高支撐架設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、中鐵四局會(huì)務(wù)中心工程高支撐架 設(shè)計(jì)計(jì) 算書(shū)編 號(hào) ： 版 本 號(hào)： 受 控 號(hào)： 修改狀態(tài)： 有效狀態(tài)：中鐵四局集團(tuán)建筑工程有限公司 中鐵四局會(huì)務(wù)中心工程項(xiàng)目經(jīng)理部 2008 年 1 月、工程概況中鐵四局會(huì)務(wù)中心位于合肥市望江路 96 號(hào)中鐵四局機(jī)關(guān)大院內(nèi)，總建筑面 積15477.6譏地下1層，地上6層，總高度30.2m,檐口高度22.5m。基礎(chǔ)形 式為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其中8軸-11軸的通道部位的模板支撐架最大搭設(shè)高度為 12m高支撐架的 計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)。本方案還參照施工技術(shù) 2002.3. 扣件式鋼管模板高支

2、撐架設(shè)計(jì)和使用安全 。二 、高支撐 架模板設(shè)計(jì)1 、設(shè)計(jì)參數(shù)(1) 采用的鋼管類型為 巾48X 3.5。(2) 橫向間距最大1m,縱距最大1.05m,步距1.05m。最大搭設(shè)高度 12m。(3) 最大梁截面尺寸為：350mX 1000mm立桿距大梁邊100mm大梁底增 設(shè)一道承重立桿。梁底橫向支承鋼管間距 300mm。(4) 沿& 9、10、11、B C D EW各設(shè)一道剪刀撐，B、C軸之間沿南北 方向設(shè)剪力撐，間距 3m， 9、 10軸之間沿南北方向通長(zhǎng)增設(shè)一道剪刀剪。( 5)立桿平面、立面布置見(jiàn)下圖。1模板支撐架平面圖hZZDaH模板支撐架立面簡(jiǎn)圖2、構(gòu)造措施、施工注意事項(xiàng)(1)

3、鋼管、扣件的材質(zhì)合格方可使用。(2) 立桿采用對(duì)接方式，相鄰立桿的接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置在不同的步距內(nèi), 錯(cuò)開(kāi)距離500伽，與相近的橫桿的距 離不宜大于步距的三分之一。(3) 橫桿采用對(duì)接方式，上下橫桿的接長(zhǎng)位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置在不同的立桿縱 距內(nèi)，錯(cuò)開(kāi)距離500伽且避開(kāi)跨中，與相近的立桿的距離不宜大于縱距的三分 之一。(4) 剪刀撐應(yīng)聯(lián)系3-4根立桿，斜桿與地面 的夾角為45°60°。(5)連墻件可按二步三跨設(shè)置，采用 單桿適長(zhǎng)的橫向平桿緊貼結(jié)構(gòu)柱子、 用短桿固定于柱側(cè)。( 6)支撐設(shè)置通長(zhǎng)掃地桿用直角扣件與立桿相固定。(7)立桿下加設(shè)墊板，可采用槽鋼或5cm木板。( 8)基坑北側(cè)

4、回填土應(yīng)在架體搭設(shè)完成前施工完畢。(9) 支撐架下的地下室頂板，底模不應(yīng)拆除，如果因施工需要拆除，應(yīng)在 拆除后回頂加固。(10) 架體搭設(shè)前應(yīng)對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行詳細(xì)交底，搭設(shè)過(guò)程中，加強(qiáng)檢查， 確保各項(xiàng)構(gòu)造措施的落實(shí)。( 11)砼澆筑時(shí)注意澆筑的順序和方向，嚴(yán)禁堆載過(guò)多。3、模板工程的其它要求同本工程模板 工程施工方案三、 計(jì)算書(shū)(A) 參數(shù)信息1. 腳手架參數(shù)橫向間距或排距(m):1.0 ;縱距(m):1.2 ;步距(m):1.2 ;立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度 (m):0.1 ；腳手架搭設(shè)高度 (m):12； 采用的鋼管(mm):48X 3.5 ;48 X 3.5鋼管截面積2A=4.89cm4

