环球中心悬挑式卸料平台施工方案样本.doc

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环球中心项目施工总承包工程
悬挑式卸料平台施工方案

编 制:
审 核:
批 准:
编制单位: 中国建筑第二工程局有限公司

年 月 日
目 录
1. 编制依据 1
2. 分项工程概况和施工条件 1
2.1 工程概况 1
2.2 施工现场情况 2
3. 卸料平台设计 2
3.1 卸料平台布置 2
3.2 卸料平台设计 2
4. 钢卸料平台详图 5
5. 卸料平台安装 9
6. 安全管理 10
7. 卸料平台计算书 11
8. 回顶支撑区域支撑架计算书 17

1. 编制依据
序号
名 称
编号
备注
1
施工蓝图

2
施工组织设计

3
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-

4
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91

5
《钢结构设计规范》
GB50017-

6
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-

7
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-

8
《建筑施工模板安全技术规范》
JGJ 162-

9
《建筑结构荷载规范》
GB50009-

10
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-

11
《建筑施工木脚手架安全技术规范》
JGJ 164-

12
建筑施工手册
第五版

13
PKPM工程安全计算软件

2. 分项工程概况和施工条件
2.1 工程概况
工程建设概况一览表
序号
项目
内容
1
项目名称
环球中心
2
项目地址
邯郸市滏东大街以东、 人民路以南、 人民南路以北、 广泰街以西
3
建设单位
邯郸市翠宫房地产开发有限公司
4
设计单位
邯郸市亚太建筑设计研究有限公司
5
监理单位
河北鸿泰工程项目咨询有限公司
6
施工总承包
中国建筑第二工程局有限公司

工程设计概况一览表
序号
项 目
内 容
1
建筑功能
集五星级酒店、 商业零售、 休闲餐饮娱乐、 办公、 车库等于一体的大型城市建筑综合体。
2
建筑面积
总建筑面积
571789.66㎡
总用地面积
59397.8㎡
3
楼栋号
T1
T2
T3
T4
T5
T6
裙房
4
基础厚度
3m
1.8m
1.6m
1.6m
1.8m
2.6m
1m/1.6m
5
地下层数
3
3
3
3
3
3
3
6
地上层数
42
18
23
23
22
41
2-7
7
建筑高度
185.8m
99.78m
99.9m
99.9m
99.7m
179.5m
最高45.6m
8
±0.0m标高
55.9m
9
结构形式
T1及T6塔楼属于超高层, 采用框架-核心筒结构, 其中T1塔楼为型钢( 钢管) 混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构以及钢板与混凝土组合楼板, T6框架-核心筒结构以及劲性钢结构; T2～T5为框架-剪力墙; 裙房为框架结构
10
基础形式
T1～T6主楼为后注浆灌注桩+筏板; 裙房为下卧承台+筏板
11
基础等级
地基基础设计等级: 甲级
注: 以上为初步设计概况。

2.2 施工现场情况
本工程地上部分裙房、 T2、 T3、 T4、 T5标准层施工阶段拟采用悬挑式卸料平台作为材料周转工具, 以达到安全、 便捷的进行周转材料运输的目的。由于建筑结构局部有悬挑梁板构件, 因此悬挑式卸料平台锚固端预埋件设置在悬挑构件之上, 并对卸料平台锚固端所在区域悬挑结构板进行回顶支撑, 确保结构及卸料平台使用安全。卸料钢平台采用型钢焊接而成, 主要用于土建结构施工阶段材料( 钢管、 木料、 木模板、 小型施工器械、 配件等) 周转使用。
3. 卸料平台设计
3.1 卸料平台布置
裙房施工阶段, 卸料平台尽量布置在北侧或南侧, 从而避免影响邻近施工流水段施工。标准层阶段施工时, 尽量选择无悬挑构件的临边位置布置悬挑式卸料平台。具体位置见卸料平台平面位置示意图。

