钢构吊装满堂脚手架支撑体系专项施工计算书.docx

1、钢构吊装满堂脚手架支撑体系专项施工计算书一、工程简介1.1工程概况本工程采用钢筋混凝土框架结构，其顶层为穹顶网壳钢结构，结构投影为圆形，分为上下两层。主体下层直径43.2米，高度14米，上层直径6米，高度2.8米，钢结构高度16.8米。施工需搭设脚手架施工平台，脚手架高度23.5米，长度宽度为15米，需承受10t的结构荷载（中间环梁，小圆钢结构及侧方圆弧梁）。根据现场情况及上部荷载大小，拟采用扣件式满堂脚手架施工方案。1.2施工平面布置图二、满堂支撑架计算书 计算依据： 1、建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-2016 2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011

2、3、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-2016 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 5、建筑结构荷载规范GB50009-2012 6、钢结构设计标准GB50017-2017 2.1架体参数脚手架安全等级I级结构重要性系数01.1满堂支撑架的宽度B(m)15满堂支撑架的长度L(m)15满堂支撑架的高度H(m)24脚手架钢管类型48.33.6立杆布置形式单立杆纵横向水平杆步距h(m)1.5立杆纵距la(m)1.2立杆横距lb(m)1.2立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置满足规范要求 2.2荷载参数每米钢管自重g1k(kN/m)0.04脚手板类型木脚手

3、板脚手板自重标准值g2k(kN/m2)0.35栏杆、挡脚板类型栏杆、木脚手板挡板挡脚板自重标准值g3k(kN/m)0.17密目式安全立网自重标准值g4k(kN/m2)0.1每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.167材料堆放荷载g5k(kN/m2)1施工均布荷载qk(kN/m2)3平台上的集中力F1(kN)2支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm(mm)1200 风荷载参数：风荷载标准值k(kN/m2)基本风压0(kN/m2)省份内蒙古0.55k=0zst=0.07地区通辽市风荷载高度变化系数z地面粗糙度B类(城市郊区)1模板支架顶部离建筑物地面高度(m)10风荷载体型系数s单榀模板支架st0.

4、127整体模板支架stw1.51fk=0zstw=0.831竖向封闭栏杆s1mk=0zs=0.552.3设计简图 搭设示意图：平面图侧立面图 2.4板底纵向支撑次梁验算次梁增加根数n42材质及类型钢管截面类型(mm)48.33.6次梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205次梁截面惯性矩I(cm4)12.71次梁抗剪强度设计值(N/mm2)125次梁截面抵抗矩W(cm3)5.26次梁弹性模量E(N/mm2)206000次梁自重标准值Nc(kN/m)0.04次梁验算方式三等跨连续梁 G1k=Nc=0.04kN/m； G2k= g2klb/(n4+1)= 0.351.2/(2+1)=0.14kN/m；

5、 G3k= g5klb/(n4+1)= 11.2/(2+1)=0.4kN/m； Q1k= qklb/(n4+1)= 31.2/(2+1)=1.2kN/m； 1、强度验算 板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。 满堂支撑架平台上无集中力 q=0max1.2(G1k+G2k+ G3k)+1.4Q1k,1.35(G1k+G2k+ G3k)+1.40.7Q1k=1.1max1.2(0.04+0.14+0.4)+ 1.41.2,1.35(0.04+0.14+0.4)+1.40.71.2=2.614kN/m q1=01.2(G1k+G2k+ G3k)= 1.11.2(0.04+0.14+0.4)

6、=0.766kN/m q2=01.4Q1k= 1.11.41.2=1.848 kN/m 计算简图 Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.1000.7661.22+0.1171.8481.22=0.422kNm Rmax=1.100q1l+1.200q2l=1.1000.7661.2+1.2001.8481.2=3.672kN Vmax=0.6q1la +0.617q2la =0.60.7661.2+0.6171.8481.21.919kN max2Vmax/A=21.9191000/506=7.585N/mm2=125N/mm2 满足要求！ =Mmax/W=0.422106/(

7、5.26103)=80.228N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算 q2=1.11.4F1=1.11.42=3.08kN 计算简图 弯矩图(kNm) Mmax=1.022kNm =Mmax/W=1.022106/(5.26103)=194.297N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 剪力图(kN) Rmaxf=5.683kN Vmaxf=3.73kN max2Vmax/A=23.731000/506=14.743N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 q1=G1k+G2k+G3k=0.04+0.14+0.4=0.58kN/m R

8、max=1.100q1l=1.1000.581.2=0.766kN max=0.677q1l4/(100EI)=0.6770.58(1.2103)4/(1002.0610512.71104)=0.311 mmmin1200/150，10=8mm 满足要求！ 2.5横向主梁验算材质及类型钢管截面类型(mm)48.33.6主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁截面惯性矩I(cm4)12.71主梁抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁截面抵抗矩W(cm3)5.26主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁自重标准值Nz(kN/m)0.04主梁验算方式三等跨连续梁 横向支撑钢管按照均布荷载和集

9、中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。 满堂支撑架平台上无集中力 q=1.11.35 Nz=1.11.35 0.04=0.059kN/m q=Nz=0.04kN/m p=Rmax/2=3.672/2=1.836kN p=Rmax/2=0.766/2=0.383kN 计算简图 弯矩图(kNm) Mmax=0.596kNm =Mmax/W=0.596106/(5.26103)=113.308N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 剪力图(kN) Rmaxf=4.239kN Vmaxf=2.368kN max2Vmax/A=22.3681000/506=9.36N

