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文档简介

第一节计算书 21.盘扣架楼板支撑计算 22.400*900梁底支撑计算 133.500*1300梁底支撑计算 244.700*2200梁底支撑计算 355.700*2200梁侧模计算 456.防护脚手架计算 51第二节附图 62附图1:满堂架与框架柱拉结示意图 62附图2:监测点布置断面示意图 63附图3:超限梁位置示意图 65附图4:架体平面布置图 67附图5:架体支撑1-1剖面图 69附图6:架体支撑2-2剖面图 69PAGE计算书盘扣架楼板支撑计算依据规范:《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2017《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011计算参数:盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2,水平杆钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.85。模板支架搭设高度为20.0m,立杆的纵距b=0.90m,立杆的横距l=0.90m,脚手架步距h=1.50m。立杆钢管类型选择:A-LG-2500(Φ60×3.2×2500);横向水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);纵向水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);横向跨间水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。内龙骨采用38.×88.mm木方,间距200mm,木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度11.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管φ48×2.7mm。模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.10kN/m3。振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2,施工均布荷载标准值6.00kN/m2,堆放荷载标准值2.00kN/m2。图盘扣式楼板支撑架立面简图图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照简支梁计算。静荷载标准值q1=25.100×0.160×0.900+0.500×0.900=4.064kN/m活荷载标准值q2=(2.000+6.000)×0.900=7.200kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=33.750cm3I=25.312cm4(1)抗弯强度计算f=M/W<[f]其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M——面板的最大弯距(N.mm);W——面板的净截面抵抗矩;[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;M=0.125ql2其中q——荷载设计值(kN/m);经计算得到M=0.125×(1.20×4.064+1.40×7.200)×0.200×0.200=0.075kN.m经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.075×1000×1000/33750=2.216N/mm2面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!(2)挠度计算v=5ql4/384EI<[v]=l/400面板最大挠度计算值v=5×4.064×2004/(384×9000×253125)=0.037mm面板的最大挠度小于200.0/400,满足要求!二、支撑次龙骨的计算次龙骨按照均布荷载计算。1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q11=25.100×0.160×0.200=0.803kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q12=0.500×0.200=0.100kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):经计算得到,活荷载标准值q2=(6.000+2.000)×0.200=1.600kN/m静荷载q1=1.20×0.803+1.20×0.100=1.084kN/m活荷载q2=1.40×1.600=2.240kN/m计算单元内的次龙骨集中力为(2.240+1.084)×0.900=2.992kN2.次龙骨的计算按照三跨连续梁计算,计算公式如下:均布荷载q=P/l=2.991/0.900=3.324kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1×3.32×0.90×0.90=0.269kN.m最大剪力Q=0.6ql=0.6×0.900×3.324=1.795kN最大支座力N=1.1ql=1.1×0.900×3.324=3.291kN龙骨的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面抵抗矩W=49.05cm3;截面惯性矩I=215.80cm4;(1)龙骨抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=0.269×106/49045.3=5.49N/mm2龙骨的抗弯计算强度小于11.0N/mm2,满足要求!(2)龙骨抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bh<[T]截面抗剪强度计算值T=3×1794.87/(2×38.00×88.00)=0.805N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2龙骨的抗剪强度计算满足要求!(3)龙骨挠度计算挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)得到q=0.903kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.903×900.04/(100×9000.00×2157995.0)=0.207mm龙骨的最大挠度小于900.0/400(木方时取250),满足要求!三、托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取次龙骨的支座力P=3.291kN均布荷载取托梁的自重q=0.072kN/m。托梁计算简图托梁弯矩图(kN.m)托梁剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:托梁变形计算受力图托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M=1.346kN.m经过计算得到最大支座F=16.369kN经过计算得到最大变形V=0.508mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩W=8.24cm3;截面惯性矩I=19.78cm4;(1)顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度f=M/W=1.346×106/8242.0=155.53N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!(2)顶托梁挠度计算最大变形v=0.508mm顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!四、立杆的稳定性计算荷载标准值作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)脚手架钢管的自重(kN):NG1=0.311×20.000=6.217kN钢管的自重计算参照《盘扣式规范》附录A。