3.2 卸料平台设计
3.2.1卸料平台参数
卸料平台宽为2.0m, 长为7.0m, 从混凝土边梁边向外挑出5.0m, 主钢梁在混凝土楼板上设置两个锚固点, 锚固端长度2.0m; 防护栏杆1.2m, 平台两侧分别设置三个吊环, 用于吊装、 固定, 经过钢丝绳拉与其上二层, 详见下图:

U卸料平台平面图

U卸料平台侧立面图
3.2.2 卸料平台体系
(1)主梁采用18#槽钢, 次梁采用12#槽钢, 其上满铺3mm厚花纹钢板, 主、 次梁、 钢板及加劲板, 均为普通碳素钢, 并采用E43焊条焊接。
(2)钢丝绳: 牵引钢丝绳( 外侧设置两道) 采用直径为20mm, 保险钢丝绳( 内侧) 采用直径为20mm, 牵引钢丝绳距槽钢外端500mm处设置, 保险钢丝绳与槽钢拉结点设置在距外端1.5m处。钢丝绳采用4个螺栓直径为φ20的绳卡, 绳卡压头应在钢丝绳长头的一边, 绳卡间距见下图。

U编插及绳卡的绳端固接
(3)吊环: 拉绳点吊环采用直径25mm圆钢, 平台两侧各三个, 外侧两个用于固定平台, 最内侧一个用于吊装, 距外端部3.5m。主梁上的吊环按照钢丝绳的拉伸方向放置, 与主梁满焊连接, 焊缝高度必须≥0.5d(12mm), 焊缝长度双面焊不得小于6d( 150mm) 。
(4)楼板锚环: 采用M20螺栓、 10mm厚钢板组合锚固, 经过在楼板锚固点位置预留φ20套管, 对穿螺栓加固。
(5)防护拦杆: 采用50×50方钢管搭设, 高度1.2m, 全高设置3厚花纹钢板防护, 并与方钢管焊接牢固。
(6)钢丝绳固定点: 卸料平台斜拉钢丝绳上端在结构的固定点设在边框梁上, 结构施工时, 在平台设置处的各层边框梁中并排设置2根φ20钢筋地锚, 一根设置承重钢丝绳, 一根设置保险绳。牵引钢丝绳与结构接触处加设软垫, 防止相互摩擦损坏。
(7)梁边卡固点: 平台主钢梁与边框梁外边缘卡固采用12#槽钢, 焊接在主钢梁上。
(8)平台外侧刷漆: 平台外侧防护栏杆部分刷红白相间油漆, 其它部位刷黄色油漆。
(9)材料要求: 所用材料均应有产品合格证, 并经检验满足规范规定要求方可使用。
(10)制作要求: 卸料平台采用专业焊工制作, 并经各方验收合格后方可投入使用。
3.2.3 锚固端悬挑结构板回顶支撑
因为卸料平台锚固端设置于悬挑构件范围, 为保证建筑结构安全, 以及悬挑式卸料平台使用安全, 对卸料平台锚固端所在区域悬挑结构板进行自上而下层层回顶支撑。卸料平台满载+自重按3吨计算。
脚手架管采用壁厚2.8mm, ∅48脚手架管, 立杆纵距1米, 立杆横距1米, 立杆步距1米,回顶支撑区域面积3×3米。回顶支撑次龙骨采用50×80木方, 间距300mm, 回顶支撑主龙骨采用2.8mm, ∅48脚手架管, 间距1米, 扫地杆距地高度200mm。

回顶支撑区域示意图
4. 钢卸料平台详图

U卸料平台平面图

卸料平台侧立面图

卸料平台正立面图

AA: 楼板锚固节点 AA: 钢丝绳固定节点

AA: 梁边卡固节点

AA: 主次梁焊接节点 AA: 防护立管与主钢梁焊接节点
当卸料平台与两侧架体之间存在大于200mm间距时, 在卸料平台两侧加设防护, 大于500间距是搭设临边防护。防护与卸料平台采用插销连接, 与结构固定同样采用插销固定设置。如下图:

5. 卸料平台安装
5.1按照卸料平台的位置, 在浇筑顶板混凝土时, 预埋好卸料平台主梁锚固端的套管以及斜拉钢丝绳吊点的钢筋锚环。
5.2按照卸料平台的各构件规格及尺寸选定材料, 在平整场地焊接卸料平台。焊接时, 必须按照斜拉钢丝绳的角度焊接主梁上的吊环。焊接好的卸料平台, 必须经过项目工程部、 技术部及安全部门统一检查验收经过后方可起吊。吊运平台时应使用卡环, 不得使吊钩直接钩挂吊环。
5.3卸料平台采用塔吊吊装, 卸料平台重量约1吨, 确定在塔吊的臂端容许起吊重量范围内。
5.4吊装前, 必须卸掉上料平台的所有物体。起吊时, 必须轻吊轻放, 不得碰撞已浇筑完的结构或者外脚手架。
5.5平台采用四点起吊, 吊点必须设置牢固可靠后方可吊运, 吊运时先试吊至离地0.3米处观察钢丝绳受力, 确认可靠后再吊运。
5.6 钢平台安装吊运过程中, 钢平台面上不得站人。
5.7钢平台使用操作的工人必须指定专人, 并进行安全交底和记录。
5.8卸料平台安装时, 先将两道主梁端部缓慢深入楼内, 在楼板锚固点对穿螺栓固定, 拧紧螺母; 主梁固定牢固后, 再安装斜拉钢丝绳。斜拉钢丝绳安装时必须调整好角度, 并确保其松紧一致, 且斜拉钢丝绳安装完毕后, ( 钢丝绳与上层板连接牢固后, 慢慢将塔吊的吊钩下落直至完全松开。这时出料平台的全部重量就由钢丝绳承担) 仔细检查出料平台的安全性能, 确定没有问题后将塔吊的吊钩卸掉。使卸料平台外口略高于内口( 内口向上翘10°左右) , 并经过安全、 技术、 工程部门验收合格, 方可使用。
5.9斜拉钢丝绳与建筑物锐角接触部位应加垫软物, 以减少对钢丝绳的磨损。
5.10卸料平台横梁固定地锚及钢丝绳吊挂点预埋地锚时, 必须结合外挑脚手架的搭设情况适当调整位置, 保证卸料平台横梁和钢丝绳位置不与脚手架立杆冲突。钢丝绳吊挂地锚必须留设在LL梁内, 严禁设在顶板上, 而且预埋地锚的混凝土达到设计强度的50%时方可使用。
5.11卸料平台经各方验收合格后, 在平台内部挂验收合格牌, 外侧挂载重牌。
6. 安全管理
6.1卸料平台主梁的锚固端与斜拉钢丝绳的上部吊点必须位于结构的梁上, 拉结钢丝绳与两侧主槽钢保持在一个垂直面内。
6.2 卸料平台左右两侧必须安装固定的防护栏。
6.3 四级以上大风天气钢平台上不得上人操作, 且不得堆放材料; 六级大风天气来临时应将卸料平台拆除。
5.4卸料平台使用时, 应有专人负责检查, 发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换, 焊缝脱焊应及时修复。每次使用前要试重, 经验收合格后方能使用。
6.5在卸料平台的显著位置标明容许使用荷载, 并应根据卸料平台准备堆放的材料种类分别进行量化, 人员和物料总重量严禁超过设计容许使用荷载1.2吨( 集中堆放荷载不得大于1.2吨, 均布荷载不得超过110kg/m2) 。物料堆放过程中应配专人监督检查。
卸料平台使用过程中一次各种材料最大放置数量见下表:
序号
放置材料名称
规格
单位
数量
重量
1
D48钢管
6.0m
根
52
1.2t
2
D48钢管
5.0m
根
62
1.2t
3
D48钢管
4.0m
根
78
1.2t
4
D48钢管
3.0m
根
104
1.2t
5
D48钢管
2.0m以下
根
156
1.2t
6
扣件
综合
个
400
1.2t
7
脚手板
250*4000
块
34
1.2t
8
15厚木模板
1200*2400
张
40
1.2t
9
50×100木方
4.0m
根
85
1.2t
10
U型托