10、/mm2=125N/mm2 满足要求！ 变形图(mm) max=0.505 mmmin1200/150，10=8mm 满足要求！ 满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算 q=1.11.35 Nz=1.11.35 0.04=0.059kN/m p=Rmax/2=3.672/2=1.836kN p2=Rmaxf/2=5.683/2=2.841kN 计算简图 弯矩图(kNm) Mmax=0.781kNm =Mmax/W=0.781106/(5.26103)=148.479N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 剪力图(kN) Rmaxf=5.014kN Vmaxf=2.782kN max2Vmax

11、/A=22.7821000/506=10.996N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 2.6可调托座验算可调托座内主梁根数2可调托座承载力容许值NkN30 按上节计算可知，可调托座受力 N=2Rmax+F1=24.239+2=10.478kNN30kN 满足要求！ 2.7立杆的稳定性验算钢管类型48.33.6立柱截面面积A(mm2)506立柱截面回转半径i(mm)15.9立柱截面抵抗矩W(cm3)5.26抗压强度设计值f(N/mm2)205次梁增加根数n42立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置类型满足规范要求每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.167 立

12、杆底部荷载：NG1=gkH+lan4Nc+lbNz=0.16724+1.220.04+1.20.04=4.152kN NG2=g2klalb=0.351.21.2=0.504kN l=maxla,lb=max1.2,1.2=1.2m NG3=g3kl=0.171.2=0.204kN NG4=g4kl=0.11.2=0.12kN NG5=g5klalb=11.21.2=1.44kN NQ1=qklalb=31.21.2=4.32kN NQ4=F1=2kN 支撑脚手架风线荷载标准值qwk=lafk=1.20.831=0.997kN/m 风荷载作用在作业层栏杆上产生的水平力标准值Fwk= laHmm

13、k=1.21.20.55=0.792 kN 支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.52420.997+240.792=306.202kN.m 立杆考虑风荷载造成的立杆附加轴力Nwtk，计算如下： Nwtk=6nMok /(n+1)(n+2)B=613306.202/(13+1) (13+2) 15=7.582kN 不考虑立杆附加轴力时： Nd1=0max1.2(NG1+NG2+NG3+NG4+NG5)+1.4(NQ1+0.7 NQ4),1.35(NG1+NG2+NG3+NG4+NG5)+0.71.4(NQ1+NQ4)=1.1max1.2

14、(4.152+0.504+0.204+0.12+1.44)+ 1.4(4.32+0.72),1.35(4.152+0.504+0.204+0.12+1.44)+0.71.4(4.32+2)=17.283kN 考虑立杆附加轴力时： Nd2= Nd1+ 1.11.40.6Nwtk=17.283+1.11.40.67.582=24.289kN 1、长细比验算 l0=h+2a=1500+2200=1900mm =l0/i=1900/15.9=119.497=210 满足要求！ 2、立柱稳定性验算 查表得，0.458 考虑风荷载 根据规范GB51210-2016第6.2.106.2.13条文说明，立杆产

15、生的最大附加轴力与最大弯曲应力不发生在同一位置，可视为不同时出现在所选择的计算单元内，因此，风荷载组合计算时，分别进行组合计算。 架体背风面，考虑立杆附加轴力，不考虑风荷载造成的弯曲应力： =Nd2/（A）=24.289103/(0.458506)=104.808 N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 架体迎风面，不考虑立杆附加轴力，考虑风荷载造成的弯曲应力： Mwd=0wQMwk=0wQ(2wklah2)=1.10.6 1.4(10.071.21.52/10)=0.017kNm =Nd1/(A)+Mwd/W=17.283103/(0.458506)+0.017106/5260=77.8

16、98N/mm2=205N/mm2 满足要求！ 2.8抗倾覆验算 参考规范GB51210-2016 第6.2.17条： B2la(gk1+ gk2)+2Gjkbj 30Mok gk1均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2 gk2均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2 Gjk支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN bj 支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m B2la(gk1+ gk2)+2Gjkbj =B2laqH/(lalb)+ lan4Nc+lbNz+g2k+ g5k+ 2F1B/2=1521.20.16724/(1.21.2)+1.220.0

17、4+1.20.04+0.35+1+2215/2=1184.88kN.m30Mok =31.1306.202=1010.465kN.m 满足要求！ 2.9立杆支承面承载力验算脚手架放置位置混凝土楼板上混凝土板厚度h(mm)100砼设计强度等级C15立杆底座面积A(m2)0.02 1、抗冲切验算 楼板抗冲切承载力： h=1，ft=0.91N/mm2，pc.m=1N/mm2，=0.4+1.2/s=0.4+1.2/2=1，ho=100-15=85mm，m=4(a+ho)=4(141.42+85)=905.69mm Fl=(0.7hft+0.15pc.m)mh0=(0.710.91103+0.151031)10.740.085=49.502kNN=24.289kN 满足要求！ 1、局部受压承载力验算 楼板局部受压承载力： =0.75，l=(Ab/Al)0.5=0.414，fcc=0.857.20=6.120N/mm2 Fl=lfccA=0.750.4146.1201030.02=38.025kNN=24.289kN 满足要求！