钢筋支架计算书.docx

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钢筋支架计算书

钢筋支架计算书

钢筋支架（马凳）应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之间。

钢筋支架采用钢筋焊接制的支架来支承上层钢筋的重量，控制钢筋的标高和上部操作平台的全部施工荷载。

对水平杆，进行强度和刚度验算，对立柱和斜杆，进行强度和稳定验算。

作用的荷载包括自重和施工荷载。

钢筋支架所承受的荷载包括上层钢筋的自重、施工人员及砼冲击荷载。

钢筋支架的材料根据上下层钢筋间距的大小以及荷载的大小来确定，可采用钢筋。

1、参数信息

7-1#塔楼核心筒区域按照0.8×0.8米布置，7-2#塔楼核心筒区域按照1.5×1.5米布置，非核心筒区域立杆按照1.5×1.5米布置。

1、恒荷载：

包括施工设备、材料恒荷载及钢筋自重荷载。

1）设备、材料恒载考虑为0.4kN/m。

2）钢筋自重荷载：

7-1#塔楼底板钢筋（上层钢筋

28@200双层双向，下层钢筋

32/

36@150单层双向）的恒荷载，

28钢筋每米重量为4.84kg，计算0.8m×0.8m范围内

28@200mm的钢筋恒荷载标准值，0.8m宽度范围内共有0.8/0.2=4根，则每平方米钢筋恒荷载为（4.84×0.8×4×4）/（0.8×0.8）=96.8kg/m2,即0.968kN/m2。

钢支撑横梁自重，0.8×4.84/（0.8×0.8）=6.05kg/m2，即0.06kN/m2。

由此则可得钢筋自重的线荷载为：

（0.968+0.06）×0.8=0.822kN/m

7-2#塔楼底板钢筋（上层钢筋

32@160单层双向，下层钢筋

32@160单层双向）的恒荷载。

32钢筋每米重量为6.31kg，计算1.0m×1.0m范围内

28@200mm的钢筋恒荷载标准值，1.0m宽度范围内共有1.0/0.16=7根，则每平方米钢筋恒荷载为（6.31×1.0×7×2）/（1.0×1.0）=88.34kg/m2,即0.883kN/m2。

钢支撑横梁自重，1.0×6.31/（1.0×1.0）=6.31kg/m2，即0.06kN/m2。

由此则可得钢筋自重的线荷载为：

（0.883+0.04）×1.0=1.28kN/m。

非核心筒区域底板钢筋（上层钢筋

18@150单层双向，下层钢筋

18@150单层双向）的恒荷载。

18钢筋每米重量为2.0kg，计算1.5m×1.5m范围内

18@150mm的钢筋恒荷载标准值，1.5m宽度范围内共有1.5/0.15=10根，则每平方米钢筋恒荷载为（2.0×1.5×10×2）/（1.5×1.5）=26.67kg/m2,即0.267kN/m2。

钢支撑横梁自重，1.5×2.0/（1.5×1.5）=1.33kg/m2，即0.01kN/m2。

由此则可得钢筋自重的线荷载为：

（0.267+0.01）×1.0=0.277kN/m。

2、施工活荷载：

包括设备荷载、混凝土冲击荷载、施工人员荷载等。

综合考虑各种因素设备荷载和混凝土冲击荷载取值为0.4kN/m。

2、分区域计算

根据以上统计出来的恒荷载标准值以及活荷载标准值，可以看出恒荷载起控制作用，经过试算，初步选定立杆、横梁均为钢筋，计算时不考虑防倾覆斜杆对支架受力的有利影响。

1）7-1#塔楼计算过程

上层钢筋、钢支撑横梁的自重荷载标准值为：

0.822kN/m；

设备、材料荷载标准值为：

0.4kN/m；

施工活荷载：

0.4kN/m；

横梁的截面抵抗矩W=2.16cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105N/mm2；

横梁的截面惯性矩I=48.27cm4；

立柱的计算高度h=3000-100（垫块）-（上层钢筋及其保护层28×4+40=152，取160）=2740mm=2.74m；

立柱的间距l=1.5m；

钢材强度设计值f=215.00N/mm2；

1）.支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

2）.均布荷载值计算

静荷载的计算值q1=1.2×（0.822+0.4）=1.46kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.4=0.56kN/m

支架横梁计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

支架横梁计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

3）强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×1.46+0.10×0.56）×0.82=0.11kN·m

支座最大弯矩计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×1.46+0.117×0.4）×0.82=-0.14kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.14×106/2160=64.81N/mm2

支架横梁的计算强度大小于215.00N/mm2,满足要求!

4）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:

νmax=（0.677q1+0.990q2）l4/100EI

静荷载标准值q1=1.46kN/m

活荷载标准值q2=0.56kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

νmax=（0.677×1.46+0.990×0.56）×800.00×800.00×800.00×800.00/（100×2.05×105×482700.00）=0.1mm

支架横梁的最大挠度mm小于min（800/150,10）mm,满足要求!

