钢管三角悬挑支撑架方案.docx

1、钢管三角悬挑支撑架方案钢管三角悬挑支撑架方案 小区工程屋面挑檐钢管三角支撑架案 一、工程概况：本工程位于 ，本工程地下一层，地上 17 层，由 13幢 17层高层住宅及 6 幢3 层住宅组成；13 幢高层采用框架剪力墙构造，采用钻灌注桩根底；6幢 3层住宅，框架构造，采用预应力桩根底；拟建场地设地下室一层，基坑开挖深度约 3m。总建筑面积：88398平米；总工期：720 天。0.000相对于黄海标高 8.200 室外高差 100mm,建筑物高度(室外地面至主要屋面板的板顶):49.95m。建筑抗震设防类别为丙类,建筑构造平安等级为二级,所在地区的抗震设防烈度为六度,剪力墙抗震等级为四级。本工程

2、砌体施工质量控制等级为 B级。本工程构造设计正常使用年限为 50年。本工程标准层高 2.9m，共 17 层，屋面挑檐檐口高 49.850m,挑檐跨度 1.0m从轴线至最外悬挑距离，如图 1所示。图 1 屋面挑檐剖面图 图 2 屋面挑檐支撑体系的受力 二、案确定 根据工程情况，如采用槽钢悬挑架作支撑，造价高，不经济，经反复论证，决定采用 48钢管三角悬挑支撑架作为屋面挑檐的支撑体系。为防止斜撑角度太大，斜撑设置在 16层、17 层。17层设置垂直支撑。每榀三角形悬挑架纵向间距 1.2m，上口垂直支撑横向间距 0.8m。三、技术要求 1、14层，15 层楼梁板混凝土浇筑时，必须沿建筑四构造梁预埋

3、48钢管，钢管埋深 20cm，上部 30cm，并要求 14 层，15层预埋位置上下对应。2、脚手架的纵横扫地杆及大横杆与悬挑架水平杆相连。所有水平杆均采用旋转扣件连接，不得采用对接扣件。所有扣件使用前必须进展检查，不得采用有裂纹、滑扣等缺陷的扣件；扣件必须拧紧，不脱扣。3、搭设必须格按照案要求进展，钢管间距、角度必须符合设计计算要求。4)、在 17层设置一排斜撑杆，起到卸荷作用，减轻 16层斜撑系统荷载，以增大整体支撑系统的稳定性，5、遇边柱墙时，设置钢管抱箍，与悬挑架连接。6、16层楼面标高处外架满铺脚手板，17 层钢管悬挑平台满铺脚手片，悬挑架外侧立面满挂密目网，水平向挂水平兜网。四、混凝

4、土浇筑的考前须知 1浇筑屋面梁板混凝土时应采用先里后外的顺序进展。2混凝土卸料时，不宜堆放在挑檐处，应在框架边梁的侧卸料，然后采用人工铲料到挑檐处，防止荷载集中，分布不均匀。3操作人员不得在悬挑部位集中作业，尽量减少人员在悬挑部位作业。4混凝土浇筑过程中需有专人看护支撑体系，时刻关注支撑体系的变化情况。五、悬挑架受力计算 1、计算模型的建立 挑檐板厚 100mm,梁截面 300mm 500mm。根据钢管三角支撑架的受力情况，建立如图 3的计算模型假定为一次超静定构造，按照建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规及建筑构造荷载规，施工荷载按 2kN/m2 计，先计算 P1、P2；再依据力法及图乘法求得

5、其他杆件受力；最后根据计算的力进展水平杆及斜支撑杆的受弯、受压验算按照图 3简图进展计算。图 3 悬挑架各构件的受力 2、计算书 1求 P1、P2值 300X500mm梁模板扣件式计算书 一、工程属性 新浇混凝土梁名称 KL 新浇混凝土梁计算跨度(m)8 混凝土梁截面尺寸(mm mm)300 500 新浇混凝土构造层高(m)2.9 梁侧楼板厚度(mm)100 二、荷载设计 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板 0.1 面板及小梁 0.3 模板面板 0.5 模板及其支架 0.75 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24 钢筋自重标准值G3k(kN/m3)梁 1.5 板 1.1