(2)模板的自重(kN):NG2=0.500×0.900×0.900=0.405kN(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3=25.100×0.160×0.900×0.900=3.253kN经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2)=9.875kN。2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值NQ=(6.000+2.000)×0.900×0.900=6.480kN3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.20NG+1.40NQ五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值,N=20.92kNφ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=2.01A——立杆净截面面积(cm2);A=5.71W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=7.70σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=300.00N/mm2;l0——计算长度(m);参照《盘扣式规范》2010,由公式计算顶部立杆段:l0=h'+2ka(1)非顶部立杆段:l0=ηh(2)η——计算长度修正系数,取值为1.200;k——计算长度折减系数,可取0.7;a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.65m;l0=2.410m;λ=2410/20.1=119.900,φ=0.352σ=20922/(0.352×571)=104.091N/mm2,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据扣件脚手架规范计算公式5.2.9MW=0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);Wk=uz×us×w0=0.250×1.000×0.138=0.034kN/m2h——立杆的步距,1.50m;la——立杆迎风面的间距,0.90m;lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.034×0.900×1.500×1.500/10=0.009kN.m;Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;立杆Nw=1.200×9.875+1.400×6.480+0.9×1.400×0.009/0.900=20.934kNl0=2.41m;λ=2410/20.1=119.900,φ=0.352σ=20934/(0.352×571)+9000/7700=105.296N/mm2,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!架体尽量利用已有结构进行拉结(如剪力墙或柱等),增强架体的稳定性,加强架体施工安全措施。六、盘扣式模板支架整体稳定性计算依据盘扣式规范JGJ231-2010和混凝土施工规范GB50666-2011:盘扣式板模板支架应按混凝土浇筑前和混凝土浇筑时两种工况进行抗倾覆验算。支架的抗倾覆验算应满足下式要求:MT<MR式中:MT-支架的倾覆力矩设计值;MR-支架的抗倾覆力矩设计值。支架自重产生抗倾覆力矩:MG1=0.9×6.217/0.900×8.400×8.400/2=219.323kN.m模板自重产生抗倾覆力矩:MG2=0.9×0.500×0.900×8.400×8.400/2=14.288kN.m钢筋混凝土自重产生抗倾覆力矩:MG3=0.9×25.100×0.160×0.900×8.400×8.400/2=114.764kN.m风荷载产生的倾覆力矩:wk=0.250×1.000×0.138=0.034kN/m2Mw=1.4×0.034×0.900×20.0002/2=8.694kN.m附加水平荷载产生倾覆力矩(附加水平荷载取永久荷载的2%):永久荷载(包括支架、模板、钢筋混凝土自重)为92.163kN附加水平荷载:Fsp=92.163×2%=1.843kNMsp=1.4×1.843×20.000=51.611kN.m工况一:混凝土浇筑前倾覆力矩MT=1.000×8.694=8.694kN.m抗倾覆力矩MR=219.323+14.288=233.611kN.m浇筑前抗倾覆验算MT<MR,满足整体稳定性要求!工况二:混凝土浇筑时倾覆力矩MT=1.000×51.611=51.611kN.m抗倾覆力矩MR=219.323+14.288+114.764=348.376kN.m浇筑时抗倾覆验算MT<MR,满足整体稳定性要求!盘扣式楼板模板支架计算满足要求!七、立柱支承面承载力验算支撑层楼板厚度h(mm)120混凝土强度等级C35混凝土的龄期(天)7混凝土的实测抗压强度fc(N/mm2)16.7混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)1.57立柱垫板长a(mm)150立柱垫板宽b(mm)120F1=N=20.92kN1、受冲切承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表公式参数剖析Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0F1局部荷载设计值或集中反力设计值βh截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9;中间线性插入取用。ft混凝土轴心抗拉强度设计值σpc,m临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内um临界截面周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。h0截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Umη1局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数η2临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数βs局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:当βs<2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2as板柱结构类型的影响系数:对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:对角柱,取as=20说明在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。可得:βh=1,ft=1.57N/mm2,η=1,h0=h-20=100mm,um=2[(a+h0)+(b+h0)]=940mmF=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×1.57+0.25×0)×1×940×100/1000=103.306kN≥F1=20.92kN满足要求!2、局部受压承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表公式参数剖析Fl≤1.35βcβlfcAlnF1局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值fc混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表4.1.4-1取值βc混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用βl混凝土局部受压时的强度提高系数Aln混凝土局部受压净面积βl=(Ab/Al)1/2Al混凝土局部受压面积Ab局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定可得:fc=16.7N/mm2,βc=1,βