扣件式腳手架計算書.doc

扣件式鋼管支架樓板模板安全計算書一、計算依據(jù)1、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ13020112、建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB51210-20163、建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-20084、建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范JGJ300-20135、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-20025、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-20106、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20127、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003二、計算參數(shù)基本參數(shù)計算依據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB51210-2016樓板厚度h(mm)350樓板邊長L(m)8樓板邊寬B(m)1.8模板支架高度H(m）3.3主楞布置方向平行于樓板長邊立桿縱向間距l(xiāng)a(m)0.9立桿橫向間距l(xiāng)b(m)0.8水平桿步距h1(m)1.1次楞間距a(mm)300次楞懸挑長度a1(mm)200主楞懸挑長度b1(mm)200結(jié)構(gòu)表面要求表面外露立桿自由端高度h0(mm)500剪刀撐(含水平）布置方式普通型架體底部布置類型墊板材料參數(shù)面板類型覆面木膠合板面板規(guī)格12mm(克隆、山樟平行方向)面板E(N/mm2)11500面板fm(N/mm2)31主楞類型圓鋼管主楞規(guī)格483.5主楞合并根數(shù)1次楞類型矩形木楞次楞規(guī)格4090次楞合并根數(shù)/鋼管類型483.5荷載參數(shù)可調(diào)托座承載力容許值(kN)30地基承載力特征值fak(kPa)/架體底部墊板面積A(m2)0.2模板（不含支架）自重標(biāo)準(zhǔn)值G1k(kN/m2)0.2新澆筑混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值G2k(kN/m3)24鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值G3k(kN/m3)1.1施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk(kN/m2)2腳手架上震動、沖擊物體自重QDK(kN/m2)0.5計算震動、沖擊荷載時的動力系數(shù)1.35腳手架安全等級2級腳手架結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)01是否考慮風(fēng)荷載是省份、城市四川(省)綿陽市(市)地面粗糙度類型C類指有密集建筑群的城市市區(qū)基本風(fēng)壓值Wo(kN/m2)0.2沿風(fēng)荷載方向架體搭設(shè)的跨數(shù)n6模板支撐架頂部豎向欄桿圍擋的高度Hm(mm)1000模板支撐架頂部模板高度Hb(mm)700模板荷載傳遞方式可調(diào)托座簡圖：（圖1）平面圖（圖2）縱向剖面圖1（圖3）橫向剖面圖2三、面板驗算根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范5.2.1，按簡支跨進(jìn)行計算，取b=1m寬板帶為計算單元。Wm=bh2/6=1000122/6=24000mm3I=bh3/12=1000123/12=144000mm4由可變荷載控制的組合：q1=1.2G1k+(G2k+G3k)hb+1.4(Qk+QDK)b=1.2(0.2+(24+1.1)350/1000)1+1.4(2+1.350.5)1=14.527kN/m由永久荷載控制的組合：q2=1.35G1k+(G2k+G3k)hb+1.40.7(Qk+QDK)b=1.35(0.2+(24+1.1)350/1000)1+1.40.7(2+1.350.5)1=14.751kN/m取最不利組合得：q=maxq1,q2=max(14.527,14.751)=14.751kN/m（圖4）面板計算簡圖1、強(qiáng)度驗算（圖5）面板彎矩圖Mmax=0.166kNm=0Mmax/W=10.166106/24000=6.915N/mm2f=31N/mm2滿足要求2、撓度驗算qk=(G1k+(G3k+G2k)h)b=(0.2+(24+1.1)350/1000)1=8.985kN/m（圖6）撓度計算受力簡圖（圖7）撓度圖=0.572mm=300/400=0.75mm滿足要求四、次楞驗算次楞計算跨數(shù)的假定需要符合工程實際的情況，另外還需考慮次楞的兩端懸挑情況。由可變荷載控制的組合：q1=1.2(G1k+(G3k+G2k)h)a+1.4(Qk+QDK)a=1.2(0.2+(24+1.1)350/1000)300/1000+1.4(2+1.350.5)300/1000=4.358kN/m由永久荷載控制的組合：q2=1.35(G1k+(G3k+G2k)h)a+1.40.7(Qk+QDK)a=1.35(0.2+(24+1.1)350/1000)300/1000+1.40.7(2+1.350.5)300/1000=4.425kN/m取最不利組合得：q=maxq1,q2=max(4.358,4.425)=4.425kN/m（圖8）次楞計算簡圖1、強(qiáng)度驗算（圖9）次楞彎矩圖(kNm)Mmax=0.266kNm=0Mmax/W=10.266106/(54103)=4.917N/mm2f=15N/mm2滿足要求2、抗剪驗算（圖10）次楞剪力圖(kN)Vmax=1.991kNmax=0VmaxS/(Ib0)=11.99110340.5103/(243104410)=0.83N/mm2=2N/mm2滿足要求3、撓度驗算撓度驗算荷載統(tǒng)計，qk=(G1k+(G3k+G2k)h)a=(0.2+(24+1.1)350/1000)300/1000=2.696kN/m（圖11）撓度計算受力簡圖（圖12）次楞變形圖(mm)max=0.239mm=0.81000/400=2mm滿足要求4、支座反力根據(jù)力學(xué)求解計算可得：Rmax=3.762kNRkmax=2.291kN五、主楞驗算主楞計算跨數(shù)的假定需要符合工程實際的情況，另外還需考慮主楞的兩端懸挑情況。