扣件式脚手架计算书文档格式.docx
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水平杆步距h1(m)
1.1
次楞间距a(mm)
300
次楞悬挑长度a1(mm)
200
主楞悬挑长度b1(mm)
结构表面要求
表面外露
立杆自由端高度h0(mm)
500
剪刀撑(含水平)布置方式
普通型
架体底部布置类型
垫板
材料参数
面板类型
覆面木胶合板
面板规格
12mm(克隆、山樟平行方向)
面板E(N/mm^2)
11500
面板fm(N/mm^2)
31
主楞类型
圆钢管
主楞规格
Ф48×
3.5
主楞合并根数
1
次楞类型
矩形木楞
次楞规格
40×
90
次楞合并根数
/
钢管类型
荷载参数
可调托座承载力容许值(kN)
30
地基承载力特征值fak(kPa)
架体底部垫板面积A(m^2)
0.2
模板(不含支架)自重标准值G1k(kN/m^2)
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m^3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m^3)
施工荷载标准值Qk(kN/m^2)
2
脚手架上震动、冲击物体自重QDK(kN/m^2)
0.5
计算震动、冲击荷载时的动力系数κ
1.35
脚手架安全等级
2级
脚手架结构重要性系数γ0
是否考虑风荷载
是
省份、城市
四川(省)绵阳市(市)
地面粗糙度类型
C类指有密集建筑群的城市市区
基本风压值Wo(kN/m^2)
沿风荷载方向架体搭设的跨数n
6
模板支撑架顶部竖向栏杆围挡的高度Hm(mm)
1000
模板支撑架顶部模板高度Hb(mm)
700
模板荷载传递方式
可调托座
简图:
(图1)平面图
(图2)纵向剖面图1
(图3)横向剖面图2
三、面板验算
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1,按简支跨进行计算,取b=1m宽板带为计算单元。
Wm=bh2/6=1000×
122/6=24000mm3
I=bh3/12=1000×
123/12=144000mm4
由可变荷载控制的组合:
q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4(Qk+κQDK)b=1.2×
(0.2+(24+1.1)×
350/1000)×
1+1.4×
(2+1.35×
0.5)×
1=14.527kN/m
由永久荷载控制的组合:
q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×
0.7(Qk+κQDK)b=1.35×
0.7×
1=14.751kN/m
取最不利组合得:
q=max[q1,q2]=max(14.527,14.751)=14.751kN/m
(图4)面板计算简图
1、强度验算
(图5)面板弯矩图
Mmax=0.166kN·
m
σ=Υ0×
Mmax/W=1×
0.166×
106/24000=6.915N/mm2≤[f]=31N/mm2
满足要求
2、挠度验算
qk=(G1k+(G3k+G2k)×
h)×
b=(0.2+(24+1.1)×
1=8.985kN/m
(图6)挠度计算受力简图
(图7)挠度图
ν=0.572mm≤[ν]=300/400=0.75mm
四、次楞验算
次楞计算跨数的假定需要符合工程实际的情况,另外还需考虑次楞的两端悬挑情况。
q1=1.2×
(G1k+(G3k+G2k)×
a+1.4×
(Qk+κQDK)×
a=1.2×
300/1000+1.4×
300/1000=4.358kN/m
q2=1.35×
a=1.35×
300/1000=4.425kN/m
q=max[q1,q2]=max(4.358,4.425)=4.425kN/m
(图8)次楞计算简图
(图9)次楞弯矩图(kN·
m)
Mmax=0.266kN·
0.266×
106/(54×
103)=4.917N/mm2≤[f]=15N/mm2
2、抗剪验算
(图10)次楞剪力图(kN)
Vmax=1.991kN
τmax=Υ0×
VmaxS/(Ib0)=1×
1.991×
103×
40.5×
103/(243×
104×
4×
10)=0.83N/mm2≤[τ]=2N/mm2
3、挠度验算
挠度验算荷载统计,
a=(0.2+(24+1.1)×
300/1000=2.696kN/m