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(390)×(360)/(150×120)]1/2=2.79,Aln=ab=18000mm2F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×2.79×16.7×18000/1000=1132.21kN≥F1=20.92kN满足要求!400*900梁底支撑计算一、计算依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20131、计算参数基本参数混凝土梁高h(mm)900混凝土梁宽b(mm)400混凝土梁计算跨度L(m)4.8模板支架高度H(m)10计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011模板荷载传递方式可调托座次楞悬挑长度a1(mm)250梁两侧楼板情况梁两侧有板梁侧楼板厚度hb(mm)160剪刀撑(含水平)布置方式加强型梁跨度方向立杆间距la(m)0.9垂直梁跨度方向的梁两侧立杆间距lb(m)0.9水平杆步距h1(m)1.5梁侧楼板立杆的纵距la1(m)0.9梁侧楼板立杆的横距lb1(m)0.9立杆自由端高度h0(mm)500梁底立杆根数n1次楞根数m4架体底部布置类型垫板结构表面要求表面外露材料参数主楞类型圆钢管主楞规格Ф48×2.7次楞类型矩形木楞次楞规格50×100面板类型覆面木胶合板面板规格15mm(板材垂直方向)钢管规格Ф48×3.2荷载参数基础类型混凝土楼板地基土类型/地基承载力特征值fak(kPa)/架体底部垫板面积A(m2)0.04是否考虑风荷载是架体搭设省份、城市陕西(省)西安市(市)地面粗糙度类型B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇基本风压值Wo(kN/m2)0.25模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)/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)1.5振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)32、施工简图(图1) 剖面图1(图2) 剖面图2二、面板验算根据规范规定面板可按简支跨计算,根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上,无悬挑端,故可按简支跨一种情况进行计算,取b=1m单位面板宽度为计算单元。W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3I=bh3/12=1000×153/12=281250mm41、强度验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q2kb}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×1+1.4×3×1)=29.106kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q2kb}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×1+1.4×0.7×3×1)=31.138kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(29.106,31.138)=31.138kN/m(图3) 面板强度简图(图4) 面板弯矩图Mmax=0.069kN·mσ=Mmax/W=0.069×106/37500=1.845N/mm2≤[f]=15N/mm2满足要求2、挠度验算qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(24+1.5)×900/1000)×1=23.45kN/m(图5) 面板挠度计算简图(图6) 面板挠度图(mm)ν=0.038mm≤[ν]=400/((4-1)×400)=0.333mm满足要求三、次楞验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/1000/(4-1)+1.4×3×400/1000/(4-1))=3.881kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/1000/(4-1)+1.4×0.7×3×400/1000/(4-1))=4.152kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(3.881,4.152)=4.152kN/m计算简图:(图7) 面板强度计算简图1、强度验算(图8) 次楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.31kN·mσ=Mmax/W=0.31×106/(49.045×1000)=6.328N/mm2≤[f]=11N/mm2满足要求2、抗剪验算(图9) 次楞剪力图(kN)Vmax=2.069kNτmax=VmaxS/(Ib)=2.069×103×36.784×103/(215.799×104×3.8×10)=0.928N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2满足要求3、挠度验算挠度验算荷载统计,qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/1000/(4-1)=3.127kN/m(图10) 挠度计算简图(图11) 次楞挠度图(mm)νmax=0.516mm≤[ν]=0.9×1000/400=2.25mm满足要求四、主楞验算梁侧楼板的立杆为梁板共用立杆,立杆与水平钢管扣接属于半刚性节点,为了便于计算统一按铰节点考虑,偏于安全。根据实际工况,梁下增加立杆根数为1,故可将主楞的验算力学模型简化为1+2-1=2跨梁计算。这样简化符合工况,且能保证计算的安全。等跨连续梁,跨度为:2跨距为:(等跨)0.45将荷载统计后,通过次楞以集中力的方式传递至主楞。A.由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/((4-1)×1000)+1.4×3×400/((4-1)×1000))=3.881kN/mB.由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/((4-1)×1000)+1.4×0.7×3×400/((4-1)×1000))=4.152kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(3.881,4.152)=4.152kN此时次楞的荷载简图如下(图12) 次楞强度计算简图用于挠度计算时的荷载为:qk=[G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.5+(24+1.5)×900/1000)×400/((4-1)×1000)=3.127kN/m此时次楞的荷载简图如下(图13) 次楞挠度计算简图根据力学求解计算可得:强度计算时的支座反力:R=3.937kN挠度计算时的支座反力:Rk=2.965kN还需考虑主楞自重,则自重标准值为gk=30.2/1000=0.03kN/m自重设计值为:g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×30.2/1000=0.033kN/m则主楞强度计算时的受力简图如下:(图14) 主楞强度计算简图则主楞挠度计算时的受力简图如下:(图15) 主楞挠度计算简图1、抗弯验算(图16) 主楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.548kN·mσ=Mmax/W=0.548×106/(4.12×1000)=133.058N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求2、抗剪验算(图17) 主楞剪力图(kN)Vmax=6.768kNτmax=QmaxS/(Ib)=6.768×1000×2.77×103/(9.89×104×0.54×10)=35.102N/mm2≤[τ]=120N/mm2满足要求3、挠度验算(图18) 主楞挠度图(mm)νmax=0.135mm≤[ν]=0.9×1000/(1+1)/400=1.125mm满足要求4、支座反力计算因两端支座为扣件,非两端支座为可调托座,故应分别计算出两端的最大支座反力和非两端支座的最大支座反力。