模板支架受力分析計(jì)算_第1頁
模板支架受力分析計(jì)算_第2頁
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內(nèi)容安全技術(shù)概述腳手架計(jì)算模板支架計(jì)算案例分析第一頁,共123頁。安全技術(shù)工作概述重要性存在問題解決要點(diǎn)理論計(jì)算的理解第二頁,共123頁。重要性在重大建筑施工安全事故發(fā)生的引起原因中,施工安全管理方面的因素很多、帶有普遍性,且常為主要原因,但是,造成事故的技術(shù)安全原因卻相當(dāng)明顯和突出。這就提醒我們,建筑安全技術(shù)是建筑施工安全管理的基礎(chǔ)和保障。建筑安全技術(shù)工作的薄弱、滯后、不適應(yīng)及不被認(rèn)真重視的情況,成為重大事故發(fā)生的主要或重要原因。第三頁,共123頁。存在問題雖然施工方案措施的計(jì)算驗(yàn)算工作已經(jīng)提升到異常重要的高度上,但并不是所有的總工們和方案措施的編制人員都能較好地掌握和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、研究解決有關(guān)計(jì)算問題、使方案和措施具有可靠的技術(shù)安全保障。在方案措施的計(jì)算部分中,程度不同地存在一些問題,則具有一定的普遍性。存在主要問題大致有:第四頁,共123頁。(1)計(jì)驗(yàn)算項(xiàng)目缺漏不全;

(2)驗(yàn)算選擇的部位或截面不是最危險(xiǎn)的;

(3)采用的計(jì)驗(yàn)算方法不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,或者實(shí)際情況不符合規(guī)定的設(shè)計(jì)計(jì)算條件;

(4)采用的計(jì)算參數(shù)不符合工程的實(shí)際情況;

(5)驗(yàn)算的受力情況或狀態(tài)與實(shí)際情況不符;

(6)沒有按實(shí)際情況采取必要的調(diào)整系數(shù),使計(jì)算結(jié)果的安全保證度不夠;

(7)計(jì)算數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤。

第五頁,共123頁。解決要點(diǎn)必須認(rèn)真解決以上存在問題,達(dá)到計(jì)算工作的覆蓋性、符合性、正確性和保證性要求。所謂覆蓋性,就是覆蓋著應(yīng)予計(jì)算的項(xiàng)目和應(yīng)予驗(yàn)算的最不利的部位;所謂符合性,就是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、符合實(shí)際情況;所謂正確性,就是計(jì)算式正確、計(jì)算參數(shù)正確和計(jì)算結(jié)果正確;所謂保證性,就是達(dá)到安全的保證指標(biāo)或要求(常用安全系數(shù)控制)。第六頁,共123頁。理論計(jì)算施工安全計(jì)算是保證施工方案和措施能夠安全地實(shí)施的計(jì)算,即確保按施工方案和措施進(jìn)行施工時(shí),其全過程中各階段所形成的工況都應(yīng)處于安全可靠的狀態(tài),確保不會(huì)由于存在不安全狀態(tài)而蘊(yùn)發(fā)事故。并對(duì)可能影響其狀態(tài)安全、會(huì)形成共同作用的不安全行為、起因物和致害物給以嚴(yán)格的限制、控制或及時(shí)予以消除。第七頁,共123頁。長(zhǎng)期以來,多數(shù)施工計(jì)算項(xiàng)目,都是采取借用(鑒)相應(yīng)工程結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備的計(jì)算方法并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以解決的,只有像爆破、混凝土澆筑(模板側(cè)壓力)及冬施工方法(電熱養(yǎng)護(hù)等)和起重吊裝等一些專項(xiàng)技術(shù)是通過試驗(yàn)加上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)解決的。腳手架極其模板支架則一直是靠經(jīng)驗(yàn)搭設(shè)的。第八頁,共123頁。而像腳手架結(jié)構(gòu)和深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)等施工措施,由于本身所具有的影響因素多、可變性大和難以控制的特點(diǎn),當(dāng)仍采用工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法時(shí),就難以與實(shí)際情況相符,不能確保達(dá)到安全可靠的要求,經(jīng)過一段時(shí)間的探索,形成了理論與實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐相結(jié)合的計(jì)算方法,其基本點(diǎn)就是使其工作狀態(tài)與危險(xiǎn)狀態(tài)保持一個(gè)安全距離,而這個(gè)距離足以容納在計(jì)算時(shí)未能納入的可變因素的影響,使其不會(huì)達(dá)到或接近破壞狀態(tài)。因此,按對(duì)有關(guān)參數(shù)控制的可行性,確定安全保證要求,就成為解決施工安全計(jì)算方法時(shí)應(yīng)予遵循的一項(xiàng)基本原則。第九頁,共123頁。腳手架計(jì)算方案編制步驟參數(shù)確定荷載材料計(jì)算過程第十頁,共123頁。方案編制步驟腳手架工程施工的主要步驟如下:主要及相關(guān)人員商討方案---確定方案---編制方案---報(bào)公司技術(shù)、安全部門審批方案---審批合格后由架子工長(zhǎng)組織實(shí)施---各方驗(yàn)收合格---投入使用。腳手架工程在施工前,技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)召集技術(shù)、安全、生產(chǎn)等相關(guān)人員對(duì)本工程的腳手架搭設(shè)情況進(jìn)行研討,確定腳手架應(yīng)搭設(shè)的步距、縱距、橫距、總高度、范圍等各項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容,然后由技術(shù)負(fù)責(zé)人或技術(shù)員編制,編制完畢的方案經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審核后報(bào)公司技術(shù)安全部門會(huì)審,并由公司總工程師審批后執(zhí)行。方案審批返回項(xiàng)目部,由項(xiàng)目部架子工長(zhǎng)組織工人進(jìn)行搭設(shè),經(jīng)公司技術(shù)、安全及項(xiàng)目部技術(shù)、安全部門負(fù)責(zé)人驗(yàn)收合格,方可使用。