个
96
1.2t
11
16#工字钢
4.5m
根
12
1.2t
12
18#工字钢
4.5m
根
10
1.2t
注: 材料周转时, 应分种类、 分规格码放周转, 严禁混合堆放吊运。
6.6卸料平台为物料周转的临时存放地, 严禁物料长时间存放占用。
7. 卸料平台计算书
7.1计算参数
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大, 因此必须严格地进行设计和验算。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
平台水平钢梁的悬挑长度5.00m, 插入结构锚固长度2.00m, 悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[12.6号槽钢U口水平, 主梁采用[18a号槽钢U口水平。
次梁间距0.90m, 外伸悬臂长度0.00m。
栏杆采用50×50方钢管、 3mm厚花纹钢板, 栏杆自重荷载取0.51kN/m。
选择直径20钢丝绳, 钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,
外侧钢丝绳距离主体结构4.50m, 两道钢丝绳距离1.00m, 外侧钢丝绳吊点距离平台5.80m。
最大堆放材料荷载按2.00kN计算, 容许承载力均布荷载2.00kN/m2。
7.2次梁的计算
次梁选择[12.6号槽钢U口水平, 间距1.00m, 其截面特性为
面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm
截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm
1) 荷载计算
(1)面板自重标准值: 标准值为0.35kN/m2;
Q1 = 0.35×1.00=0.35kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2 = 2.00×1.00=2.00kN/m
(3)型钢自重荷载 Q3=0.12kN/m
经计算得到:
q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.35+0.12)+1.4×2.00 = 3.37kN/m
经计算得到, 集中荷载计算值 P = 1.4×10.00=14.00kN
2) 内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算, 内侧钢丝绳不计算, 计算简图如下

最大弯矩M的计算公式为

经计算得到, 最大弯矩计算值 M = 3.37×2.002/8+14.00×2.00/4=8.68kN.m
3) 抗弯强度计算

其中 γx —— 截面塑性发展系数, 取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值, [f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 σ=8.68×106/(1.05×62140.00)=133.08N/mm2;
次梁的抗弯强度计算 σ < [f],满足要求!
4) 整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分能够不计算]

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数, 按照下式计算:

经过计算得到 φb=570×9.0×53.0×235/( .0×126.0×235.0)=1.08
由于φb大于0.6, 按照《钢结构设计规范》(GB50017- )附录其值用φb'查表得到其值为0.792
经过计算得到强度 σ=8.68×106/(0.792×62140.00)=176.45N/mm2;
次梁的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
7.3主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[18a号槽钢U口水平, 其截面特性为:
面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm
截面尺寸 b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm
1) 荷载计算
(1)栏杆自重标准值: 标准值为0.16kN/m
Q1 = 0.16kN/m
(2)型钢自重荷载 Q2=0.20kN/m
经计算得到, 静荷载计算值:
q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.16+0.20) = 0.43kN/m
经计算得到, 各次梁集中荷载取次梁支座力, 分别为
P1=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.76kN
P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN
P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN
P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)+14.00/2=10.37kN
P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN
P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.76kN
2) 内力计算
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到

主梁支撑梁剪力图(kN)

主梁支撑梁弯矩图(kN.m)

主梁支撑梁变形图(mm)
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为11.41kN
最大弯矩 Mmax=11.24kN.m
3) 抗弯强度计算

其中 γx —— 截面塑性发展系数, 取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值, [f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 σ=11.24×106/1.05/141400.0+8.86×1000/2569.0=79.15N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f], 满足要求!
4) 整体稳定性计算

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数, 按照下式计算:

