 焊机二次接线宜采用YHS型橡皮护套铜芯多股软电缆,电缆的长度应不大于30米; 19. 根据施工需要,电焊机宜按区域或标高层集中的设置,并应编号; 20. 布置在室外的电焊机应设置在干燥场所,并应设棚遮蔽; 21. 电焊机的外壳应可靠接地,不得多台串联接地;
22. 电焊机各线对电焊机外壳的热态绝缘电阻值不得小于0.4MΩ;
23. 电焊机的裸露导电部分和转动部分应装设安全保护罩,直流电焊机的调节器被拆下后,
机壳上露出的孔洞应加设保护罩;
..
24. 电焊机的电源开关应单独设置,直流电焊机的电源应采用启动器控制。
9.4环保与文明施工
夜间22:00~6:00 之间现场停止模板加工和其他模板作业。现场模板加工垃圾及时清理,并存放进指定垃圾站。做到工完场清。整个模板堆放场地与施工现场要达到整齐有序、干净无污染、低噪声、低扬尘、低能耗的整体效果。
..
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容