资源描述
目 录
一、工程概况…………………………………………………………………2
二、方案编制依据……………………………………………………………3
三、梁的系统计算书…………………………………………………………3
四、现浇板的系统计算书……………………………………………………28
五、安全技术交底 ………………………………………………………… 42
六、施工安全…………………………………………………………………42
七、安全文明保证措施………………………………………………………43
附件:危险源辨识
专家论证报告
一、工程概况
1、 本工程为动力装置启动锅炉房,是一座综合建筑,里面有电气室、锅炉间、堆煤间、休息室等。
2、 该工程综合建筑物总建筑面积为1779m2,二层框架结构,总高度约15m。
3、 为确保施工安全,方便施工,主体施工、装饰施工外围搭设双排(脚手架专项方案),内部框架混凝土结构采用钢管扣件满堂搭设的方法。
4、 本工程的1轴至5轴和B至D轴为启动锅炉间,建筑面积为33M*25M=825M3,屋面高度为13.5M,层高为13.5M,5轴至6轴和B至D轴为启动锅炉的堆煤间,建筑面积为25M*9M=225M3,屋面高度为10M,层高为10.6M,属于高大模板支模,特编此专项方案。
二、方案编制依据
1、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
2、《建筑施工计算手册》江正荣著
3、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
4、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
5、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJl30—2011)
7、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—99)
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80—91)
9、施工图纸
以及相关规范和规定
三、 梁的支撑系统计算书(以最大几何尺寸为代表)
梁支撑剖面图
钢管排列图
3.1、参数信息
3.1.1.模板构造及支撑参数
(一) 构造参数
梁截面宽度B:0.3m;梁截面高度D:1.2m;
楼层高度H:13.5m;结构表面要求:隐藏;
混凝土楼板厚度:120mm;梁边至板支撑距离:0.5m;
板底承重立杆横向间距lb:1.2m;
立杆沿梁跨度方向间距la:0.8m;立杆步距h:1.5m;
梁底承重立杆根数:1;
横杆与立杆的的连接方式为双扣件;扣件抗滑承载力系数:0.8;
(二) 支撑参数
梁底采用的支撑钢管类型为:Ф48×3.2mm;
钢管钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);钢管弹性模量E:206000N/mm2;
钢管屈服强度fy:235N/mm2;钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2;
钢管抗剪强度设计值fv:120N/mm2;钢管端面承压强度设计值fce:325N/mm2;
3.1.2.荷载参数
新浇筑砼自重标准值G2k:24kN/m3;钢筋自重标准值G3k:1.5kN/m3;
梁侧模板自重标准值G1k:0.5kN/m2;砼对模板侧压力标准值G4k:12.933kN/m2;
振捣砼对梁侧模板荷载Q2k:4kN/m2;
梁底模板自重标准值G1k:0.5kN/m2;振捣砼对梁底模板荷载Q2k:2kN/m2;
3.1.3.梁侧模板参数
加固楞搭设形式:主楞横向次楞竖向设置;
(一) 面板参数
面板采用12mm厚覆面木胶合板;厚度:12mm;
抗弯设计值fm:29N/mm2;弹性模量E:11500N/mm2;
(二) 主楞参数
材料:2根Ф48×3.2钢管;
间距(mm):100,300*3;
钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:206000N/mm2;
屈服强度fy:235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:120N/mm2;端面承压强度设计值fce:325N/mm2;
(三) 次楞参数
材料:1根50×100矩形木楞;
间距(mm):500;
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:15N/mm2;抗弯强度设计值fm:17N/mm2;
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm2;
(四) 加固楞支拉参数
加固楞采用穿梁螺栓支拉;
螺栓直径:M14;螺栓水平间距:800mm;
螺栓竖向间距(mm)依次是:100,300*3;
3.1.4.梁底模板参数
搭设形式为:3层梁顺横顺混合承重;
(一) 面板参数
面板采用12mm厚覆面木胶合板;厚度:12mm;
抗弯设计值fm:29N/mm2;弹性模量E:11500N/mm2;
(二) 第一层支撑梁参数
材料:1根50×100矩形木楞;
根数:4;
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:15N/mm2;抗弯强度设计值fm:17N/mm2;
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm2;
(三) 第二层支撑梁参数
材料:1根Ф48×3.2钢管;
间距:200mm;
钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:206000N/mm2;
屈服强度fy:235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:120N/mm2;端面承压强度设计值fce:325N/mm2;
(四) 第三层支撑梁参数
材料:2根Ф48×3.2钢管;
钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:206000N/mm2;
屈服强度fy:235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:120N/mm2;端面承压强度设计值fce:325N/mm2;
3.2、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。根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为1.080m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I = 1080×183/12= 5.249×105mm4;
W = 1080×182/6 = 5.832×104mm3;
3.2.1.荷载计算及组合
(一) 新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γtβ1β2V1/2
F2=γH
其中 γ -- 砼的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
T -- 砼的入模温度,取20.000℃;
V -- 砼的浇筑速度,取1.500m/h;
H -- 砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取1.200m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000;