6、施工人员及设备荷载标准值 Q1k 当计算支架立柱及其他支承构造构件时(kN/m2)1 振捣混凝土时产生的荷载标准值 Q2k(kN/m2)对水平面模板取值 2 风荷载标准值 k(kN/m2)根本风压0(kN/m2)0.3 非自定义:0.22 风压高度变化系数z 0.9 风荷载体型系数 s 0.8 三、模板体系设计 新浇混凝土梁支撑式 梁两侧有板，梁板立柱共用(A)梁跨度向立柱间距 la(mm)1200 梁两侧立柱间距 lb(mm)800 步距 h(mm)1500 新浇混凝土楼板立柱间距 la(mm)、lb(mm)1200、800 混凝土梁居梁两侧立柱中的位置 居中 梁左侧立柱距梁中心线距离(mm

7、)400 梁底增加立柱根数 0 梁底支撑小梁根数 3 每纵距附加梁底支撑主梁根数 2 梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)50 设计简图如下：平面图 立面图 四、面板验算 面板类型 覆面木胶合板 面板厚度(mm)15 面板抗弯强度设计值f(N/mm2)15 面板弹性模量E(N/mm2)10000 取单位宽度 1000mm，按二等跨连续梁计算，计算简图如下：Wbh2/6=1000 15 15/637500mm3，Ibh3/12=1000 15 15 15/12281250mm4 q10.9max1.2(G1k+(G2k+G3k)h)+1.4Q1k，1.35(G1k+(G2k+G3k)h)+1.4 0

8、.7Q1k b=0.9max1.2(0.1+(24+1.5)0.5)+1.4 2，1.35(0.1+(24+1.5)0.5)+1.4 0.7 2 117.38kN/m q1静0.9 1.35 G1k+(G2k+G3k)h b0.9 1.35 0.1+(24+1.5)0.5 115.61kN/m q1活0.9 1.4 0.7 Q2k b0.9 1.4 0.7 2 11.76kN/m q2(G1k+(G2k+G3k)h)b=0.1+(24+1.5)0.5 112.85kN/m 1、强度验算 Mmax0.125q1L20.125q1l20.125 17.38 0.0.05kN m Mmax/W0.0

9、5 106/375001.3N/mm2f15N/mm2 满足要求！2、挠度验算 max0.521qL4/(100EI)=0.521 12.85 1504/(100 10000 281250)0.012mml/400150/4000.38mm 满足要求！3、支座反力计算 设计值(承载能力极限状态)R1=R3=0.375 q1 静 l+0.437 q1活 l=0.375 15.61 0.15+0.437 1.76 0.150.99kN R2=1.25q1l=1.25 17.38 0.153.26kN 标准值(正常使用极限状态)R1=R3=0.375 q2l=0.375 12.85 0.150.72

10、kN R2=1.25q2l=1.25 12.85 0.152.41kN 五、小梁验算 小梁类型 木 小梁材料规格(mm)60 80 小梁抗弯强度设计值f(N/mm2)15.44 小梁抗剪强度设计值(N/mm2)1.78 小梁弹性模量 E(N/mm2)9350 小梁截面抵抗矩 W(cm3)64 小梁截面惯性矩 I(cm4)256 为简化计算，按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下列图：q1max0.99+0.9 1.35(0.3-0.1)0.3/2+0.5(0.5-0.1)+0.9max1.2(0.5+(24+1.1)0.1)+1.4 1，1.35(0.5+(24+1.1)0.1)+1.4 0.7

11、 1 max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2 1，3.26+0.9 1.35(0.3-0.1)0.3/2=3.29kN/m q2max0.72+(0.3-0.1)0.3/2+0.5(0.5-0.1)+(0.5+(24+1.1)0.1)max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2 1，2.41+(0.3-0.1)0.3/22.44kN/m 1、抗弯验算 Mmaxmax0.107q1l12，0.5q1l22max0.107 3.29 0.42，0.5 3.29 0.420.26kN m Mmax/W0.26 106/640004.12N/mm2f15.44N/

12、mm2 满足要求！2、抗剪验算 Vmaxmax0.607q1l1，q1l2max0.607 3.29 0.4，3.29 0.41.318kN max3Vmax/(2bh0)=3 1.318 1000/(2 60 80)0.41N/mm21.78N/mm2 满足要求！3、挠度验算 10.632q2l14/(100EI)0.632 2.44 4004/(100 9350 2560000)0.02mml/400400/4001mm 2q2l24/(8EI)2.44 4004/(8 9350 2560000)0.33mml/400400/4001mm 满足要求！4、支座反力计算 梁头处(即梁底支撑小梁