第十一頁,共123頁。參數(shù)確定序項(xiàng)目?jī)?nèi)容1功能住宅樓、商業(yè)用房2建筑規(guī)模建筑總面積(m2)25905.82m2建筑層數(shù)地上15層,局部16層地下2層建筑層高人防層地下一層1層2~15層16層3.2m3.0m3.5m2.8m3.1m3建筑高度±0.0相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高42.30m基底標(biāo)高-6.220m室內(nèi)外高差0.75m建筑總高55.8m場(chǎng)地相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高41.3m檐口高度46.8m4地質(zhì)資料地基承載力180N/MM2結(jié)構(gòu)類型剪力墻結(jié)構(gòu)5工程所在地北京東三環(huán)南路施工階段主體結(jié)構(gòu)施工第十二頁,共123頁。第十三頁,共123頁。高度確定

1)“檐口標(biāo)高”-“基底標(biāo)高”+“安全高度”;2)“檐口標(biāo)高”-“平整后場(chǎng)地標(biāo)高”+“安全高度”;3)考慮加快施工速度腳手架下部做臨時(shí)腳手架,方便回填土工序,地上一層以上采用懸挑腳手架,那么懸挑腳手架的搭設(shè)高度:“檐口標(biāo)高”-“一層頂板標(biāo)高”+“安全高度”?!鞍踩叨取保?/p>

當(dāng)上部為女兒墻時(shí),腳手架的搭設(shè)高度要超過女兒墻1米;為檐口時(shí),要超過檐口高度1.5米。依據(jù):《規(guī)范》6.3.6立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m,高出檐口上皮1.5m。本方案采取第二種搭設(shè)方式:46.8+()+1=48.8米,取49米。第十四頁,共123頁。立桿縱距確定

腳手架用于結(jié)構(gòu)施工階段,施工的作業(yè)層施工荷載3kN/m2,依據(jù):《規(guī)范》表和《規(guī)范中第4條規(guī)定(4自頂層作業(yè)層的腳手板下計(jì),宜每隔12m滿鋪一層腳手板。)的要求選取3+Int(49÷12+1)×0.35=3+5×0.35(kN/m2)荷載所對(duì)應(yīng)的縱距1.2米;

第十五頁,共123頁。立桿橫距確定

根據(jù)工程情況在滿足施工的條件下不能超過《規(guī)范》表規(guī)定;依照此表可以取1.05~1.55之間的數(shù)值,本例取1.05米。第十六頁,共123頁??繅σ欢送馍扉L(zhǎng)度確定《規(guī)范》6.2.2條主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點(diǎn)處兩個(gè)直角扣件的中心距不應(yīng)大于150mm。在雙排腳手架中,靠墻一端的外伸長(zhǎng)度a不應(yīng)大于0.4l,且不應(yīng)大于500mm;由0.4×1.05=0.42確定本工程選用a=0.3米。如果懸挑長(zhǎng)度大于300mm,計(jì)算時(shí)按300mm考慮。第十七頁,共123頁。步距的確定

一般在確定腳手架的步距時(shí)要考慮兩個(gè)步驟,第一要滿足層高與施工要求,層高是是步距的整數(shù)倍,本例的層高標(biāo)準(zhǔn)層是2.8米,因此第一步確定步距為1.4米,第二步要符合《規(guī)范》表的要求,步距不能超出表的范圍,最后確定步距為1.4米。第十八頁,共123頁。荷載分類1)作用于腳手架的荷載可分為永久荷載(恒荷載)與可變荷載(活荷載)。2)永久荷載(恒荷載)可分為:(1)腳手架結(jié)構(gòu)自重,包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重;(2)構(gòu)、配件自重,包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施的自重。3)可變荷載(活荷載)可分為:施工荷載,包括作業(yè)層上的人員、器具和材料的自重;風(fēng)荷載。第十九頁,共123頁。荷載效應(yīng)組合第二十頁,共123頁。材料鋼管宜采用力學(xué)性能適中的Q235A(3號(hào))鋼,其力學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《炭素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-89)中Q235A鋼的規(guī)定。每批鋼材進(jìn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)有材質(zhì)檢驗(yàn)合格證。3號(hào)鋼的屈服強(qiáng)度240N/mm2為強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值,引用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,乘以分項(xiàng)系數(shù)1/1.165,這樣鋼材的設(shè)計(jì)值f=240/1.165=205N/mm2,這也說明了規(guī)范采用的設(shè)計(jì)方法在實(shí)質(zhì)上是屬于半概率半經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。