β2-- 砼坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算得到:
F1=12.933 kN/m2
F2=28.800 kN/m2
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2)=12.933 kN/m2;
砼侧压力的有效压头高度:h=F/γ=12.933/24.000=0.539m;
(二) 振捣砼时产生的荷载标准值Q2k
Q2k=4kN/m2;
(三) 确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×1.08=13.968kN/m;
计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=20.781kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×4)×1.08=20.528kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×4)×1.08=20.781kN/m;
3.2.2.面板抗弯强度计算
σ = M/W < [f]
其中:W -- 面板的截面抵抗矩,W =5.832×104mm3;
M -- 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=6.494×105N·mm;
计算弯矩采用基本组合: q=20.781kN/m;
面板计算跨度: l = 500.000mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 6.494×105 / 5.832×104=11.135N/mm2;
实际弯曲应力计算值 σ=11.135N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=29N/mm2,满足要求!
3.面板挠度计算
ν =5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:q--作用在模板上的压力线荷载:q = 13.968 kN/m;
l-面板计算跨度: l =500.000mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 5.249×105mm4;
容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=2.000mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×13.968×500.0004/(384×11500×5.249×105) = 1.883 mm;
实际最大挠度计算值: ν=1.883mm小于最大允许挠度值:[ν] =2.000mm,满足要求!
3.3、梁侧模板支撑的计算
3.3.1.次楞计算
次楞采用1根50×100矩形木楞为一组,间距500mm。
次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×416.67×104= 4.167×106 mm4;
W=1×83.33×103= 8.333×104 mm3;
E=10000 N/mm2;
(一) 荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=12.933×0.500=6.467kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=max(q1,q2)=9.621kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×12.933+1.4×4)×0.500=9.504kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×12.933+1.4×0.7×4)×0.500=9.621kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.35×12.933×0.500=7.857kN/m;
顶部荷载:
q=0.9×1.4×0.7×4×0.500=1.764kN/m;
(二) 内力计算
次楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩 M= 0.067kN·m
最大剪力:V= 1.269kN
最大变形:ν= 0.005mm
最大支座反力:F= 2.517kN
(三) 次楞计算
(1) 次楞抗弯强度计算
σ =M/W=0.067×106/8.333×104 =0.799N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=0.799N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2) 次楞抗剪强度计算
τ =VS0/Ib=1.269×1000×62500/(4.167×106×50)=0.381N/mm2;
实际剪应力计算值 0.381 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=1.600 N/mm2,满足要求!
(3) 次楞挠度计算
容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.001mm,容许挠度为0.400mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.005mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.003mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.002mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.002mm,容许挠度为0.320mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.3.2.主楞计算
主楞采用2根Ф48×3.2钢管为一组,共4组。
主楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×12.19×104= 2.438×105 mm4;
W=2×5.08×103= 1.016×104 mm3;
E=206000 N/mm2;
主楞承受次楞传递的集中力,计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力2.517kN,计算挠度时取次楞的最大支座力2.043kN。
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩 M= 0.358kN·m
最大剪力:V= 3.242 kN
最大变形:ν= 0.254mm
最大支座反力:F= 4.500kN
(1) 主楞抗弯强度计算
σ =M/W=0.358×106/1.016×104 =35.284N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=35.284N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2) 主楞抗剪强度计算
τ =VS0/Itw=1.621×1000×6946/(2.438×105×3.5)=13.194N/mm2;
实际剪应力计算值 13.194 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000 N/mm2,满足要求!