经过计算得到 φb=570×10.5×68.0×235/(5000.0×180.0×235.0)=0.45
经过计算得到强度 σ=11.24×106/(0.452×141400.00)=175.78N/mm2;
主梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
7.4钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi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。
各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=14.45kN
7.5钢丝拉绳的强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算, 为
RU=14.446kN
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);
计算中能够近似计算Fg=0.5d2, d为钢丝绳直径(mm);
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7.000×14.446/0.820=123.318kN。
选择6×37+1钢丝绳, 钢丝绳公称抗拉强度1400MPa, 直径17.5mm。
7.6钢丝拉绳吊环的强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)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=14.446kN
钢板处吊环强度计算公式为

其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度, 按照《混凝土结构设计规范》 中9.7.6规定[f] = 65N/mm2;
所需要的吊环最小直径 D=[14446×4/(3.1416×65×2)]1/2=14mm
7.7锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢结构规范7.2):

地锚螺栓数量n = 2个
根据主梁剪力图可得最大支座力4.790kN,由地锚螺栓承受, 因此
每个地锚螺栓承受的拉力 Nt = 4.790/2=2.395kN
钢丝绳的拉力对水平杆产生轴压力RUcosθ,水平杆的轴压力由地锚螺栓的剪切力承受, 因此
每个地锚螺栓承受的剪力 Nv=(RUcosθ)/n = 4.428kN
每个地锚螺栓受剪面数目 nv = 1.0
每个地锚螺栓承受的直径 d =20mm
每个地锚螺栓承受的直径 de =16.93mm
地锚螺栓抗剪强度设计值 fvb =170.0N/mm2
地锚螺栓抗拉强度设计值 ftb =170.0N/mm2
经过计算得到
每个地锚螺栓受剪承载力设计值 Nvb =1.0× 3.1416× 20×20×170. 0/4 =53.407kN
每个地锚螺栓受拉承载力设计值 Ntb =3.1416× 16.93× 16.93× 170.0/4 =38.270kN
经过计算得到公式左边等于0.104
每个地锚螺栓承载力计算满足要求!
8. 回顶支撑区域支撑架计算书

依据规范:
《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ 300-
《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-
《建筑结构荷载规范》GB50009-
《钢结构设计规范》GB50017-
《混凝土结构设计规范》GB50010-
《建筑地基基础设计规范》GB50007-
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-

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6.2m,
立杆的纵距 b=1.00m, 立杆的横距 l=1.00m, 立杆的步距 h=1.00m。
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。
木方50×80mm, 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。
模板自重0.20kN/m2, 混凝土钢筋自重3.00kN/m3。
施工均布荷载标准值3.00kN/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
按照临时支撑结构规范规定确定荷载组合分项系数如下:
永久荷载效应S1=1.35×(3.00×0.20+0.20) = 1.080kN/m2
可变荷载效应S2=1.40×3.00=4.200kN/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φ48×2.8。

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、 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。
静荷载标准值 q1 = 3.000×0.200×1.000+0.200×1.000=0.800kN/m
活荷载标准值 q2 = (0.000+3.000)×1.000=3.000kN/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 = bh2/6 = 100.00×1.80×1.80/6 = 54.00cm3;
截面惯性矩 I = bh3/12 = 100.00×1.80×1.80×1.80/12 = 48.60cm4;
式中: b为板截面宽度, h为板截面高度。

(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×(1.20×0.800+1.40×3.000)×0.300×0.300=0.046kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.046×1000×1000/54000=0.860N/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×(1.20×0.800+1.4×3.000)×0.300=0.929kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×929.0/(2×1000.000×18.000)=0.077N/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 = 0.677×0.800×3004/(100×6000×486000)=0.015mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

二、 模板支撑木方的计算

木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 3.000×0.200×0.300=0.180kN/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 = (3.000+0.000)×0.300=0.900kN/m
静荷载 q1 = 1.20×0.180+1.20×0.060=0.288kN/m
活荷载 q2 = 1.40×0.900=1.260kN/m
计算单元内的木方集中力为(1.260+0.288)×1.000=1.548kN
2.木方的计算

按照三跨连续梁计算, 计算公式如下:
均布荷载 q = P/l = 1.548/1.000=1.548kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×1.55×1.00×1.00=0.155kN.m
最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×1.000×1.548=0.929kN
最大支座力 N=1.1ql = 1.1×1.000×1.548=1.703kN
木方的截面力学参数为
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 = bh2/6 = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3;
截面惯性矩 I = bh3/12 = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4;
式中: b为板截面宽度, h为板截面高度。

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f = M/W =0.155×106/53333.3=2.90N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!