主楞所承受的荷載主要為次楞傳遞來的集中力，另外還需考慮主楞自重，主楞自重標(biāo)準(zhǔn)值為gk=37.65/1000=0.038kN/m自重設(shè)計值為：g=1.2gk=1.237.65/1000=0.045kN/m則主楞強(qiáng)度計算時的受力簡圖如下：（圖13）主楞撓度計算時受力簡圖則主楞撓度計算時的受力簡圖如下：（圖14）主楞撓度計算時受力簡圖1、抗彎驗算（圖15）主楞彎矩圖(kNm)Mmax=1.007kNm=0Mmax/W=11.007106/(5.081000)=198.142N/mm2f=205N/mm2滿足要求2、抗剪驗算（圖16）主楞剪力圖(kN)Vmax=6.989kNmax=0QmaxS/(Ib0)=16.98910003.473103/(12.191040.710)=28.446N/mm2=120N/mm2滿足要求3、撓度驗算（圖17）主楞變形圖(mm)max=0.999mm=0.9103/400=2.25mm滿足要求4、支座反力計算立桿穩(wěn)定驗算要用到強(qiáng)度驗算時的支座反力，故：Rzmax=12.164kN六、立桿驗算1、長細(xì)比驗算驗算立桿長細(xì)比時取k=1,1、2按JGJ130-2011附錄C取用l01=k1(h1+2a)=11.358(1.1+2500/1000)=2.853ml02=k2h1=12.5231.1=2.775m取兩值中的大值l0=max(l01,l02)=max(2.853,2.775)=2.853m=l0/i=2.8531000/(1.5810)=180.538=210滿足要求2、立桿穩(wěn)定性驗算(頂部立桿段)1=l01/i=2.8531000/(1.5810)=180.538根據(jù)1查JGJ130-2011附錄A.0.6得到=0.219A不考慮風(fēng)荷載根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）中6.2.11條規(guī)定應(yīng)分別對由可變荷載控制的組合和由永久荷載控制的組合分別計算荷載，并取最不利荷載組合參與最終的立桿穩(wěn)定的驗算。由可變控制的組合：N1=1.2G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.4(Qk+QDK)lalb=1.2(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.4(2+1.350.5)0.90.8=10.459kN由永久荷載控制的組合：N2=1.35G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.40.7(Qk+QDK)lalb=1.35(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.40.7(2+1.350.5)0.90.8=10.621kNN=max(N1，N2)=max(10.459,10.621)=10.621kN0N/(A)= 110.6211000/(0.219(4.89100)=99.211N/mm2f=205N/mm2滿足要求B考慮風(fēng)荷載在風(fēng)荷載作用下會產(chǎn)生立桿的附加軸力并對立桿產(chǎn)生彎矩的影響，但是這種影響最大的部位在架體底部，對于頂部立桿段的影響可以不予計算風(fēng)荷載影響。3、立桿穩(wěn)定性驗算(非頂部立桿段)2=l02/i=2.7751000/(1.5810)=175.652根據(jù)1查JGJ130-2011附錄A.0.6得到=0.231A不考慮風(fēng)荷載由可變控制的組合：N3=1.2G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.2Hgk+1.4(Qk+QDK)lalb=1.2(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.23.30.176+1.4(2+1.350.5)0.90.8=11.156kN由永久荷載控制的組合：N4=1.35G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.35Hgk+1.40.7(Qk+QDK)lalb=1.35(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.353.30.176+1.40.7(2+1.350.5)0.90.8=11.404kNN=max(N3，N4)=max(11.156,11.404)=11.404kN0N/(A)=111.4041000/(0.231(4.89100)=101.09N/mm2f=205N/mm2滿足要求B考慮風(fēng)荷載根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009）中8.2.1條、8.2.2條，風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按以下規(guī)定取用：當(dāng)計算模板支撐架豎向圍擋（模板）的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值mk和計算模板支撐架架體風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值fk時，z均取架體頂部離地面高度的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，小于5m時按5m高取值。