5、8X 3.5鋼管截面模量W=5.08cm48X 3.5鋼管回轉(zhuǎn)半徑i=1.58cmQ235鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mri2 扣件抗滑承載力系數(shù) :0.80 ； 底支撐連接方式 : 方木支撐；2. 荷載參數(shù)模板與木板自重：0.35 kN/m2混凝土與鋼筋自重:25kN/m樓板澆筑厚度：0.15 m傾倒混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2kN/m施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1kN/m 3.木方參數(shù)木方彈性模量E9500N/mm；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f=13 N/mm ；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：T=1.3N/mm；木方的間隔距離：300 mm木方的截面寬度：80 mm木方的截面高度：100 mmcnf=666.67cm3木

6、方的截面慣性矩 I : 1=8.000 X 10.000 X 10.000 X 10.000/12木方的截面抵抗矩 W W=8.000X 10.000 X 10.000/6 = 133.33(B)樓板模板支撐架計(jì)算(一) 支撐木方的計(jì)算1、荷載計(jì)算(1) 鋼筋混凝土板自重：q1=25X 0.3 X 0.15=1.125 kN/m；(2) 模板的自重線荷載：q2=0.35 X 0.3=0.105 kN/m ；(3) 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混 凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)2qN 1木方計(jì)算簡(jiǎn)圖N23、強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為恒荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算如下48其中：均布荷載設(shè)計(jì)值

7、 q=1.2 X 1.125+1.2 X 0.105=1.476kN/m集中荷載設(shè)計(jì)值 P=1.4 X 0.945=1.323kN最大彎矩 Mmax=1.32X 1.05/4+1.476 X 1.05 X 1.05/8=0.551kN.m最大支座力 N=1.323/2+1.476 X 1.05/2=1.436kN截面應(yīng)力 =M/W=0.55X 106/133333.3=4.133 N/mm 22vf=13N/mm2木方的計(jì)算強(qiáng)度小于抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13N/mm，滿足要求。4、抗剪計(jì)算最大剪力:Q=ql/2+P/2=1.476 X 1.05/2+1.323/2=1.436kN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：2

8、T=3Q/2bh =3X 1436/(2 X 80X 100)=0.269N/mm vT=1.30N/mm2上式中,b 木方的截面寬度；h木方的截面咼度。木方的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求。5、撓度計(jì)算最大撓度考慮為恒荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和。計(jì)算公式:r皆如4三一.-nban48E13847其中：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=1.125+0.105=1.23kN/m集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.945kN3最大變形v=945X 1050 /(48 X 9500X 6666666.67)4+5X 1.23 X 1050 /(384 X 9500X 6666666.67)=0.667mm<v=100

9、0/250木方的最大撓度小于1000/250,滿足要求（二）木方支撐鋼管計(jì)算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算1、荷載計(jì)算集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力。P=1.476X 1.05+1.323=2.873kN 2、計(jì)算簡(jiǎn)圖PPF1:1rpp pppiP100010001000木方支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力計(jì)算根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖求得第一支座反力N仁2.2P,第二支座反力N2=3.3P。然后求得各截面的內(nèi)力及變形如下圖:zdTTP -0.32彎矩圖（kN.m）.970.740.6340.630.7476：44.10.390091-0.39-0.39(1-3.27-3.27)2(-1.44-1.44

10、2)-4.31-4.31(3)-2.48-2.4-6.14-6.14剪力圖(kN)最大變形Vmax=0.019mm最大支座力 Qmax=3.3X 2.873=9.481kN截面應(yīng)力=M/W=970000/5080=190.945N/mm2vf=203/mm2支撐鋼管的計(jì)算強(qiáng)度小于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205 N/mm滿足要求！支撐鋼管的最大撓度小于300.0/150與10mm滿足要求?。ㄈ┛奂够乞?yàn)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力可按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2001第5.2.5條：R < Rc其中Rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，取8.0kN;R縱向或橫向水平

