1、 陕西省公路勘察设计院办公基地工程 高支模架搭设方案 编制: 审核: 批准: 陕西先行管理发展有限公司 二零一零年六月 陕西省公路勘察设计院办公基地工程 高支模架施工方案 一、工程概况 陕西省公路勘察设计院办公基地工程,总建筑面积为61107.75㎡,其中办公楼建筑面积36262.5㎡,框剪结构,地上20层(含4层裙房)地下2层,屋面高度86.9米;综合楼建筑面积5503.98㎡,地上4层地下1层,屋面高度20.25米,试验楼建筑面积4760.27㎡,地上4层地下1层,屋面高度23米,综合楼和实验楼为框架结构。抗震设
2、防烈度8度。 本方案针对工程在办公楼-、-轴处结构,从一层至二层顶高8.45米处高支模架搭设。该处梁截面尺寸主要由350×600,350×800,350×1000等组成,最大梁截面尺寸为350×1000。二层顶板板厚度为120mm,混凝土标号为C40。满堂脚手架由一层(-0.050)开始搭设,搭设至二层顶板(8.450),搭设高度为8.3米(去掉板厚及方木模板厚度)。 二、编制依据 陕西省公路勘察设计院办公基地工程结构专业施工图 执行的规范、标准; ⑴、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99; ⑵、《建筑工程荷载规范》GB50009-2001; ⑶、《建筑施工模板安全技术规范》
3、JGJ162-2008; ⑷、《建筑施工高处作业安全技术规范》; ⑸、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002; ⑹、《扣件式钢管脚手架技术规范》JGJ130-2001。 三、方案概述: 1)、高支模架搭设范围: 1、办公楼-、-轴之间,成阶梯状。 2)高支模架搭设范围梁板结构尺寸 1、梁:梁的截面尺寸有350×600,350×800,350×1000等,板厚120㎜。 3)高支模架架体基础 该架体搭设从-0.050m到二层顶板 (8.450m),办公楼-、-轴范围搭设的高支模架,架体坐落在标高为-0.050m处顶板上。 在-0.050m处顶板混凝土强
4、度达到设计要求后,方可进行支模架的搭设,在高支模架架体搭设前,楼板上铺设5cm厚,25cm宽的通长木板,搭设时,-0.050m下地下室一层结构在此部位的支撑架予以保留。 3)高支模架架体及模板选用 支模架架体采用Φ48×3.0的钢管扣件式脚手架 梁板模板均选用12mm的竹胶板 方木规格选用50mm×100mm 梁底主龙骨采用Φ48×3.0的钢管 4)高支模架搭设参数 支模架与采用Φ48×3.0钢管的钢管扣件式脚手架、架体处于不同施工层时,其立杆要求同心共线,上下层立杆同心度不大于±25mm。 1、楼板模板支架: 楼板模支架,立杆统一按800×1200的间距设置;架体步距150
5、0mm。 2、梁模支架: 梁立杆纵距800mm,梁底两侧立杆排距l=梁断面宽度b+2×250mm,两侧立杆距梁边线250mm,架体步距1500mm。 5)高支模架剪刀撑的布置 1、竖向剪刀撑: 5~12轴之间范围4~5跨设一道剪刀撑,F~H轴之间设一道剪刀撑,高支模架外侧均沿架体外排立杆的四周满设剪刀撑。 2、水平剪刀撑: 高支模架在架体顶部、中部和底部各设置一道(共三道)水平剪刀撑。 6)高支模架搭设示意图 四、架体搭设及拆除: (一)、施工准备 1、技术准备: ⑴、熟悉图纸,根据结构状况进行模板支撑架设计,确保支架强度、刚度及稳定性。 ⑵、搭设基础为已浇
6、注完的-0.050m顶板,且已达到设计强度。钢管、扣件、木板等配置齐备,按已有的放线图,在楼板上弹出每根钢管的位置线。 ⑶、标高-0.050m到二层顶板(标高8.450m)处,为超过8m的高支模架,由项目工程师编制支模架施工专项方案,企业技术负责人牵头、组织5名或7名符合专家条件的专家论证,并进行审批。论证参加人员有建设单位项目负责人或技术负责人;监理单位项目总监及相关人员;施工单位分管安全负责人、技术负责人、项目负责人、项目技术负责人、专项方案编制人员、项目专职安全管理人员等和相关领导。 ⑷、绘制支撑架体搭设平面图、立面图。 2、施工准备: ⑴、根据论证审核后的施工方案和架体施
7、工图,按需用量准备合格的材料。 ⑵、明确技术要求和质量标准、对操作工人进行安全、技术交底和岗前培训。 ⑶、清理支架搭设场地。 3、人员准备: 根据岗位配备管理人员,根据施工方案配备施工班组。 序号 岗位/工种 数量 备注 1 工长 2 现场施工管理 2 质量员 2 检查钢管质量 3 专职安全员 2 对架体检查 4 架子工 20 有操作证 架子工必须持有效的特种作业人员操作证上岗作业。必须戴好安全帽、系安全带,严禁穿塑料底鞋,皮鞋等硬底易滑鞋登高作业。操作工具及小零件要放在工具袋内,扎紧衣袖口,领口以及裤腿口,以防钩挂发生危险。 (二)、材
8、料要求: 1、钢管: ⑴、采用国标«直缝电焊钢管»(GB/T13793)或«低压流体输送用焊接钢管»(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国标«碳素结构钢»(GB/T700)中Q235-A级钢的规定; ⑵、支架钢管为48×3.0,每根最大质量不应大于22㎏; ⑶、表面平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛碴、孔痕和深划痕; ⑷、外径、壁厚偏差不大于-0.5㎜;表面锈蚀深度≤0.5㎜;两端面相切斜偏差不大于2°、且不大于1.7㎜; ⑸、弯曲度要求:端部弯曲长度L≤1.5m.弯曲度≤5㎜;立杆钢管管: 3m<L≤4m,弯曲度≤12㎜;4m<L≤6.5m,弯
