擋土墻模板及操作平臺計算書

1、第 頁共15頁擋土墻模板及操作平臺設計計算I3J墻身操作平臺及施工通道（1）操作平臺設計擋土墻墻身施工采用外側搭設腳手架操作平臺的方式，待基礎混凝土澆筑完成并對基坑進行回填后進行支架搭設，施工操作腳手架采用48*3.0mm扣件式腳手架進行搭設。操作平臺步距120cm，橫距120cm，縱距120cm，架體最高搭設高度5m，按45度角設剪刀撐，連續(xù)設置，鋼筋節(jié)點用十字扣件連接。側面布置斜撐桿，立于穩(wěn)定土體上，用方木支墊，立于混凝土路面上時預埋鋼筋限位。操作平臺滿鋪50mm厚方木，并按要求設置踢腳板，架體外側滿鋪密目網(wǎng)。操作平臺設計如下圖所示：預埋HRB40016鋼筋，間距.2m伸出砼面20cm,插

2、入砼面25cm圖4.2-1操作平臺側面圖（單位：cm）立桿；2-縱向水平桿；齊橫向水平桿a、當立桿采用對接接長時，立桿的對接扣件應交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3；b、當立桿采用搭接接長時，搭接長度不應小于lm,并應采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定。端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm?？奂惭b應符合下列規(guī)定：a、扣件規(guī)格應與鋼管外徑相同；b、螺栓擰緊扭力矩不應小于40Nm,且不應大于65Nm；c、在主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐等用的直角扣

3、件、旋轉(zhuǎn)扣件的中心點的相互距離不應大于150mm；d、對接扣件開口應朝上或朝內(nèi)；e、各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。腳手架連墻件安裝應符合下列規(guī)定：a、連墻件的安裝應隨腳手架搭設同步進行，不得滯后安裝；b、當單、雙排腳手架施工操作層高出相鄰連墻件以上兩步時，應采取確保腳手架穩(wěn)定的臨時拉結措施，直到上一層連墻件安裝完畢后再根據(jù)情況拆除。（3）施工爬梯墻身施工安全通道采用48*3.0mm扣件式腳手架進行搭設，梯寬1.2m，步距20cm,梯面采用雙排鋼管架設。墻身模板設計及安裝（1）模板設計模板采用15mm厚優(yōu)質(zhì)復合多層板作面板；豎向背楞選用50X100mm雙面刨光方木，間距15

4、0mm；橫向背楞采用選用48X3.0mm雙鋼管間距700mm，采用M14的對拉螺栓間距600mm（橫向間距）X700mm（縱向間距）進行拉結。圖4.2-4模板設計圖操作平臺及模板計算書一、材料性質(zhì)及其他參數(shù)說明（一）扣件式腳手架（1）腳手管根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ1302011）中的扣件式鋼管腳手架鋼管規(guī)格，同時考慮腳手管使用的為舊材料，故其截面尺寸取為048x3mm,其截面特性見下表：表9-1扣件式腳手管截面特性表外徑（pi/m壁厚t/mm截面面積A/cm2截面慣性矩I/cm4截面模量W/cm3截面回轉(zhuǎn)半徑i/cm4834.2410.784.491.59腳手管鋼材采用

5、Q235普通鋼管，其強度設計值與彈性模量見下表：表9-2鋼材的強度設計值與彈性模量表序號項目單位數(shù)值1Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強度設計值fMPa2052彈性模量EMPa2.06X1051（l水平桿變形允許撓度：Lv=min,0mm1150丿立桿允許長細比：k=210（2）扣件、底座、可調(diào)托撐扣件、底座、可調(diào)托撐的承載力設計值見下表表9-3扣件、底座、可調(diào)托撐的承載力設計值表序號項目單位承載能力設計值1對接扣件（抗滑）kN3.22直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件（抗滑）kN83底座（受壓）、可調(diào)托掌（受壓）kN40（二）混凝土結構根據(jù)混凝土結構設計規(guī)范（GB500102010），C25軸心抗壓強度設計值為1

6、1.9MPa,軸心抗拉強度設計值為1.27MPa。（三）竹膠板及木結構對于膠合板，根據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ1622008）,15mm厚覆面3層竹膠合板抗彎強度設計值f37MPa，彈性模量E=10584Pa；15mm厚覆面jm5層竹膠合板抗彎強度設計值f35MPa,彈性模量,這里按5層板考慮。jm對于本工程使用的10cmX10cm/5cmX10cm方木，根據(jù)木結構設計規(guī)范（GB500052003）,TC11B級杉木抗彎強度設計值f11MPa,順紋抗剪強度設計值mf1.2MPa。v（四）荷載組合（1）操作支架縱向、橫向水平桿彎矩設計值：M=1.2M+1.4工MGkQk式中：MGk腳手板