11、桿傳給立桿的豎向 作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中F取最大支座反力，R=N2=3.3P=3.3X 2.873=9.481kN當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí)，試驗(yàn)表明：?jiǎn)慰奂?2kN的荷載下 會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN。單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算不滿足要求，可以考慮采用雙扣件。雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力可取12.0kN。（四）立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、荷載計(jì)算作用于模板支架的荷載包括恒荷載、活荷載和風(fēng)荷載。（1）靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： 腳手架的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NG尸0.1489 X 12=1.787kN鋼管的自重計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2

12、001附錄A雙排架自重標(biāo)準(zhǔn)值。 模板的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Ng2=0.35 X 1.0 X 1.05=0.368kN 鋼筋混凝土樓板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Ng3=25X 0.15 X 1.0 X 1.05=3.938kN經(jīng)計(jì)算得到，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG=N31+N32+NG3=1.787+0.368+3.938=6.093kN。(2) 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗 混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值c=(1+2) X 1.0 X 1.05=3.15kN ,N(3) 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算N=1.2 g+1.4Nq=1.2 X 6.093+1.4 X 3.15=11.722kN

13、N2、計(jì)算單元樓板支撐架荷載計(jì)算單元3、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) : N=11.722kN;©軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比lo/i查表得到；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(Em) : i = 1.58 cm? ; A 立桿凈截面面積(cm ) : A = 4389 cm ;3W立桿凈截面模量(cm ) : W=5.08(2m ;c鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm);f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205N/mn?;l 0計(jì)算長(zhǎng)度(m);如果完全參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2001,由公式或計(jì)算l 0=ki

14、yh(1)l o=(h+2a)式中：ki 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取值為1.155 ;卩一計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表 5.3.3 , u = 1.70 ; a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度； a = 0.1 m ； h 立桿步距公式(1) 的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度：Lo=kiuh=1.155 X 1.7 X 1.2=2.356 mLo/i=2356/ 15.8=149.114由長(zhǎng)細(xì)比o/i的結(jié)果查扣件式規(guī)范附錄C表C得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定 L系數(shù)© =0.312。鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值：(T =13088/ (0.312 X 489) =85.785 N/mm2<

15、f=2052N/mm 立桿穩(wěn)定性滿足要求。公式(2) 的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度 Lo=h+2a=1.2+0.1 X2=1.4mLo/i=1400/15.8=88.608由長(zhǎng)細(xì)比o/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)©=0.667 ;L2 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 ：(T =13088/ ( 0.667 X 489) =40.127N/mm<f=205 N/mm 2 立桿穩(wěn)定性滿足要求?？紤]到高支撐架的安全因素，適宜由公式 (3) 計(jì)算l o=k1k2(h+2a)(3)k1計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)按照“杜榮軍：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使 用安全表 1”取值1.185；k2計(jì)算長(zhǎng)度附

16、加系數(shù)，h+2a=1.4按照“杜榮軍：扣件式鋼管模板高支撐 架設(shè)計(jì)和使用安全表 2”取值1.040 ；公式(3) 的計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度 Lo=k1k2(h+2a)=1.185 X1.04X(1.2+0.1 X2)=0.88 m Lo/i=880/15.8=55.7由長(zhǎng)細(xì)比Lo/i的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)©=0.832。鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值：(T =13088/ (0.832 X 489) =32.169N/mn2<f=205 N/mm 2 立桿穩(wěn)定性滿足要求。表1複板支架計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)W輝h斶 klh<0 9Z1.243Lite51.1&7I1

17、表2根複支架計(jì)直k虔朋E系數(shù)匹H(a) 45610I?141616曲253C3540h十EaH如"釦1.35ID1.014i02&1.03911 0541.061i OBI1(raz111311371. 1551. 1T31 44LOl.Olf10221.031L0391047L0»11072I09211111. 1291, Ufl1.531.01 0011L024I 031LO391 (MT1 OSS1062IOTS0571. 11LL32j.al.COT10141 021I.DE91 0361 043LC5L3aw1UT41D901. 106L 1Z31 80J

