中煤图克化肥项目(一期)工程
—加压气化
脚手架工程施工技术方案
编 制: 审 核: 批 准:
中化二建图克化肥项目部
年 月 日
目 录
1. 编制依据 ·························································································· 1 2. 工程概况 ·························································································· 1 3. 施工准备 ·························································································· 1 4. 脚手架工程主要施工方法 ······························································ 1 5. 资源配备 ·························································································· 8 6. 质量控制 ·························································································· 9 7. 安全文明施工要求 ·········································································· 9 8. 监测监控 ························································································ 10 9、使用保养 ······················································································· 11 10、脚手架验算 ················································································· 11
1. 编制依据
1.1中煤鄂尔多斯能源化工有限公司图克化肥项目(一期),总平面布置图。 1.2中化二建集团公司《质量手册》及各种《程序文件》 1.3现行施工验收规程及规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-1988 《建筑施工手册第四版》
《建筑工程高处作业安全技术规范》JGJ 80-91 2. 工程概况
2.1、加压气化为钢筋混凝土框架结构,±0.000为1340.300m,基础为伐板基础,上部混凝土框架结构,框架长95米,宽34米、高62米,总共11层(不包括中间小夹层),每层标高分别为5.100m、10.000m、15.050m、19.500m、24.000m、28.600m、34.850m、40.000m、44.200m、51.364m、61.000m,其中5.000m层没有楼板,上部每层均有混凝土楼板;气化炉安装的在D轴处,总共7台气化炉,每个气化炉重量约280t,气化炉的支座大梁位于19.500m处,大梁截面为1000㎜×2000㎜。
2.2为确安全、优质、高效完成该项工程,特编制该脚手架施工方案。 3. 施工准备 3.1材料准备
3.1.1、钢管杆件采用外径48㎜、壁厚3.5㎜的焊接钢管,表面平直光滑、不应有分层压痕划道、硬弯。
3.1.2连接件采用直角扣件、旋转扣件、对接扣件,扣件表面质量良好、无裂纹、气孔缺陷、与钢管接触良好,转动灵活,螺栓不得滑丝。
3.1.3脚手板采用250㎜~300㎜宽、厚50㎜的木脚手板,不得有开裂、腐朽现象,板两端8㎝处用12#铁丝箍牢。
3.2技术准备
3.2.1编制、审批脚手架施工方案。
3.2.2施工作业前对班组进行质量技术交底和安全技术交底,确保脚手架按照规范进行搭设,保证脚手架施工安全进行。
4. 脚手架工程主要施工方法 4.1脚手架搭设形式
结合本工程实际情况以及现场的条件,决定采用以下脚手架方案 a框架外部28.6米以下采用落地式钢管脚手架。
b框架外部28.6米以上采用落地式脚手架与普通型钢悬挑脚手架配合的形式搭设。 c框架内部采用满堂脚手架。 d外脚手架均为双排脚手架
1
外双排脚手架搭设示意图
4.2落地式钢管脚手架搭设施工方法 4.2.1落地式脚手架搭设的工艺流程为:地基处理→材料配备→定位设置通长脚手板→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→搭投防护栏杆→绑扎安全网。
4.2.2在基础施工完成后,回填夯实或机械碾压至-500㎜处,然后铺设垫板,确保垫板与地面接触应平实稳固。如回填土不平,须先找平夯实,垫板长度不小于一米。
4.2.3 脚手架的搭设参数:双排脚手架搭设高度为 29.1 米,立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.2米,大小横杆的步距为1.5米;内排架距离墙长度为0.25米。
4.2.4定距定位:根据构造要求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,并用粉笔点出立杆标记。垫板应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空。在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直到连墙件搭设完毕后方可拆除。
4.2.5脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错开不小于50cm,且不在同一步距内。纵向水平杆件接长用对接扣件连接,上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50cm。同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
4.2.6架体外侧剪刀撑全罩,密目网全封闭,剪刀撑必须沿架体外侧连续设置至顶部,剪刀撑斜杆与水平夹角为45~60度之间,并与立杆用转向扣件联结。
2
4.2.7连墙件采用两步三跨,竖向间距 3 米,水平间距4.5 米,采用双扣件连接,连梁件与脚手架的连接采用十字扣件,连梁件中的连梁杆尽量呈水平设置
4.2.8双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,宜先立外排,后立内排。
4.2.9钢管落地式脚手架示意图
3
4.3普通型钢悬挑脚手架的搭设施工方法