13、悬挑段根部)承载能力极限状态 Rmaxmax1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2max1.143 3.29 0.4，0.393 3.29 0.4+3.29 0.41.84kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为 R1R31.03kN，R21.84kN 正常使用极限状态 Rmaxmax1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2max1.143 2.44 0.4，0.393 2.44 0.4+2.44 0.41.36kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为 R1R30.87kN，R21.36kN 六、主梁验算 主梁类型 钢管 主梁材料规格(mm)483.2 主

14、梁弹性模量E(N/mm2)206000 主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205 主梁抗剪强度设计值(N/mm2)125 主梁截面惯性矩I(cm4)11.36 主梁截面抵抗矩W(cm3)4.73 主梁自重忽略不计，计算简图如下：1、抗弯验算 主梁弯矩图(kN m)Mmax/W0.623 106/4730131.81N/mm2f=205N/mm2 满足要求！2、抗剪验算 主梁剪力图(kN)Vmax1.95kN max2Vmax/A=2 1.95 1000/4508.67N/mm2125N/mm2 满足要求！3、挠度验算 主梁变形图(mm)max1.26mml/400800/4002mm 满足要求

15、！4、扣件抗滑计算 RmaxR1,R21.95kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！同理可知，左侧立柱扣件受力 R1.95kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！七、纵向水平钢管验算 钢管类型 483.5 钢管截面面积 A(mm2)489 钢管截面回转半径i(mm)15.8 钢管弹性模量E(N/mm2)206000 钢管截面惯性矩I(cm4)12.19 钢管截面抵抗矩W(cm3)5.08 钢管抗剪强度设计值(N/mm2)125 钢管抗压、弯强度设计值(N/mm2)215 计算简图如下：RmaxR1，R2=

16、1.95kN，RmaxR1，R21.55kN 1、抗弯验算 纵向水平钢管弯矩图(kN m)Mmax/W0.66 106/4730.83N/mm2f=205N/mm2 满足要求！2、抗剪验算 纵向水平钢管剪力图(kN)Vmax3.353kN max2Vmax/A=2 3.353 1000/45014.9N/mm2170N/mm2 满足要求！3、挠度验算 纵向水平钢管变形图(mm)max2.06mml/4001200/4003mm 满足要求！4、扣件计算 R6.55kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！同理可知，左侧立柱扣件受力 R6.55kN8kN

17、单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！八、立柱验算 立杆稳定性计算依据?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规?JGJ130-2011 剪刀撑设置 普通型 立杆顶部步距 hd(mm)1500 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度 a(mm)200 顶部立杆计算长度系数 1 1.386 非顶部立杆计算长度系数 2 1.755 钢管类型 483.2 立柱截面面积A(mm2)450 回转半径i(mm)15.9 立柱截面抵抗矩W(cm3)4.73 抗压强度设计值 f(N/mm2)205 长细比验算 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=11.386(1500+2200

18、)=2633.4mm 非顶部立杆段：l02=k2h=11.7551500=2632.5mm=l0/i=2633.4/15.9=165.62=210 长细比满足要求！1、风荷载计算 Mw0.921.4klah2/100.92 1.4 0.22 1.2 1.52/100.07kN m 2、稳定性计算 根据?建筑施工模板平安技术规?公式 5.2.5-14，荷载设计值 q1有所不同：1)面板验算 q10.9 1.2(0.1+(24+1.5)0.5)+0.9 1.4 2 116.15kN/m 2)小梁验算 q1max0.93+(0.3-0.1)0.3/2+0.9 1.2(0.5+(24+1.1)0.1)

19、+0.9 1.4 1 max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2 1，3.03+(0.3-0.1)0.3/2=3.06kN/m 同上四七计算过程，可得：R15.07kN，R25.07kN 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1.1151.386(1500+2200)=2936.241mm 1l01/i2936.241/15.9184.669，查表得，10.211 立柱最大受力 NwmaxR1+N 边 1，R2+N边 2+Mw/lbmax5.07+0.9 1.2(0.5+(24+1.1)0.1)+0.9 1.4 1(0.8+0.4-0.3/2)/2 1.2，5.07+0.9

20、 1.2(0.5+(24+1.1)0.1)+0.9 1.4 1(0.8+0.8-0.4-0.3/2)/2 1.2+0.07/0.87.92kN fN/(A)7.92 103/(0.21 450)83.37N/mm2f205N/mm2 满足要求！非顶部立杆段：l02=k2h=1.1151.7551500=2935.237mm 2l02/i2935.237/15.9184.606，查表得，20.211 立柱最大受力 NwmaxR1+N 边 1，R2+N 边 2+Mw/lbmax5.07+0.9 1.2(0.75+(24+1.1)0.1)+0.9 1.4 1(0.8+0.4-0.3/2)/2 1.2

