门式钢管支架.docx

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门式钢管支架

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。

关于梁模板计算的一点思考

作者：

吉工

2007.07.08

    由于是思考，所以有可能不是很成熟，它是我的论文素材，欢迎讨论！

指正。

先致谢了！

 前面说过：

若有的图片看不见，可按F5刷新，也可以右击它，点显示图片。

1、    关于梁侧模板。

a、新浇混凝土侧压力标准值与高度成正比，墙梁柱底下受力大，向上部逐步减小，所以龙骨和对拉螺栓间距可以采用下密上稀的办法。

b、《建筑施工手册》关于荷载折减系数：

1）      对钢模板及其支架的设计，其荷载设计值可乘以0.85的系数予以折减，但截面塑性发展系数取1.0。

2）      采用冷弯薄壁型钢材，由于……

3）      对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25%时，其荷载设计值可乘以0.9 的系数予以折减。

4）      在风荷载作用下，验算模板及其支架的稳定性时，其基本风压值可乘以0.8系数予以折减。

现在的品茗软件考虑了折减，但PKPM没有考虑折减。

我个人认为：

由于模板及其支架中不确定的因素较多，荷载取值难以准确；且理论研究又少，故不考虑荷载设计值的折减。

当验算地基或楼层结构时，乘以折减系数。

c、有人将振动荷载乘动力系数。

将重物或设备的自重乘以动力系数，是为了化为静力计算设计。

GB50204—92规定了人与设备按活荷载考虑，所以乘动力系数并不是好的方法，如果是脚手架，采用了最不利荷载组合，乘动力系数化为静荷载就是错误的了……

2、     关于构造与施工顺序

a、一定要按《扣规》、《浙规》的要求搭设，尤其要注意水平和竖向剪刀撑的设置。

关于高支架的构造，有空时再专门探讨。

b、施工顺序：

高支架最好是先浇柱子，后浇梁；这样柱可以起到连墙件的作用。

…………

3、整体抗倾覆验算

我们可以把模板及其支架，当成一个竖向悬臂的构架。

将模板支架作为整体或分段进行验算，风力作用方向同附加轴力计算。

下面根据我的论文，给出计算公式。

（1）、计算简图如下

（2）、计算公式

 整体抗倾覆应满足：

                     （吉工提出）

      （吉工推导）

                                 （吉工推导）

                                          （吉工推导）

          （吉工推导）

式中 Mw----由风荷载引起的弯矩；

     Mg----模板及其支架的抗倾覆力矩；

     F----作用于模板上的水平力，同《浙规》4.2.9，本案前面有它的计算；

     H----模板支架高度；

wk----风荷载标准值，按《浙规》4.2.5计算；可以用本案上面计算的[wk 杆]；

     La----模板支架纵向长度；    la----立杆纵距；

     Lz----模板支架荷载重心至支架最外边的距离；

     WG----模板及其支架的自重总和。

LX1、LX2、LXi----梁L1、L2、Li……的长度，梁的代号以图纸标注为准；

B1、B2、Bi----模板挠梁横截面的周长；约等于两倍的梁高加梁宽；

q1、q2、qi、qA1、qA2、qAi----梁与板模板的自重标准值；都采用胶合板模时，取0.35kN/m2;