第二十一頁,共123頁。根據(jù)《可鑄鐵分類及技術(shù)條件》(GB978-67)的規(guī)定,扣件采用機(jī)械性能不低于KTH330-08的可鍛鑄鐵制造。鑄件不得有裂紋、氣孔,不宜有縮松、砂眼、澆冒口殘余披縫,毛刺、氧化皮等清除干凈;

扣件與鋼管的貼合面必須嚴(yán)格整形,應(yīng)保證與鋼管扣緊時(shí)接觸良好,當(dāng)扣件夾緊鋼管時(shí),開口處的最小距離應(yīng)不小于5mm;

扣件活動(dòng)部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)扣件的兩旋轉(zhuǎn)面間隙應(yīng)小于1mm;

扣件表面刷暗紅色防銹漆進(jìn)行防銹處理。

第二十二頁,共123頁。規(guī)范要求計(jì)算內(nèi)容1、腳手架的承載能力應(yīng)按概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的要求,采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)??芍贿M(jìn)行下列設(shè)計(jì)計(jì)算:縱向和橫向水平桿(大小橫桿)等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算;扣件的抗滑承載力計(jì)算;立桿的穩(wěn)定性計(jì)算;連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算;立桿地基承載力計(jì)算。

第二十三頁,共123頁。2、計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性與連接強(qiáng)度時(shí),應(yīng)采用荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值。永久荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.2,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。

3、架中的受彎構(gòu)件,尚應(yīng)根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的要求驗(yàn)算變形。驗(yàn)算構(gòu)件變形時(shí),應(yīng)采用荷載短期效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值。第二十四頁,共123頁。小橫桿計(jì)算作業(yè)層間距不應(yīng)大于縱距1/2;小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,小橫桿在大橫桿的上面計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示:

第二十五頁,共123頁。小橫桿荷載計(jì)算恒荷載計(jì)算:小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.200/3=0.140kN/m第二十六頁,共123頁。小橫桿荷載計(jì)算活荷載計(jì)算:活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m第二十七頁,共123頁。小橫桿荷載設(shè)計(jì)值及力學(xué)模型荷載的設(shè)計(jì)值:q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m力學(xué)模型:第二十八頁,共123頁。小橫桿力學(xué)模型說明第二十九頁,共123頁。從彎矩公式看不帶懸挑的情況彎矩大偏于安全,撓度直接從公式看不出結(jié)論,但代入規(guī)范最大懸挑計(jì)算長(zhǎng)度0.3米,及排距取1.55米時(shí),計(jì)算結(jié)果還是第一個(gè)大,因此規(guī)范取了第一種情況進(jìn)行計(jì)算安全。

第三十頁,共123頁。小橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算

計(jì)算公式:

σ=0.261×106/5080.0=51.383N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

第三十一頁,共123頁。小橫桿撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度;計(jì)算公式如下:荷載設(shè)計(jì)值q=0.038+0.140+1.200=1.378kN/m;簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度:V=5.0×1.378×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.869mm;小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求!

第三十二頁,共123頁。無鋼管的抗剪承載力計(jì)算說明

沒有抗剪強(qiáng)度計(jì)算,是因?yàn)殇摴芸辜魪?qiáng)度不起控制作用。如φ48×3.5的Q235-A級(jí)鋼管,其抗剪承載力為:上式中K1為截面形狀系數(shù)。一般橫向、縱向水平桿上的荷載由一只扣件傳遞,一只扣件的抗滑承載力設(shè)計(jì)值只有8.0kN,遠(yuǎn)小于[V],故只要滿足扣件的抗滑力計(jì)算條件,桿件抗剪力也肯定滿足。

第三十三頁,共123頁。大橫桿的計(jì)算

大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,小橫桿在大橫桿的上面。腳手架的縱距最大的值為2米,一根腳手管的長(zhǎng)度為6米,和規(guī)范要求的一致,宜按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。

用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值,在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形

第三十四頁,共123頁。荷載值計(jì)算:

小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×1.050=0.040kN

腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×1.050×1.200/3=0.147kN

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN

大橫桿荷載的設(shè)計(jì)值:P=(1.2×0.040+1.2×0.147+1.4×1.260)/2=0.994kN

第三十五頁,共123頁。

大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖

大橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算:

均布荷載最大彎矩計(jì)算公式:

集中荷載最大彎矩計(jì)算公式:

σ=0.324×106/5080.0=63.762N/mm2;

大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

第三十六頁,共123頁。大橫桿撓度計(jì)算:

最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與集中荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和;

均布荷載最大撓度計(jì)算公式:

大橫桿均布荷載的最大撓度:

集中荷載最大撓度計(jì)算公式:

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.040+0.147+1.260=1.447kN;

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度:

第三十七頁,共123頁。最大撓度和:V=V1+V2=1.897mm;

大橫桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求!

受彎構(gòu)件容許撓度

第三十八頁,共123頁??奂够频挠?jì)算

扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):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;注:當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN;雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。

第三十九頁,共123頁。荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算:

橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×1.200=0.046kN

腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.050×1.200/2=0.220kN

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN

荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2×0.046+1.2×0.220+1.4×1.890=2.966kN

單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!