故经计算得:两端支座最大支座反力为:R1=1.123kN非端支座最大支座反力为:R2=13.535kN五、端支座扣件抗滑移验算按上节计算可知,两端支座最大支座反力就是扣件的滑移力R1=1.123kN≤[N]=8kN满足要求六、可调托座验算非端支座最大支座反力为即为可调托座受力R2=13.535kN≤[N]=30kN满足要求七、立杆验算1、长细比验算验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用l01=kμ1(h+2a)=1×1.091×(1.5+2×500/1000)=2.728ml02=kμ2h=1×1.755×1.5=2.633m取两值中的大值l0=max(l01,l02)=max(2.728,2.633)=2.728mλ=l0/i=2.728×1000/(1.59×10)=171.541<[λ]=210满足要求2、立杆稳定性验算(顶部立杆段)λ1=l01/i=2.728×1000/(1.59×10)=171.541根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.241A不考虑风荷载梁侧立杆承受的楼板荷载N1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4Q2k]la1lb1=(1.2×(0.5+(24+1.5)×160/1000)+1.4×3)×0.9×0.9=7.854kN由第五节知,梁侧立杆承受荷载为就是端支座的最大反力R1=1.123kN由于梁中间立杆和梁侧立杆受力情况不一样,故应取大值进行验算NA=max(N1+R1,R2)=13.535kNf=NA/(φA)=13.535×1000/(0.241×(4.5×100))=124.611N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载风荷载体型系数:k=zs0=1×0.121×0.25=0.03kN/mMw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.03×0.9×1.52/10=0.008kN·m组合风荷载得:NB=NA+0.9×1.4Mw/lb=13.535+0.9×1.4×0.008/10=13.536kNf=NB/(φA)+Mw/W=13.536×1000/(0.241×4.5×100)+0.008×106/(4.73×103)=126.252N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求3、立杆稳定性验算(非顶部立杆段)λ2=l02/i=2.633×1000/(1.59×10)=165.566根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.257此处还应考虑架体的自重产生的荷载A不考虑风荷载NC=NA+1.2×H×gk=13.535+1.2×0.03×(10+(900-160)/1000)=13.924kNf=NC/(φA)=13.924×1000/(0.257×(4.5×100))=120.26N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载组合风荷载得:ND=NC+0.9×1.4Mw/lb=13.924+0.9×1.4×0.008/10=13.925kNf=ND/(φA)+Mw/W=13.925×1000/(0.241×4.5×100)+0.008×106/(4.73×103)=129.835N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求500*1300梁底支撑计算一、计算依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20131、计算参数基本参数混凝土梁高h(mm)1300混凝土梁宽b(mm)500混凝土梁计算跨度L(m)8.4模板支架高度H(m)15.2计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011模板荷载传递方式可调托座次楞悬挑长度a1(mm)250梁两侧楼板情况梁两侧有板梁侧楼板厚度hb(mm)160剪刀撑(含水平)布置方式加强型梁跨度方向立杆间距la(m)0.45垂直梁跨度方向的梁两侧立杆间距lb(m)1.2水平杆步距h1(m)1.5梁侧楼板立杆的纵距la1(m)0.9梁侧楼板立杆的横距lb1(m)0.9立杆自由端高度h0(mm)500梁底立杆根数n1次楞根数m4架体底部布置类型垫板结构表面要求表面外露材料参数主楞类型圆钢管主楞规格Ф48×2.7次楞类型矩形木楞次楞规格50×100面板类型覆面木胶合板面板规格15mm(板材垂直方向)钢管规格Ф48×3.2荷载参数基础类型混凝土楼板地基土类型/地基承载力特征值fak(kPa)/架体底部垫板面积A(m2)0.04是否考虑风荷载是架体搭设省份、城市陕西(省)西安市(市)地面粗糙度类型B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇基本风压值Wo(kN/m2)0.25模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)/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)1.5振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)32、施工简图(图1) 剖面图1(图2) 剖面图2二、面板验算根据规范规定面板可按简支跨计算,根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上,无悬挑端,故可按简支跨一种情况进行计算,取b=1m单位面板宽度为计算单元。W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3I=bh3/12=1000×153/12=281250mm41、强度验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q2kb}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×1+1.4×3×1)=40.122kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q2kb}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×1+1.4×0.7×3×1)=43.531kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(40.122,43.531)=43.531kN/m(图3) 面板强度简图(图4) 面板弯矩图Mmax=0.151kN·mσ=Mmax/W=0.151×106/37500=4.031N/mm2≤[f]=15N/mm2满足要求2、挠度验算qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×1=33.65kN/m(图5) 面板挠度计算简图(图6) 面板挠度图(mm)ν=0.134mm≤[ν]=500/((4-1)×400)=0.417mm满足要求三、次楞验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/1000/(4-1)+1.4×3×500/1000/(4-1))=6.687kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/1000/(4-1)+1.4×0.7×3×500/1000/(4-1))=7.255kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(6.687,7.255)=7.255kN/m计算简图:(图7) 面板强度计算简图1、强度验算(图8) 次楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.227kN·mσ=Mmax/W=0.227×106/(49.045×1000)=4.623N/mm2≤[f]=11N/mm2满足要求2、抗剪验算(图9) 次楞剪力图(kN)Vmax=1.911kNτmax=VmaxS/(Ib)=1.911×103×36.784×103/(215.799×104×3.8×10)=0.857N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2满足要求3、挠度验算挠度验算荷载统计,qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/1000/(4-1)=5.608kN/m(图10) 挠度计算简图(图11) 次楞挠度图(mm)νmax=0.281mm≤[ν]=0.45×1000/400=1.125mm满足要求四、主楞验算梁侧楼板的立杆为梁板共用立杆,立杆与水平钢管扣接属于半刚性节点,为了便于计算统一按铰节点考虑,偏于安全。