满堂脚手架方案Word下载.docx

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模板底部的方木，截面宽50mm，高80mm，布设间距0.3m。

（二）材料及荷载取值说明

本支撑架使用Φ48×

3.5钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；

采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65N·

m时，不得发生破坏。

模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。

二、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算

荷载首先作用在板底模板上，按照"

底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"

的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

其中，取与底模方木平行的方向为纵向。

（一）板底模板的强度和刚度验算

模板按三跨连续梁计算，如图所示:

（1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载。

此时，

模板的截面抵抗矩为：

w＝1000×

182/6=5.40×

104mm3；

1、模板自重标准值：

x1＝0.3×

1=0.1kN/m；

2、新浇板混凝土自重标准值：

x2＝0.1×

24×

1=2.4kN/m；

3、梁板中钢筋自重标准值：

x3＝0.1×

1.1×

1=0.11kN/m；

4、施工人员及设备活荷载标准值：

x4＝1×

1=1kN/m；

5、振捣混凝土时产生的荷载标准值：

x5＝2×

1=2kN/m。

以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：

g1=（x1+x2+x3）×

1.35=（0.3+2.4+0.11）×

1.35=3.79kN/m；

q1=（x4+x5）×

1.4=（1+2）×

1.4=4.2kN/m；

对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。

跨中最大弯矩计算简图

跨中最大弯矩计算公式如下:

M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×

3.79×

0.32+0.1×

4.2×

0.32=0.065kN·

m

支座最大弯矩计算简图

支座最大弯矩计算公式如下：

M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×

0.32-0.117×

0.32=-0.078kN·

m；

经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。

Mmax=0.078kN·

（2）底模抗弯强度验算

取Max（M1max，M2max）进行底模抗弯验算，即

σ=0.078×

106/（5.40×

104）=1.45N/mm2

底模面板的受弯强度计算值σ=1.45N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求。

（3）底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×

0.3+0.617×

0.3=1.46kN；

按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算：

τ=3×

1460/（2×

1000×

18）=0.122N/mm2；

所以，底模的抗剪强度τ=0.122N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。

（4）底模挠度验算

模板弹性模量E=6000N/mm2；

模板惯性矩I=1000×

183/12=4.86×

105mm4；

根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算：

ν=0.159mm；

底模面板的挠度计算值ν=0.159mm小于挠度设计值[v]=Min（300/150，10）mm，满足要求。

（二）板底模板的强度和刚度验算

按三跨连续梁计算

（1）荷载计算

模板自重标准值：

x1=0.3×

0.3=0.09kN/m；

新浇混凝土自重标准值：

x2=0.4×

0.3=9.6kN/m；

梁板中钢筋自重标准值：

x3=0.4×

0.3=0.132kN/m；

施工人员及设备活荷载标准值：

x4=1×

0.3=0.3kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：

x5=2×

0.3=0.6kN/m；

g2=（x1+x2+x3）×

1.35=（0.09+9.6+0.05）×

1.35=9.82kN/m；

q2=（x4+x5）×

1.4=（0.3+0.6）×

1.4=1.26kN/m；

支座最大弯矩计算公式如下:

Mmax=-0.1×

g2×

la2-0.117×

q2×

la2=-0.1×

9.82×

12-0.117×

1.26×

12=-1.13kN·

（2）方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩W=bh2/6=40×

802/6+50×

802/6=10.7×

104mm3；

σ=1.13×

106/（10.7×

104）=10.56N/mm2；

底模方木的受弯强度计算值σ=10.56N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2，满足要求。

（3）底模方木抗剪强度计算

荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×

1+0.617×

1=6.66kN；

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：

τ=0.832N/mm2；

所以，底模方木的抗剪强度τ=0.832N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。

（4）底模方木挠度验算

方木弹性模量E=9000N/mm2；

方木惯性矩I=40×

803/12=1.707×

106mm4；

根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：

ν=0.521×

（x1+x2+x3）×

la4/（100×

E×

I）+0.192×

（x4+x5）×

I）=0.924mm；

底模方木的挠度计算值ν=0.924mm小于挠度设计值[v]=Min（1000/150，10）mm，满足要求。

（三）托梁材料计算

根据JGJ130－2001，板底托梁按二跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。

材料自重：

0.0384kN/m；

（材料自重，近似取钢管的自重，此时，偏于保守）

方木所传集中荷载：

取

（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即

p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×

1+1.2×

1=12.31kN；

按叠加原理简化计算，钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。

（2）强度与刚度验算

托梁计算简图、内力图、变形图如下：

托梁采用：

木方:

40×

80mm；

W=42.667×

103mm3；

I=170.667×

104mm4；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·

m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

中间支座的最大支座力Rmax=12.31kN；

钢管的最大应力计算值σ=1.122×

106/42.667×

103=26.307N/mm2；

钢管的最大挠度νmax=4.692mm；

支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值σ=26.307N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度计算值ν=4.692小于最大允许挠度[v]=min（1000/150,10）mm,满足要求!

