资源描述
目 录
一、工程概况
二、高排架搭设区域概况
三、模板支架设计
四、材料要求
五、排架搭设要求
六、排架使用要求
七、排架拆除要求
八、其它注意事项
九、应急预案
十、相关附图
附:计算书
附图:高排架、大梁排架搭设区域平面图
一、工程概况
1、施工工程概况
新建宝钢综合大楼位于宝山区牡丹江路以东,漠河路以北的交叉口。地下室为两层钢筋混凝土框架结构,长180.5m,宽60.9m。层高5.1m~5.3m,外墙厚600mm,地下二层板厚140mm(人防区为250mm),地下室顶板厚200mm,混凝土强度等级为C35,抗渗等级为S8。
2、本项目有关单位
建设单位: 宝钢集团有限公司
主体工程设计单位: 宝钢工程技术集团有限公司
民防工程设计单位: 上海地下空间研究设计总院有限公司
勘察单位: 中冶集团武汉勘察研究院有限公司
监理单位: 上海宝钢建设监理有限公司
施工单位: 上海绿地建设(集团)有限公司
二、高排架搭设区域概况
本工程地下室两层,地下二层建筑面积11065m2,地下一层建筑面积11029m2,两层满堂脚手架搭设均超过4米,均属高排架搭设区域。地下室钢筋混凝土底板面标高为-10.450米,地下二层分人防区和非人防区,楼面标高均为-5.350米,地下一层顶板面标高不等,有-1.450m~-0.050m等。
板厚及梁设计参数详见下表:
部位
板厚
梁断面
地下室二层
非人防区
140mm
250×650;350×800;350×800;300×800;500×1000;350×1200;250×600;250×700;250×500;250×450;200×500;200×400
人防区
250mm
350×850;500×1000;
300×750;300×1000
地下室一层
顶板
200mm
350×800;350×750;350×2000;350×1650;350×1000;500×1300;500×950;300×700;250×800;250×700;250×650;250×600;200×500;200×400
三、 模板支架设计
立杆:支撑架立杆均采用Ф48×3.0mm钢管,竖向钢管单根无接长,梁底支撑扣件均为双扣件,立杆间距按顶板厚度分两种,板厚140mm区域梁跨方向为950mm;板厚200mm及以上区域梁跨方向为750mm,两侧排架距梁外侧150mm。梁宽小于350mm梁底中间不加支撑立杆,梁宽为350mm梁底中间加设一排支撑立杆,梁宽为500mm梁底中间加设二排支撑立杆,梁高度大于1000mm梁立杆顺梁跨方向中间加密。
板支撑架设计:板厚为140mm,立杆纵横间距均小于或等于950mm;板厚为200mm、250mm,立杆纵横间距均小于或等于750mm。
扫地杆:在二层结构离地下室底板面200mm设双向扫地杆;地下一层结构在二层楼面以上200mm处设置双向扫地杆。
水平杆:水平杆为Ф48×3.0mm钢管,步距为1.5m。水平杆纵横向间距同立杆间距,板底木楞下纵横向设水平杆支撑,梁底模板次楞木方下为与梁断面垂直的承重钢管横杆,横杆间距同梁底立杆。
剪刀撑:水平剪刀撑的设置在扫地杆处设置一道,在梁底下300mm区域设置一道。在支撑架四周均设竖向剪刀撑,纵横向剪刀撑在主梁两侧或中间必须设置,在板底中间纵横向设置一道竖向剪刀撑。
高排架基础:由于地下二层排架基础为钢筋混凝土大底板上,无需加固,而一层脚手架落在地下二层楼面上,故也无需加固,但需保留下层楼层排架。
由于局部有梁高超过1000mm高度,该部分梁均应采取加固措施。即:梁底次楞间距为@100,顺梁跨立杆间距为不大于400mm,水平受力横杆间距同立杆间距,梁两侧均设置一道竖向剪刀撑。另:混凝土浇筑过程中,该梁混凝土先浇筑一半高,待初凝后终凝前浇筑上部混凝土,并保证上部板混凝土浇筑的连续性,防止出现冷缝。
四、 材料要求
钢管:采用Ø48×3.0脚手管(现场采用钢管壁厚不得小于3mm,计算按3mm钢管壁厚计算)
扣件:采用可锻铸铁制作的直角、旋转和对接扣件,但支撑系统立柱不得搭接。
上述材料进入施工现场后,应提供相应的检测报告,并应按规范要求组织验收,合格后方可使用。尤其注意的是:① 不得采用严重锈蚀、薄壁、弯曲、有裂缝的钢管。钢管上严禁打孔;② 旧扣件使用前应进行外观质量检查,严重锈蚀、有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
五、 排架搭设要求
搭设顺序:弹线→立杆→横向水平杆→纵向水平杆→剪刀撑,再循环进行立杆、水平杆、剪刀撑施工至顶部→搁栅。
弹线立排架。根据设计向木工进行技术交底,由木工根据排架方案弹出立杆分隔线。
扣件使用要求:立杆与水平杆(牵杠、扫地杆)、搁栅连接采用直角扣件;该项目立杆应租赁相应长度钢管,不得采用接长方式;剪刀撑的接长以及与立杆的连接采用旋转扣件。
立杆的垂直偏差不大于1/200架高,排架立柱下必须设置垫木。
排架扣件的拧固力矩控制在40—65N.m,由质量员对扣件拧固力进行抽查。
剪刀撑应随立杆、水平杆等同步搭设。楼层高排架随非高排架同步搭设,并与周边排架牵杠贯通。每搭完一步排架后应按构造要求校正步距、纵距、横距及立杆垂直度。
剪刀撑的位置从梁及楼板支架两端开始,沿竖向全高连续设置。剪刀撑的斜杆设在立杆的外侧与横杆成45°~60°夹角。
为保证架子的稳定性,搭设剪刀撑时将斜杆间隔扣在立杆上和水平杆的伸出部分,剪刀撑的脚部顶架在支承面上。
排架在搭设过程中不得随意改变架体构造设计、减少杆配件和对立杆间距随意放大。
搭设过程中,在局部搭设区设置脚手板或竹笆供人操作。立杆固定以后,首先在上部临时设置一根水平杆用于系扣安全带。
六、 排架使用要求
施工过程中,应对以下项目经常检查:①杆件的设置和连接、支撑等构造是否符合构造要求;②立杆是否有松动现象。
混凝土浇筑顺序尽量做到对称施工,禁止大面积一侧向另一侧浇筑施工。
混凝土浇筑过程中,严格控制混凝土倾倒高度(不大于400mm),并及时将泵管口起堆的混凝土推平,严禁任何大冲击荷载作用在排架上。
混凝土浇筑过程中,安排专人对模板支撑系统进行监护,发现松动、变形等现象,必须立即停止浇筑并落实相应的加固措施。
架体搭设完成后,项目部应对照方案组织验收,确认合格挂牌,方可允许下道工续施工。现场作业人员不得擅自拆除或移动架体上任一杆件,确须临时拆除或移动,应与项目部相关人员联系,协商解决。架体上严禁堆放多余物料。
七、 排架拆除要求
高排架拆除必须满足如下先决条件,即该部分楼面板混凝土同等养护试块强度达到设计强度的100%,经技术负责人确认,报监批复同意方可拆除。
排架拆除前,应作全面的检查加固,拆除时设置警戒区,并指派专人负责警戒。
排架拆除采取边拆模板边拆排架的方法,严禁先将排架顶部大面积拆除后再拆模板的方法。拆除的模板不得堆于架体上。
拆除严格按搭设的逆顺序进行,做到一步一清,严禁上下同时拆除,严禁高处抛物。分段拆除时的高差不大于2步,拆除的杆件、零配件及时运至地面,分类归堆,并妥善保管。