根据实际工况,梁下增加立杆根数为1,故可将主楞的验算力学模型简化为1+2-1=2跨梁计算。这样简化符合工况,且能保证计算的安全。等跨连续梁,跨度为:2跨距为:(等跨)0.6将荷载统计后,通过次楞以集中力的方式传递至主楞。A.由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/((4-1)×1000)+1.4×3×500/((4-1)×1000))=6.687kN/mB.由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/((4-1)×1000)+1.4×0.7×3×500/((4-1)×1000))=7.255kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(6.687,7.255)=7.255kN此时次楞的荷载简图如下(图12) 次楞强度计算简图用于挠度计算时的荷载为:qk=[G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.5+(24+1.5)×1300/1000)×500/((4-1)×1000)=5.608kN/m此时次楞的荷载简图如下(图13) 次楞挠度计算简图根据力学求解计算可得:强度计算时的支座反力:R=3.724kN挠度计算时的支座反力:Rk=2.879kN还需考虑主楞自重,则自重标准值为gk=30.2/1000=0.03kN/m自重设计值为:g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×30.2/1000=0.033kN/m则主楞强度计算时的受力简图如下:(图14) 主楞强度计算简图则主楞挠度计算时的受力简图如下:(图15) 主楞挠度计算简图1、抗弯验算(图16) 主楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.68kN·mσ=Mmax/W=0.68×106/(4.12×1000)=165.121N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求2、抗剪验算(图17) 主楞剪力图(kN)Vmax=6.524kNτmax=QmaxS/(Ib)=6.524×1000×2.77×103/(9.89×104×0.54×10)=33.839N/mm2≤[τ]=120N/mm2满足要求3、挠度验算(图18) 主楞挠度图(mm)νmax=0.291mm≤[ν]=1.2×1000/(1+1)/400=1.5mm满足要求4、支座反力计算因两端支座为扣件,非两端支座为可调托座,故应分别计算出两端的最大支座反力和非两端支座的最大支座反力。故经计算得:两端支座最大支座反力为:R1=0.946kN非端支座最大支座反力为:R2=13.049kN五、端支座扣件抗滑移验算按上节计算可知,两端支座最大支座反力就是扣件的滑移力R1=0.946kN≤[N]=8kN满足要求六、可调托座验算非端支座最大支座反力为即为可调托座受力R2=13.049kN≤[N]=30kN满足要求七、立杆验算1、长细比验算验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用l01=kμ1(h+2a)=1×1.153×(1.5+2×500/1000)=2.883ml02=kμ2h=1×1.858×1.5=2.788m取两值中的大值l0=max(l01,l02)=max(2.883,2.788)=2.883mλ=l0/i=2.883×1000/(1.59×10)=181.329<[λ]=210满足要求2、立杆稳定性验算(顶部立杆段)λ1=l01/i=2.883×1000/(1.59×10)=181.329根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.217A不考虑风荷载梁侧立杆承受的楼板荷载N1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4Q2k]la1lb1=(1.2×(0.5+(24+1.5)×160/1000)+1.4×3)×0.9×0.9=7.854kN由第五节知,梁侧立杆承受荷载为就是端支座的最大反力R1=0.946kN由于梁中间立杆和梁侧立杆受力情况不一样,故应取大值进行验算NA=max(N1+R1,R2)=13.049kNf=NA/(φA)=13.049×1000/(0.217×(4.5×100))=133.414N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载风荷载体型系数:k=zs0=1.134×0.185×0.25=0.052kN/mMw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.052×0.45×1.52/10=0.007kN·m组合风荷载得:NB=NA+0.9×1.4Mw/lb=13.049+0.9×1.4×0.007/10=13.049kNf=NB/(φA)+Mw/W=13.049×1000/(0.217×4.5×100)+0.007×106/(4.73×103)=134.838N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求3、立杆稳定性验算(非顶部立杆段)λ2=l02/i=2.788×1000/(1.59×10)=175.33根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.231此处还应考虑架体的自重产生的荷载A不考虑风荷载NC=NA+1.2×H×gk=13.049+1.2×0.03×(15.2+(1300-160)/1000)=13.641kNf=NC/(φA)=13.641×1000/(0.231×(4.5×100))=131.031N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载组合风荷载得:ND=NC+0.9×1.4Mw/lb=13.641+0.9×1.4×0.007/10=13.642kNf=ND/(φA)+Mw/W=13.642×1000/(0.217×4.5×100)+0.007×106/(4.73×103)=140.892N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求700*2200梁底支撑计算一、计算依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20131、计算参数基本参数混凝土梁高h(mm)2200混凝土梁宽b(mm)700混凝土梁计算跨度L(m)33.6模板支架高度H(m)16.2计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011模板荷载传递方式可调托座次楞悬挑长度a1(mm)250梁两侧楼板情况梁两侧有板梁侧楼板厚度hb(mm)160剪刀撑(含水平)布置方式加强型梁跨度方向立杆间距la(m)0.45垂直梁跨度方向的梁两侧立杆间距lb(m)1.2水平杆步距h1(m)1.5梁侧楼板立杆的纵距la1(m)0.9梁侧楼板立杆的横距lb1(m)0.9立杆自由端高度h0(mm)500梁底立杆根数n2次楞根数m7架体底部布置类型垫板结构表面要求表面外露材料参数主楞类型圆钢管主楞规格Ф48×2.7次楞类型矩形木楞次楞规格50×100面板类型覆面木胶合板面板规格15mm(板材垂直方向)钢管规格Ф48×3.2荷载参数基础类型混凝土楼板地基土类型/地基承载力特征值fak(kPa)/架体底部垫板面积A(m2)0.04是否考虑风荷载是架体搭设省份、城市陕西(省)西安市(市)地面粗糙度类型B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇基本风压值Wo(kN/m2)0.25模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)/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)1.5振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)32、施工简图(图1) 剖面图1(图2) 剖面图2二、面板验算根据规范规定面板可按简支跨计算,根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上,无悬挑端,故可按简支跨一种情况进行计算,取b=1m单位面板宽度为计算单元。