9、曲度≤20㎜。水平杆斜杆弯曲:L≤6.5m, 弯曲度≤30㎜; [6]、钢管必须涂有防锈漆; ⑺、钢管上严禁打孔; 2、扣件: ⑴、采用可锻铸铁制作的扣件。其材质符合现行国标«钢管脚手架扣件»(GB15831)规定,其他材质扣件应经实验证明其质量符合该标准规定后可使用。 ⑵、扣件在螺栓拧紧力矩达65N.m时,不得发生破坏。 ⑶、新扣件应有生产许可证,质量检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,按国标«钢管脚手架扣件»(GB15831)的规定抽样检测; ⑷、旧扣件使用前检查质量,裂缝、变形者严禁使用,滑丝螺栓必须更换。 (三)、施工流程: 水平杆拉线搭
10、设 施工准备 立杆弹线布置tanxian 剪刀撑搭设 架体整改 架体检查 卷尺、力矩扳手等检查 公司安技部门验收 钢筋、模板、砼施工 架体拆除 (四)、支模架搭设: 1、搭设作业条件: 在-0.050m处顶板达到设计要求后,方可进行支模架的搭设。搭设时,-0.050m处地下一层结构在此部位的支撑架予以保留。 2、搭设流程: 在支模架搭设楼板上弹线、立杆定位→铺放木脚手板→摆放纵向扫地杆→竖立杆并与纵向扫地杆扣紧→装横向扫地杆,并与立杆扣紧→装底部水平剪刀撑→装第一步纵向水平杆并与各立杆扣紧→
11、安第一步横向水平杆→安第二步纵向水平杆→安第二步横向水平杆→安第三、四步水平杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→安装中部水平剪刀撑→…→安装上部水平剪刀撑→加设竖向剪力撑 3、构造措施及要求 ⑴、支模架搭设前必须按设计的立杆平面布置图在基础上弹线,以确保立杆间距符合设计要求。 ⑵、支架立杆下铺放木脚手板,木脚手板与基础接触平稳,宽度不小于250mm。 ⑶、设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 ⑷、立杆之间按步距h=1.5m满设双向水平杆,并分别与相交立杆扣接牢固,外围水平杆设于立杆内侧,其余纵横向水平
12、杆均分别设于立杆同侧,以便剪刀撑和斜杆与立杆相交处的扣接。 ⑸、竖向剪刀撑:竖向剪刀撑斜杆与地面倾角为450~600,并与地面顶紧,剪刀撑与立杆有效连接,斜撑搭接长度不少于500㎜,采用不少于2个旋转扣件固定,剪刀斜撑端头伸出扣件边缘长度不应少于100㎜。 ⑹、水平剪刀撑:水平剪刀撑与水平杆或立杆连成整体,架体水平杆与已浇混凝土结构柱进行拉接,其节点间距不大于2倍步距,以便将施工中产生的水平推力传递到结构构件(柱)和楼面,确保支架整体稳定。 ⑺、除顶部接长外,立杆接长均采用对接扣件,对接扣件交错布置,两根相邻立杆的接头不在同步内设置,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开距离不小于
13、500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;立杆垂直度按≤L/400(L为整架高度)。 ⑻、各扣件螺栓均采用测力矩扳手拧紧,使其扭力矩均控制在40~65N·m。 ⑼、交叉支撑、水平加固杆、剪刀撑不得随意拆卸,因施工需要临时局部拆卸时,施工完毕后应立即恢复。 (五)、架体拆除: 1、拆除流程: 拆除应采用与搭设相反的施工顺序,其流程为: 清理架体上的拆除物及杂物、检查架体的每个节点、连墙杆及支承件、做好拆除前的准备工作→最上一组剪刀撑→连墙杆→纵向水平杆→横纵向水平杆→立杆 2、拆除要点: ⑴、拆除前组织现场技术人员、管理人员、操作人员、安全员进行系统的安全技术交底
14、明确拆除顺序、安全保障措施、拆除方法。 ⑵、严格按《建筑施工高处作业安全技术规范》及操作规程进行拆除作业。 ①、拆除人员进入工作岗位后,再次对各部位完好状态进行一次检查,确认无误后方可作业。 ②、拆除必须分层循环作业,不允许分立面拆除或踏步式拆除,认真做到一步一清、一杆一清。 ③、所有连墙杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑随脚手架同步拆除,不准先拆。 ④、每班作业后,须对存留架体进行检查,不稳定部位加固后方可离开。 ⑤、拆下的材料不得随意朝下投掷,要有组织地分类堆放,输送到地面。 ⑥、拆除人员必须佩戴安全帽,正确使用安全带,遵守安全操作规程。 五、架体检查验收 1、支模架检查内容:
15、 〔1〕、查看钢管、扣件材料产品质量合格证、质量检验报告。 〔2〕、检查使用钢管是否符合质量要求。 〔3〕、钢管必须涂有防锈漆。 〔4〕、检查厂家的生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。2、使用中定期检查内容: 〔1〕、检查底座是否松动,立杆与底座是否落空。 〔2〕、检查扣件螺栓是否松动。 〔3〕、安全防护措施是否符合要求。 3、主要验收内容 〔1〕、立杆垂直度:用经纬仪或吊线和卷尺测量,立杆偏差:2m高处不得到大于±7mm、横距偏差不得大于±20mm。立杆总垂直度不得大于±100mm。用钢卷尺测量。 〔2〕、纵向水平杆偏差,一根杆的两端高差不得大于±20mm
16、同跨内两根纵向水平杆高差不得大于±10mm,用水平仪或水平尺测量。 〔3〕、扣件安装:⑴用钢卷尺测量同步两个相隔立杆上对接扣件的高差是否≥500mm;⑵用扭力扳手检测扣件螺栓拧紧扭力矩是否为40-65N.m。 〔4〕、用角尺检测剪力撑斜杆与地面的倾角是否为45o-60o。 〔5〕、其他未尽事宜按《建筑施工模板安全技术规范》,JGJ162-2008的相关要求执行。 六、支模架监测 1、监测项目:支架沉降和位移。 2、测点布设:根据需要在梁下或梁上均设一个监测剖面。 3、监测频率:在浇筑混凝土过程中实施监测,监测频率不超过30分钟一次进行连续观测。 4、变形监测报警值: 对场地
17、狭窄,不便于观察的监测点应布置在表面进行观测。 七、架体使用及管理要求: 1、架体搭设完毕后需经设计人员、公司有关部门、工长、安全员、架子工班长共同验收,合格后多方签字交付使用。不合格者严禁投入使用。 2、体架搭设好后不得任意拆改,如确需改动,须经工程技术人员重新设计后,按设计要求改动。 3、不得在架体上集中堆放施工材料具,其允许荷载值不大于3000N/m2。 4、在施工过程中,施工员、安全员、安全值班人员要经常检查,观察连墙杆、大小水平杆、立杆、剪刀撑等的扣件是否有松动,各部杆件是否有拆除现象等。发现问题及时采取措施加固。 5、混凝土浇筑有关注意事项: ⑴、确定合理混凝土浇筑方