特别注意:该项目地下二层140mm厚楼板支撑体系拆除应在上部楼层混凝土浇筑后,强度达到50%以上方可开始拆除。
拆除时要统一指挥,上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的结扣时应先通知对方,防止坠落。拆除过程中不得中途换人,如必须换人,应向后者交底清楚后方可离开。
八、 其它注意事项:
搭拆脚手架操作人员必须按相关规定取得相应操作证书。
排架搭、拆前,以交底形式让搭设人员、监护人员、相关管理人员熟悉施工方案,明确搭设要领和要求,掌握《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)中的搭设流程、搭设要求、构造要求等。
在架体上作业时,必须佩带安全帽和安全带,不得进行单人作业。同时应注意保护自我和他人安全,避免发生碰撞闪失和落物,严禁在架体上嬉闹和坐在栏杆上休息。每日收工前应清理架面,任何情况下严禁自架体上向下抛掷物品。
吊运钢管须用专用的保险吊钩,钢管堆放平稳,严禁单点起吊。
排架搭、拆过程中不得中途停止未完工序。
施工现场带电线路如无可靠的安全措施一律不准通过排架。
混凝土浇筑前,应安排架工检查扣件连接是否有松动等。浇筑过程中必须安排2人以上看模,并有充足照明。
九、 应急预案
1、高处坠落事故应急预案
(1)情况分析
当工程施工中发生高处坠落事故以后,为能迅速有效地开展抢救工作,最大限度降低员工及相关方生命安全风险。
(2)采取对策
成立应急响应指挥及协调工作。
组织机构
组长:项目经理; 成员:项目部管理人员
具体职责如下:
1)负责现场,任务是掌握了解事故情况,组织现场抢救。
2)负责联络,任务是根据指挥小组命令,及时布置现场抢救。
3)负责维持现场秩序,做好当事人、周围人员的问讯记录。
4)负责妥善处理善后工作,保持与当地相关上级部门的沟通。
(3)应急措施
1)迅速将伤员脱离危险场地,移至安全地带。
2)保持呼吸通畅,若发现窒息者,应及时解除其呼吸道梗塞和呼吸机能障碍,应立即解开伤员衣领,消除伤员口鼻、咽、喉部的异物、血块、分泌物、呕吐物等。
3)有效止血,包扎伤口。
4)视其伤情采取报警直接送往医院,或等待简单处理后去医院检查。
5)伤员有骨折,关节伤、肢体挤压伤,大块软组织伤都要固定。
6)若伤员有断肢情况发生应尽量用干净的干布(灭菌敷料)包裹装入塑料袋内,随伤员一起转送。
7)预防感染、止痛,可以给伤员用抗生素和止痛剂。
8)记录伤情,现场救护人员应边抢救边记录伤员的受伤机制,受伤部位,受伤程度等第一手资料。
(4)应急物资
常备药品:消毒用品、急救物品、急救箱、担架、小夹板。
2、坍塌、倒塌事故应急准备与响应预案
1、事故发生后,现场应立即报告项目应急响应指挥部。
2、积极组织抢救伤员脱离危险区。
3、清除伤员口、鼻内泥土、凝血块、呕吐物等,将昏迷伤员舌头拉出,以防窒息。对呼吸、心跳停止的伤员以心脏复苏。并尽快送附近医院。
4、对坍塌、倒塌现场 进行加固、排水、降水等整改补救措施,在确保人员生命安全的前提下,组织恢复正常施工。
5、遵循“四不放过”原则对脚手架坍塌、倒塌事故原因组织相关单位人员进行分析,制定相应的整改措施。认真填写伤亡事故报告表,上报公司质安部。
6、应急物资
常备药品:消毒用品,急救物品(绷带、无菌敷料)及常用小夹板、担架、止血袋、氧气袋。
3、触电事故应急预案
1、情况分析
当工程施工中发生触电事故以后,为能迅速有效地开展抢救工作,最大限度降低员工及相关方生命安全风险,特制定本预案。
2、触电事故应急措施
1)事故第一发现人应当机立断地尽可能地立即切断电源(关闭电路),也可用现场得到的绝缘材料等器材使触电人员脱离带电体,并大声呼救,报告责任人(或现场相关管理人员)。
2)将伤员立即脱离危险地方,仰卧在平地或平板上进行简单诊断,应急小组组织人员抢救。
3)若发现触电者“有心跳无呼吸”或“有呼吸无心跳”或“呼吸心跳均停止”,立即分别进行“口对口(鼻)人工呼吸”、“体外心脏挤压”、“两者同时进行”心肺复苏。
4)立即拨打120向当地急救中心取得联系(医院在附近的直接送往医院),应详细说明事故地点、严重程度、本部门的联系电话,并派人到路口接应。
5)立即向所属公司、集团应急抢救领导小组汇报事故发生情况并寻求支持。
6)维护现场秩序,严密保护事故现场。
3、应急物资
常备药品:消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)及各种常用小夹板、担架。
4、注意事项
1)在未脱离电源时,切不可用手去拉触电者。
2)事故发生时应组织人员进行全力抢救,视情况拨打120急救电话和马上通知有关责任人。
3)注意保护好事故现场,便于调查分析事故原因。
4)心肺复苏抢救措施要坚持不断的进行(包括送医院的途中),不能随便放弃。
十、相关附图
1、高排架、大梁排架搭设区域平面图(详见后附图)
2、高排架、大梁排架局部平面示意图如下图
3、大梁排架断面图如下图
大梁排架断面图
4、高排架模板支架立面示意图
附件:计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
因本工程梁、板支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
由于该高排架搭设均处于地下室坑内,计算不考虑风荷载。
梁模板计算书
1、梁段:断面300*800。(板厚140mm区)
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.35;
梁截面高度 D(m):0.80
混凝土板厚度(mm):0.14;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):0.95;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
脚手架步距(m):1.50;
梁支撑架搭设高度H(m):4.50;
梁两侧立柱间距(m):0.65;
承重架支设:无承重立杆,木方支撑垂直梁截面;
立杆横向间距或排距Lb(m):0.95;
采用的钢管类型为Φ48×3.00;
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):0.50;
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):24.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):4.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0
3.材料参数
木材品种:东北落叶松;
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):1.6;