(3) 主楞挠度计算
容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.254mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.027mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.253mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.3.3.穿梁螺栓计算
验算公式如下:
N<[N]= f×A
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;
穿梁螺栓型号: M14 ;查表得:
穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm;
穿梁螺栓有效面积: A = 105 mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.850 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =4.500 kN。
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.500kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.850kN,满足要求!
3.4、梁底模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。这里取面板的计算宽度为0.200m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I = 200×183/12= 9.720×104mm4;
W = 200×182/6 = 1.080×104mm3;
3.4.1.荷载计算及组合
模板自重标准值G1k=0.5×0.200=0.100 kN/m;
新浇筑砼自重标准值G2k=24×0.200×1.2=5.760 kN/m;
钢筋自重标准值G3k=1.5×0.200×1.2=0.360 kN/m;
永久荷载标准值Gk= G1k+ G2k+ G3k=6.220 kN/m;
振捣砼时产生的荷载标准值Q2k=2×0.200=0.400 kN/m;
(1) 计算挠度采用标准组合:
q=6.220kN/m;
(2) 计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=7.910kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×6.220+1.4×0.400) =7.222kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×6.220+1.4×0.7×0.400) =7.910kN/m;
3.4.2.面板抗弯强度验算
σ = M/W < [f]
其中:W -- 面板的截面抵抗矩,W =1.080×104mm3;
M -- 面板的最大弯矩(N·mm) M=0.125ql2=9.888×103N·mm;
计算弯矩采用基本组合:q=7.910kN/m;
面板计算跨度: l = 300/(4-1)=100.000mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 9.888×103/1.080×104=0.916N/mm2;
实际弯曲应力计算值 σ=0.916N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=29N/mm2,满足要求!
3.4.3.面板挠度验算
ν =5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:q--作用在模板上的压力线荷载:q = 6.220 kN/m;
l-面板计算跨度: l =100.000mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 11500N/mm2;
I--截面惯性矩: I =9.720×104mm4;
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=0.400mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×6.220×100.0004/(384×11500×9.720×104) = 0.007 mm;
实际最大挠度计算值: ν=0.007mm小于最大允许挠度值:[ν] =0.400mm,满足要求!
3.5、梁底支撑梁的计算
3.5.1.第一层支撑梁的计算
支撑梁采用1根50×100矩形木楞,共4组,均匀布置在梁底。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×416.67×104= 4.167×106 mm4;
W=1×83.33×103= 8.333×104 mm3;
E=10000 N/mm2;
支撑梁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。
支撑梁均布荷载计算:
(1) 计算弯矩和剪力采用(考虑支撑梁自重):
q = 7.910×100.000/800.000+0.041=1.029 kN/m;
(2) 计算挠度采用(考虑支撑梁自重):
q = 6.220×100.000/800.000+0.030=0.808 kN/m;
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×1.029×0.82=0.066kN.m
最大剪力 V=0.6ql=0.6×1.029×0.8=0.494kN
最大支座力 N=1.1ql =1.1×1.029×0.8=0.906kN
最大变形 ν= 0.677ql4/100EI=0.677×0.808×8004/(100×10000.000×4.167×106)=0.054mm
(一) 支撑梁抗弯强度计算
σ =M/W=0.066×106/8.333×104 =0.791N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=0.791N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(二) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/Ib=0.494×1000×62500/(4.167×106×50)=0.148N/mm2;
实际剪应力计算值 0.148 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=1.600 N/mm2,满足要求!
(三) 支撑梁挠度计算
最大挠度:ν =0.054mm;
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250=3.200mm;
实际最大挠度计算值: ν=0.054mm小于最大允许挠度值:[ν] =3.200mm,满足要求!