第四十頁,共123頁。立桿穩(wěn)定性計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例為0.1291;NG1=0.129×45.000=5.810kN

第四十一頁,共123頁。腳手架每米重量說明:

GS=[2(la+h)+2.2]q+2[2q1+(la+h)÷6.5×q2]÷lahGS---腳手架立面單位面積上的框架的重量;la--立桿縱距;h-步距;q-48×3.5鋼管重量q=38.4N/M;q1--直角扣件每個(gè)重量q1=13.2N/個(gè);q2--對(duì)接扣件每個(gè)重量q2=18.4N/個(gè);2.2----每根橫向水平桿的長(zhǎng)度;6.5----每根6.5米長(zhǎng)的鋼管上計(jì)算一個(gè)對(duì)接扣件。

Gj=[4(6.5q+q2)+2×13cosa÷la×q3]÷13cosa*13sinala-立桿縱距;a---剪刀撐與斜桿與地面夾角;q3---旋轉(zhuǎn)扣件每個(gè)重量q3=14.6N/個(gè)。

第四十二頁,共123頁。(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);本例采用木腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.35

NG2=0.350×4×1.200×(1.050+0.300)/2=1.134kN

表-1腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值

第四十三頁,共123頁。(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、木腳手板標(biāo)擋板,準(zhǔn)值為0.14

NG3=0.140×1.200×4/2=0.336kN

表-2欄桿、擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值

第四十四頁,共123頁。(4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng)(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.200×45.000=0.270kN;

經(jīng)計(jì)算得到,恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.549kN。

活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。

經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

第四十五頁,共123頁。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算:

風(fēng)荷載值說明:1、荷載規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值公式為:ωk=βzμsμzω0,荷載規(guī)范規(guī)定的基本風(fēng)壓是根據(jù)重現(xiàn)期為50年確定的,而腳手架使用期較短一般在2~5年之間,遇到強(qiáng)勁風(fēng)的概率相對(duì)要小得多,基本風(fēng)壓w0乘以0.7修正系數(shù)是參考英國腳手架標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定的。由于腳手架是附著在主體結(jié)構(gòu)上,風(fēng)振系數(shù)βz=1,最后公式為:ωk=0.7μsμzw0

。第四十六頁,共123頁。2、風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz:我們?cè)谠O(shè)計(jì)腳手架時(shí),要注意此值的取法,通過計(jì)算從腳手架頂取每5米一段與腳手架的靜荷和活荷的組合驗(yàn)算立桿穩(wěn)定性時(shí),雖然風(fēng)荷載在頂部的標(biāo)準(zhǔn)值大,但最終組合值在腳手架的最底端最不利。但計(jì)算連墻件時(shí),要取高度為最大值。按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定按下表采用:

第四十七頁,共123頁。第四十八頁,共123頁。體型系數(shù)μs:第四十九頁,共123頁。其中:

W0——基本風(fēng)壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用:W0=0.450

Uz——風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用:Uz=0.840

Us——風(fēng)荷載體型系數(shù):Us=0.720第五十頁,共123頁??紤]風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式:

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式:

N=1.2NG+1.4NQ

風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式

其中Wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);

la——立桿的縱距(m);

h——立桿的步距(m)。

第五十一頁,共123頁。立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

不考慮風(fēng)荷載時(shí),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,N=14.35kN;

φ—軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.26;

i—計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.58cm;l0—計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定,l0=2.60m;k—計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),取1.155;

第五十二頁,共123頁。A——立桿凈截面面積,A=4.89cm2;

W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

σ——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到=111.83

[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;

不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!第五十三頁,共123頁。k值說明

《規(guī)范》規(guī)定的設(shè)計(jì)方法與荷載分項(xiàng)系數(shù)等,均與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》一致。腳手架與一般結(jié)構(gòu)相比,其工作條件具有以下特點(diǎn):1、所受荷載變異性較大;

2、扣件連接節(jié)點(diǎn)屬于半剛性,且節(jié)點(diǎn)剛性大小與扣件質(zhì)量、安裝質(zhì)量有關(guān),節(jié)點(diǎn)性能存在較大變異;

3、腳手架結(jié)構(gòu)、構(gòu)件存在初始缺陷,如桿件的初彎曲、銹蝕,搭設(shè)尺寸誤差、受荷偏心等均較大;

4、與墻的連接點(diǎn),對(duì)腳手架的約束性變異較大。

第五十四頁,共123頁。K值最終推導(dǎo)結(jié)果:1.155第五十五頁,共123頁。μ值說明

計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ值是反映腳手架各桿件對(duì)立桿的約束作用。本規(guī)范規(guī)定的μ值,采用了中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院1964年~1965年和1986年~1988年、哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院于1988年~1989年分別進(jìn)行原型腳手架整體穩(wěn)定性試驗(yàn)所取得的科研成果,其μ值在1.5~2.0之間。它綜合了影響腳手架整體失穩(wěn)的各種因素,當(dāng)然也包含了立桿偏心受荷(初偏心e=53mm,圖3)的實(shí)際工況。這表明按軸心受壓計(jì)算是可靠的、簡(jiǎn)便的。規(guī)范列出了下表以供設(shè)計(jì)者。

第五十六頁,共123頁。腳手架立桿的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ

第五十七頁,共123頁。φ值根據(jù)規(guī)范表進(jìn)行查表

第五十八頁,共123頁。考慮風(fēng)荷載時(shí),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,N=13.56kN;

φ—軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i的結(jié)果查表得到0.26;

i—計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.58cm;

l0—計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定,l0=2.60m;

k—計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù),取1.155;

u—計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),由腳手架的高度確定;u=1.50

第五十九頁,共123頁。A—立桿凈截面面積,A=4.89cm2;

W—立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

MW—計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩,;

φ—鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到=117.69

[f]—鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205.00N/mm2;

考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!