4.3.1悬挑式钢管脚手架从28.6米开始搭设,高度为33.4米,型钢采用20b号工字钢,建筑物外挑段长度为1.5米,建筑物内锚固段长度为2.5米,水平型钢与楼板压点采用钢筋拉环,钢筋采用直径20㎜的钢筋。立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.2米,大小横杆的步距为1.5米;内排架距离墙长度为0.25米。
4.3.2定距定位:根据构造要求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,并用粉笔点出立杆标记,在标记处焊接直径20㎜,长度300㎜的钢筋,把立杆插进钢筋做好定位。
4.3.4悬挑式钢管脚手架的立杆、剪刀撑、连墙件的设置方式与落地式脚手架的搭设方式相同。
4
连墙件扣件连接示意图
4.4满堂脚手架搭设方法
4.4.1在基础底板施工完成后,在混凝土底板上铺设垫板,确保垫板与地面接触应平实稳固,排渣沟的位置从渣沟底(-4.600m)开始搭设满堂脚手架。
4.4.2本工程内架采用钢管扣式满堂脚手架,脚手架的搭设要至少满足三层结构,即考虑当层施工层,中间层养护支撑层,下层养护拆模层的三个层次的结构施工,第三层结构施工完后拆除第一层脚手架,搭设第四层脚手架,第四层结构施工完拆除第二层脚手架,搭设第五层脚手架,依次类推,直至顶层结构施工完。
4.4.3内部采用钢管满堂脚手架,为保证架子的强度和稳定,应对所使用的钢管扣件,按相关规定抽查试验,不合格的不得使用。砼浇筑前,还要逐个检查扣件的拧紧程度,以保证卡扣的承载力,从而保证排架的整体强度和稳定。
4.4.4立杆安装于垫板上,确保纵横向立杆纵横间距,梁底之承立杆应居于梁正中,同时考虑长短杆交错设置,上下杆接头错开不少于1000㎜,上下杆连接采用一字型扣件(对接扣件),长短杆左右前后均应错开。
4.4.5安装扫地杆,采用十字扣件固定于立杆上。先距板面300㎜固定纵横向扫地杆,随楼层向上按步距不大于1800mm安装纵横向大横杆。
4.4.6剪刀撑应随立杆、纵向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支撑在垫板上。剪刀撑斜杆与地面倾角在45~60度。剪刀撑钢管接长应用搭接方法,搭接长度不小于1米,采用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。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。
4.4.7脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度与顶板的高度(层高)相适应,以便于支设模板和加固,同时有利于柱子模板的加固与支设。
4.4.8搭设完脚手架后,由施工人员会同架子班组长、技术、安全等有关人员进行验收。验收合格后,方可使用。
4.4.9满堂脚手架搭设应四角设抱角斜撑,四边设剪刀撑,中间每隔四排立杆沿纵长方向设一道剪刀撑,所有斜撑和剪刀撑每层均需由底到顶连续设置。
4.4.10气化炉制作大梁支撑脚手架的施工方法:气化炉的支座大梁位于19.500m处,梁截面为1000㎜×2000㎜,此位置没有楼板,上下贯通,为保证大梁施工的安全
5
可靠,在下一层(14.05m层)框架梁上搭设700×300×13×24的H型钢,然后在型钢上搭设脚手架立杆,因现阶段图纸未到,等图纸到位后再根据大梁的具体位置确定型钢的铺设位置和具体方法。
H型钢固定示意图
4.4.11梁底脚手架搭设参数:梁截面下设置两根承重力杆,间距0.4米,两侧梁立杆间距1.2米,沿梁长方向,间隔0.4米设置立杆,立杆步距为1.5米,梁支撑架搭设高度为5.45米,梁底增设2根承重立杆,钢管支撑垂直与梁截面。(详见下图:气化炉支座大梁梁底支撑示意图)
4.4.12气化炉大梁施工是注意事项
4.4.12.1精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式。
4.4.12.2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。
4.4.12.3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。
6
气化炉支座大梁梁底支撑示意图
4.5安全防护措施 4.5.1安全网设置
双排脚手架外侧挂密目安全立网并张挂在外排立杆内侧。用镀锌铁丝将网周边每隔45㎝(每个环扣间隔)系牢在脚手架钢管上。在±0.00m位置挂设水平安全网或满铺脚手板。
悬挑双排脚手架,水平安全网设置每两层一道用镀锌铁丝将网周边每隔45㎝(每个环扣间隔)系牢在脚手架钢管上。
4.5.2施工洞口的防护
楼面上主施工洞口,在浇筑砼时,沿周边安设高度为1.2m的防护栏杆,并在沿口上搭设钢管或方木,上面满铺木板,并用铁丝绑牢,别外还应在栏杆上挂设安全警示片,楼梯间用钢管搭设临时扶手。
4.5.3临边防护
楼层周边、屋顶边缘、楼梯段边及休息平台边等临边搭设1.2m高防护栏杆。 4.5.4安全标志和安全色
施工部位的安全标志牌要设在醒目的地方,并安放牢固。安全标志要定期检查,如有问题及时整修或更换。
4.6脚手架交接
脚手架搭设完后,搭设方施工负责人按委托要求和本规定全面检查,合格后报验监理。监理组织使用方施工员/班长一同对脚手架检查确认,合格后三方在验收单上签字认可,并由搭设方在授权下设置“架设合格牌”后方可投入使用。
搭设或拆除中的脚手架由搭设方设置标志,禁止使用。未经检查验收的架子,除架子工外,其他人员严禁攀登,验收后任何人不得擅自拆改。需作局部修改时须经施工负
7
责人同意,由架子工操作,完成后仍需覆行检查交接验收手续。
4.7脚手架的使用
应从斜道或专用梯子到作业层,不得沿脚手架攀登。脚手架必须定期检查,大风暴后应进行全面检查,如有松动、折裂或倾斜等情况,架设方应及时进行紧固或更换。风力超过6级应停止在脚手架上作业。冬期施工时应清除脚手架作业层上的积雪。大型脚手架应设避雷装置,雷雨天时作业人员必须及时撤离脚手架。 4.8脚手架的拆除
4.8.1脚手架必须认真向操作人员进行安全技术交底。拆除时就设警戒区,设置明显标志,并有专人警戒。工人要带安全带。
4.8.2拆除顺序自上而下进行,不能上下同时作业。连墙点必须与脚手架同步拆除。一般不允许分段、分立面拆除,如因施工需要必须分立面拆除时,应在暂不拆除的两端加设边墙点和横向水平支撑。拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高空抛掷。 4.8.3外架拆除施工步骤
①外架拆除上岗人员必须持有特种待业上岗证。 ②严禁酒后、带病或穿拖鞋或硬底鞋上岗操作。
③拆除外架应在白天进行,并做好区域维护工作,在通道明显的地方挂好警示牌并由专人监督。
④拆除外架首先拆除所有竹架板及安全网,然后自上而下拆除,拆除时,先拆横杆,然后再拆除立杆。
⑤拆除下的钢管严禁向楼下抛投,应逐层向下传递。
⑥拆除时应四周同时进行,禁止单面拆除后再拆另一面。 ⑦拆除下的所有材料应分类堆放整齐。 ⑧拆除注意事项:
a、划出工作区标志,禁止行人进入:
b、严格遵守拆除顺序,由上而下,后装者先拆,先装者后拆,一般是先拆栏杆、脚手架、剪刀撑,而后拆横杆、立杆等;
