主厂房满堂脚手架专项施工方案Word格式文档下载.docx
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步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;
脚手架搭设高度(m):
8.00;
采用的钢管():
Φ48×
3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
(2).荷载参数
模板及木板自重
(2):
0.350;
混凝土及钢筋自重(3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.200;
倾倒混凝土荷载标准值
(2):
2.000;
施工均布荷载标准值
(2):
1.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(2):
9500.000;
木方抗弯强度设计值
(2):
13.000;
木方抗剪强度设计值
(2):
1.300;
木方的间隔距离():
300.000;
木方的截面宽度():
40.00;
木方的截面高度():
90.00;
图2 楼板支撑架荷载计算单元
2.模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
4.000×
9.000×
9.000/6=54.003;
4.000×
9.000×
9.000×
9.000/12=243.00 4;
方木楞计算简图
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土板自重():
q1= 25.000×
0.300×
0.200 =1.500;
②模板的自重线荷载():
q2=0.350×
0.300=0.105 ;
③活荷载为施工荷载标准值及振倒混凝土时产生的荷载():
p1=(1.000+2.000)×
0.900×
0.300 =0.810;
(2).强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q=1.2×
(1.500+ 0.105)=1.926;
集中荷载 p=1.4×
0.810=1.134 ;
最大弯距 M=4+2/8=1.134×
0.900/4+ 1.926×
0.9002/8 =0.450;
最大支座力N=2+2 = 1.134/2+ 1.926×
0.900/2 =1.434 ;
截面应力 σ=M/w= 0.450×
106/54.000×
103 = 8.3362;
方木的计算强度为8.336小13.02,满足要求!
(3).抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q =2 +2
截面抗剪强度必须满足:
T=32<
[T]
其中最大剪力:
Q = 0.900×
1.926/2+1.134/2=1.434;
截面抗剪强度计算值T=3 ×
1433.700/(2×
40.000×
90.000)=0.5972;
截面抗剪强度设计值 [T]=1.3002;
方木的抗剪强度为0.597小于1.300,满足要求!
(4).挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如
下:
均布荷载 q =q1+q2=1.500+0.105=1.605;
集中荷载 p =0.810;
最大变形5×
1.605×
900.0004 /(384×
9500.000×
2430000.00)+
810.000×
900.0003 /(48×
9500.000×
2430000.00)= 1.127;
方木的最大挠度 1.127小于900.000/250,满足要求!
3.木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P =1.926×
0.900 + 1.134= 2.867 ;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图()
支撑钢管计算变形图()
支撑钢管计算剪力图()
最大弯矩=0.688;
最大变形 =1.593 ;
最大支座力=9.367 ;
截面应力 σ=0.688×
106/5080.000=135.5022 ;
支撑钢管的计算强度小于205.0002,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150及10 ,满足要求!
4.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16.00,
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12.80。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值9.367;
R <
12.80,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
(1).静荷载标准值包括以下内容:
①脚手架的自重():
1= 0.129×
8.000=1.033;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
②模板的自重():
2=0.350×
0.900×
0.900=0.284;
③钢筋混凝土楼板自重():
3 = 25.000×
0.200×
0.900 =4.050;
经计算得到,静荷载标准值 =123 =5.366 ;
(2).活荷载为施工荷载标准值及振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 = (1.000+2.000 )×
0.900=2.430;
(3).不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N= 1.2+1.4=9.842;
6.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N立杆的轴心压力设计值():
N= 9.842;
σ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到;
i 计算立杆的截面回转半径():
i=1.58 ;
A立杆净截面面积
(2):
A =4.89 2;
W 立杆净截面模量(抵抗矩)(3):
5.083;
σ钢管立杆抗压强度计算值
(2);
[f]钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.0002;
计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
=k1
(1)
= (2a)
(2)
k1计算长度附加系数,取值为1.155;
u计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;
u =1.700;
a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度= k1=1.155×
1.700×
1.500=2.945m;
=2945.250/15.800 = 186.000;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压强度计算值;
σ=9841.560/(0.207×
489.000) =97.2272;
立杆稳定性计算σ=97.2272 小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度=2a=1.500+0.100×
2=1.700m;
=1700.000/15.800= 108.000;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.530 ;
钢管立杆受压强度计算值;
σ=9841.560/(0.530×
489.000)=37.9732;
立杆稳定性计算 σ=37.973 2 小于[f]=205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
= k1k2(2a) (3)
k1计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2计算长度附加系数,2a =1.700 按照表2取值1.014;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度 =k1k2(2a)= 1.243×
1.014×
(1.500+0.100×
2)= 2.143m;
= 2142.683/15.800=136.000;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.367;
σ=9841.560/(0.367×
489.000) =54.839 2;
立杆稳定性计算 σ=54.839 2 小于[f]=205.000满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