18、案,并严格按方案组织浇筑施工。对于梁高H=1000mm,采用梁、板分两次浇筑,第一次浇筑至板底、第二次浇筑至板面,以便利用梁的一定强度,增强模板支撑架的整体刚度和稳定性。 ⑵、确保模板支架施工中均衡受载,采用由中部向两边扩展的浇筑方式。混凝土按照规定路线进行浇筑。 ⑶、支架下面安装照明灯,在安全员的监督下,派木工进行巡查,发现问题立即加固。如支架变形达到报警值时,安全员立即报告现场施工负责人,负责人查明情况,采取必要的安全和加固措施。发现险情,及时通知作业人员撤离危险范围。 八、安全措施: 1、施工方案坚持集体讨论→专家论证→上报审批的确立程序,确保方案安全合理、切实可行。 2、架体
19、搭拆必须由持上岗证的专业架子工承担,有高血压、心脏病及不适应高处作业体征的人员不得上架操作。 3、搭拆作业前,检查个人的安全防护用品是否完好,着装是否紧凑,工具袋等必需用品是否齐全完备,待一切确认后方可进入作业区作业。 4、架体搭拆为高空悬空作业,搭拆中,必须可靠系牢安全带;所有杆件、施工材料不得随意堆放在架体上;必须将每一个杆件固定牢固后再搭设下一个杆件或拆除运送到安全地方后再拆下一个杆件。架体上不得存放任何悬浮材料。 5、不准利用架体垂直吊拉运送材料。 6、操作人员必须步调统一,设专人指挥。当两人共同搭拆同一杆件时必须互相呼应,确认无误后方可进行作业。 7.夜间、雨雪、强风天气严
20、禁架体作业。 九、应急预案 1、成立应急救援指挥领导小组: 组成、职责、分工及设备如下 : 姓名 职 务 分 工 联系电话 组 长 负责联系 救护车辆 副组长 负责指挥 人员抢救 组 员 负责现场 组 员 抢救伤员 材料名称 数量 备注 汽车 2台 运送物资和伤员 灭火器 30个 灭火 灭火器材 6个 灭火 消防带 1200米 灭火 碘钨灯 20只 照明 手电筒 30个 照明 卫生急救箱 1套 担架 2个 工具 对讲机 16个 现场指挥 手机 16
21、台 联络 电话 1台 联络 2、采取事故预防措施: 包括:模板坍塌措施事故预防措施;火灾事故预防措施;触电事故预防措施 ;高处坠落事故预防措施;机械伤害事故预防措施;物体打击事故预防措施参照安全施工组织设计、此略。 3、事故发生情况下的应急措施: 包括:发生模板坍塌时,采取的应急措施;发生火灾事故时, 采取的应急措施;发生触电情时,采取的措施;发生高空坠落情况,采取的应急措施;发生物体打击事故,采取的应急措施;发生机械伤害事故采取的应急措施参照安全应急预案、此略。 梁模板(扣件钢管架)计算书 一、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.35; 梁截
22、面高度 D(m):1.00 混凝土板厚度(mm):120.00; 立杆梁跨度方向间距La(m):0.80; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.15; 立杆步距h(m):1.50; 梁支撑架搭设高度H(m):7.50; 梁两侧立柱间距(m):0.80; 承重架支设:1根承重立杆,方木支撑垂直梁截面; 板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80; 采用的钢管类型为Φ48×3; 扣件连接方式: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
23、准值(kN/m2):2.5; 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):24.0; 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:胶合面板; 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 梁底方木截面宽度b(mm):50.0; 梁底方木截面高度h(mm):100.0; 梁底纵向
24、支撑根数:4; 面板厚度(mm):12.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):400; 次楞根数:6; 穿梁螺栓水平间距(mm):400; 穿梁螺栓竖向根数:3; 穿梁螺栓竖向距板底的距离为:200mm,300mm,300mm; 穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.0; 主楞合并根数:2; 次楞龙骨材料:钢楞; 截面类型为圆钢管48×3.0; 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。 按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的
25、最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: 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,取45.000h; 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1.000m; 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;
26、 分别为 401.579 kN/m2、24.000 kN/m2,取较小值24.000 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。 次楞(内龙骨)的根数为6根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 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, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm);
