资源描述
阜阳市少年宫二期工程局部高支模施工方案
目 录
1、工程概况: 1
1.1、高支模概况: 1
1.2、混凝土输送方式: 1
1.3、地基: 2
2、模板设计 2
2.1 材料准备 2
2.2、楼面板支模 2
2.3、梁的支模 2
2.4、支顶安装 2
3、模板安装: 3
3.1、模板安装顺序: 3
3.2、安装工艺及质量要求: 3
3.2.1、梁板安装工艺: 3
3.2.2、安装质量要求: 3
3.2.3、模板支撑体系用料质量要求: 4
3.2.4、模板支架的构造要求: 4
3.2.5.立杆步距的设计: 4
3.3.6、整体性构造层的设计: 5
3.3.7、剪刀撑的设计: 5
3.3.8、支撑架搭设的要求: 5
3.3.9施工使用的要求: 5
4、模板拆除: 6
5、模板安装、拆除安全技术措施: 6
6、模板安装示意图: 7
6.1、8.4米钢管支顶模板安装剖面图: 7
6.2、19m钢管支顶剖面图 7
7、模板支撑计算书: 8
7.1、梁支撑计算书: 8
7.2、板支撑计算书: 25
42
1、工程概况:
阜阳市少年宫二期工程建筑面积9037m2,框架结构,地下1层、地上3层局部6层。本工程抗震设防烈度为7度,结构设计使用年限50年,建筑物安全等级二级,耐火等级地上二级、地下一级,建筑总高度31.5米。
主要编制依据:
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204-2002)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ 130-2001)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
工程设计图及上级的有关文件及标准等
1.1、高支模概况:
本工程二层1-6轴高5.5米至6.8米;8-9轴高5.5米;六层8-9轴高6.3米、6-8轴高19米;二层1-6轴南、北、东三立面向外悬挑3.6米,一层顶无支撑点,支撑点必须落到地面,支撑高度为11.5米。
最大梁跨度10米,梁截面尺寸为250*400mm、250*500 mm 、250*600 mm 、250*700 mm 、350*800 mm 、最大截面为400*1000,板厚120 mm,最大板厚150 mm。
1.2、混凝土输送方式:
砼的浇筑采用砼泵车,柱的砼浇筑利用安装好的脚手架作为工作面,楼面砼的浇筑由一边向另一边逐跨进行,砼的浇筑宽度不的超过6米,避免高温影响砼质量。
在砼浇筑前,对模板及支架必须进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可浇筑砼。
同时,对模板内的杂物应清理干净,对模板的缝隙及孔洞应予堵严,对木模板应浇水湿润,但不得有积水。
1.3、地基:
二层悬挑部分支撑从地面搭设,高度11.5米,地面提前进行硬化,做成C15厚100mm垫层宽5米,所有支撑杆下均放置垫板(准备充足垫板),搭设时楼层架与悬支撑架按步距进行连接。
2、模板设计
2.1 材料准备
45×80木枋、80×80大棱木、18厚木面板、φ48钢管支顶、扣件、剪刀撑、连结杆、水平拉杆、可调上托、可调下托、脱模剂。
2.2、楼面板支模
楼板模板采用18 mm厚1830×915 mm优质木面板,梁侧模板采用 18 mm木面板,梁底模板采用 18 mm木面板。楼板厚度为120 mm,龙骨采用φ48钢管@ 200 mm,立杆钢管间距1000×750㎜。支撑采用钢管,钢管支撑宜采用整支,长度不够的用对接卡头连接,并在钢管上加可调支托调整至合适高度;
2.3、梁的支模
(1)、梁侧模板用18厚木面板,梁底模板用18厚木面板,梁加固采用对拉螺栓和卡勾
(2)、梁底龙骨全部采用φ48钢管。
2.4、支顶安装
在钢管支撑上加平水Φ48钢管 ,用卡头与水平拉杆连结,水平拉杆顶紧柱边。钢管支撑之间采用纵横水平拉杆,每高1.5米应相应加设一道φ48钢管水平拉杆,水平拉杆两边顶紧柱子,纵横水平拉结。另设置剪刀撑纵横连结间距为6米。梁跨大于4米时,模板按全跨的0.3‰起拱。梁截面高度大于800mm以上的要用Φ10穿芯螺栓沿梁高设置,水平间距500mm,螺栓用塑料套管保护,以便拆除后再使用。
3、模板安装:
3.1、模板安装顺序:
安装钢管立杆、水平拉杆、剪刀撑,在可调上托上安放钢管,钉梁底板、梁侧板,安装斜支撑,加固支撑,最后安装楼面模板。浇筑完柱混凝土后,安装楼面钢筋,浇筑楼面混凝土。
3.2、安装工艺及质量要求:
3.2.1、梁板安装工艺:
(1)、梁底模板:按设计标高调整支顶的标高,然后安装梁底模板,并拉线找平。当梁底板跨大于及等于4米时,跨中梁底处应按设计要求起拱,如设计无要求时,起拱高度为梁跨度的3‰。主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。
(2)、支顶应设扫地杆,水平杆距离≤1.5m,支顶每增高1.5米应相应加设一道φ48钢管水平拉杆。
(3)、梁侧模板:根据墨线安装梁侧模板,进行加固等。梁侧模板制作高度应根据梁高来确定。
(4)、铺楼面模板时可从四周铺起,在中间收口。若为压旁时,角位模板应通线钉牢。
(5)、楼面模板铺完后,应认真检查支架是否牢固,模板梁面、板面应清扫干净。
3.2.2、安装质量要求:
(1)、模板及其支顶必须有足够的强度、刚度和稳定性,其支承部分就有足够的支承面积。
(2)、木枋、木模板、材质应符合规范的有关标准,表面顺直无弯曲、扭转、平面几何尺寸和截面尺寸符合施工要求。
(3)、可调上托在使用时,其端头必须紧贴钢管。可调上托在钢管支撑内必须保持有一半的长度。
(4)、拆卸较大跨度的梁下支模系统时,各个体的拆卸体系应从中间开始,向两端展开。跨度在8米以上的连续梁及框架梁、飘梁的支模体系,必须在其强度等级达到100%设计值,才可拆除。
(5)、模板安装允许偏差按现行规范及有关规定执行。
3.2.3、模板支撑体系用料质量要求:
(1)、支撑用钢管脚手架配件,有卡头、可调支托以及钢管等,对折曲变形、严重锈蚀,配套不全的不的使用。
(2)、所有木板、木枋的规格尺寸应保证,废烂、檐边、疤节、严重扭曲开裂的不能用在受力部位。
3.2.4、模板支架的构造要求:
(1)、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;
(2)、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;
(3)、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。
3.2.5.立杆步距的设计:
(1)、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;
(2)、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;
(3)、 高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,本工程设计为1.5m。
3.3.6、整体性构造层的设计:
(1)、当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层,本工程最高为19米横向高宽也在范围内;
(2)、.单水平加强层可以每4--6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1/3;
(3)、双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