LY1、LY2、Lyi----整个梁的中心至支架最外边的距离；

A1、A2、Ai----楼板1、楼板2、楼板i的面积，

LA1、LA2、LAi----楼板1、楼板2……的中心至支架最外边的距离；

Lb1、Lb2、Lbi----钢管立杆至支架最外边的距离。

γG----《荷规》3.2.5条，当效应对结构有利时，永久荷载的分项系数应取0.9；

0．25----支架立杆自重标准值kN/m，（偏大）；

若计算的结果不能满足要求时，可以钢丝绳与其下地基或楼板拉连。

4、梁外侧斜立杆的稳定性计算

其稳定计算仍以下三式计算

                        （《浙规》5.3.2-3式）

                   （《浙规》5.3.2-4式）

                       （《浙规》5.3.6-2式）

但其中：

1、轴心受压的稳定系数ϕ，由λ=（l0/i）/sinθ查得；

        2、Nut由（Nut/sinθ）代替；Nut由梁外侧立杆处横杆的最大支座力确定的，如本案Nut=Qmax=0.707kN

        3、Mw由（Mw/sinθ）代替；即可。

这样计算是忽略了几点小处的。

如：

立杆自重是按垂直高度而不是按实际斜长计算的，Ni也应除以sinθ……

5、楼层结构承载能力验算

《扣规》、《浙规》都说要对整体稳定和楼面承载力进行验算，但都没有给出具体方法。

按常理，以及设计规范讲，这应由设计单位在图纸设计时顺便完成。

楼面承载力验算由施工单位来搞，致少目前来说是“勉为其难”。

一定要求验楼面承载力时，我在这里提出一个简单的计算方法。

楼面承载力应满足

γGqg/A+γQqp≤[q]                                    （吉工提出）

γG（qg1/A1+qg2/A2+…+qgi /Ai）+γQqp≤[q1]+[q2]+…+[qi]    （吉工提出）

                     （吉工推导）

qp=1.00 kN/m2,

 其中 γG、γQ----永久与可变荷载的分项系数，建议均取1.05；而不取1.2、1.35、1.4；

       qg、qp----模板及其支架与人员设备荷载标准值；

       [q]----楼面上设计允许的不包括梁板自重所能承受的荷载值；

        n----立杆数量，其它符号意义同整体稳定计算；

        A----楼层支架所占的面积；

        qg1+qg2+…+qgi -----共同受力的楼层1、楼层2……承受的模板及其支架的荷载标准值；

           [q1]+[q2]+…+[qi]----共同受力的楼层1、楼层2……楼面上设计允许的不包括梁板自重所能承受的荷载值；

           A1、A2、Ai----共同受力的楼层1、楼层2、楼层i……上面的支架所占的面积。

当某一楼层承受不了本层模板及其支架重量时，其下层支架不得拆除，由多层共同承受模板荷载。

并类推，直到支承在地基与基础上为止。

     楼面上所能承受的，设计允许荷载值，应由设计提供。

或根据设计图纸进行计算，我在楼板强度复核计算内说明过，可以参考。

6、计算过程简化

现在专项方案的内容，动不动就几万字，一订就是一本书。

能不能瘦身呢？

下面是PKPM用表格法，按《扣规》计算的某工程：

梁模板扣件钢管高支撑架计算书

工程名称

计算部位

计算参数

计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

模板支架搭设高度为9.0m基本尺寸为：

梁截面B×D=400mm×1500mm

梁支撑立杆的横距（跨度方向）l=1.50米

立杆的步距h=2.00米

梁底增加2道承重立杆。

计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。

集中力大小为:

F=1.2×25.500×0.150×0.500×0.800=1.836kN。

采用的钢管类型为φ48×3.5。

计算简图

材料特性

   面板的厚度18mm，面板剪切强度设计值1.40N/mm2，面板抗弯强度设计值15N/mm2，面板的弹性模量6000N/mm2；木方抗剪强度设计值1.6N/mm2；木方抗弯强度设计值13N/mm2；木方的弹性模量9000.00N/mm2

序号

计算要点

详细计算过程

结论

计算过程及结论

支撑木方的计算

1.抗弯计算强度

f=M/W=0.098×106/21600.0=4.537N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f]，取15.000N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f]

满足要求!

2.抗剪计算

截面抗剪强度计算值

T=3×Q/2bh=3×2/（2×400×18）=0.515N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2

满足要求!

3.挠度计算

 v=0.143mm

面板的最大挠度小于200.0/250

满足要求!

梁底木方计算

1.木方抗弯计算强度

  f=M/W=0.23×106/53333.3=4.214N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.00N/mm2

满足要求!

2抗剪强度计算

  T=3×3371.40/（2×50.0×80.0）=1.264N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm

满足要求!

3.挠度验算

v=0.677×11.71×400.04/

    （100×9000.00×2133333.5）=0.106mm

木方的最大挠度小于400.0/250

满足要求!

梁底支撑横向钢管计算

1.抗弯计算强度

f=M/W=0.254×106/5080.0=49.987N/mm2

抗弯计算强度小于205N/mm2

满足要求!

2.挠度计算

v=0.152mm

支撑钢管的最大挠度小于533.333/150与10mm

满足要求!

梁底支撑纵向钢管计算

1.抗弯计算强度

f=M/W=0.782×106/5080.0=153.955N/mm2

抗弯计算强度小于205N/mm2

满足要求!

2.挠度计算

v=1.318mm

支撑钢管的最大挠度小于800.000/150与10mm

满足要求!

扣件抗滑移计算

   R≤Rc

扣件抗滑承载力设计值,Rc=8.0kN

计算中R取最大支座反力，R=12.01kN

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

不满足要求!

立杆稳定性计算

   钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2

1.计算长度，不考虑高支撑架，如果按：

l0=k0uh 时

经过计算得：

σ=134.966N/mm2

满足要求!

2.计算长度，不考虑高支撑架，如果按：

l0=（h+2a）时

经过计算得：

σ=47.201N/mm2

满足要求!

3.计算长度,考虑到高支撑架的安全因素,如果按：

l0=k1k2（h+2a）时

经过计算得：

σ=60.648N/mm2

满足要求!

施工单位

计算人

审核人

7、关于《浙规》存在的问题

1、     仍然没有给出模板及其支架“整体抗倾覆验算”与“楼层结构验算”的方法或者说简便方法；

2、     有的公式，并不是建立在自己试验的数据基础上，而是错鉴英国规范；

3、     还有存在矛盾与不符合理论原则的地方：

《浙规》5.1.10----容许长细比，立杆210、剪刀杆250，其5.3.2条----当λ＞250时，ϕ=7320/λ2，后面的就多此一举（没有说要计算剪刀杆）