27、W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 40×1.2×1.2/6=9.6cm3; [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= 1.2×0.4×24×0.9=10.37kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.4×2×0.9=1.01kN/m; q = q1+q2 = 10.368+1.008 = 11.376 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 176mm
28、 面板的最大弯距 M= 0.1×11.376×1762 = 3.52×104N.mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.52×104 / 9.60×103=3.671N/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 =3.671N/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 = 24×0.4 = 9.6N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 176mm;
29、 E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I = 40×1.2×1.2×1.2/12=5.76cm4; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×9.6×1764/(100×9500×5.76×104) = 0.114 mm; 面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =176/250 = 0.704mm; 面板的最大挠度计算值 ω =0.114mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ω]=0.704mm,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
30、跨连续梁计算。 本工程中,内龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.0; 内钢楞截面抵抗矩 W = 4.49cm3; 内钢楞截面惯性矩 I = 10.78cm4; 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
31、作用在内楞的荷载,q = (1.2×24×0.9+1.4×2×0.9)×0.176=5.01kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 400mm; 内楞的最大弯距: M=0.1×5.01×400.002= 8.01×104N.mm; 最大支座力:R=1.1×5.005×0.4=2.202 kN; 经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 8.01×104/4.49×103 = 17.837 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2; 内楞最大受弯应力计算值 σ = 17.837 N/mm2
32、小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求! (2).内楞的挠度验算 其中 E -- 面板材质的弹性模量: 206000N/mm2; q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =24.00×0.18= 4.22 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I--面板的截面惯性矩:I = 2.16×105mm4; 内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×4.22×4004/(100×206000×2.16×105) = 0.016 mm; 内楞的最大容许挠度值: [ω]
33、 400/400=1mm; 内楞的最大挠度计算值 ω=0.016mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=1mm,满足要求! 外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.202kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。 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48×3.0; 外钢楞截面抵抗矩 W = 8.98cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 21.56cm4; 外楞计算简图 外楞弯矩图(kN.m) 外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算 其中 σ --