21、，5.07+0.9 1.2(0.75+(24+1.1)0.1)+0.9 1.4 1(0.8+0.8-0.4-0.3/2)/2 1.2+0.07/0.88.09kN fN/(A)+Mw/W8086.07/(0.21 450)+0.07 106/473099.4N/mm2f205N/mm2 满足要求！200X300mm梁模板扣件式计算书 一、工程属性 新浇混凝土梁名称 KL 新浇混凝土梁计算跨度(m)8 混凝土梁截面尺寸(mm mm)200 300 新浇混凝土构造层高(m)2.9 梁侧楼板厚度(mm)100 二、荷载设计 模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板 0.1 面板及小梁 0.3

22、模板面板 0.5 模板及其支架 0.75 新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24 钢筋自重标准值G3k(kN/m3)梁 1.5 板 1.1 施工人员及设备荷载标准值 Q1k 当计算支架立柱及其他支承构造构件时(kN/m2)1 振捣混凝土时产生的荷载标准值 Q2k(kN/m2)对水平面模板取值 2 风荷载标准值 k(kN/m2)根本风压0(kN/m2)0.3 非自定义:0.22 风压高度变化系数z 0.9 风荷载体型系数 s 0.8 三、模板体系设计 新浇混凝土梁支撑式 梁两侧有板，梁板立柱共用(A)梁跨度向立柱间距 la(mm)1200 梁两侧立柱间距 lb(mm)800 步距 h(m

23、m)1500 新浇混凝土楼板立柱间距 la(mm)、lb(mm)1200、800 混凝土梁居梁两侧立柱中的位置 居中 梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)400 梁底增加立柱根数 0 梁底支撑小梁根数 2 每纵距附加梁底支撑主梁根数 2 梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)50 设计简图如下：平面图 立面图 四、面板验算 面板类型 覆面木胶合板 面板厚度(mm)15 面板抗弯强度设计值f(N/mm2)15 面板弹性模量E(N/mm2)10000 取单位宽度 1000mm，按简支梁计算，计算简图如下：Wbh2/6=1000 15 15/637500mm3，Ibh3/12=1000 15 15 15/12

24、281250mm4 q10.9max1.2(G1k+(G2k+G3k)h)+1.4Q1k，1.35(G1k+(G2k+G3k)h)+1.4 0.7Q1k b=0.9max1.2(0.1+(24+1.5)0.3)+1.4 2，1.35(0.1+(24+1.5)0.3)+1.4 0.7 2 111.18kN/m q2(G1k+(G2k+G3k)h)b=0.1+(24+1.5)0.3 17.75kN/m 1、强度验算 Mmaxq1l2/811.18 0.22/80.06kN m Mmax/W0.06 106/375001.49N/mm2f15N/mm2 满足要求！2、挠度验算 max5qL4/(38

25、4EI)=5 7.75 2004/(384 10000 281250)0.057mml/400200/4000.5mm 满足要求！3、支座反力计算 设计值(承载能力极限状态)R1=R2=0.5q1l=0.5 11.18 0.21.12kN 标准值(正常使用极限状态)R1=R2=0.5q2l=0.5 7.75 0.20.77kN 五、小梁验算 小梁类型 木 小梁材料规格(mm)60 80 小梁抗弯强度设计值f(N/mm2)15.44 小梁抗剪强度设计值(N/mm2)1.78 小梁弹性模量 E(N/mm2)9350 小梁截面抵抗矩 W(cm3)64 小梁截面惯性矩 I(cm4)256 为简化计算，

26、按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下列图：q1max1.12+0.9 1.35(0.3-0.1)0.2/2+0.5(0.3-0.1)+0.9max1.2(0.5+(24+1.1)0.1)+1.4 1，1.35(0.5+(24+1.1)0.1)+1.4 0.7 1 max0.4-0.2/2，(0.8-0.4)-0.2/2/2 1，1.12+0.9 1.35(0.3-0.1)0.2/2=1.94kN/m q2max0.77+(0.3-0.1)0.2/2+0.5(0.3-0.1)+(0.5+(24+1.1)0.1)max0.4-0.2/2，(0.8-0.4)-0.2/2/2 1，0.77+(0.3-