18、 Q1,00710141.020I 0261 033i oin1 O4&1DS2I06710611.096L 1111 9ELOLOOT10i2i.otai ce*1 0301.035J O4£1ow1ME107&1 0901. 1041.01.00710121.018I O2Z1 £91.03I U33104410601il'i1.0Q71.101Z 25101.00730101.016L 020ran1.03Z1 O3T10<21OST11 001L0B42 7010l.COT1QIC1.0161 C2Ol.OCT1.0321.037104

19、21053i0661.0731.091(C)梁模板支撐架計(jì)算(一) 梁底支撐木方的計(jì)算1、荷載計(jì)算(1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q=25X 1X 0.175=4.375kN/m模板的自重線荷載(kN/m):q2=0.350 X 0.175 X (2 X 1+0.35)/0.35=0.411kN/m(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混 凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN):經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P1=(1+2) X 0.3 X 0.175=0.158kN均布荷載 q=1.2 X 4.375+1.2 X 0.41 仁5.743kN/m集中荷載 P=1.4X 0.158=0.221kN2、內(nèi)力計(jì)算按照

20、三跨連續(xù)梁計(jì)算，最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下：均布荷載 q=5.743+0.221/0.175=7.006kN/m最大彎矩 M=0.1ql 2=0.1 X 7.006 X 0.3 X 0.3=0.063kN.m(1)木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度=M/W=0.063< 106/133333.3=0.473N/mm2木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm,滿足要求!(2) 木方抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下：Q=0.6ql=0.6 X 5.743 X 0.3=1.004kN截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：T=3Q/2bh < T截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3X

21、1004/(2 X 80X 100)=0.188N/mm截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值T=1.30N/mm木方的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求！4(3) 木方撓度計(jì)算最大變形 v=0.677 X 5.838 X 300 /(100 X 9500.00 X 6666666.67)=0.005mm 木方的最大撓度小于300/250,滿足要求！(二) 梁底橫向支撐鋼管計(jì)算橫向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算集中荷載P取木方支撐傳遞力。P=7.006X 0.3=2.102kNJJAzpnrPp支撐鋼管彎矩圖(kN.m)9-1.10 -1.10-1.01 -1.01經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到13Mmax=0.1kN.m最大變

22、形vmax=0.013mm最大支座力Qmax=2.2kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 =M/W=0.1X 1062/5080=19.685N/mm支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度小于300/150與10mm滿足要求！X（三）梁底縱向支撐鋼管計(jì)算縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計(jì)算iP 1lPPPPPtPP 1PAAp集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。1000100010001。心支撐鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖:一 (3)40.48 0.57-0-0.7<08025 0.080.恕亠h支撐鋼管彎矩圖（kN.m）.025°0.30030no O1.901.901-0

23、.30-0.30(1-2.50-2.50) -4.702(-1.10-1.102)-3.30-3.30(3)-1.90-1.90支撐鋼管剪力圖（kN）(1)12支撐鋼管變形圖（mm） 經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到最大彎矩 Mmax=0.74kN.m最大變形vmax=0.014mm最大支座力Qmax=8.0kN抗彎計(jì)算強(qiáng)度 =M/W=0.74< 106/5080=145.669N/mm支撐鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm,滿足要求！ y支撐鋼管的最大撓度小于750.0/150與10mm滿足要求!（四）扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算（規(guī)范5.2.5

24、）:R < Rc其中Rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN;R縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；計(jì)算中F取最大支座反力，R=8.0kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求，但為安全考慮，應(yīng)該采用雙扣件！（五）立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值， 它包括:橫桿的最大支座反力N1=8kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)1.4)腳手架鋼管的自重 N2=1.2X 0.1489 X 12=2.144kNN=8+2.144=10.144kN爐一一軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比lo/i查表得到；i計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ； i = 1.58A立桿凈截面面積(cm 2 ; A = 4.89W立桿凈截面抵抗矩(cm;W= 5.08鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mn?);f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2