c、统一指挥,上下呼应动作协调,当解开与另一人有关的结扣时应先告知对方,以防坠落。
d、材料工具要用滑轮和绳索运送,不得乱扔。 4.8脚手架材料的保管
拆卸的钢管不得有压扁、裂纹、腐蚀等缺陷,弯曲的管子经调直后以不降低强度为合格。钢管入库前应检查扣件是否有裂纹,螺栓是否有滑扣现象。入库前螺栓螺纹以及活动部分应涂黄干油。
5. 资源配备 5.1劳动力配备 工种 人数 任务 架子工 10 负责架子搭设及拆除 测量放线工 2 负责脚手架垂直度控制 5.2材料配备 名称 数量 规格 备注 直缝焊接钢管 67621m ф48mm×3.5mm 脚手板 38.m3 厚5cm、宽25~30cm 密目安全网 84290m2 水平安全网 2600m2 8
直角扣件 旋转扣件 对接扣件 H型钢 工字钢 5.3机具配备 名称 架子扳手 力矩扳手 7300个 5500个 4550个 121t 25t 数量 20把 2把 700×300×13×24 20b 气化炉大梁支撑 型钢悬挑脚手架 5吨倒链 2把 6. 质量控制 本工程脚手架的安全技术、质量控制的全部内容应包括在每个架子工程的搭、用、管、拆的全过程中。
6.1、搭:按国家建设部规范和行业要求标准搭设,脚手架具体搭、拆,施工前项目技术负人应对施工人员进行交底,并通过安全员实施监控。
6.2、用:脚手搭设完毕交付使用时,项目部安全员仍对其实施监控、督用人员正确使用脚手架,严禁非脚手施工人员变更脚手架结构。
6.3、管:项目部实施对施工人员的管理。施工现场的管理、材料堆放的协调管理、各工种之间的协调管理。
6.4、拆:施工完毕,脚手架拆除时,必须实施搭设前相同的警戒封闭。拆除区域必须有安全监控人员到位实施监控,脚手架拆除以搭设的反顺序进行。按自上而下,先搭的后拆,后搭的先拆。沿四周统圈向下拆除,拆除过程中传递材料应先接后松的原则直至地面。杆件和扣件、脚手板运至地面时应按品种、规格分类堆放整齐和指定地点。
6.5、脚手架杆检查验收 6.5.1、检查脚手架时检查下列技术资料:施工组织设计及变更文件;技术交底文件。 6.5.2、脚手架使用中,定期检查下列项目:杆件的设置和连接、支撑的构造是否符合要求;地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空;扣件螺栓是否松动;脚手架的立杆沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求;安全防护措施是否符合要求; 是否超载。
6.5.3安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩采用扭力扳手检查,采取随机分布抽样进行,抽样检查数目与质量判定标准,按下表规定确定。不合格的重新拧紧直至合格为止。
6.5.4脚手架搭设验收:对立杆的垂直度用经纬仪测量或用线锺吊,垂直度偏差不大于为架高的1/200。层高按H=8m计,垂直度偏差不大于16mm。本工程脚手架的验收,作为施工单位,必须根据项目部的要求,并会同项目部负责人、安全员,对照施工交底、方案、技术措施及搭设要求,逐项进行检查和验收,并对检查情况认真进行记录,验收合格后,挂牌才能交给施工班组进行使用,未经验收合格的脚手架不得使用。
7. 安全文明施工要求
根据脚手架工的特殊性,结合职业安全卫生的的要求,施工时做到如下:
7.1进入施工现场的人员戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
7.2进入施工现场的人员要维护场内的设施和标示牌,不得随意拆除和移动标示牌。 7.3严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
7.4脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者,一律不
9
备注 架子工搭设和拆除架子用 检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 调整架子水平弯曲度
得上脚手架操作。
7.5上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。
7.6护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需折改时,应由架子工业完成,任何人不得任意拆改。
7.7脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,须经技术部同意后在架子工操作。
7.8不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。
7.9不得将模板支撑等固定在脚手架上。
7.10在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉接点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有架子部件。
7.11拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
7.12脚手架使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉接松动问题要及时解决。
7.14施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。
7.15使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要空防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。
7.16脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领退料手续。 7.17施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。
7.18运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的中件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
7.19六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物。若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。
8. 监测监控
采用经纬仪、水准仪对支撑体系进行监测,主要监测体系的水平、垂直位置是否有偏移。
8.1、监测点设置
观测点可采取在临边位置的支撑基础面(梁或板)及柱、墙上埋设倒“L”形直径12钢筋头。
8.2、监测措施
混凝土浇筑过程中,派专人检查支架和支撑情况,发现下沉、松动、变形和水平位移情况的应及时解决。 8.3、 仪器设备配置 名称 规格 数量 精度 经纬仪 DT202C 1 水准仪 1 ±2” 全站仪 RXT—232 1 ±2” ,最大允许误差±20” 对讲机 3 8.4、 监测说明 班组每日进行安全检查,项目部进行安全周检查,公司进行安全月检查,模板工程日常检查重点部位:
10
1) 杆件的设置和连接,连墙件、支撑,剪刀撑等构件是否符合要求; 2) 连墙件是否松动;
3) 架体是否有不均匀沉降,垂直度偏差; 4) 施工过程中是否有超载现象;
5) 安全防护措施是否符合规范要求; 6) 支架与杆件是否有变形现象; 8.5、 监测频率
在浇筑混凝土过程中应实时监测,一般监测频率不宜超过20~30分钟一次,在混凝土实凝前后及混凝土终凝前至混凝土7天龄期应实施实时监测,终凝后的监测频率为每天一次。
1) 本工程立柱监测预警值为10mm,立柱垂直偏差在24mm以内;
2) 监测数据超过预警值时必须立即停止浇筑混凝土,疏散人员,并及时进行加固处理。
9、使用保养
脚手架交付使用后,直至拆除前,架子施工班组将留有若干名施工人员,对脚手架在使用中进行保养,非施工人员不得擅自更换移动杆件,未经项目部允许的施工人员参与变更,所造成的后果架子工施工班组概不负责,由擅自变更者自负。
10、脚手架验算
10.1、落地式钢管脚手架 一、参数信息 1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 29.1 米,立杆采用单立管; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.2米,大小横杆的步距为1.5 米; 内排架距离墙长度为0.25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 Φ48×3.5;
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 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:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数
本工程地处内蒙古省东胜市,基本风压为0.5 kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为0.74,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):0.1394;
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:6;
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):0.038;
11
5.地基参数
地基土类型:素填土;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》(JGJ130-2001)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=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.2/(2+1)=0.12 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2×1.2/(2+1)=0.8 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.19 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×0.8=1.12 kN/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=0.08×0.19×1.5+0.10×1.12×1.52 =0.286 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.19×1.5-0.117×1.12×1.52 =-0.338 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.286×106,0.338×106)/5080=66.535 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 66.535 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
2
2
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:
12
其中:
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.12=0.158 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.8 kN/m; 最大挠度计算值为:
V= 0.677×0.158×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.8×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.813 mm;
大横杆的最大挠度 1.813 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001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= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.2×1.5/(2+1)=0.180 kN; 活荷载标准值:Q=2×1.2×1.5/(2+1) =1.200 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.18)+1.4 ×1.2 = 1.965 kN;
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配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = 1.2×0.038×1.2/8 = 0.008 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
2
Mpmax = 1.965×1.2/3 = 0.786 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.794 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.794×106/5080=156.367 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =156.367 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205
13
N/mm,满足要求!