27、0.1)0.2/21.35kN/m 1、抗弯验算 Mmaxmax0.107q1l12，0.5q1l22max0.107 1.94 0.42，0.5 1.94 0.420.16kN m Mmax/W0.16 106/640002.43N/mm2f15.44N/mm2 满足要求！2、抗剪验算 Vmaxmax0.607q1l1，q1l2max0.607 1.94 0.4，1.94 0.40.778kN max3Vmax/(2bh0)=3 0.778 1000/(2 60 80)0.24N/mm21.78N/mm2 满足要求！3、挠度验算 10.632q2l14/(100EI)0.632 1.35 4

28、004/(100 9350 2560000)0.01mml/400400/4001mm 2q2l24/(8EI)1.35 4004/(8 9350 2560000)0.18mml/400400/4001mm 满足要求！4、支座反力计算 梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)承载能力极限状态 Rmaxmax1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2max1.143 1.94 0.4，0.393 1.94 0.4+1.94 0.41.08kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为 R1R21.08kN 正常使用极限状态 Rmaxmax1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2max

29、1.143 1.35 0.4，0.393 1.35 0.4+1.35 0.40.75kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为 R1R20.75kN 六、主梁验算 主梁类型 钢管 主梁材料规格(mm)483.2 主梁弹性模量E(N/mm2)206000 主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205 主梁抗剪强度设计值(N/mm2)125 主梁截面惯性矩I(cm4)11.36 主梁截面抵抗矩W(cm3)4.73 主梁自重忽略不计，计算简图如下：1、抗弯验算 主梁弯矩图(kN m)Mmax/W0.328 106/473069.41N/mm2f=205N/mm2 满足要求！2、抗剪验算 主梁剪力

30、图(kN)Vmax1.08kN max2Vmax/A=2 1.08 1000/4504.8N/mm2125N/mm2 满足要求！3、挠度验算 主梁变形图(mm)max0.63mml/400800/4002mm 满足要求！4、扣件抗滑计算 RmaxR1,R21.08kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！同理可知，左侧立柱扣件受力 R1.08kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！七、纵向水平钢管验算 钢管类型 483.5 钢管截面面积 A(mm2)489 钢管截面回转半径i(mm)15.8 钢管弹性模量E(

31、N/mm2)206000 钢管截面惯性矩I(cm4)12.19 钢管截面抵抗矩W(cm3)5.08 钢管抗剪强度设计值(N/mm2)125 钢管抗压、弯强度设计值(N/mm2)215 计算简图如下：RmaxR1，R2=1.08kN，RmaxR1，R20.75kN 1、抗弯验算 纵向水平钢管弯矩图(kN m)Mmax/W0.36 106/473076.89N/mm2f=205N/mm2 满足要求！2、抗剪验算 纵向水平钢管剪力图(kN)Vmax1.857kN max2Vmax/A=2 1.857 1000/4508.25N/mm2170N/mm2 满足要求！3、挠度验算 纵向水平钢管变形图(mm

32、)max1mml/4001200/4003mm 满足要求！4、扣件计算 R3.63kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！同理可知，左侧立柱扣件受力 R3.63kN8kN 单扣件在扭矩到达 4065N m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！八、立柱验算 立杆稳定性计算依据?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规?JGJ130-2011 剪刀撑设置 普通型 立杆顶部步距 hd(mm)1500 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度 a(mm)200 顶部立杆计算长度系数 1 1.386 非顶部立杆计算长度系数 2 1.755 钢管类型 483.2 立柱

33、截面面积A(mm2)450 回转半径i(mm)15.9 立柱截面抵抗矩W(cm3)4.73 抗压强度设计值 f(N/mm2)205 长细比验算 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1 1.386(1500+2 200)=2633.4mm 非顶部立杆段：l02=k2h=11.7551500=2632.5mm=l0/i=2633.4/15.9=165.62=210 长细比满足要求！1、风荷载计算 Mw0.921.4klah2/100.92 1.4 0.22 1.2 1.52/100.07kN m 2、稳定性计算 根据?建筑施工模板平安技术规?公式 5.2.5-14，荷载设计值 q1有所不同：1)面板验算 q10.9 1.2(0.1+(24+1.5)0.3)+0.9 1.4 2 110.64kN/m 2)小梁验算 q1max1.06+(0.3-0.1)0.2/2+0.9 1.2(0.5+(2