面板类型:胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):210000.0;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0;
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
梁底模板支撑的间距(mm):150.0;
面板厚度(mm):18.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):500;
次楞间距(mm):150;
穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓竖向间距(mm):450;
穿梁螺栓直径(mm):M14;
主楞龙骨材料:钢楞;
截面类型为圆钢管48×3.0;
主楞合并根数:2;
主楞龙骨材料: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:
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取15.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取1.000m/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1.000m;
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 29.146 kN/m2、24.000 kN/m2,取较小值24.000 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。计算的原则是按照龙骨的间
距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯验算
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 = 50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3;
[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= 1.2×0.50×24.00×0.90=12.96kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.50×4.00×0.90=2.52kN/m;
q = q1+q2 = 12.960+2.520 = 15.480 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 150.00mm;
面板的最大弯距 M= 0.1×15.48×150.002 = 3.48×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.48×104 / 2.70×104=1.290N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =1.290N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/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 = 24.00×0.50 = 12.00N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 150.00mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500.00N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4;
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×12.00×150.004/(100×9500.00×2.43×105) = 0.018 mm;
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =150.000/250 = 0.600mm;
面板的最大挠度计算值 ω =0.018mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.600mm,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 = 50×100×100/6 = 83.33cm3;
I = 50×100×100×100/12 = 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 = (1.2×24.000×0.90+1.4×4.000×0.90)×0.150/1=4.64kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×4.64×500.002= 1.16×105N.mm;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.16×105/8.33×104 = 1.393 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17.000N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.393 N/mm2 内楞的抗弯强度设计值 小于 [f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000.00N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =24.00×0.15/1= 3.60 N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):l = 500.00mm;
I--面板的截面惯性矩:E = 4.17×106N/mm2;
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×3.60×500.004/(100×10000.00×4.17×106) = 0.037 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 2.000mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.037mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=2.000mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