7.梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
(1).模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
(2).立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,
但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.91.5m为宜,不宜超过1.5m。
(3).整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每46米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须及立杆连接,设置
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔1015m设置,四周和中部每1015m设竖向斜杆,
使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
(4).剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔1015m设置。
(5).顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200;
c.支撑横杆及立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12时,可用双扣件;
大于12时应用顶托方式。
(6).支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
(7).施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
(二)800*1800梁支撑计算
图1 梁模板支撑架立面简图
(1).脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):
0.45;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.30;
脚手架步距(m):
1.50;
6.00;
梁两侧立柱间距(m):
0.45;
承重架支设:
多根承重立杆,木方顶托支撑;
梁底增加承重立杆根数:
2;
模板及木块自重
(2):
0.350;
梁截面宽度B(m):
0.800;
混凝土和钢筋自重(3):
25.000;
梁截面高度D(m):
1.800;
倾倒混凝土荷载标准值
(2):
3.000;
施工均布荷载标准值
(2):
2.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(2):
9500.000;
木方抗弯强度设计值
(2):
13.000;
木方抗剪强度设计值
(2):
1.300;
木方的间隔距离():
300.000;
木方的截面宽度():
80.00;
100.00;
(4).其他
采用的钢管类型():
Φ48×
3.5。
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
2.梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁及模板自重荷载,施工活荷载等。
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土梁自重():
q1=25.000×
1.800×
0.450=20.250;
②模板的自重线荷载():
q2=0.350×
0.450×
(2×
1.800+0.800)/0.800=0.866;
③活荷载为施工荷载标准值及振倒混凝土时产生的荷载():
经计算得到,活荷载标准值 P1=(2.000+3.000)×
0.800×
0.450=1.800;
(2).木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×
20.250+1.2×
0.866=25.340;
集中荷载P=1.4×
1.800=2.520;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=11.427;
N2=11.427 ;
木方按照三跨连续梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
8.000×
10.000×
10.000/6=133.333;
8.000×
10.000×
10.000×
10.000/12 = 666.674;
(3).木方强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 11.427/0.450=25.394;
最大弯距 M=0.12=0.1×
25.394×
0.450×
0.450=0.514;
截面应力σ=M/W= 0.514×
106/133333.3=3.8572;
木方的计算强度小于13.02,满足要求!
(4).木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q= 0.6
截面抗剪强度必须满足:
T= 32<
[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×
25.394×
0.450=6.856;
截面抗剪强度计算值 T=3×
6856.380/(2×
80.000×
100.000)=1.286 2;
截面抗剪强度设计值 [T]= 1.3002;
木方的抗剪强度计算满足要求!
(5).木方挠度计算:
最大挠度考虑为静荷载及活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
最大变形0.677×
21.162×
450.0004/(100×
9500.000×
666.667×
103)=0.093;
木方的最大挠度小于 450.0/250,满足要求!
3.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。
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16.00,
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12.80。
纵向或横向水平杆及立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤
其中扣件抗滑承载力设计值,取12.80;
R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
梁混凝土钢筋等荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
5.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
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=11.427 ;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×
0.129×
6.000=0.930;
N =11.427+0.930=12.357 ;
φ 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到;
i 计算立杆的截面回转半径():
i=1.58;
A立杆净截面面积
(2):
A =4.89;
W 立杆净截面抵抗矩(3):
W=5.08;
σ钢管立杆抗压强度计算值( 2);
[f]钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.002;
计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或(2)计算
=k1 (1)
=(2a)
(2)
k1计算长度附加系数,按照表1取值为:
1.167;
u 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:
a=0.300m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度 =k1 =1.167×
1.700×
1.500=2.976m;
=2975.850/15.800= 188.000;
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203;
钢管立杆受压强度计算值 ;
σ=12356.820/(0.203×
489.000) =124.4812;
立杆稳定性计算σ=124.4812小于[f]=205.00满足要求!
立杆计算长度 = 2a=1.500+0.300×
2=2.100m;
=2100.000/15.800=133.000;
公式
(2)的计算结果:
由长细比的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