7、自重產(chǎn)生的彎矩標準值；Gk工M施工荷載產(chǎn)生的彎矩標準值。Qk立桿軸力設計值：N=1.2x（N+N）+1.4xXN（不組合風荷載時）G1kG2kQkN=1.2x（N+N）+1.4x0.9x工N（組合風荷載時）G1kG2kQk式中：N腳手架結構自重產(chǎn)生的軸向力標準值；G1kN構配件自重產(chǎn)生的軸向力標準值；G2kXN施工荷載產(chǎn)生的軸向力標準值總和，內(nèi)、外立桿各按一縱距內(nèi)Qk施工荷載總和的12取值。（2）模板計算按極限狀態(tài)法計算，根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012）中3.2節(jié)，基本組合：S=XyS+yyS+Xy丫屮SdGjGjkQ1L1Q1kQiLiciQikj=ijji=2標準組合：S=

8、XmS+S+X屮SdGjkQ1kciQikj=1i=2由永久荷載控制的效應組合，同時本工程使用年限W5年，永久荷載分項系數(shù)由可變荷載控制時y=1.2，由永久荷載控制時y=1.35；可變荷載分項系數(shù)丫門=1.4。GGQ二、荷載分析（一）靜荷載（1）腳手管自重：g=0.033kN/mz縱距1.2m，橫距1.2m,步距1.2m，單根立桿故每米高度所受支架自重為：g=仃.2m+0.6m+1.2m）xg=仃.2m+0.6m+1.2m）x0.033kN/m=0.099kNkz（2）腳手板自重?。篻=0.35kN/m2jk（3）欄桿與擋腳板自重取：g=0.17kN/m2lk（4）其余安全設施自重?。篻=0.

9、01kN/m2qk（二）施工荷載施工荷載?。簈=3kN/m2D（三）風荷載根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ1302011），作用于腳手架上的水平風荷載按下式計算：w=卩卩wkzs0式中:風荷載標準值（kN/m2）；基本風壓值（kN/m2），按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB500092012）的規(guī)定采用，取重現(xiàn)期n=10對應的風荷載。因此，根據(jù)該規(guī)范附錄E.5，基本風壓可按0.25kN/m2取值;風壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB500092012）的規(guī)定中的表&2.1，這里取值1.12（地面B類粗糙度，離地最大高度按約5m考慮）;卩一一風荷載體型系數(shù)，按

10、表94的規(guī)定采用。s表9-4腳手架的風荷載體型系數(shù)us背靠建筑物的狀況全封閉墻敞開、框架和開洞墻腳手架狀況全封閉、半封閉1.01.3敞開式卩或卩ststw注:為腳手架擋風系數(shù)，二1.2A/A，其中：A為腳手架迎風面擋風面積（mJ,nwnA為腳手架迎風面輪廓面積（mJ；w當采用密目安全網(wǎng)全封閉時，取=0.8,卩最大值取1.0；s卩為單榀桁架荷載體型系數(shù)，卩為多榀平行桁架整體風荷載體型系數(shù)，卩ststwst和卩應按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012）的相關規(guī)定計算，stw當單榀桁架擋風系數(shù)小于或等于0.1時，應取系數(shù)耳二0.97；這里，以20m為一段進行計算，立桿數(shù)目為17根，

11、長度為20m，高度為4m，故擋風系數(shù)：O=生=17%4mx4&m=0.04A20mx4m故：r=1.0 x0=0.04s因此，風荷載標準值為w二rrw二1.12x0.04x0.25二0.011kN/m2kzs0（四）模板側向壓力本工程擋墻最大高度為4.0m，次性澆筑為2.5m，混凝土澆筑對側模的側壓力計算公式為：F二0.22丫tPPV:1c012F=yh2cF=min（F，F(xiàn)）12式中：F凝土對模板最大側壓力（MPa）y素混凝土重度（24kN/m3）；c10混凝土初凝時間（6h）；V混凝土澆筑速度（1.5m/h）；h混凝土澆筑高度2.5m；0考慮外加劑影響修正系數(shù)，取1.2；10混凝土坍落度影

12、響修正系數(shù)，取1.152故有：F二0.22丫t00Vt=0.22x24x6x1.2x1.15x43=53.54kPa1c012F-yh=60kPa2cF=min(F,F)=min(53.54,72)=53.54kPa12三、結構內(nèi)力計算施工操作腳手架采用扣件式腳手架進行搭設，步距120cm，橫距120cm，縱距120cm，架體坡度與邊坡坡度相同。（一）橫向水平桿計算橫向水平桿所受均布荷載為：q=1.2x(g+g+g+g)xlm+1.4xqxlmTOC o 1-5 h zjklkqkzD-1.2x(0.35kN/m2+0.17kN/m2+0.01kN/m2+0.033kN/m)x1m+1.4x3