5）支架立柱的计算

支架立柱的截面积A=6.16cm2

截面回转半径i=0.7cm

立柱的截面抵抗矩W=2.16cm3

立柱的计算高度：

h=2.74m

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：

式中σ──立柱的压应力；

N──轴向压力设计值；

ф──轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比=h/i，经过查表得到,ф=0.068；

A──立杆的截面面积，A=6.16cm2；

[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝215.00N/mm2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

Nmax=0.617q1l+0.583q2l

经计算得到N=0.617×1.46×0.8+0.583×0.56×0.8=0.98kN；

σ=23.43N/mm2；

立杆的稳定性验算σ≤[f],满足要求!

2）7-2#塔楼计算过程

上层钢筋、钢支撑横梁的自重荷载标准值为：

1.28kN/m；

设备、材料荷载标准值为：

0.4kN/m；

施工活荷载：

0.4kN/m；

横梁的截面抵抗矩W=2.16cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105N/mm2；

横梁的截面惯性矩I=48.27cm4；

立柱的计算高度h=2500-100（垫块）-（上层钢筋及其保护层32×2+40=104，取100）=2300mm=2.30m；

立柱的间距l=1.5m；

钢材强度设计值f=215.00N/mm2；

1）.支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

2）.均布荷载值计算

静荷载的计算值q1=1.2×（1.28+0.4）=2.02kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.4=0.56kN/m

支架横梁计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

支架横梁计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

3）强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×2.02+0.10×0.56）×1.02=0.218kN·m

支座最大弯矩计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×2.02+0.117×0.4）×1.02=-0.249kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.249×106/2160=115.3N/mm2

支架横梁的计算强度小于215.00N/mm2,不满足要求!

4）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:

νmax=（0.677q1+0.990q2）l4/100EI

静荷载标准值q1=2.02kN/m

活荷载标准值q2=0.56kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

νmax=（0.677×2.04+0.990×0.56）×1000.004/（100×2.05×105×482700.00）=mm

支架横梁的最大挠度0.19mm小于min（1500/150,10）mm,满足要求!

5）支架立柱的计算

支架立柱的截面积A=6.16cm2

截面回转半径i=0.7cm

立柱的截面抵抗矩W=2.16cm3

立柱的计算高度：

h=2.3m

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：

式中σ──立柱的压应力；

N──轴向压力设计值；

ф──轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比=h/i，经过查表得到,ф=0.068；

A──立杆的截面面积，A=6.16cm2；

[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝215.00N/mm2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

Nmax=0.617q1l+0.583q2l

经计算得到N=0.617×2.02×1.0+0.583×0.56×1.0=1.57kN；

σ=37.48N/mm2；

立杆的稳定性验算σ≤[f],满足要求!

3）非核心筒区域计算过程

上层钢筋、钢支撑横梁的自重荷载标准值为：

0.277kN/m；

设备、材料荷载标准值为：

0.4kN/m；

施工活荷载：

0.4kN/m

横梁的截面抵抗矩W=2.16cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105N/mm2；

横梁的截面惯性矩I=48.27cm4；

立柱的计算高度h=800-100（垫块）-（上层钢筋及其保护层18×2+40=76，取80）=620mm=0.62m；

立柱的间距l=1.8m；

钢材强度设计值f=215.00N/mm2；

1）.支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

2）.均布荷载值计算

静荷载的计算值q1=1.2×（0.277+0.4）=0.81kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.4=0.56kN/m

支架横梁计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

支架横梁计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

3）强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×0.81+0.10×0.56）×1.52=0.27kN·m

支座最大弯矩计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.81+0.117×0.4）×1.52=-0.28kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.28×106/2160=129.63N/mm2

支架横梁的计算强度小于215.00N/mm2,满足要求!

4）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:

νmax=（0.677q1+0.990q2）l4/100EI

静荷载标准值q1=0.81kN/m

活荷载标准值q2=0.56kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

νmax=（0.677×0.81+0.990×0.56）×1500.004/（100×2.05×105×482700.00）=0.56mm

支架横梁的最大挠度1.0.56mm小于min（1500/150,10）mm,满足要求!

5）支架立柱的计算

支架立柱的截面积A=6.16cm2

截面回转半径i=0.7cm

立柱的截面抵抗矩W=2.16cm3

立柱的计算高度有：

h=0.62m

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：

式中σ──立柱的压应力；

N──轴向压力设计值；

ф──轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比=h/i，经过查表得到,ф=0.691；

A──立杆的截面面积，A=6.16cm2；

[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝215.00N/mm2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

Nmax=0.617q1l+0.583q2l

经计算得到N=0.617×0.81×1.5+0.583×0.56×1.5=1.23kN；

σ=29.36N/mm2；

立杆的稳定性验算σ≤[f],满足要求!