34、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)。 根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.493 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 300mm; 经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 4.93×105/8.98×103 = 54.937 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 =54.937N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm
35、2,满足要求! (2).外楞的挠度验算 根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.295 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 300/400=0.75mm; 外楞的最大挠度计算值 ω =0.295mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=0.75mm,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
36、 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 =24×0.4×0.35 =3.36 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=3.36kN 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
37、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 = 800×12×12/6 = 1.92×104mm3; I = 800×12×12×12/12 = 1.15×105mm4; 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 =116.67mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(
38、kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值: q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.80×1.00×0.90=22.03kN/m; 模板结构自重荷载: q2:1.2×0.35×0.80×0.90=0.30kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.80×0.90=2.02kN/m; q = q1 + q2 + q3=22.03+0.30+2.02=24.35kN/m; 跨中弯矩计算公式如下: Mmax = 0.10×24.35×0.1172=0.033kN.m; σ =0.033×106/1.92×10
39、4=1.726N/mm2; 梁底模面板计算应力 σ =1.726 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)×0.80= 20.68KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =116.67mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大
40、允许挠度值:[ω] =116.67/250 = 0.467mm; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×20.68×116.74/(100×9500×1.15×105)=0.024mm; 面板的最大挠度计算值: ω =0.024mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 116.7 / 250 = 0.467mm,满足要求! 七、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木。 强度及抗剪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。 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土梁自重(k
41、N/m): q1 = (24+1.5)×1×0.117=2.975 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.35×0.117×(2×1+0.35)/ 0.35=0.274 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/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.117=0.525 kN/m; 2.方木的支撑力验算 静荷载设计值 q = 1.2×2.975+1.2×0.274=3.899 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×0.525=0.735 kN/m;