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配的挠度和
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
2
4
Vqmax=5×0.038×1200/(384×2.06×105×121900) = 0.041 mm ; 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.18+1.2 = 1.438 kN; 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax = 1437.6×1200×(3×1200-4×1200/9 ) /(72×2.06×105 ×121900) = 3.511 mm;
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.041+3.511 = 3.553 mm;
小横杆的最大挠度为 3.553 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200/150=8与10 mm,满足要求!
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6.40 kN;
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 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.2/2=0.023 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.2×1.5/2=0.27 kN; 活荷载标准值: Q = 2×1.2×1.5 /2 = 1.8 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.023+0.27)+1.4×1.8=2.941 kN;
22
R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算:
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),为0.1394
NG1 = [0.1394+(1.50×2/2)×0.038/1.50]×29.10 = 5.174; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3×6×1.5×(1.2+0.2)/2 = 1.958 kN;
(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0.15
NG3 = 0.15×6×1.5/2 = 0.675 kN;
14
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m);0.005 NG4 = 0.005×1.5×29.1 = 0.218 kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.025 kN;
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= 2×1.2×1.5×2/2 = 3.6 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo -- 基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo = 0.5 kN/m2; Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz= 0.74 ;
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 ×0.5×0.74×0.645 = 0.167 kN/m2;
2
2
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×8.025+ 0.85×1.4×3.6= 13.914 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.167×1.5× 1.52/10 = 0.067 kN.m; 六、立杆的稳定性计算:
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 = 13.914 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
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 = 1.53 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.651 m; 长细比: L0/i = 168 ;
轴心受压立杆的稳定系数υ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :υ= 0.251 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 13913.676/(0.251×489)+67093.464/5080 = 126.567 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 126.567 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
15
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 = 0.167 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.5 m2;
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= 5.000 kN;
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 = 3.157 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.157 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = υ·A·[f]
其中 υ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 250/15.8的结果查表得到 υ=0.958,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.958×4.89×10-4×205×103 = 96.035 kN; Nl = 8.157 < Nf = 96.035,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 8.157小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
10.2、普通型钢悬挑脚手架 一、参数信息: 1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 33.4 米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.2米,立杆的步距为1.5 米; 内排架距离墙长度为0.25米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根; 脚手架沿墙纵向长度为 150 米; 采用的钢管类型为 Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3 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连接; 2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):1.000;脚手架用途:其它用途; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数
本工程地处内蒙古省东胜市,查荷载规范基本风压为0.500,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为0.645;
计算中考虑风荷载作用; 4.静荷载参数
16
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1394;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6 层; 脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板; 5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用20b号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度 2.5 米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00; 楼板混凝土标号:C45; 二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
2
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.5/3=0.175 kN/m ; 活荷载标准值: Q=1×1.5/3=0.5 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×0.5 = 0.956 kN/m;
小横杆计算简图 2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下:
最大弯矩 Mqmax =0.956×1.2/8 = 0.172 kN.m; 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =33.877 N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力 σ =33.877 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.175+0.5 = 0.713 kN/m ;
2
最大挠度 V = 5.0×0.713×1200/(384×2.06×105×121900)=0.767 mm; 小横杆的最大挠度 0.767 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8 与10 mm,满足要求!
17
4
三、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,小横杆在大横杆的上面。 1.荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038×1.2=0.046 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2×1.5/3=0.21 kN; 活荷载标准值: Q= 1×1.2×1.5/3=0.6 kN;
荷载的设计值: P=(1.2×0.046+1.2×0.21+1.4×0.6)/2=0.574 kN;
大横杆计算简图 2.强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.574×1.5= 0.23 kN.m; M = M1max + M2max = 0.007+0.23=0.237 kN.m
最大应力计算值 σ = 0.237×106/5080=46.586 N/mm2;
大横杆的最大应力计算值 σ = 46.586 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax= 0.677×0.038×15004 /(100×2.06×105×121900) = 0.052 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下:
18
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载 P=(0.046+0.21+0.6)/2=0.428kN
V= 1.883×0.428×15003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.083 mm; 最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.083=1.136 mm;
大横杆的最大挠度 1.136 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,满足要求!