第六十頁,共123頁。影響腳手架穩(wěn)定性的各種因素1、步距:其它條件不變,根據(jù)實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值,步距從1.2米增加到1.8米,臨界荷載將下降26.1%。2、連墻點(diǎn)間距:其它條件不變,當(dāng)豎向間距由3.6米增加到7.2米,臨界荷載將下降33.88%,但在經(jīng)常使用的連墻點(diǎn)水平間距范圍內(nèi)(8米),調(diào)整水平間距時(shí),影響不大。因此要注意步距的設(shè)置。3、扣件緊固扭矩:扣件緊固扭矩為30N.m比扣件緊固扭矩50N.m的臨界荷載低20%左右。緊固扭矩50N.m與扣件緊固扭矩50N.m相比影響不大。4、橫向支撐及縱向支撐:設(shè)置橫向支撐臨界荷載將提高15%以上,:設(shè)置縱向支撐臨界荷載將提高12.49%。5、立桿橫距:當(dāng)由1.2米增加到1.5米時(shí),臨界荷載將下降11.35%。第六十一頁,共123頁。最大搭設(shè)高度的計(jì)算

不考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算:其中NG2K—構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力,NG2K=1.740kNNQ—活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,NQ=3.780kN;gk每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,gk=0.129kN/m經(jīng)計(jì)算得到,不考慮風(fēng)荷載時(shí),按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度Hs=122.184米。

第六十二頁,共123頁。

腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米,按照下式調(diào)整且不超過50米:

經(jīng)計(jì)算得到,不考慮風(fēng)荷載時(shí),腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50.000米。

第六十三頁,共123頁??紤]風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算:

其中NG2K—構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力,NG2K=1.740kN;

NQ—活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,NQ=3.780kN;

gk—每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,gk=0.129kN/m;

Mwk—計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩,;

經(jīng)計(jì)算得到,考慮風(fēng)荷載時(shí),按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度Hs=117.326米。

第六十四頁,共123頁。腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米,按照下式調(diào)整且不超過50米:

經(jīng)計(jì)算得到,考慮風(fēng)荷載時(shí),腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50.000米。

第六十五頁,共123頁。連墻件的計(jì)算連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算:

Nl=Nlw+No其中Nlw—風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN),應(yīng)按照下式計(jì)算:

Nlw=1.4×wk×Awwk—風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值,wk=0.191kN/m2;Aw—每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積,Aw=3.00×3.60=10.800m2;

No—連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN);No=5.000

經(jīng)計(jì)算得到Nlw=2.881kN,連墻件軸向力計(jì)算值Nl=7.881kN第六十六頁,共123頁。

連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=φA[f]

其中:

φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i=30.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.95;

A=4.89cm2;

[f]=205.00N/mm2。

經(jīng)過計(jì)算得到Nf=95.411kN

Nf>Nl,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!

第六十七頁,共123頁。連墻件采用扣件與墻體連接。

經(jīng)過計(jì)算得到Nl=7.881kN小于扣件的抗滑力8.0kN,滿足要求!

第六十八頁,共123頁。連墻件的計(jì)算說明

腳手架的連墻件的計(jì)算是必不可少的,我們經(jīng)常采用的形式有:扣件式連接、焊接,螺栓連接等,但涉及到施工的方便及材料的普遍性,我們最常用的扣件式連接方式,這里我們要注意兩個(gè)問題。在搭設(shè)的過程中連墻件與腳手架主節(jié)點(diǎn)的位置規(guī)范明確作了規(guī)定,其為連墻件偏離主節(jié)點(diǎn)的最大距離為300mm,只有在連墻在在主節(jié)點(diǎn)附近時(shí),才能有效的阻止腳手架發(fā)生橫向彎曲失穩(wěn)或傾覆,若遠(yuǎn)離主節(jié)點(diǎn)設(shè)置連墻件,因?yàn)榱U的抗彎剛度較差,將會(huì)由于立桿產(chǎn)生局部彎曲,減弱甚至起不到時(shí)約束腳手架橫向變形的作用,現(xiàn)實(shí)是怎樣,許多連墻件竟然設(shè)置在立桿步距的一半附近,這對(duì)腳手架的穩(wěn)定是極為不利的,要引起重視。問題的引申,我在主節(jié)點(diǎn)設(shè)置了連墻件后就要注意與主體結(jié)構(gòu)連接的部位也要設(shè)置在受力點(diǎn)較好的部位。連墻件扣件式連接方式在計(jì)算扣件抗滑移時(shí),經(jīng)常大于8KG,而小于16KG,我們會(huì)不會(huì)看到上圖后認(rèn)為是是雙扣件,而滿足要求呢,實(shí)際上是錯(cuò)誤的,上圖只提供一個(gè)扣件的承載力。第六十九頁,共123頁。立桿的地基承載力計(jì)算

立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求:

p≤fg

其中p—立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力(kN/m2),p=N/A;p=57.41N—上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值(kN);N=14.35A—基礎(chǔ)底面面積(m2);A=0.25fg—地基承載力設(shè)計(jì)值(kN/m2);fg=90.00

地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算:fg=kc×fgk其中:kc—腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù);kc=0.50fgk—地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值;fgk=180.00

地基承載力的計(jì)算滿足要求!