(2)木方抗剪计算

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=3×929/(2×50×80)=0.348N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!

(3)木方挠度计算

挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载经过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=0.240kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.240×1000.04/(100×9000.00×2133334.0)=0.085mm
木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!

三、 板底支撑钢管计算
　　横向支撑钢管计算
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取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

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:

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.573kN.m
最大变形 vmax=0.271mm
最大支座力 Qmax=6.192kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.573×106/4248.0=134.93N/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1000.0/150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=6.19kN
选用单扣件, 抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、 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 = 0.147×6.200=0.914kN

(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.200×1.000×1.000=0.200kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 3.000×0.200×1.000×1.000=0.600kN

经计算得到, 静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3)= 1.714kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

经计算得到, 活荷载标准值 NQ = (3.000+0.000)×1.000×1.000=3.000kN

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

六、 立杆的稳定性计算
按照无剪刀撑框架式支撑结构计算
经计算立杆步数nz = 6, 支撑结构的刚度比 K = 0.77
扫地杆高度、 悬臂长度分布与步距之比的最大值 α = 0.20
依据规范附表B-1并对K和α做双向插值, 可得计算长度系数 μ = 2.92
因此, 立杆计算长度 l0 = μh = 2.92×1.00=2.92 m
不考虑风荷载时, 立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值, N = 6.26kN
φ—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm); i = 1.60

A—— 立杆净截面面积 (cm2); A = 3.97
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3); W = 4.25
σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值, [f] = 205.00N/mm2;
l0 —— 计算长度 (m), l0=2.92;
立杆稳定性验算: l0=2.915m;
λ=l0/i=2915/16.0=181.965
查规范附表A-1可得 φ=0.218
σ=6257/(0.218×397.4)=72.257N/mm2, 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:

其中 N —— 立杆轴力设计值(kN)
φ—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;
A—— 立杆净截面面积 (cm2); A = 3.97
W—— 立杆净截面抵抗矩(cm3); W = 4.25
M—— 立杆弯矩设计值;
N'E—— 立杆的欧拉临界力, N'E = π2EA / λ2;
λ—— 计算长细比, λ = l0/i;
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm); i = 1.60
风荷载标准值: Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2
风荷载的线荷载标准值: pwk=Wk×la = 0.225×1.000=0.225kN/m
风荷载作用于无剪刀撑框架式支撑结构, 引起的立杆轴力标准值为:
NWK=pwkH2/2B = 0.225×6.202 / (2×3.00) = 1.442kN
风荷载直接作用于立杆引起的立杆局部弯矩标准值为:
MLK=pwkh2/10 = 0.225×1.002 / 10 = 0.023kN.m
风荷载作用于无剪刀撑框架式支撑结构引起的立杆弯矩标准值为:
MTK=pwkhH / 2(nb+1) = 0.225×1.00×6.20 / 2 / (3+1)= 0.174kN.m
风荷载引起的立杆弯矩标准值为:
MWK=MLK+MTK = 0.023+0.17 = 0.197kN.m
风荷载引起的立杆弯矩设计值为: M=γQMWK = 1.4×0.197=0.276kN.m
立杆轴力设计值为:
N=γGNGK+ΨQγQ(NQK+NWK) = 1.2×1.714+0.9×1.4×3.000+0.9×1.4×1.442 = 7.653kN
立杆稳定性验算: l0=2.915m;
λ=l0/i=2915/16.0=181.965
查规范附表A-1可得 φ=0.218
立杆的欧拉临界力为: N'E = π2EA / λ2 = 24.402kN
σ=7653/