W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3I=bh3/12=1000×153/12=281250mm41、强度验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q2kb}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×1+1.4×3×1)=64.908kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q2kb}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×1+1.4×0.7×3×1)=71.415kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(64.908,71.415)=71.415kN/m(图3) 面板强度简图(图4) 面板弯矩图Mmax=0.122kN·mσ=Mmax/W=0.122×106/37500=3.24N/mm2≤[f]=15N/mm2满足要求2、挠度验算qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×1=56.6kN/m(图5) 面板挠度计算简图(图6) 面板挠度图(mm)ν=0.054mm≤[ν]=700/((7-1)×400)=0.292mm满足要求三、次楞验算由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/1000/(7-1)+1.4×3×700/1000/(7-1))=7.573kN/m由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/1000/(7-1)+1.4×0.7×3×700/1000/(7-1))=8.332kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(7.573,8.332)=8.332kN/m计算简图:(图7) 面板强度计算简图1、强度验算(图8) 次楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.26kN·mσ=Mmax/W=0.26×106/(49.045×1000)=5.309N/mm2≤[f]=11N/mm2满足要求2、抗剪验算(图9) 次楞剪力图(kN)Vmax=2.194kNτmax=VmaxS/(Ib)=2.194×103×36.784×103/(215.799×104×3.8×10)=0.984N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2满足要求3、挠度验算挠度验算荷载统计,qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/1000/(7-1)=6.603kN/m(图10) 挠度计算简图(图11) 次楞挠度图(mm)νmax=0.331mm≤[ν]=0.45×1000/400=1.125mm满足要求四、主楞验算梁侧楼板的立杆为梁板共用立杆,立杆与水平钢管扣接属于半刚性节点,为了便于计算统一按铰节点考虑,偏于安全。根据实际工况,梁下增加立杆根数为2,故可将主楞的验算力学模型简化为2+2-1=3跨梁计算。这样简化符合工况,且能保证计算的安全。等跨连续梁,跨度为:3跨距为:(等跨)0.4将荷载统计后,通过次楞以集中力的方式传递至主楞。A.由可变荷载控制的组合:q1=0.9×{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q2ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/((7-1)×1000)+1.4×3×700/((7-1)×1000))=7.573kN/mB.由永久荷载控制的组合:q2=0.9×{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4×0.7Q2ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/((7-1)×1000)+1.4×0.7×3×700/((7-1)×1000))=8.332kN/m取最不利组合得:q=max[q1,q2]=max(7.573,8.332)=8.332kN此时次楞的荷载简图如下(图12) 次楞强度计算简图用于挠度计算时的荷载为:qk=[G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.5+(24+1.5)×2200/1000)×700/((7-1)×1000)=6.603kN/m此时次楞的荷载简图如下(图13) 次楞挠度计算简图根据力学求解计算可得:强度计算时的支座反力:R=4.277kN挠度计算时的支座反力:Rk=3.39kN还需考虑主楞自重,则自重标准值为gk=30.2/1000=0.03kN/m自重设计值为:g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×30.2/1000=0.033kN/m则主楞强度计算时的受力简图如下:(图14) 主楞强度计算简图则主楞挠度计算时的受力简图如下:(图15) 主楞挠度计算简图1、抗弯验算(图16) 主楞弯矩图(kN·m)Mmax=0.479kN·mσ=Mmax/W=0.479×106/(4.12×1000)=116.164N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求2、抗剪验算(图17) 主楞剪力图(kN)Vmax=7.797kNτmax=QmaxS/(Ib)=7.797×1000×2.77×103/(9.89×104×0.54×10)=40.443N/mm2≤[τ]=120N/mm2满足要求3、挠度验算(图18) 主楞挠度图(mm)νmax=0.111mm≤[ν]=1.2×1000/(2+1)/400=1mm满足要求4、支座反力计算因两端支座为扣件,非两端支座为可调托座,故应分别计算出两端的最大支座反力和非两端支座的最大支座反力。