(4)、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。
3.3.7、剪刀撑的设计:
(1)、沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
(2)、中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
3.3.8、支撑架搭设的要求:
(1)、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;
(2)、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;
(3)、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45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
(4)、支座的设计要满足承载力的要求。
3.3.9施工使用的要求:
(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;
(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;
(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。
4、模板拆除:
模板拆除时间和拆除顺序:
(1)、模板拆除,侧模拆除应保证混凝土边角不受损坏方可进行;而水平模板及支撑则由项目部根据混凝土的强度试压报告,符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204-2002)表4.3.1规定,所发出的指令后执行。
(2)、模板(高支撑)的拆除顺序为:搭设模板拆除的脚手架→从梁中部开始向两端支点降下梁底支撑可调支托→拆除梁底模板→拆除梁两侧模板→拆除楼板下支撑→拆除楼板龙骨及模板→拆除脚手架→模板分类堆放整齐
5、模板安装、拆除安全技术措施:
(1)、模板(高支撑)安装、拆除方案由施工员对班组进行技术交底。
(2)、模板上堆放材料要均匀,要符合构件的使用荷载,泵送混凝土出料应及时分摊到其他地方,临时料堆高度不得超过200mm。
(3)、模板(高支撑)安装须有稳固的脚手架防护,操作人员上落应走斜道或稳固的靠梯,高空作业无安全保护的要佩带安全带。
(4)、模板(高支撑)安装过程应保证构件的稳定性,有措施防止模板(高支撑)的倾覆。
(5)、模板拆除时要搭设稳固的脚手架,不许有空隙、松动或探头脚手板;临边做好防护措施,与外脚手架之间拉设安全兜底网,下方设警戒线和监护人员。
(6)、使用电器和机具应符合《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑机械使用安全技术规程》的规定。
(7)、保持现场文明施工,禁止明火,天热防火。
6、模板安装示意图:
6.1、8.4米钢管支顶模板安装剖面图:(附图)
6.2、19m钢管支顶剖面图:(附图)
7、模板支撑计算书:
7.1、梁支撑计算书:
高支模计算书
梁段:最大跨梁。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.40;梁截面高度 D(m):1.00;
混凝土板厚度(mm):120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.70;
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;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;
梁支撑架搭设高度H(m):19.00;梁两侧立杆间距(m):0.60;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:0;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式: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;
面板类型:木面板;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
梁底模板支撑的间距(mm):300.0;面板厚度(mm):18.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):350 ,主楞竖向根数:4;
主楞间距为:100mm,220mm,210mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓直径(mm):M10;
主楞龙骨材料:钢管;截面类型为圆钢管48
主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:钢管
截面类型为圆形,圆钢管48×3.5;
次楞合并根数:2;
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。
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,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;
分别计算得 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。
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,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 100×2.1×2.1/6=73.5cm3;
M -- 面板的最大弯距(N·mm);
σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[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= 1.2×1×18×0.9=19.44kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
q = q1+q2 = 19.440+2.520 = 21.960 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 350mm;
面板的最大弯距 M= 0.125×21.96×3502 = 3.36×105N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.36×105 / 7.35×104=4.575N/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 =4.575N/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=21.96N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 350mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×21.96×3504/(384×9500×4.86×105) = 0.929 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =350/250 = 1.4mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.929mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1.4mm,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60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 6×82×2/6 = 128cm3;