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6.40 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.2×2/2=0.046 kN; 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.5=0.058 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×1.2×1.5/2=0.315 kN;
活荷载标准值: Q = 1×1.2×1.5 /2 = 0.9 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.046+0.058+0.315)+1.4×0.9=1.762 kN;
R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
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),为0.1394
NG1 = [0.1394+(1.20×2/2)×0.038/1.50]×33.40 = 5.682; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用木脚手板,标准值为0.35 NG2= 0.35×6×1.5×(1.2+0.2)/2 = 2.284 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14 NG3 = 0.14×6×1.5/2 = 0.63 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×33.4 = 0.25 kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.846 kN;
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= 1×1.2×1.5×2/2 = 1.8 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算
19
其中 Wo -- 基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo = 0.5 kN/m2; Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz= 1 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645;
2
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.5×1×0.645 = 0.226 kN/m2; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×8.846+ 0.85×1.4×1.8= 12.758 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.226×1.5×
2
1.5/10 = 0.091 kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
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 = 12.758 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
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 = 1.53 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.651 m; 长细比: L0/i = 168 ;
轴心受压立杆的稳定系数υ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :υ= 0.251 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 12757.51/(0.251×489)+90666.844/5080 = 121.788 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 121.788 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
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 = 0.226 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.5 m2;
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= 5.000
20
kN;
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 = 4.267 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.267 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = υ·A·[f]
其中 υ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 250/15.8的结果查表得到 υ=0.958,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.958×4.89×10-4×205×103 = 96.035 kN; Nl = 9.267 < Nf = 96.035,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 9.267小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
八、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。
本方案算例中,m =1.5 m,l = 2.5 m,m1 = 0.25 m,m2 = 1.45 m;
水平支撑梁的截面惯性矩I = 2500 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 250 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 P=8.846+1.8=10.646kN; 水平钢梁自重强度计算荷载 q=3.95×10-3×78.5 =0.31 kN/m; k=1.5/2.5=0.6
k1=0.25 / 2.5 = 0.1
21
k2=1.45 / 2.5 = 0.58 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA = 29.059 kN 支座反力 RB = -6.991 kN 最大弯矩 MA = 18.447 kN.m
最大应力 σ = 18447472.975 /( 1.05 ×250000 )= 70.276 N/mm2
水平支撑梁的最大应力计算值 70.276 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载 N= 8.846 +1.8 = 10.646 kN 水平钢梁自重计算荷载 q= 0.004 ×78.5 = 0.31 kN/m 最大挠度 Vmax= 5.787 mm
按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为
悬伸长度的两倍,即 2900 mm
水平支撑梁的最大挠度 5.787 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2900/400 mm,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用20b号工字钢,计算公式如下
其中υb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
υb = 570 ×11.4×102× 235 /( 2900×200×235) = 1.14 由于υb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 υb值为0.823。 经过计算得到最大应力 σ = 18.447×106 /( 0.823×250000 )= 89.635 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 89.635 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=6.991 kN; 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,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] =
22
50N/mm;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6991.395×4/(3.142×50×2)]1/2 =9.435 mm;
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。
10.3、满堂脚手架 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):1.80;
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):10.50; 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:钢管支撑;
板底钢管的间隔距离(mm):300.00;
2
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。
22
面板弹性模量E(N/mm):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm):13; 板底支撑采用钢管;
托梁材料为:12.6号槽钢;
5.楼板参数
钢筋级别:三级钢HRB 400;楼板混凝土强度等级:C45;
每层标准施工天数:15;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000; 楼板的计算厚度(mm):140.00;
楼板的计算长度(m):10.00;施工平均温度(℃):15.000;
23
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 = 54 cm3; I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。
24
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 = 25×0.14×1+0.35×1 = 3.85 kN/m; (2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN): q2 = 2.5×1= 2.5 kN/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配的弯矩和,计算公式如下: 其中:q=1.2×3.85+1.4×2.5= 8.12kN/m
最大弯矩M=0.1×8.12×0.32= 0.073 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 73080/54000 = 1.353 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.353 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算 挠度计算公式为
其中q = 3.85kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.85×3004/(100×9500×121900)=0.182 mm; 面板最大允许挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.182 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、纵向支撑钢管的计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为 截面抵抗矩 w=5.08cm3 截面惯性矩 I=12.19cm4
1.荷载的计算:
25
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11= 25×0.25×0.14 = 0.875 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12= 0.35×0.25 = 0.088 kN/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): q2 = (2.5 + 2)×0.25 = 1.125 kN/m; 2.钢管强度验算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 最大弯矩计算公式如下:
静荷载:q1 = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×0.875+1.2×0.088 = 1.155 kN/m; 活荷载:q2 = 1.4×1.125 = 1.575 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.1×1.155+0.117×1.575 ) ×1.22 = 0.432 kN.M; 最大支座力计算公式如下:
最大支座力 N = ( 1.1 ×1.155 + 1.2×1.575)×1.2 = 3.793 kN ; 钢管的最大应力计算值 σ= M/W= 0.432×106/5080 = 84.976 N/mm2; 钢管的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢最大应力计算值为 84.976 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/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 q1 = q11 + q12 = 0.875+0.088=0.962 kN/m; 活荷载 q2 = 1.125 kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= (0.677×0.962+0.990×1.125)×12004/( 100×20.6×105×121900 ) =1.458 mm;
支撑钢管的最大挠度小于1200/150与10 mm,满足要求!