故经计算得:两端支座最大支座反力为:R1=0.771kN非端支座最大支座反力为:R2=14.22kN五、端支座扣件抗滑移验算按上节计算可知,两端支座最大支座反力就是扣件的滑移力R1=0.771kN≤[N]=8kN满足要求六、可调托座验算非端支座最大支座反力为即为可调托座受力R2=14.22kN≤[N]=30kN满足要求七、立杆验算1、长细比验算验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用l01=kμ1(h+2a)=1×1.153×(1.5+2×500/1000)=2.883ml02=kμ2h=1×1.858×1.5=2.788m取两值中的大值l0=max(l01,l02)=max(2.883,2.788)=2.883mλ=l0/i=2.883×1000/(1.59×10)=181.329<[λ]=210满足要求2、立杆稳定性验算(顶部立杆段)λ1=l01/i=2.883×1000/(1.59×10)=181.329根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.217A不考虑风荷载梁侧立杆承受的楼板荷载N1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4Q2k]la1lb1=(1.2×(0.5+(24+1.5)×160/1000)+1.4×3)×0.9×0.9=7.854kN由第五节知,梁侧立杆承受荷载为就是端支座的最大反力R1=0.771kN由于梁中间立杆和梁侧立杆受力情况不一样,故应取大值进行验算NA=max(N1+R1,R2)=14.22kNf=NA/(φA)=14.22×1000/(0.217×(4.5×100))=145.393N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载风荷载体型系数:k=zs0=1.154×0.185×0.25=0.053kN/mMw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.053×0.45×1.52/10=0.007kN·m组合风荷载得:NB=NA+0.9×1.4Mw/lb=14.22+0.9×1.4×0.007/10=14.221kNf=NB/(φA)+Mw/W=14.221×1000/(0.217×4.5×100)+0.007×106/(4.73×103)=146.842N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求3、立杆稳定性验算(非顶部立杆段)λ2=l02/i=2.788×1000/(1.59×10)=175.33根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.231此处还应考虑架体的自重产生的荷载A不考虑风荷载NC=NA+1.2×H×gk=14.22+1.2×0.03×(16.2+(2200-160)/1000)=14.881kNf=NC/(φA)=14.881×1000/(0.231×(4.5×100))=142.946N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求B考虑风荷载组合风荷载得:ND=NC+0.9×1.4Mw/lb=14.881+0.9×1.4×0.007/10=14.882kNf=ND/(φA)+Mw/W=14.882×1000/(0.217×4.5×100)+0.007×106/(4.73×103)=153.6N/mm2≤[σ]=205N/mm2满足要求700*2200梁侧模计算一、计算依据1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20082、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-2003二、计算参数基本参数混凝土梁两侧楼板情况梁两侧有板梁侧楼板厚度h(mm)160梁计算跨度L(m)33.6混凝土梁截面高度H(mm)2200混凝土梁截面宽度B(mm)700次楞布置方向次楞横向次楞布置根数n12次楞悬挑长度a1(mm)150对拉螺栓道数m4对拉螺栓横向间距X(mm)/主楞间距b(mm)500主楞悬挑长度b1(mm)/结构表面要求表面外露荷载参数混凝土初凝时间t0(h)4混凝土浇筑速度V(m/h)2混凝土塌落度影响修正系数1.15外加剂影响修正系数1.2混凝土重力密度γc(kN/m^3)24倾倒混凝土时模板的水平荷载Q3k(kN/m2)2材料参数主楞类型圆钢管主楞规格Ф48×2.7次楞类型矩形木楞次楞规格50×100面板类型覆面木胶合板面板规格15mm(板材垂直方向)面板E(N/mm^2)9000面板fm(N/mm^2)15对拉螺栓规格M14(图1) 剖面图三、荷载统计新浇混凝土对模板的侧压力F1=0.22γct0β1β2V0.5=0.22×24×4×1.2×1.15×20.5=41.218kN/m2F2=γcH=24×2200/1000=52.8kN/m2标准值G4k=min[F1,F2]=41.218kN/m2承载能力极限状态设计值S=0.9max[1.2G4k+1.4Q3k,1.35G4k+1.4×0.7Q3k]则:S=0.9×max(1.2×41.218+1.4×2,1.35×41.218+1.4×0.7×2)=51.844kN/m2正常使用极限状态设计值Sk=G4k=41.218kN/m2四、面板验算根据规范规定面板可按单跨简支梁计算,取b=1m单位面板宽度为计算单元。W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×153/12=281250mm4其中的h为面板厚度。面板的计算跨度为a=(H-h)/(n-1)=(2200-160)/(12-1)=185.4551、强度验算(图2) 面板强度验算受力简图q=bS=1×51.844=51.844kN/m(图3) 面板弯矩图(kN·m)Mmax=0.223kN·mσ=Mmax/W=0.223×106/37500=5.944N/mm2≤[f]=15N/mm2满足要求2、挠度验算qk=bSk=1×41.218=41.218kN/m(图4) 面板挠度计算受力简图(图5) 面板变形图(mm)νmax=0.251mm≤[ν]=185.455/400=0.464mm满足要求五、次楞验算次楞承受的荷载为:q=aS=185.455×51.844=9614.728N/mqk=aSk=185.455×41.218=7644.103N/m由于次楞为水平向,所以可以按三跨连续梁计算,跨度取对拉螺栓横向间距。1、抗弯强度验算(图6) 次楞强度验算受力简图(图7) 次楞弯矩图Mmax=0.219kN·mσ=Mmax/W=0.219×106/(49.045×1000)=4.46N/mm2≤[f]=11N/mm2满足要求2、抗剪强度验算(图8) 次楞剪力图(kN)Vmax=2.625kNτ=VmaxS0/(Ib)=2.625×103×36.784×103/(215.799×104×3.8×10)=1.177N/mm2≤[fv]=1.4N/mm2满足要求3、挠度验算(图9) 次楞挠度计算受力简图(图10) 次楞变形图(mm)ν=0.112mm≤[ν]=500/400=1.25mm满足要求4、支座反力计算Rmax=5.029KNRmaxk=3.998KN六、主楞验算主楞按连续梁计算,又因为主楞端部有悬挑部分,故可按有悬挑的连续梁计算,计算简图如下:(图11) 主楞强度验算受力简图1、抗弯强度验算(图12) 主楞弯矩图Mmax=1.072kN·mσ=Mmax/W=1.072×106/(8.24×1000)=130.12N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求2、抗剪强度验算(图13) 主楞剪力图Vmax=9.6kN·mτ=VmaxS0/(Ib)=9.6×1000×5.54×103/(19.78×104×1.08×10)=24.896N/mm2≤[fv]=120N/mm2满足要求3、挠度验算(图14) 主楞挠度计算受力简图(图15) 主楞变形图(mm)ν=0.635mm≤[ν]=600/400=1.5mm满足要求4、支座反力计算对拉螺栓承受的最大支座反力为:N=14.941kN七、对拉螺栓验算对拉螺栓拉力值N:N=14.941kN≤Ntb=17.8kN满足要求防护脚手架计算顶层外防护架采用盘扣架搭设三角形钢管悬挑脚手架,将满堂架等效成主体结构,悬挑脚手架拉结在满堂架上。依据规范:《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2017《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011计算参数:盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2,水平杆钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.85。悬挑脚手架搭设高度4.5米,立杆的纵距0.90米,立杆的横距0.90米,脚手架步距1.50米。