第七十頁,共123頁。地基承載力降低系數(shù)kc說明

地基承載力調(diào)整系數(shù)kc,對(duì)碎石土、砂土、回填土應(yīng)取0.4;對(duì)粘土應(yīng)取0.5;對(duì)巖石、混凝土應(yīng)取1.0。由于土的彈性模量比起其它材料小很多,因此在受荷載時(shí),變形很大,沉降量很大,因此規(guī)范采取了地基承載力調(diào)整系數(shù)kc,使得腳手架的變形很小,因?yàn)槟_手架是由連墻件固定在建筑物上的,沉降過大會(huì)很容易引起整體失穩(wěn)。當(dāng)作混凝土墊層時(shí),地基承載力不降低也就是由于腳手架的產(chǎn)生的荷載不象結(jié)構(gòu)荷載那么大,不會(huì)影響到多層土參數(shù),因此不降低數(shù)地基承載力。第七十一頁,共123頁。模板支架計(jì)算模板支撐架荷載方案確定規(guī)范相關(guān)的計(jì)算要求面板計(jì)算模板支撐次龍骨的計(jì)算托梁的計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

第七十二頁,共123頁。模板支撐架荷載1、荷載分類:作用于模板支架的荷載可分為永久荷載

(恒荷載)與可變荷載(活荷載)。2、永久荷載(恒荷載)可分為:

2.1、模板及支架自重,包括模板、木方、縱向水平桿、橫向水平桿、立桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重;

2.2、新澆混凝土自重;2.3、鋼筋自重3、可變荷載(活荷載)可分為:3.1、施工荷載,包括作業(yè)層上的人員、器具和材料的自重3.2、傾倒混凝土荷載。第七十三頁,共123頁。方案確定例:立桿縱距和橫距均為1.2m;模板材料選擇竹膠板;相鄰模板的小楞及頂托梁采用44×80幾字梁,間距為300mm、1200mm。采用的鋼管類型為48×3.5。腳手架搭設(shè)高度為4.2米,步距為1.2米,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為:0.3米。第七十四頁,共123頁。規(guī)范相關(guān)的計(jì)算要求力傳遞過程:面板-木方-托梁-頂托-立桿1、樓板底模板面板強(qiáng)度、撓度和剪力計(jì)算;2、板底木方強(qiáng)度、撓度和剪力計(jì)算;3、托梁梁(幾字梁或鋼管)強(qiáng)度、撓度計(jì)算;4、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算。第七十五頁,共123頁。樓板支撐架立面簡(jiǎn)圖第七十六頁,共123頁。面板計(jì)算

模板面板為受彎構(gòu)件,需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板所受荷載有:新澆混凝土及鋼筋自重;施工人員及施工設(shè)備荷載;傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載。計(jì)算寬度取1.2米。第七十七頁,共123頁。1、荷載計(jì)算:

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

q1=鋼筋混凝土自重×混凝土厚度×計(jì)算寬度+模板自重×計(jì)算寬度

=25×0.2×1.2+0.35×1.2=6.420kN/m

注:鋼筋混凝土自重取25kN/m3第七十八頁,共123頁?;詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值:

q2=(傾倒混凝土荷載+施工荷載)×計(jì)算寬度=2.5×1.200=3kN/m

注:傾倒混凝土的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.5kN/m2。第七十九頁,共123頁。2、強(qiáng)度計(jì)算:

強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖

2.1、抗彎強(qiáng)度計(jì)算:f=M/W<[f]

其中f——面板的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);

M——面板的最大彎距(N.mm);

M=-0.100ql2

其中:q為模板荷載設(shè)計(jì)值(kN/m),

q=恒荷載分項(xiàng)系數(shù)×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+活荷載分項(xiàng)系數(shù)×活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

=1.2×6.420+1.4×3.600=12.744kN/m;第八十頁,共123頁。經(jīng)計(jì)算得到M=0.1×12.744×0.32=0.115kN.m

W——面板的凈截面抵抗矩,

W=1/6×bh2=120.00×1.4×1.4/6=39.20cm3;

其中:b為計(jì)算寬度,h為面板厚度。

[f]——面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取25.00N/mm2;

彎矩圖

經(jīng)計(jì)算得到面板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值f=0.115×1000×1000/64800=1.77N/mm2

面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算f<[f],滿足要求!第八十一頁,共123頁。2.2、抗剪計(jì)算[可以不計(jì)算]

T=3Q/2bh<[T]

注:此公式為木結(jié)構(gòu)抗剪公式依照構(gòu)件截面是長(zhǎng)方形的簡(jiǎn)化

其中最大剪力:

Q=0.6×(1.2×6.42+1.4×3.6)×0.3=2.294kN

截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×2294/(2×1200×18)=0.159N/mm2

截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.40N/mm2

抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算T<[T],滿足要求!第八十二頁,共123頁。3、撓度計(jì)算:

撓度計(jì)算簡(jiǎn)圖

撓度圖

v=0.677q1l4/100EI<[v]=l/250第八十三頁,共123頁。其中:

q1為恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值,q1=6.420kN/m;

