落地卸料平台计算书.docx
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落地卸料平台计算书
钢管落地卸料平台计算书
祈福沙湾地块AC区商住综合楼工程;属于剪力墙结构;地上11层;地下0层;建筑高度:
44.90m;标准层层高:
3.00m;总建筑面积:
35322.00平方米;总工期:
0天;施工单位:
广州振中建设有限公司。
本工程由祈福房产有限公司投资建设,广州市番禺建筑设计院设计,地质勘察,监理,广州振中建设有限公司组织施工;由谢水来担任项目经理,罗祝军担任技术负责人。
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。
一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):
1.00,立杆步距h(m):
1.50;
立杆纵向间距lb(m):
1.00,平台支架计算高度H(m):
35.00;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):
0.10,平台底钢管间距离(mm):
300.00;
钢管类型(mm):
Φ48×3.5,扣件连接方式:
双扣件,取扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.300;
栏杆自重(kN/m):
0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):
4.000;
施工均布荷载(kN/m2):
2.000;
3.地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值(kpa):
85.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
1.00。
二、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算:
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m):
q11=0.15+0.3×0.3=0.24kN/m;
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12=4×0.3=1.2kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1=2×0.3=0.6kN/m
2.强度验算:
依照《规范》5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和;
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
均布恒载:
q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.24+1.2×1.2=1.728kN/m;
均布活载:
q2=1.4×0.6=0.84kN/m;
最大弯距Mmax=0.1×1.728×12+0.117×0.84×12=0.271kN.m;
最大支座力N=1.1×1.728×1+1.2×0.84×1=2.909kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.271×106/(5080)=53.362N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
纵向钢管的计算应力53.362N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
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:
均布恒载:
q=q11+q12=1.44kN/m;
均布活载:
p=0.6kN/m;
V=(0.677×1.44+0.990×0.6)×10004/(100×2.06×105×121900)=0.625mm;
纵向钢管的最大挠度为0.625mm小于纵向钢管的最大容许挠度1000/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算:
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取板底纵向支撑钢管传递力,P=2.909kN;
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)
最大弯矩Mmax=0.979kN.m;
最大变形Vmax=2.503mm;
最大支座力Qmax=10.579kN;
最大应力σ=192.752N/mm2;
横向钢管的计算应力192.752N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.503mm小于支撑钢管的最大容许挠度1000/150与10mm,满足要求!
四、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16.00kN,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12.80kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.579kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
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(kN):
NG1=0.129×35=4.518kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.15×1=0.15kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×1×1=0.3kN;
(4)堆放荷载(kN):
NG4=4×1×1=4kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.968kN;
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=2×1×1=2kN;
3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.968+1.4×2=13.562kN;
六、立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=13.562kN;
φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1μh
(1)
l0=h+2a
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.167;
μ----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ=1.7;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.7×1.5=2.976m;
L0/i=2975.85/15.8=188;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;
钢管立杆受压应力计算值;σ=13562.2/(0.203×489)=136.623N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=136.623N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
公式
(2)的计算结果:
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;
钢管立杆受压应力计算值;σ=13562.2/(0.53×489)=52.329N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=52.329N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,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
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,按照表2取值1.102;
公式(3)的计算结果:
L0/i=2186.258/15.8=138;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.357;
钢管立杆受压应力计算值;σ=13562.2/(0.357×489)=77.688N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=77.688N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,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,否则容易存在安全隐患。
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》
七、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=85kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=85kpa;
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=N/A=54.25kpa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=13.56kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=54.25≤fg=85kpa。
地基承载力满足要求!