I = 6×83×2/12 = 512cm4;
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)×1=21.96kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 177mm;
内楞的最大弯距: M=0.101×21.96×176.672= 6.92×104N·mm;
最大支座力:R=1.1×21.96×0.177=8.455 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 6.92×104/1.28×105 = 0.541 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 = 0.541 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=21.96 N/mm;
E -- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2;
I -- 内楞的截面惯性矩:I = 5.12×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×21.96×5004/(100×10000×5.12×106) = 0.181 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值 ν=0.181mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,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8.455kN,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48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3;
外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
(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)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.922 kN·m;
其中,F=1/4×q×h=5.49,h为梁高为1m,a为次楞间距为350mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 1.92×106/1.02×104 = 189.124 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =189.124N/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
其中E-外楞的弹性模量:206000N/mm2;
F--作用在外楞上的集中力标准值:F=5.49kN;
l--计算跨度:l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:I=243800mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×5490.000×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.221mm;
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.221 mm
外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值 ν=0.221mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,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: 12 mm;
穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm;
穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.355 =4.331 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.331kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,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 =300.00mm;
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)×0.40×1.00×0.90=11.02kN/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=11.02+0.15+1.01=12.18kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×12.175×0.32=0.11kN·m;
σ =0.11×106/2.16×104=5.073N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =5.073 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/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)×1.000+0.35)×0.40= 10.34KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =300.00mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =300.00/250 = 1.200mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.34×3004/(100×9500×1.94×105)=0.307mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.307mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 300 / 250 = 1.2mm,满足要求!