42、 方木计算简图 方木按照三跨连续梁计算。 本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5×10×10/6 = 83.33 cm3; I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4; 方木强度验算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 线荷载设计值 q = 3.899+0.735=4.634 kN/m; 最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×4.634×0.8×0.8= 0.297 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.297×106/83333.3 = 3.
43、559 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2; 方木的最大应力计算值 3.559 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求! 方木抗剪验算: 最大剪力的计算公式如下: 截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.6×4.634×0.8 = 2.224 kN; 方木受剪应力计算值 τ = 3×2224.32/(2×50×100) = 0.667 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2; 方木的受剪应力计算值 0.667
44、 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求! 方木挠度验算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: q = 2.975 + 0.274 = 3.249 kN/m; 方木最大挠度计算值 ω= 0.677×3.249×8004 /(100×10000×416.667×104)=0.216mm; 方木的最大允许挠度 [ω]=0.800×1000/250=3.200 mm; 方木的最大挠度计算值 ω= 0.216 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=3.2 mm,满足要求! 3.支撑钢管的
45、强度验算 支撑钢管按照简支梁的计算如下 荷载计算公式如下: (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2): q1 = (24.000+1.500)×1.000= 25.500 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2; (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/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2; q = 1.2×(25.500 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 37.320 kN/m2; 梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集
46、中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。 当n=2时: 当n>2时: 计算简图(kN) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到: 支座反力 RA = RB=0.615 kN,中间支座最大反力Rmax=9.891; 最大弯矩 Mmax=0.321 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.066 mm; 支撑钢管的最大应力 σ=0.321×106/4490=71.42
47、 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 71.42 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求! 八、梁底纵向钢管计算 纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。 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):
48、 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=9.891 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: 横杆的最大支座反力: N1 =0.615 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.12
49、9×7.5=1.162 kN; 楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(0.80/2+(0.80-0.35)/2)×0.80×0.35=0.210 kN; 楼板钢筋混凝土自重荷载: N4=1.2×(0.80/2+(0.80-0.35)/2)×0.80×0.120×(1.50+24.00)=1.836 kN; N =0.615+1.162+0.21+1.836=3.823 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):
50、i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; 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); 如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;