（四）立杆稳定性验算

立杆计算简图

1、不组合风荷载时，立杆稳定性计算

（1）立杆荷载。

根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算：

N=1.35∑NGK+1.4∑NQK

其中NGK为模板及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。

将其分成模板（通过顶托）传来的荷载和下部钢管自重两部分，分别计算后相加而得。

模板所传荷载就是顶部可调托座传力，根据3.1.4节，此值为F1=12.31kN。

除此之外，根据《规程》条文说明4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。

故支架自重部分荷载可取为

F2=0.15×

5.5=0.825kN；

立杆受压荷载总设计值为：

Nut=F1+F2×

1.35=12.31+0.825×

1.35=13.135kN；

其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数，F1因为已经是设计值，不再乘分项系数。

（2）立杆稳定性验算。

按下式验算

φ--轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比λ按《规程》附录C采用；

A--立杆的截面面积，取4.89×

102mm2；

KH--高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按《规程》5.3.4采用；

计算长度l0按下式计算的结果取大值：

l0=h+2a=1.5+2×

0.1=1.7m；

l0=kμh=1.167×

1.539×

1.5=2.69m；

式中：

h-支架立杆的步距，取1.5m；

a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取0.1m；

μ--模板支架等效计算长度系数，参照《规程》附表D－1,取1.539；

k--计算长度附加系数，按《规程》附表D－2取值为1.167；

故l0取2.155m；

λ=l0/i=2.155×

103/15.8=136；

查《规程》附录C得φ=0.243；

KH=1；

σ=1.05×

N/（φAKH）=1.05×

13.135×

103/（0.243×

4.89×

102×

1）=112.168N/mm2；

立杆的受压强度计算值σ=112.168N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求。

2、组合风荷载时，立杆稳定性计算

根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。

由前面的计算可知:

Nut＝13.135kN；

风荷载标准值按下式计算：

Wk=0.7μzμsWo=0.7×

0.74×

0.273×

0.45=0.064kN/m2；

其中w0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

w0=0.45kN/m2；

μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.273；

Mw=0.85×

1.4×

Mwk=0.85×

Wk×

la×

h2/10=0.85×

0.064×

1×

1.52/10=0.017kN·

（2）立杆稳定性验算

N/（φAKH）+Mw/W=1.05×

103/（0.243×

1）+0.017×

106/（5.08×

103）=115.515N/mm2；

立杆的受压强度计算值σ=115.515N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求。

（五）立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×

kc=120×

1=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=1.05N/A=1.05×

13.135/0.25=55.167kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=13.135kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=55.167kPa≤fg=120kPa。

地基承载力满足要求！

（六）拆模时间计算

参考《建筑施工安全手册》（杜荣军主编，中国建筑工业出版社出版社出版），各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。

1、支架所受各类荷载的取值：

附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为：

N板i＝1.35×

0.1×

（24+1.1）＝3.39kN；

模板自重为：

N模i＝1.35×

0.3×

1＝0.405kN；

支架自重为：

N支gi＝1.35×

0.15×

2.8＝0.567kN；

混凝土浇筑施工荷载为：

N浇i＝1.4×

（1+2）×

1＝4.2kN；

楼盖总的设计荷载为：

NQ=1.4×

2.5×

1+3.39＝6.89kN；

2、浇筑层的荷载计算（设当前浇筑层为第i层）：

浇筑层荷载强度达到0.000/14.300×

100％=0％设计强度，

N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=3.39+0.405+0.567+4.2＝8.562kN；

3、下一层立杆的荷载计算：

下一层荷载强度达到10.000/14.300×

100％=69.93％设计强度，

N支i-1＝N支i+N模i+N支gi+αN板i=8.562+0.405+0.567+1×

3.39＝12.924kN；

其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝1。

4、下二层立杆的荷载计算：

下二层荷载强度达到15.000/14.300×

100％=104.895％设计强度，

N支i-2＝N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=12.924+0.567+0.15×

3.39-6.89＝7.11kN；

其中，α为楼盖荷载计入比例，α＝0.15。

0.4N支i-2<

NQ,下三层的模板支架可以试拆除。

拆除后下二层的立杆荷载由下三层的楼盖分担60％，分担后的下三层楼盖承担的荷载为0.6N支i-2<

NQ，可以拆除。