2.第二层支撑梁的计算
支撑梁采用1根Ф48×3.0钢管,间距800mm。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×10.78×104= 1.078×105 mm4;
W=1×4.49×103= 4.490×103 mm3;
E=206000 N/mm2;
(一) 荷载计算及组合:
(1) 第二层支撑梁承受第一层支撑梁传递的集中力
计算弯矩和剪力时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力0.906kN;
计算弯矩和剪力时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力1.094kN;(包含梁侧模板传递的自重荷载)
计算挠度时取第一层中部支撑梁传递的最大支座力0.711kN;
计算挠度时取第一层端部支撑梁传递的最大支座力0.831kN;(包含梁侧模板传递的自重荷载)
(2) 第二层支撑梁自重均布荷载:
计算弯矩和剪力时取0.045kN/m;
计算挠度时取0.033 kN/m。
(二) 支撑梁验算
根据前面计算的荷载组合,取结构最不利状态进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=0.099kN
N2=3.860kN
N3=0.099kN
计算得到:
最大弯矩:M= 0.154kN.m
最大剪力:V= 1.930kN
最大变形:ν= 0.043mm
最大支座反力:F= 3.860kN
(1) 支撑梁抗弯强度计算
σ =M/W=0.154×106/4.490×103 =34.360N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=34.360N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/Itw=1.930×1000×3042/(1.078×105×3)=18.153N/mm2;
实际剪应力计算值 18.153 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000 N/mm2,满足要求!
(3) 支撑梁挠度计算
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.043mm,容许挠度为2.600mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.043mm,容许挠度为2.600mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.5.3.第三层支撑梁的计算
(一) 梁底支撑梁验算
支撑梁采用1根50×100矩形木楞为一组,共1组。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×10.78×104= 2.156×105 mm4;
W=2×4.49×103= 8.980×103 mm3;
E=206000 N/mm2;
取承受最大支座反力的支撑梁进行验算,支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
支撑梁所受集中荷载F:
计算弯矩和剪力时采用F1=3.860kN;
计算挠度时采用F2=2.974kN;
均布荷载取支撑梁的自重q:
计算弯矩和剪力时采用q1= 0.090kN/m;
计算挠度时采用q2= 0.067kN/m;
根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
计算得到:
最大弯矩:M= 1.164kN.m
最大剪力:V= 7.280kN
最大变形:ν= 0.910mm
最大支座反力:F= 16.966kN
(1) 支撑梁抗弯强度计算
σ =M/W=1.164×106/8.980×103 =129.586N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=129.586N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/Itw=3.640×1000×6084/(2.156×105×3)=34.240N/mm2;
实际剪应力计算值 34.240 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000 N/mm2,满足要求!
(3) 支撑梁挠度计算
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.909mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.090mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.910mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
(二) 梁侧支撑梁验算
梁底支撑梁采用1根Ф48×3.2钢管为一组,共2组。
支撑梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=11.36×104= 1.136×105 mm4;
W=4.73×103= 4.730×103 mm3;
E=206000 N/mm2;
梁侧支撑梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
支撑梁所受集中荷载F:
计算弯矩和剪力时采用F1=0.099kN;
计算挠度时采用F2=0.076kN;
均布荷载取支撑梁的自重q:
计算弯矩和剪力时采用q1= 0.048kN/m;
计算挠度时采用q2= 0.035kN/m;
根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
计算得到:
最大弯矩:M= 0.033kN.m
最大剪力:V= 0.209kN
最大变形:ν= 0.048mm
最大支座反力:F= 0.477kN
(1) 支撑梁抗弯强度计算
σ =M/W=0.033×106/4.730×103 =6.957N/mm2
实际弯曲应力计算值 σ=6.957N/mm2 小于抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2) 支撑梁抗剪计算
τ =VS0/Itw=0.209×1000×3217/(1.136×105×3.2)=1.854N/mm2;
实际剪应力计算值 1.854 N/mm2 小于抗剪强度设计值 [fv]=120.000 N/mm2,满足要求!
(3) 支撑梁挠度计算
[ν] -容许挠度: 结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.048mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.005mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.048mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
4.扣件抗滑力的计算
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0.8,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.8kN。
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12.8 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值,取0.477 kN;
R ≤12.8 kN,双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
3.6、立杆的稳定性计算
3.6.1.梁底立杆稳定性验算
立杆的稳定性计算公式
σ = N/(φA)≤[f]
其中σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 (N/mm2);
N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:
纵向钢管的最大支座反力: N1 =16.966 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 0.9×1.2×0.129×(13.5-1.2)=1.715 kN;
N =N1+N2=16.966+1.715=18.681 kN;
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i查《模板规范JGJ162-2008》附录D得到φ= 0.592;
立杆计算长度lo=1.5m;
计算立杆的截面回转半径i = 1.590 cm;
A -- 立杆净截面面积: A = 4.500cm2;
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
钢管立杆长细比λ计算值:λ=lo/i=1.5×100/1.590=94.340
钢管立杆长细比λ= 94.340 小于钢管立杆允许长细比 [λ] = 150,满足要求!
