六、支撑架立杆荷载标准值(轴力)计算
作用于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=×=;
2)方木的自重(kN):
NG2=××=;
3)堆放荷载(kN):
NG3=2××=;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=kN;
(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=50××=kN;
(3)立杆的轴向压力设计值计算公式
N=+=×+×=;
七、立杆的稳定性验算
支撑系统立杆稳定性荷载计算单元
立杆的稳定性计算公式:
组合风荷载:
σ=N/(φA)≤[f]
其中N---立杆的轴心压力设计值(kN):
N=kN;
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=cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=cm3;
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);
KH----高度调整系数:
KH=1;
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
l01=kμ1(hd+2a)
(1)
l02=kμ2h
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为;
μ----计算长度系数,参照《扣件式规范》表;μ1=;μ2=
a---立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=m;
(1)长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1××(1500+2×200)=
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1××1500=
λ=l0/i==≤[λ]=210
长细比满足要求!
(2)立柱稳定性验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=××(1500+2×200)=
λ1=l01/i==,查表得,φ1=
f=N/(φA)=[×++24)×+×1,×++24)×+××1]×××1000/×424)=×1000/=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=××1500=
λ2=l02/i==,查表得,φ2=
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=××1500=
λ2=l02/i==,查表得,φ2=
f=N/(φA)=[×++24)×+×1,×++24)×+××1]×××1000/×424)=×1000/=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、可调托座验算
可调托座承载力容许值[N](kN)=30
按上节计算可知,可调托座受力N=≤[N]=30kN
满足要求!
九、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:
fg=fgk×kc=320kPa
其中,地基承载力标准值:
fgk=320kPa
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=
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=kN
基础底面面积:
A=×=m2
p=≤fg=320kPa地基承载力满足要求!
综上所述:
该支撑架体满足相关要求。
第六章地下室顶板承载计算
一、车库顶板行车荷载
1、吊车、砂车、混凝土罐车作用下楼面等效均布活荷载的确定
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录:
连续梁板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。
但计算内力时,仍应按连续考虑。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录:
单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载qe=8Mmax/bL2式中:
L——板的跨度,考虑车型状况,出于安全考虑,取车轮外边各1000mm;
b——板上荷载的有效分布宽度;
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。
按罐车后车轮作用在跨中考虑,后轮均作用在一个共同的平面上,轮胎着地尺寸为×,后车轮作用单侧荷载取25T,前车轮作用荷载不计,(偏安全考虑):
2、计算
1)选重量最大的罐车进行计算:
罐车总重约(车和货)500KN即50吨考虑。
2)根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012附录条,局部荷载的有效分布宽度按公式计算有效载荷面积:
(1)bcy=bty+2S+h
=+×0+(车轮宽bty选600mm,板厚160mm,无垫层S不计)=
(2)当bcx≥bcy,bcy≤,bcx≤L时;
b=bcy+
=+×(次梁间距L为)=
(3)有效载荷面积
s=b×L
=×=
3)局部荷载分布的压强
(车货总重500KN)/(4个车轮)/(有效面积)=m2
2、验算
车库顶板行车验算:
(500KN车重荷载m2)<(顶板可承受荷载KN/m2),符合顶板承载要求。
二、钢筋堆场的堆载验算
1、圆盘一级钢堆载验算
1)每盘的重量计算得:
约25KN
2)平放时的底面积(圆盘钢底部垫废模板):
×(圆盘直径2)×2=
3)地下室顶板受到的压力:
25/2=KN/m2
4)验算
(圆盘一级荷载为m2)<(顶板可承受荷载m2),符合顶板承载要求。
2、直条二、三级钢筋堆载验算
1)每捆的重量计算得:
约25KN/捆
2)一扎钢筋每米的重量为:
25/9=KN/M
3)工字钢架放置
为保证结构安全,将钢筋堆放架设置在车库顶板次梁位置上,间隔同次梁,米(次梁尺寸为250×800mm),
4)现假设平均每格堆放2扎钢筋,每一格架子底梁受到重量为:
×2×=M<M
满足要求!
三、钢管堆载验算
1、计算
1)算钢管理论重量得Ф48×钢管每米自重:
M
2)堆载面分布中得出1M宽1M高空间内可堆放约550根钢管,1M长1M宽的地方堆载1M高钢管,其重量为:
(M)×(550根)=M2
2、验算
(高钢管荷载为KN/M2)<(顶板可承受荷载22KN/m2),符合顶板承载要求。
四、方木、板堆载验算
1、计算
1)查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中得方木、板自重:
(4KN/m3)
2)每平方受力:
(4KN/m3)×(1m)=4KN/m2
3)方木可堆载高度:
(22KN/m2)/(4KN/m2)=
2、验算
1)根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m;
2)(要求堆载高度2m)<(可堆载高度),符合顶板承载要求。
五、后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带,其中后浇带按最宽进行1000mm,故需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
后浇带铺设工字钢大样图
选重量最大的运输货车进行计算:
货车总重约(车和货)400KN;假设车轮只压在一条工字钢上(荷载全部作用在一条工字钢上),现对16#工字钢承载力进行计算:
1、构件参数:
抗震调整系数RE:
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
腹板厚度:
tw=mm
毛截面面积:
A=
截面惯性矩:
Ix=
半截面面积矩:
Sx=
回转半径:
ix=;iy=
截面模量:
Wx=;Wy=
截面模量折减系数:
净截面模量:
Wnx=;Wny=
受压翼缘自由长度:
l1=
截面塑性发展系数:
x=;y=
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为,根据表f=mm2,fv=mm2
根据GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=mm2
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
Mx1=×f×Wnx×x=×××103×10-6×=·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
Vmax=
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴)
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘,查表,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的b为
b>,根据式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴):
Mx2=×f×b×Wx/1000.=×××/1000.=kN·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为
每个车轮带给工字钢的荷载为:
400/4=100KN<
符合工字钢承载要求!