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48×3.0;
外钢楞截面抵抗矩 W = 4.49cm3;
外钢楞截面惯性矩 I = 10.78cm4;
外楞计算简图
(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)。
最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载: P = (1.2×24.00×0.90+1.4×4.00×0.90)×0.50×0.45/2=3.48kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距): l = 450mm;
外楞的最大弯距:M = 0.175×3483.000×450.000 = 2.74×105N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 2.74×105/4.49×103 = 61.088 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205.000N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =61.088N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205.000N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中 E -- 外楞的弹性模量,其值为 210000.00N/mm2;
p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: p =24.00×0.50×0.45/1= 2.70 KN;
l--计算跨度(拉螺栓间距):l = 450.00mm;
I--面板的截面惯性矩:I = 1.08×105mm4;
外楞的最大挠度计算值: ω = 1.146×2.70×103×450.003/(100×210000.00×1.08×105) = 0.125mm;
外楞的最大容许挠度值: [ω] = 1.125mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.125mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=1.125mm,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170.000 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 =24.000×0.500×0.450×2 =10.800 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×105/1000 = 17.850 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=10.800kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.850kN,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,按支撑在底撑上的简支梁计算。
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 = 950.00×18.00×18.00/6 = 5.13×104mm3;
I = 950.00×18.00×18.00×18.00/12 = 4.62×105mm4;
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 =350.00mm;
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)×0.95×0.80×0.90=20.93kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.50×0.95×0.90=0.51kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3: 1.4×2.00×0.95×0.90=2.39kN/m;
q = q1 + q2 + q3=20.93+0.51+2.39=23.84kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 1/8×23.837×0.3502=0.365kN.m;
σ =0.365×106/5.13×104=7.115N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =7.115 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求!
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)×0.800+0.50)×0.95= 19.86N/mm;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =350.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ω] =350.00/250 = 1.400mm;
面板的最大挠度计算值: ω = 5×19.855×350.04/(384×9500.0×4.62×105)=0.884mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.884mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 350.0 / 250 = 1.400mm,满足要求!
七、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
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 = (24.000+1.500)×0.800×0.950=19.380 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.500×0.950×(2×0.800+0.350)/ 0.350=2.646 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):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.500+2.000)×0.350×0.950=1.496 kN;
