进厂交通洞锁口混凝土衬砌扣件式钢管脚手架设计与计算书.doc

进厂交通洞顶拱锁口混凝土衬砌扣件式钢管脚手架设计与计算书一、基本参数1.结构及构件尺寸进厂交通洞：洞高：6.44m；顶拱跨度: 5.0m；顶拱混凝土衬砌厚度: 0.4 m（计算时考虑超挖因素，平均取0.6m）2.支撑钢管架布置尺寸 进厂交通洞：支撑架立杆步距均为 h: 1.0 m，扫地杆距地面 : 0.2 m顶拱底模下支撑钢管间距 : 0.4m；钢管架立杆纵距 la: 1.0 m；楼板底立杆横距 lb: 1.0 m；3.材料参数 (1)48mm3.0mm 钢管：惯性矩 I=10.78 (cm4)，截面模量 W=4.493 (cm3)，截面积 A=4.241 (cm2)，回转半径 i=1.595 (cm)，钢管自重: 3.33(kg/m) Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值： f=215 (N/mm2)，弹性模量： E=2.06105 (N/mm2) (2)扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。二、计算书主变运输洞：1.荷载计算（按满樘架计算） 顶拱底模板及支架自重：取2.0(kN/m2)；钢筋自重: 0.5（kN/m3） 新浇混凝土自重: 24 (kN/m3) 混凝土振捣荷载: 1 (kN/m2)混凝土泵传递压力：5(kN/m2) 2.混凝土支撑架计算 (1)混凝土底模支架底模支架简化为水平连续梁考虑，单元梁宽取 400mm（同支架纵向间距），梁跨度400 mm（同支架横向间距），实际计算按三跨连续梁简化计算。 恒荷载标准值 qk1=2.00.4+（24+0.5）0.40.4=4.72(kN/m)恒荷载设计值 q1=1.24.72=5.66(kN/m) 活荷载标准值 qk2=（1+5）0.4=2.4(kN/m) 活荷载设计值 q2=1.42.4=3.36(kN/m)荷载设计值 q=5.66+3.36=9.02(kN/m) 弯矩 M=0.1ql2=0.19.024002=144320(Nmm)抵抗矩=fW=2154.493103=965995(Nmm)，故强度满足要求。挠度 v=0.677ql4/(100EI)=0.677（4.72+2.4）4004/(1002.0610510.78104)=0.056(mm)挠度允许值 v=l/250=400/250=1.60(mm)，故挠度满足要求。 (2)扣件抗滑承载力 水平杆传给立杆最大竖向力设计值：R=1.25qb=1.259.020.4=4.51(kN)因一个扣件抗滑力 Rc=8kN4.51KN；故顶拱模板支架顶部主节点处立杆上应设1个扣件。每个扣件的螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm。(3)模板支架立杆 模板支架立杆轴向力设计值：N= 4.51 (kN)模板支架立杆计算长度：ho=h+2a= 1.00+20=1.00 (m) =200/1.595=125.39 查规范表得稳定系数：=0.243=4.51103/(0.243424.1)=43.76(N/mm2)215(N/mm2)=f， 故满足要求。三、 施工平台受力验算1. 施工平台参数 立杆间距：1.0m 步距：3.0m2.材料参数 (1)16工字钢：惯性矩 I=1130 (cm4)，截面模量 W=141 (cm3)，截面积 A=26.1 (cm2)，回转半径 i=6.58 (cm)(2)159mm6mm钢管：惯性矩 I=845.187 (cm4)，截面积 A=28.84 (cm2)，回转半径 i=5.413(cm) Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值： f=215 (N/mm2)，弹性模量： E=2.06105 (N/mm2) 3.大横杆强度验算 施工平台支架简化简支梁计算，跨度为l=2.4m,受等距(L=1m)集中力荷载F，F=4.51(KN),计算简图如下： F Mmax=Fl/2=4.512.4/2=5.412KNm 4.立杆稳定性验算立杆轴向力设计值：N= 7F/2=74.51/2=15.78 (kN)立杆计算长度：ho=h+2a= 3.00+20=3.00 (m) =600/5.413=110.84 查规范表得稳定系数：=0.509=15.78103/(0.5092884)=10.74(N/mm2)215(N/mm2)=f， 故满足要求。三、施工搭设与构造要求1施工准备 （1）由设计人员按有关脚手架的搭设和使用要求向架设和使用人员进行技术交底。应按规范要求对钢管扣件脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。2搭设 （1）立杆搭设应符合下列规定 立杆接长必须采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置。两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。 （2）水平杆的构造应符合下列规定 水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接搭接应符合下列规定： 1）水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。 2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。 （3）纵向、横向扫地杆搭设应符合的构造规定脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 （4）剪刀撑搭设应符合的规定1）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接， 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。2）剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。 （5）扣件安装应符合下列规定 扣件规格必须与钢管外径或相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm且不应大于65Nm；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。 3拆除拆除作业必须由上而下逐层，进行严禁上下同时作业。卸料时各构配件严禁抛掷至地面；运至地面的构配件及时检查整修与保养并按品种规格随时码堆存放。- 4 -