L為面板支座間距,即次龍骨間距,取0.3m;

E為面板的彈性模量,取3500mm;

I為面板慣性矩

I=1/12bh3=計(jì)算寬度×面板厚度3/12=120×1.43/12=27.44cm4;

面板最大撓度計(jì)算值

v=0.677×6.42×3004/(100×3500×274400)=0.367mm

面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求!第八十四頁,共123頁。模板支撐次龍骨的計(jì)算幾字梁按照均布荷載下連續(xù)梁計(jì)算。計(jì)算寬度取次龍骨的間距0.3m。1、荷載的計(jì)算:1.1、鋼筋混凝土板自重(kN/m):q11=25.000×0.200×0.300=1.5kN/m1.2、模板的自重線荷載(kN/m):q12=0.350×0.300=0.105kN/m1.3、活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN/m):經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=2.5×0.30=0.75kN/m恒荷載設(shè)計(jì)值q1=1.2×1.500+1.2×0.105=1.926kN/m活荷載設(shè)計(jì)值q2=1.4×0.75=1.26kN/m第八十五頁,共123頁。2、次龍骨的強(qiáng)度計(jì)算:

2.1、荷載計(jì)算及組合:

按照三跨連續(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)算及組合如下:

強(qiáng)度計(jì)算恒荷載簡(jiǎn)圖

注:此圖中最大支座力為:P1=1.1ql=1.1×1.926×1.2=2.542kN第八十六頁,共123頁。強(qiáng)度計(jì)算活荷載組合簡(jiǎn)圖

注:此圖中最大支座力為:P2=1.2ql=1.2×1.26×1.2=1.814kN

組合以后最大支座力為P=2.542+1.814=4.356kN

(此值即為計(jì)算主龍骨強(qiáng)度的集中力)第八十七頁,共123頁。2.2、次龍骨抗彎強(qiáng)度計(jì)算

、恒荷載最大彎矩:

恒荷載彎矩圖

恒荷載最大彎矩第八十八頁,共123頁。、活荷載最大彎矩:

活荷載彎矩圖

活荷載最大彎矩M2=0.117ql2=0.117×1.26×1.22=0.212kN.m

次龍骨最大彎矩M=M1+M2=0.277+0.212=0.489kN.m

次龍骨抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度f=M/W=0.489×106/9500=51.47N/mm2

次龍骨的抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于幾字梁的容許應(yīng)力204N/mm2,滿足要求!第八十九頁,共123頁。3、次龍骨撓度計(jì)算

撓度計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q=q11+q12=1.500+0.105=1.605kN/m

撓度計(jì)算簡(jiǎn)圖

注:此圖中最大支座力為:P=1.1ql=2.119kN(此值即為計(jì)算主龍骨撓度的集中力)第九十頁,共123頁。最大撓度:

變形圖

最大撓度v=0.677×ql4/100EI=0.677×1.605×1200.04/(100×205000×390000)=0.282mm

其中:E為幾字梁的彈性模量,取205cm3;

I為幾字梁的慣性矩,取39cm4。

次龍骨的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!第九十一頁,共123頁。模板支撐主龍骨(托梁)的計(jì)算托梁按照集中力作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算。

托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖此圖最大集中力計(jì)算公式為N=4.5P=4.5×4.356=19.6KN第九十二頁,共123頁。1、強(qiáng)度計(jì)算:集中力P=4.356KN(次龍骨的最大支座力)

抗彎強(qiáng)度計(jì)算:

主龍骨彎矩圖(kN.m)

最大彎矩M=0.417PL=0.417×4.356×1.2=2.180kN/m

主龍骨抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=M/W=2.180×106/9500=198N/mm2

其中W為幾字梁的截面抵抗矩,取204N/mm2

主龍骨的抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于幾字梁的容許應(yīng)力204N/mm2,滿足要求!第九十三頁,共123頁。2、主龍骨撓度計(jì)算:P=2.119kN

主龍骨變形圖(mm)

最大撓度v=2.1PL3/100EI=2.1×2.119×12003/100×205000×390000=0.962mm。主龍骨的最大撓度小于1200.0/250,滿足要求!第九十四頁,共123頁。立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

樓板支撐架荷載計(jì)算單元

第九十五頁,共123頁。立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式

W——立桿凈截面抵抗矩(cm3);W=5.08

σ——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2);

[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,[f]=205N/mm2

N為立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式:

N=1.2NG+1.4NQ

注:1、式中NG為靜荷載,是模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和。即NG=NG1+NG2+NG3=8.259kN

第九十六頁,共123頁。其中:(1)腳手架的自重(kN):NG1=0.129×4.300=0.555kN

(2)模板的自重(kN):NG2=0.350×1.200×1.200=0.504kN

(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN):

NG3=25.000×0.200×1.200×1.200=7.200kN

2、NQ為活荷載,是施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和。即NQ=1.5×1.200×1.200=4.320kN

(計(jì)算支架時(shí)活荷載共取1.5kN/m)

最后得出N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.259+1.4×4.320=15.96Kn第九十七頁,共123頁。A為支撐立桿(48×3.5)凈截面面積(cm2);查表或計(jì)算可得A=4.89

為軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i查表得到;其中:l0為計(jì)算長(zhǎng)度(m),l0=(h+2a)=120+2×50=220cm;

i為計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm);i=1.58cm

λ=l0/i=220/1.58=139,查表得=0.353

計(jì)算結(jié)果:

σ=N/A=15960/0.353×489=92.46N/mm2

立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!