查詢建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009）表8.2.1得：架體頂部離地面高度的風(fēng)壓高度變化系數(shù)z=0.65風(fēng)荷載在模板工程施工中有影響的三種工況：工況1、鋼筋未綁扎，只有支撐架體和底模；風(fēng)荷載對架體主要是傾覆影響，對立桿附加軸力影響不是主導(dǎo)工況。工況2、鋼筋綁扎完畢，模板側(cè)模安裝完畢；風(fēng)荷載對架體主要是傾覆影響，對立桿附加軸力影響不是主導(dǎo)工況。工況3、混凝土澆筑完成時；風(fēng)荷載主要對立桿附加軸力有影響，風(fēng)荷載對架體的傾覆影響不是主導(dǎo)工況。首先計算風(fēng)荷載對立桿附加軸力的影響，根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）中6.2.15條，當(dāng)計算模板支撐架豎向欄桿圍擋（模板）的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值mk時，封閉欄桿（含安全網(wǎng)）體型系數(shù)s=1.0，模板體型系數(shù)取1.3。封閉欄桿（含安全網(wǎng)）的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為mk1=sz0=10.650.2=0.13kN/m2封閉欄桿（含安全網(wǎng)）的風(fēng)荷載為Fwk1=la(Hm-Hb)mk1=0.9(1000-700)/10000.13=0.035kN側(cè)模的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為mk2=sz0=1.30.650.2=0.169kN/m2側(cè)模的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Fwk2=laHbmk2=0.9700/10000.169=0.106kN則Fwk=Fwk1+Fwk2=0.035+0.106=0.142kN當(dāng)計算模板支撐架體風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值fk時，為了計算架體的體型系數(shù)須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）表8.3.1中第33項規(guī)定n榀桁架相關(guān)計算，其中的取值需根據(jù)架體擋風(fēng)系數(shù)=1.2(la+h+0.325lah)48.3/(lah)=1.2(0.9+1.1+0.3250.91.1)0.0483/(0.91.1)=0.136以及l(fā)b/la=0.8/0.9=0.889查表得到=0.938為。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）表8.3.1中第37項b規(guī)定得到扣件式鋼管的體型系數(shù)可以取為s1=1.2s=stw=st(1-n)/(1-)=s1(1-n)/(1-)=1.20.136(1-0.9386)/(1-0.938)=0.84則fk=sz0=0.840.650.2=0.109kN/m2故qwk=lafk=0.90.109=0.098kN/m模板支撐架計算單元在風(fēng)荷載作用下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值：MTk=0.5H2qwk+HFwk=0.53.320.098+3.30.142=1.002kNm則立桿最大附加軸力標(biāo)準(zhǔn)值為：Nwk=6nMTk/(n+1)(n+2)B=6nMTk/(n+1)(n+2)nlb=661.002/(6+1)(6+2)60.8)=0.134kN模板支撐架由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為：Mwk=lastz0h2/10=0.91.20.1360.650.21.12/10=0.002kNm模板支撐架由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值為：Mw=1.40.6Mwk=1.40.60.002=0.002kNm根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）中6.2.11條規(guī)定應(yīng)分別對由可變荷載控制的組合和由永久荷載控制的組合分別計算荷載，并取最不利荷載組合參與最終的立桿穩(wěn)定的驗算。第一種情況由可變控制的組合：N5=1.2G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.2Hgk+1.4(Qk+Qk)lalb+0.6Nwk=1.2(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.23.30.176+1.4(2+1.350.5)0.90.8+0.60.134)=11.268kN由永久荷載控制的組合：N6=1.35G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.35Hgk+1.40.7(Qk+Qk)lalb+0.6Nwk=1.35(0.2+(24+1.1)3500.001)0.90.8+1.353.30.176+1.4(0.7(2+1.350.5)0.90.8+0.60.134)=11.517kNN=max（N5，N6）=max(11.268,11.517)=11.517kN0N/(A) =111.5171000/(0.2314.89100)=102.089N/mm2f=205N/mm2滿足要求第二種情況由可變控制的組合：N7=1.2G1k+(G2k+G3k)hlalb+1.2Hgk+1.4(Qk+Q