13、kN/m2x1m=4.88kN/m最大彎矩為 HYPERLINK l bookmark48 11M=xql2=_x4.88kN/mx(1.2m)2=0.877kN-mmax88最大彎曲應力為=0.877kNm=195.4MPaF=2.93kN，滿足要求。（三）立桿計算（1）立桿長細比計算l=k卩h0式中：k立桿計算長度附加系數(shù)，其值取1.155；卩一一考慮單、雙排腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，按表95進行取值；h步距，取值1.2m。表9-5單、雙排腳手架立桿的計算長度系數(shù)u表類別立桿橫距（m）連墻件布置二步三跨三步三跨雙排架1.051.501.701.301.551.751.551.6

14、01.80單排架1.501.802.00立桿橫距為1.2m，連墻件按“二步三跨”的間距布置時，卩=1.55-1.31.2x(1.55-1.5)=1.531.3-1.05故有：l=k卩h=1.155x1.53x1.5m=2.65m0九=1=166.7x=210長細比，滿足要求。i1.59cm立桿由風荷載產(chǎn)生的彎矩設計值0.9x1.4wlh2M=0.9x1.4xM=wwk10式中：M風荷載產(chǎn)生的彎矩標準值(kNm);wkw風荷載標準值(kN/m2)；l立桿縱距，l=1.2maa步距，取值1.2m。故有：0.9x1.4wlh20.9x1.4x0.011kN/m2x1.2mx(1.5m1M=斗=0.0

15、04kN-mw1010（3）立桿軸力設計值計算腳手板考慮為二步一設，操作層只考慮一層，故有：N=1.2x（N+N）+0.9x1.4xENG1kG2kQk式中：N腳手架結構自重產(chǎn)生的軸向力標準值;G1kN構配件自重產(chǎn)生的軸向力標準值；G2kEN施工荷載產(chǎn)生的軸向力標準值總和，內(nèi)、外立桿各按一縱距內(nèi)Qk1施工荷載總和的-取值。2故有：N=1.2x(N+N)+0.9x1.4xENG1kG2kQk=1.2xgx12+g+g+g)x4x0.6mx1.0m+0.9x1.4xqx0.6mx1.0m-kjklkqkD=1.2x0.109kNx12+(0.35kN/m2+0.17kN/m2+0.01kN/m2)

16、x4x0.6mx1m+0.9x1.4x3kN/m2x0.6mx1m=5kN立桿穩(wěn)定性計算式中：N計算立桿段的軸向力設計值，N=5kN；軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)，長細比九=166.7，按b類截面計算，根據(jù)鋼結構設計標準（GB50017-2017）中附錄D.0.2,可得穩(wěn)定系數(shù)申=0.227；M計算立桿段由風荷載設計值產(chǎn)生的彎矩,M=0.004kN-m。ww故有：NM5kN0.004kN-m+w=+申AW0.227x4.24cm24.49cm3=51.95MPa5m，滿足要求。（五）連墻件承載能力計算（1）由風荷載產(chǎn)生的連墻件的軸向力設計值計算N=1.4xwxAlwkw式中：A單個連墻件所覆蓋的腳手

17、架外側面的迎風面積，按“二步三跨”布置時，A=3.0mx3.6m=10.8m2。w故有：N=1.4xwxA=1.4x0.011kN/m2x10.8m2=0.167kNlwkw連墻件軸力設計值為：N=N+Nllw0式中：N風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值，N=0.167kN；lwlwN連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力，單排架取2kN，0雙排架取3kN。故有：N=N+N=0.167kN+3kN=3.167kNllw0連墻件承載力設計值：n=0.85fx申Av式中：(P連墻件的穩(wěn)定系數(shù)，采用普通腳手管作為連墻件，連墻件外露長度計0.3m,九二-0如=18.9，按b類截面計算，根據(jù)鋼結構設計標準

18、(GB50017-1.59cm2017)中附錄D.0.2,可得穩(wěn)定系數(shù)申=0.973；故：N=0.85fx申A=0.85x205MPax0.973x4.24cm2=71.9kNN=3.167kN，滿足要vl求。四、地基承載力驗算基礎為10cm厚C25混凝土，底托尺寸為15cmX15cm。（1）局部壓應力N5kNb=222.2kPa11.9MPacA0.15mx0.15m（2）混凝土基礎抗拉強度M=1xqU=Lxx（1.2m匕=0.75kN-m881.2mM0.75kN-mb=0.75MPaf=1.78MPa,滿足要求。lW(0.1m)2x0.6mc五、木模板計算一）竹膠板計算木方中心距離為15cm，取lm寬竹膠板做為計算單元，該處竹膠合板線荷載設計值為：q=1.35x53.54kPaxlm=72.28kN/m彎矩：m如=1x72-28kN/mx(0-15m)2=0.21kN-mmax8Wbh2/6lOOOmmx(15mm)2彎曲應力：-=W=bM66=0.21x106號mmX6=5.6M