第九十八頁,共123頁。第九十九頁,共123頁。此模型的要求:

…第一百頁,共123頁。普通支架平面圖

由此圖引申的理論:

……………………….第一百零一頁,共123頁。模板支架的相關(guān)要求1、參與模板支架荷載效應(yīng)組合的各項(xiàng)荷載及其荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204)的有關(guān)規(guī)定:模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠的承受澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力及施工荷載。第一百零二頁,共123頁。2、模板支架立桿的構(gòu)造應(yīng)符合系列規(guī)定:

2.1、每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座或墊板;

腳手架必須設(shè)置縱橫向掃地桿??v向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿亦應(yīng)采用扣件固定在縱向掃地桿下方的立桿上。當(dāng)立桿基礎(chǔ)不在同一高度上時(shí),必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定,高低差應(yīng)不大于1m??窟吰粕戏降牧U軸線到邊破的距離不應(yīng)小于500mm;

腳手架底層步距不應(yīng)大于2m;

立桿接長(zhǎng)除頂層頂步外,其余各層各步接頭必須采用對(duì)接扣件連接;第一百零三頁,共123頁。2.2、支架立桿應(yīng)豎直設(shè)置,2m高度的垂直允許偏差為15mm;

2.3、設(shè)在支架立桿根部的可調(diào)支座,當(dāng)其伸出長(zhǎng)度超過300mm時(shí),應(yīng)采取可靠固定措施;

2.4、當(dāng)梁模板支架立桿采用單根立桿時(shí),立桿應(yīng)設(shè)在梁模板中心線處,其偏心距不應(yīng)大于25mm。

3、滿堂模板支架的支撐設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:

3.1、滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續(xù)設(shè)置;

3.2、高于4m的模板支架,其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐;

第一百零四頁,共123頁。3.3、剪刀撐的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:

每道剪刀撐跨越立桿根數(shù)宜按下表的規(guī)定確定。每道剪刀撐的寬度不應(yīng)小于4跨,且不應(yīng)小于6m,斜桿與地面的傾斜角宜在45o-60o之間;

剪刀撐的斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于150mm。第一百零五頁,共123頁。案例分析“西西”事故案例分析第一百零六頁,共123頁。西單事故2005年9月5日,北京發(fā)生了“西西”工程中庭樓蓋模板支架坍塌,造成亡8人傷21人的重大事故,技術(shù)和施工的主管人員受到了法律責(zé)任追究,在工程技術(shù)人員中受到了極大的震動(dòng)。第一百零七頁,共123頁。事故發(fā)生的簡(jiǎn)要情況:北京“西西”工程4#地中庭延連五層、總高21.8m、長(zhǎng)3×8.4m、寬2×8.4m,樓蓋(頂板)面積423.36m2,為四周支于框架梁上的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆空心樓板(厚550mm,板內(nèi)預(yù)埋400GBF管),南、北側(cè)邊梁分別為0.85m×0.95m和1.0m×1.3m,東西兩側(cè)邊梁均為0.6m×0.6m,混凝土總量198.6m3。采用混凝土輸送泵和兩臺(tái)布料機(jī)澆筑。布料機(jī)分別設(shè)于板外側(cè)的東南角和西南角處,在北端達(dá)不到的地方加設(shè)溜槽(圖1)。出于施工安排因素的考慮,在其三面鄰跨樓蓋混凝土均未澆筑的情況下,項(xiàng)目部確定先澆筑位于其間的中庭樓蓋。第一百零八頁,共123頁。澆筑自下午5時(shí)開始,至晚上10時(shí)10分左右(已接近澆筑完成)時(shí),從樓蓋的中偏西南部位突然發(fā)生凹陷式垮塌。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員描述:當(dāng)時(shí)看到樓板形成“V”形下折情況,支架立桿多波彎曲并迅速扭轉(zhuǎn),隨即整個(gè)樓蓋連同布料機(jī)一起垮塌下來,砸落在地下一層頂板(首層底板)上,整個(gè)過程只延續(xù)了數(shù)秒鐘。坍落的混凝土、鋼筋、模板和支架絞纏在一起,形成0.5m~2.0m的堆集,使清理和找人異常困難,至10日凌晨才挖出最后1名遇難人員。事故也招致鄰跨的模板和鋼筋向中廳下陷,粗大的梁筋(直插于柱中,端部無拐尺錨固段)被從柱中拉出(達(dá)1m左右),地下一層頂板局部嚴(yán)重破壞,框架梁下沉、破損、開裂,其下支架嚴(yán)重變形、歪斜,連地下二層的支撐架也有明顯變形。7~8軸和B~C軸范圍的支架基本未受影響。第一百零九頁,共123頁。第一百一十頁,共123頁。第一百一十一頁,共123頁。第一百一十二頁,共123頁。第一百一十三頁,共123頁?!拔魑鳌惫こ讨型鞘┕て矫婧蜆前褰孛娴谝话僖皇捻?,共123頁。事故調(diào)查出的存在問題:

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