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=62.137 cm3; I=391.466 cm4;
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
26
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P取最大支座反力3.793kN
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 = 1.707 kN.m ; 最大变形 Vmax = 0.215 mm ; 最大支座力 Qmax = 16.593 kN ;
托梁最大应力 σ= 1.707×106/62137=27.47 N/mm2 ; 托梁抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2 ;
托梁的计算最大应力计算值 27.47 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
27
托梁的最大挠度为 0.215 mm 小于1200/150与10 mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(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 = 0.125×10.5 = 1.316 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。 (2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×1.2×1.2 = 0.504 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×0.14×1.2×1.2 = 5.04 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 6.86 kN; 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 = 6.48 kN; 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 = 17.304 kN; 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 = 17.304 kN; υ---- 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 = 1.58 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; σ-------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算 l0 = h+2a
k1---- 计算长度附加系数,取值为1.155;
u ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.73;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 上式的计算结果:
立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.8+0.1×2 = 2 m; L0/i = 2000 / 15.8 = 127 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.412 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=17303.58/(0.412×489) = 85.887 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 85.887 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
28
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算 l0 = k1k2(h+2a)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2 按照表2取值1.019 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.185×1.019×(1.8+0.1×2) = 2.415 m; Lo/i = 2415.03 / 15.8 = 153 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.298 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=17303.58/(0.298×489) = 118.744 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 118.744 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
10.4、1000㎜×2000㎜梁支撑 一、参数信息
1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):1.00; 梁截面高度 D(m):2.00
混凝土板厚度(mm):140.00;
立杆梁跨度方向间距La(m):0.40;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 立杆步距h(m):1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):5.45; 梁两侧立柱间距(m):1.20;
承重架支设:多根承重立杆,钢管支撑垂直梁截面; 梁底增加承重立杆根数:2;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.40; 采用的钢管类型为Φ48×3.5;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):0.35; 钢筋自重(kN/m3):1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0; 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0 3.材料参数
木材品种:柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;
29
面板类型:胶合面板;
面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数
梁底纵向支撑根数:4; 面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):400; 次楞根数:5;
穿梁螺栓水平间距(mm):400; 穿梁螺栓竖向根数:5;
穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,400mm,400mm,400mm,400mm; 穿梁螺栓直径(mm):M14; 主楞龙骨材料:钢楞;
截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:木楞,,宽度50mm,高度100mm; 二、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载
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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
3
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m; t -- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别为 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。 三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞(内龙骨)的根数为5根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
30
面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);
W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 40×1.8×1.8/6=21.6cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:
其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.4×18×0.9=7.78kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.4×2×0.9=1.01kN/m; q = q1+q2 = 7.776+1.008 = 8.784 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 465mm;
面板的最大弯距 M= 0.1×8.784×4652 = 1.90×105N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 1.90×105 / 2.16×104=8.793N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =8.793N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.4 = 7.2N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 465mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×7.2×4654/(100×9500×1.94×105) = 1.234 mm;
31
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =465/250 = 1.86mm;
面板的最大挠度计算值 ω =1.234mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=1.86mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,龙骨采用1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×1002×1/6 = 83.33cm3; I = 50×1003×1/12 = 416.67cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:
其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N.mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩;
[f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.465=10.21kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 400mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×10.21×400.002= 1.63×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×10.211×0.4=4.493 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.63×105/8.33×104 = 1.961 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.961 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
32
(2).内楞的挠度验算
其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.47= 8.37 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I--面板的截面惯性矩:I = 8.33×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×8.37×4004/(100×10000×8.33×106) = 0.017 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/250=1.6mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.017mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=1.6mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力4.493kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN.m)
33
外楞变形图(mm)
(1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.899 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 400mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 8.99×105/1.02×104 = 88.445 N/mm2;
2
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm;
外楞的受弯应力计算值 σ =88.445N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.568 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/400=1mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.568mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:
其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:
穿梁螺栓的直径: 14 mm;
穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.4×0.4 =2.88 kN。
34
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.88kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!
六、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 400×18×18/6 = 2.16×104mm3;
I = 400×18×18×18/12 = 1.94×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =333.33mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.40×2.00×0.90=22.03kN/m; 模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3: 1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m;
q = q1 + q2 + q3=22.03+0.15+1.01=23.19kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
2
Mmax = 0.10×23.191×0.333=0.258kN.m; σ =0.258×106/2.16×104=11.93N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =11.93 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
35
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×2.000+0.35)×0.40= 20.54KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =333.33mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ω] =333.33/250 = 1.333mm; 面板的最大挠度计算值: ω =
0.677×20.54×333.34/(100×9500×1.94×105)=0.93mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.93mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 333.3 / 250 = 1.333mm,满足要求!