立杆钢管类型选择:A-LG-2500(Φ60×3.2×2500);横向水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);纵向水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);横向跨间水平杆钢管类型选择:Ab-SG-900(Φ48×2.5×840);施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑1层施工。脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设1层计算。栏杆采用木板,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下横向水平杆全部在主结点。基本风压0.25kN/m2,高度变化系数1.0000,体型系数0.1380。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。一、横向水平杆的计算:横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,按照水平杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算水平杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算横向水平杆的自重标准值P1=0.041kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900/1=0.315kN/m活荷载标准值Q=3.000×0.900/1=2.700kN/m荷载的计算值q=1.2×0.041+1.2×0.315+1.4×2.700=4.208kN/m横向水平杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=4.208×0.9002/8=0.426kN.mσ=γ0M/W=1.100×0.426×106/4121.4=113.708N/mm2横向水平杆的计算强度小于174.3N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.041+0.315+2.700=3.056kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×3.056×900.04/(384×2.06×105×98914.1)=1.281mm横向水平杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!二、跨间水平杆的计算:跨间水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,按照脚手板和活荷载作为均布荷载计算跨间水平杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算跨间水平杆的自重标准值P1=0.041kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900/1=0.315kN/m活荷载标准值Q=3.000×0.900/1=2.700kN/m荷载的计算值q=1.2×0.041+1.2×0.315+1.4×2.700=4.208kN/m跨间水平杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=4.208×0.9002/8=0.426kN.mσ=γ0M/W=1.100×0.426×106/4121.4=113.708N/mm2跨间水平杆的计算强度小于174.3N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.041+0.315+2.700=3.056kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×3.056×900.04/(384×2.06×105×98914.1)=1.281mm跨间水平杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!三、纵向水平杆的计算:纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,用跨间水平杆承插盘处的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算纵向水平杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算跨间水平杆的自重标准值P1=0.041×0.900=0.037kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×0.900/1=0.283kN活荷载标准值Q=3.000×0.900×0.900/1=2.430kN荷载的计算值P=(1.2×0.037+1.2×0.283+1.4×2.430)/2=1.893kN纵向水平杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08×(1.2×0.041)×0.90020.900=0.003kN.mσ=γ0M/W=1.100×0.003×106/4121.4=0.861N/mm2纵向水平杆的计算强度小于174.3N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:纵向水平杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.677×0.041×900.004/(100×2.060×105×98914.140)=0.01mm集中荷载标准值P=(0.037+0.283+2.430)/2=1.375kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1900.003/(100×2.060×105×98914.140)=0.00mm最大挠度和V=V1+V2=0.009mm纵向水平杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!四、盘扣节点连接盘抗剪承载力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时,盘扣节点连接盘的抗剪承载力按照下式计算(规范5.3.4):γ0FR≤Qb其中Qb——连接盘抗剪承载力设计值,取40.0kN;FR——作用在盘扣节点处连接盘上的竖向力设计值;γ0——结构重要性系数;荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.041×0.900=0.037kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×0.900/2=0.142kN活荷载标准值Q=3.000×0.900×0.900/2=1.215kN荷载的计算值γ0R=1.100×(1.2×0.037+1.2×0.142+1.4×1.215)=1.916kN盘扣节点抗剪承载力的设计计算满足要求!五、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.0993NG1=0.099×4.500=0.447kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35NG2=0.350×1×0.900×(0.900+0.200)=0.173kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17NG3=0.170×0.900×1=0.153kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010NG4=0.010×0.900×4.500=0.040kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=0.814kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值NQ=3.000×1×0.900×0.900/2=1.215kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2),W0=0.250Uz——风荷载高

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