资源描述
板模板(扣件钢管高架)计算书
江苏顺泰包装印刷科技有限公司厂房工程 ;工程建设地点淮安市深圳路、飞耀路口;属于框架结构;地上局部两层;建筑高度;总建筑面积:平方米;总工期:天。
本工程由江苏顺泰包装印刷科技有限公司投资建设,东南大学设计研究院设计,淮安淮工监理,南通五建组织施工;由朱叶军担任项目经理。
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》()、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》( )、《钢结构设计规范》( )等规范编制。
因本工程模板支架高度大于米,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》():《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
一、参数信息:
.模板支架参数
横向间距或排距();纵距();步距();
立杆上端伸出至模板支撑点长度();模板支架搭设高度();
采用的钢管():Φ× ;板底支撑连接方式:方木支撑;
立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数;
.荷载参数
模板与木板自重();混凝土与钢筋自重();
施工均布荷载标准值();
.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为;板底支撑采用方木;
面板弹性模量();面板抗弯强度设计值();
木方抗剪强度设计值();木方的间隔距离();
木方弹性模量();木方抗弯强度设计值();
木方的截面宽度();木方的截面高度();
.楼板参数
楼板的计算厚度();
图 楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩和截面抵抗矩分别为:
× ;
× ;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
、荷载计算
()静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重():
××× ;
()活荷载为施工人员及设备荷载():
× ;
、强度计算
计算公式如下:
其中:××
最大弯矩 ×× ·;
面板最大应力计算值 σ ;
面板的抗弯强度设计值 [] ;
面板的最大应力计算值为 小于面板的抗弯强度设计值 ,满足要求!
、挠度计算
挠度计算公式为
ν()≤[ν]
其中
面板最大挠度计算值 ν ××(×××) ;
面板最大允许挠度 [ν] ;
面板的最大挠度计算值 小于 面板的最大允许挠度 ,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩和截面抵抗矩分别为:
××× ;
×××× ;
方木楞计算简图
.荷载的计算:
()静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重():
××× ;
()活荷载为施工人员及设备荷载():
× ;
.强度验算:
计算公式如下:
均布荷载 × × ×× ;
最大弯矩 ×× ·;
方木最大应力计算值 σ × ;
方木的抗弯强度设计值 [] ;
方木的最大应力计算值为 小于方木的抗弯强度设计值 ,满足要求!
.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
τ < [τ]
其中最大剪力: ×× ;
方木受剪应力计算值 τ ××( ××) ;
方木抗剪强度设计值 [τ] ;
方木的受剪应力计算值 小于 方木的抗剪强度设计值 ,满足要求!
.挠度验算:
计算公式如下:
ν()≤[ν]
均布荷载 ;
最大挠度计算值 ν ×× (××) ;
最大允许挠度 [ν] ;
方木的最大挠度计算值 小于 方木的最大允许挠度 ,满足要求!
四、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载取纵向板底支撑传递力,=;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(·)
支撑钢管计算变形图()
支撑钢管计算剪力图()
最大弯矩 · ;
最大变形 ;
最大支座力 ;
最大应力 σ ;
支撑钢管的抗压强度设计值 [] ;
支撑钢管的最大应力计算值 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 ,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 小于 与 ,满足要求!
五、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,页,双扣件承载力设计值取,扣件抗滑承载力系数,该工程实际的双扣件承载力取值为 。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 ;
< ,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载设计值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
.静荷载标准值包括以下内容:
()脚手架的自重():
× ;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录。
()模板的自重():
×× ;
()钢筋混凝土楼板自重():
××× ;
经计算得到,静荷载标准值 ;
.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 ( ) ×× ;
.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
σ (φ)≤[]
其中 立杆的轴心压力设计值() : ;
φ 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到;
计算立杆的截面回转半径() : ;
立杆净截面面积(): ;
立杆净截面模量(抵抗矩)(): ;
σ 钢管立杆最大应力计算值 ();
[] 钢管立杆抗压强度设计值 :[] ;
计算长度 ();
按下式计算:
× ;
立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度; ;
;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ(×) ;
钢管立杆的最大应力计算值 σ 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [] ,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算
() ××(×) ;
计算长度附加系数按照表取值;
计算长度附加系数, 按照表取值 ;
;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ(×) ;
钢管立杆的最大应力计算值 σ 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [] ,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
≤
地基承载力设计值:
× × ;
其中,地基承载力标准值: ;
脚手架地基承载力调整系数: ;
立杆基础底面的平均压力: ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 : ;
基础底面面积 : 。
≤ 。地基承载力满足要求!
九、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
.模板支架的构造要求:
.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
.立杆步距的设计:
.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
.高支撑架步距以为宜,不宜超过。
.整体性构造层的设计:
.当支撑架高度≥或横向高宽比≥时,需要设置整体性单或双水平加强层;
.单水平加强层可以每米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的;
.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔设置,四周和中部每设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
.剪刀撑的设计:
.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔设置。
.顶部支撑点的设计:
.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于;
.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于;
.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载≤时,可用双扣件;大于时应用顶托方式。
.支撑架搭设的要求:
.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
.地基支座的设计要满足承载力的要求。
.施工使用的要求:
.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;
.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;
.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。
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