(图11)挠度计算受力简图
(图12)次楞变形图(mm)
νmax=0.239mm≤[ν]=0.8×
1000/400=2mm
4、支座反力
根据力学求解计算可得:
Rmax=3.762kN
Rkmax=2.291kN
五、主楞验算
主楞计算跨数的假定需要符合工程实际的情况,另外还需考虑主楞的两端悬挑情况。
主楞所承受的荷载主要为次楞传递来的集中力,另外还需考虑主楞自重,主楞自重标准值为gk=37.65/1000=0.038kN/m
自重设计值为:
g=1.2gk=1.2×
37.65/1000=0.045kN/m
则主楞强度计算时的受力简图如下:
(图13)主楞挠度计算时受力简图
则主楞挠度计算时的受力简图如下:
(图14)主楞挠度计算时受力简图
1、抗弯验算
(图15)主楞弯矩图(kN·
Mmax=1.007kN·
1.007×
106/(5.08×
1000)=198.142N/mm2≤[f]=205N/mm2
(图16)主楞剪力图(kN)
Vmax=6.989kN
QmaxS/(Ib0)=1×
6.989×
1000×
3.473×
103/(12.19×
10)=28.446N/mm2≤[τ]=120N/mm2
(图17)主楞变形图(mm)
νmax=0.999mm≤[ν]=0.9×
103/400=2.25mm
4、支座反力计算
立杆稳定验算要用到强度验算时的支座反力,故:
Rzmax=12.164kN
六、立杆验算
1、长细比验算
验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用
l01=kμ1(h1+2a)=1×
1.358×
(1.1+2×
500/1000)=2.853m
l02=kμ2h1=1×
2.523×
1.1=2.775m
取两值中的大值
l0=max(l01,l02)=max(2.853,2.775)=2.853m
λ=l0/i=2.853×
1000/(1.58×
10)=180.538≤[λ]=210
2、立杆稳定性验算(顶部立杆段)
λ1=l01/i=2.853×
10)=180.538
根据λ1查JGJ130-2011附录
A不考虑风荷载
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB51210)中,并取最不利荷载组合参与最终的立杆稳定的验算。
由可变控制的组合:
N1=1.2×
[G1k+(G2k+G3k)×
h]×
la×
lb+1.4(Qk+κQDK)×
lb
=1.2×
350×
0.001)×
0.9×
0.8+1.4×
0.8=10.459kN
N2=1.35×
lb+1.4×
=1.35×
0.8=10.621kN
N=max(N1,N2)=max(10.459,10.621)=10.621kN
Υ0×
N/(φA)=1×
10.621×
1000/(0.219×
(4.89×
100))=99.211N/mm2≤f=205N/mm2
B考虑风荷载
在风荷载作用下会产生立杆的附加轴力并对立杆产生弯矩的影响,但是这种影响最大的部位在架体底部,对于顶部立杆段的影响可以不予计算风荷载影响。
3、立杆稳定性验算(非顶部立杆段)
λ2=l02/i=2.775×
10)=175.652
N3=1.2×
lb+1.2×
H×
gk+1.4(Qk+κQDK)×
0.8+1.2×
3.3×
0.176+1.4×
0.8=11.156kN
N4=1.35×
lb+1.35×
gk+1.4×
0.8+1.35×
0.8=11.404kN
N=max(N3,N4)=max(11.156,11.404)=11.404kN
N/(φA)=1×
11.404×
1000/(0.231×
100))=101.09N/mm2≤f=205N/mm2
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009)中,风压高度变化系数可按以下规定取用:
当计算模板支撑架竖向围挡(模板)的风荷载标准值ωmk和计算模板支撑架架体风荷载标准值ωfk时,μz均取架体顶部离地面高度的风压高度变化系数,小于5m时按5m高取值。
查询《建筑结构荷载规范》(GB50009)表
架体顶部离地面高度的风压高度变化系数μz=0.65
风荷载在模板工程施工中有影响的三种工况:
工况1、钢筋未绑扎,只有支撑架体和底模;
风荷载对架体主要是倾覆影响,对立杆附加轴力影响不是主导工况。
工况2、钢筋绑扎完毕,模板侧模安装完毕;
工况3、混凝土浇筑完成时;
风荷载主