七、梁底支撑的计算
梁底支撑采用钢管。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = (24+1.5)×2×0.333=17 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.333×(2×2+1)/ 1=0.583 kN/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/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.333=1.5 kN/m; 2.钢管的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×17+1.2×0.583=21.1 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×1.5=2.1 kN/m;
钢管计算简图
36
钢管按照三跨连续梁计算。
本算例中,钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5.08cm3 I=12.19cm4 钢管强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 21.1+2.1=23.2 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×23.2×0.4×0.4= 0.371 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.371×106/5080 = 73.071 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
钢管的最大应力计算值 73.071 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
钢管抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力: V = 0.6×21.1×0.4 = 5.064 kN; 钢管的截面面积矩查表得 A = 489.000 mm2;
钢管受剪应力计算值 τ =2×5064.000/489.000 = 20.712 N/mm2; 钢管抗剪强度设计值 [τ] = 120 N/mm2;
钢管的受剪应力计算值 20.712 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求!
钢管挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: q = 17.000 + 0.583 = 17.583 kN/m;
钢管最大挠度计算值 ω= 0.677×17.583×4004 /(100×206000×12.19×104)=0.121mm;
钢管的最大允许挠度 [ω]=0.400×1000/250=1.600 mm;
钢管的最大挠度计算值 ω= 0.121 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ω]=1.6 mm,满足要求!
37
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1 = (24.000+1.500)×2.000= 51.000 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2;
(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/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;
q = 1.2×(51.000 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 67.920 kN/m2;
梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
38
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=3.497 kN,中间支座最大反力Rmax=10.435; 最大弯矩 Mmax=0.35 kN.m;
最大挠度计算值 Vmax=0.167 mm;
支撑钢管的最大应力 σ=0.35×106/5080=68.846 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 68.846 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
八、H型钢挠度的计算 1、梁的形式:简支梁 2、荷载受力形式
3、简支梁跨度:L=10m
4、均布力:标准值qk=qg+qq =18+1.25=19.25 KN
设计值qd=qg*γG+qq*γQ =18*1.2+1.25*1.4=23.35KN
5、H型钢特性
截面类型: H型钢:700*300*13*24
截面特性: Ix=194606.99cm4 Wx=5560.19cm3 Sx=3124.39cm3 G=179.57kg/m
39
翼缘厚度 tf= 24mm 腹板厚度 tw= 13mm
6、相关参数
材质 :Q235 x轴塑性发展系数γx:1.05 梁的挠度控制 [v]:10㎜
7、内力计算结果
支座反力 RA = qd * L / 2 =116.75 KN 支座反力 RB = RA =116.75 KN
最大弯矩 Mmax = qd * L * L / 8 =291.88 KN.M 8、强度及刚度验算结果
弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)=49.99 N/mm2 A处剪应力 τA = RA * Sx / (Ix * tw)=14.42 N/mm2 B处剪应力 τB = RB * Sx / (Ix * tw)=14.42 N/mm2
最大挠度 fmax = 5 * qk * L ^ 4 / 384 * 1 / ( E * I )=6.25 mm
9、弯曲正应力 σmax= 49.99 N/mm2 < 抗弯设计值 f : 205 N/mm2 满足要求
支座最大剪应力τmax= 14.42 N/mm2 < 抗剪设计值 fv : 125 N/mm2 满足
要求
跨中挠度最大值 fmax = 6.25 mm < 挠度控制值 [v]:10㎜ 满足要求 九、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN
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12.80 kN;
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,根据前面计算结果得到 R=10.435 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 十、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式 1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =3.497 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×5.45=0.844 kN;
楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.40/2+(1.20-1.00)/2)×0.40×0.35=0.050 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(0.40/2+(1.20-1.00)/2)×0.40×0.140×(1.50+24.00)=0.514 kN;
N =3.497+0.844+0.05+0.514=4.906 kN;
40
υ-- 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 = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
考虑到高支撑架的安全因素,由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.005 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.005×(1.5+0.1×2) = 1.994 m; Lo/i = 1993.82 / 15.8 = 126 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.417 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=4906.156/(0.417×489) = 24.06 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 24.06 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:
梁底支撑最大支座反力: N1 =10.435 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(5.45-2)=0.844 kN; N =10.435+0.844=10.969 kN;
υ-- 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 = 1.58; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
考虑到高支撑架的安全因素,由下式计算 lo = k1k2(h+2a) (2)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.167;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.7 按照表2取值1.005 ; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.167×1.005×(1.5+0.1×2) = 1.994 m; Lo/i = 1993.82 / 15.8 = 126 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.417 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=10969.333/(0.417×489) = 53.794 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 53.794 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
41
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容