钢管立杆受压应力计算值: σ=18.681×103/(0.592×4.500×102) = 70.127N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 70.127N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
3.6.2.梁侧立杆稳定性验算
立杆的稳定性计算公式
σ = N/(φA)≤[f]
其中σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 (N/mm2);
N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:
纵向钢管的最大支座反力: N1 =0.477 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 0.9×1.2×0.129×(13.5-0.12)=1.866 kN;
楼板传递给梁侧立杆的轴力设计值:
N3 = F=max(F1,F2)=4.518 kN;
可变荷载效应控制F1=0.9×(1.2×3.080+1.4×0.880)=4.435kN;
永久荷载效应控制F2=0.9×(1.35×3.080+1.4×0.7×0.880)=4.518kN;
永久荷载标准值Gkb=(25×0.12+0.5)×(0.5+1.2/2)×0.8=3.080 kN;
活荷载标准值Qkb=1.0×(0.5+1.2/2)×0.8=0.880kN;
N =N1+N2+N3=0.477+1.866+4.518=6.861 kN;
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i查《模板规范JGJ162-2008》附录D得到φ= 0.592;
立杆计算长度lo=1.5m;
计算立杆的截面回转半径i = 1.590 cm;
A -- 立杆净截面面积: A = 4.500cm2;
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;
钢管立杆长细比λ计算值:λ=lo/i=1.5×100/1.590=94.340
钢管立杆长细比λ= 94.340 小于钢管立杆允许长细比 [λ] = 150,满足要求!
钢管立杆受压应力计算值: σ=6.861×103/(0.592×4.500×102) = 25.757N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 25.757N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
3.7、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
p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 144.000 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 180 kPa;
模板支架地基承载力调整系数:kc = 0.8;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =74.722 kPa;
立杆的轴心压力设计值 :N =18.681 kN;
基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=74.722kPa < fg=144.000kPa 。地基承载力满足要求!
四、 现浇板的系统计算书
模板支撑体系剖面图
钢管排列平面示意图
4.1参数信息
4.1.1.模板构造及支撑参数
(一) 构造参数
楼层高度H:13.5m;混凝土楼板厚度:120mm;
结构表面要求:隐藏;
立杆步距h:1.6m;
立杆纵向间距la:1m;立杆横向间距lb:1m;
扫地杆距支撑面h1(m):0.15m;
(二) 支撑参数
满堂支撑架类型:剪刀撑设置普通型;
支撑架高宽比:2<高宽比≤2.5;纵横向最少跨数k:5<k<8;
板底采用的支撑钢管类型为:Φ48 × 3.2mm;
钢管钢材品种:钢材Q235钢(>16-40);钢管弹性模量E:206000N/mm2;
钢管屈服强度fy:235N/mm2;钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:205N/mm2;
钢管抗剪强度设计值fv:120N/mm2;钢管端面承压强度设计值fce:325N/mm2;
4.1.2.荷载参数
新浇筑砼自重标准值G2k:24kN/m3;钢筋自重标准值G3k:1.1kN/m3;
板底模板自重标准值G1k:0.3kN/m2;
承受集中荷载的模板单块宽度:900mm;
施工人员及设备荷载标准值Q1k:
计算模板和直接支承模板的小梁时取4kN/m2;
计算直接支承小梁的主梁时取2.4kN/m2;
计算支架立柱等支承结构构件时取1.6kN/m2;
4.1.3.板底模板参数
搭设形式为:2层梁顶托承重;
(一) 面板参数
面板采用12mm厚覆面木胶合板;厚度:12mm;
抗弯设计值fm:31N/mm2;弹性模量E:11500N/mm2;
(二) 第一层支撑梁参数
材料:1根50×100矩形木楞;
间距:300mm;
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:15N/mm2;抗弯强度设计值fm:17N/mm2;
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm2;
(三) 第二层支撑梁参数
材料:1根50×100矩形木楞;
木材品种:东北落叶松;弹性模量E:10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:15N/mm2;抗弯强度设计值fm:17N/mm2;
抗剪强度设计值fv:1.6N/mm2;
4.1.4.地基参数
模板支架放置在地面上,地基土
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