2.方木的支撑力验算
均布荷载 q = 1.2×19.380+1.2×2.646=26.432 kN/m;
集中荷载 P = 1.4×1.496=2.095 kN;
方木计算简图
经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为:
N1=5.733 kN;
N2=5.733 kN;
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×10.000×10.000/6 = 83.33 cm3;
I=5.000×10.000×10.000×10.000/12 = 416.67 cm4;
方木强度验算:
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:
均布荷载 q = 5.733/0.950=6.035 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×6.035×0.950×0.950= 0.545 kN.m;
最大应力 σ= M / W = 0.545×106/83333.3 = 6.535 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值 6.535 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
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 = 0.6×6.035×0.950 = 3.440 kN;
圆木的截面面积矩 S =0.785×50.00×50.00 = 1962.50 N/mm2;
圆木方受剪应力计算值 T =3.44×1962.50/(416.67×50.00) = 0.32 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.600 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.324 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.600 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
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:
方木最大挠度计算值 ω= 0.677×5.029×950.0004 /(100×10000.000×416.667×104)=0.666mm;
方木的最大允许挠度 [ω]=0.950×1000/250=3.800 mm;
方木的最大挠度计算值 ω= 0.666 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=3.800 mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
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=5.733 kN;
最大弯矩 Mmax=0.860 kN.m;
最大挠度计算值 Vmax=1.888 mm;
支撑钢管的最大应力 σ=0.860×106/4490.0=191.518 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 191.518 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
八、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
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=5.73 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
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 =5.733 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×4.500=0.697 kN;
楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.95/2+(0.65-0.35)/2)×0.95×0.50=0.356 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(0.95/2+(0.65-0.35)/2)×0.95×0.140×(1.50+24.00)=2.544 kN;
N =5.733+0.697+0.356+2.544=9.330 kN;
φ-- 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 = 1.59;
A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49;
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] =205.00 N/mm2;
lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh (1)
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 =1.700;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m;
Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.209 ;
钢管立杆受压应力计算值 ;σ=9329.790/(0.209×424.000) = 105.283 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 105.283 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205.00 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
lo = k1k2(h+2a) (2)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1
展开阅读全文