七、梁底支撑钢管的计算
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN):
q1= (24+1.5)×0.4×1×0.3=3.06 kN;
(2)模板的自重荷载(kN):
q2 = 0.35×0.3×(2×1+0.4) =0.252 kN;
(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):
经计算得到,活荷载标准值 P1 = (2.5+2)×0.4×0.3=0.54 kN;
2.木方楞的传递均布荷载验算:
q = (1.2×(3.06×0.252)+1.4×0.54)/0.4=11.826 kN/m;
3.支撑钢管的强度验算:
按照均布荷载作用下的简支梁计算
均布荷载,q=11.826 kN/m;
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
钢管的支座力N1=N3=2.365 KN;
钢管最大应力计算值 : σ=0.473×106 /5080=93.118 N/mm2;
钢管最大剪力计算值 : T=2×2.365×103/4.52×100=10.465N/mm2;
钢管的最大挠度:ω=0.644 mm;
钢管的允许挠度: [ν]=600.000/250=2.400 mm;
钢管最大应力计算值 93.118 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 [f]=205.000 N/mm2,满足要求!
钢管受剪应力计算值 10.465 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 [T]=120.000 N/mm2,满足要求!
钢管的最大挠度 ν=0.644 mm 小于 钢管的最大允许挠度 [ν]=2.400 mm,满足要求!
八、梁底纵向钢管计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
1.梁两侧支撑钢管的强度计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 2.365 KN.
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.394 kN·m ;
最大变形 Vmax = 0.46 mm ;
最大支座力 Rmax = 5.969 kN ;
最大应力 σ= 0.394×106 /(5.08×103 )=77.547 N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 77.547 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度Vmax=0.46mm小于700/150与10 mm,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=0 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:
纵向钢管的最大支座反力: N1 =5.969 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×18=2.789 kN;
楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×0.70×0.35=0.176 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.40)/2)×0.70×0.120×(1.50+24.00)=1.542 kN;
N =5.969+2.789+0.176+1.542=10.477 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 = 1.58;
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);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh
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 =1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;
Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;
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= 0.207 ;
钢管立杆受压应力计算值 ;σ=10476.595/(0.207×489) = 103.5 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 103.5 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
十一、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 = 120×1=120 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ;
脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =0/0.25=0 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 0 kN;
基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=0 ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!
7.2、板支撑计算书:
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.75;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;
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):18.00;
采用的钢管(mm):Φ48 ;板底支撑连接方式:钢管支撑;
立杆承重连接方式:可调托座;
板底钢管的间隔距离(mm):200.00;
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
面板采用木面板,厚度为18mm;板底支撑采用钢管;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
托梁材料为:钢管(单钢管) :Φ48 × 3.5;
5.楼板参数
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C30;
楼板的计算长度(m):7;施工平均温度(℃):25.000;
楼板的计算宽度(m):5.60;
楼板的计算厚度(mm):120.00;
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。
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 = 25×0.12×1+0.35×1 = 3.35 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
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=1.2×3.35+1.4×2.5= 7.52kN/m
最大弯矩M=0.1×7.52×0.22= 0.03 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 30080/54000 = 0.557 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 0.557 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 = 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×2004/(100×9500×48.6×104)=0.008 mm;
面板最大允许挠度 [V]=200/ 250=0.8 mm;
面板的最大挠度计算值 0.008 mm 小于 面板的最大允许挠度 0.8 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:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11= 25×0.2×0.12 = 0.6 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12= 0.35×0.2 = 0.07 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)×0.2 = 0.9 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) = 1.2×0.6+1.2×0.07 = 0.804 kN/m;
活荷载:q2 = 1.4×0.9 = 1.26 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.1×0.804+0.117×1.26 ) ×12 = 0.228 kN.M;
最大支座力计算公式如下:
最大支座力 N = ( 1.1 ×0.804 + 1.2×1.26)×1 = 2.396 kN ;
钢管的最大应力计算值 σ= M/W= 0.228×106/5080 = 44.846 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 44.846 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 = 0.6+
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