车辆可以安全通过。
为了保证后浇带的安全通过,在后浇带底部做采用钢管架顶撑。
同时在后浇带顶部铺设道板。
保证车库的安全通过。
6、人货梯承载力验算
(一)SC施工升降机概述
本工地主要技术参数如下:
名称
施工升降机
生产厂家
广州市京龙工程机械有限公司
型号
SC200/200TD
运行速度
36m/min
出厂日期
2014年9月
最大起升高度
150m
额定载重量
2×2000Kg
额定功率(KW)
2×3×11
吊笼尺寸(内空)
××
吊笼自重(含传动机构)
2×2200Kg
外笼自重
1480Kg
标准节尺寸
650×650×1508mm
标准节用量
40节
电缆导向装置
电缆小车
标准节/每节自重
φ:
150Kg
防坠安全器型号
附墙架类型
Ⅱ型
附墙间距
导轨架与建筑物距离
m
总自重
约22500Kg
基础地面承载
≥
预计安装高度
60m
(二)加固方法及施工注意事项
根据现场实际情况,采用落地式满堂钢管脚手架对顶板进行加固,
满堂钢管脚手架搭设参数为:
为使得将荷载分散到负一层底板,在堆放区域搭设满堂架,钢管纵横向均为900㎜,步距。
满堂架设置垂直剪刀撑,纵横向间距不大于6M。
立杆底部通长垫50×100方木。
在施用过程中,要严格按照方案限载要求堆放,不可局部集中堆放,防止集中荷载破坏,在过程中要定期监控,看是否存在局部沉降,若出现应立即采取加固措施。
(三)回顶计算书
参数信息
1.基本参数
立柱横向间距或排距l(m),脚手架步距h(m):
;
立杆纵向间距(m),脚手架搭设高度H(m):
;
钢管类型(mm):
Φ48×(考虑材料壁厚有下差),轮扣件连接方式。
Φ48×轮扣式钢管支架性能
外径
mm
壁厚
mm
截面积
cm2
惯性距
cm4
抵抗距
cm3
回旋半径cm
48
2.荷载参数
总自重G计算:
G=吊笼重量+外笼重量+导轨架总重量+对重重量+基础楼板重量(Kg)
立杆恒荷P计算:
(考虑动载、自重误差及风载对基础的影响,取系数n=2)
P=G×n(Kg)
∵1Kg=kN
∴P=G×2×
=G×kN
例:
SC200/200TD型升降机,高度为120米,Ⅱ型附墙架。
(下面重量参见《施工升降机主要技术参数表》)
吊笼重(双笼):
2×2200Kg、外笼重:
1480Kg
导轨架重:
66×150Kg(标准节每节150Kg,总共66节)
载重重(活荷):
2×2000Kg
基础楼板重量:
25×××(+)=192Kg
注:
1、吊笼重已包括传动机构的重量。
2、附墙架等其它配件重量忽略不计。
总自重G=2×2200+1480+150×66+192
=15972Kg
P=G×
=15972×
=N
施工均布荷载标准值(kN/m2):
*=;
施工活荷载最大值(kN/m2):
4000×*=4..78。
荷载通过立杆上的可调顶托直接传递到立杆上。
此时支撑架立杆为轴心受压构件,按《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》计算立杆的承载能力。
顶板稳定性计算
1、立杆荷载标准值(轴力)计算
作用于支撑架的荷载包括静荷载、活荷载。
(1)静荷载标准值包括以下内容:
①脚手架的自重(kN):
NG1=×=kN;
②方木自重(kN):
NG3=××=kN;
③恒荷载(kN):
NG4=××=;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG3+NG4=kN;
(2)活荷载
经计算得到,活荷载标准值NQ=kN;
(3)因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=G+=×+×=kN;
2、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=kN;
φ----轴心受压立杆的稳定系数,按长细比查附表C得;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=cm2;
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=N/mm2;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=;
L0----计算长度(m).
立杆的计算长度L0=m
L0/i=1500/=
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=;
钢管立杆受压应力计算值;
σ=21910/(×)=N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=N/mm2,满足要求!
第七章支撑架搭设及拆除
一、搭设范围
按现场施工通道和材料堆放的需要,在地下室顶板上设置车道、钢筋原材、砖、砂石等材料和钢筋、木工制作房、半成品堆场放部位;(加固区域详见施工平面布置图)。
二、工艺流程
铺底部垫木→逐根树立立杆并随即与第一步横杆扣紧→装第一步小横杆并与立杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二小小横杆→第三、四小大横杆和小横杆→加设剪刀撑。
三、构造要求
1、杆件与扣件
(1)扣件规格必须与钢管外径相同。
在主节点处固定横向平杆、纵向平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
对接扣件开口朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
立杆上下交叉使用顶托抵紧上部梁板。
(2)杆件之间的斜交节点采用旋转扣件。
对于平杆、立杆、斜杆交汇的节点,其旋转扣件轴心距平立杆交汇点应≤150mm。
(3)杆件接长采用对接扣件。
立杆的对接,错开布置,相邻立杆接头不得在同步内,错开距离≥500mm,立杆接头与中心接点之间不大于600mm。
2、搭设要求
(1)脚手架构架
所有立杆纵距,立杆排距均为900mm×900mm;立杆步距为1500mm,实际搭设时根据搭设高度进行选择。
地面200mm高为第一道横杆(扫地杆)。
(2)纵横向水平杆
纵横向水平杆设置在立杆内侧,应