产业基地外脚手架支架设计

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1、 目 录一、工程概况1二、编制依据1三、支架及模板设计1四、 设计计算6五、支架搭设技术要求48六、支架使用要求49七、施工安全措施及注意事项50八、浇筑混凝土时监测控制措施50九、应急预案51面板及支架设计面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 1602020/6 = 1.07104mm3； I = 160

2、202020/12 = 1.07105mm4；.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：q1=1.2(24.00+1.50)1.30+0.500.160.90=5.815kN/m；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)： =Mmax/W=4.19104/1.07104=3.9N/mm2；梁底模面板计算应力 =3.9 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下：= 0.521ql4/(100EI)

3、=l/250其中，q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=4.846kN/m； 面板的最大允许挠度值: =225.00/250 = 0.900mm；面板的最大挠度计算值: = 0.5215.8152254/(10060001.07105)=0.121mm；面板的最大挠度计算值: =0.121mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.9mm，满足要求！2）梁底支撑的计算本梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=1.862/0.16=11.639kN/m.方木的支撑力验算 方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=

4、999/6 = 121.5 cm3；I=9999/12 = 546.75 cm4；方木抗剪验算,截面抗剪强度必须满足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.611.6390.16 = 1.117 kN；方木受剪应力计算值 = 31.1171000/(29090) = 0.207 N/mm2；方木抗剪强度设计值 = 1.7 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.207 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!.支撑托梁的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力：P1=RA=0.570kN梁底模板中间支撑传递的集中力：P2=RB=1.862kN梁两侧部分楼板混凝土

5、荷载及梁侧模板自重传递的集中力：P3=(1.000-0.450)/40.160(1.20.15024.000+1.42.000)+1.220.160(1.300-0.150)0.500=0.377kN 简图(kNm) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到：支座力:N1=N2=1.878 kN；最大弯矩 Mmax=0.726 kNm；最大挠度计算值 Vmax=11.843 mm；最大应力 =0.726106/4730=153.5 N/mm2；钢管的截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为：W=4.73 cm3；I=11.36 cm4；E= 206000 N/m

6、m2；支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中力P= 1.878 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm)最大弯矩 Mmax = 0.721 kNm ；最大变形 max = 1.378 mm ；最大支座力 Rmax = 10.291 kN ； 最大应力 =M/W= 0.721106 /(4.73103 )=152.5 N/mm2；1.梁两侧立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压力设计值，它包括：横向支撑钢管的最大支座反力： N1 =1.878 kN ；纵向钢管的最大支座反力： N2 =10.291 kN ；脚手架钢管

7、的自重： N3 = 1.20.1295.5=0.852 kN； 根据扣件式规范，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a， 为安全计，取二者间的大值，即: lo = Max1.1671.71.5,1.5+20.1= 2.976 m； k - 计算长度附加系数，取值为：1.167 ； - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，=1.7； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m; 5、钢管扣件式支架板底设计简图： 楼板支撑架荷载计算单元1）模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分

8、别为：W = 801.82/6 = 43.2 cm3；I = 801.83/12 = 38.88 cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图、荷载计算=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=3.46kN/m面板最大挠度计算值 = 0.6773.462504/(100950038.88104)=0.025 mm； 面板最大允许挠度 =250/ 250=1 mm；面板的最大挠度计算值 0.025 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!2）模板支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=bh2/6=51010/6 = 83

9、.33 cm3；I=bh3/12=5101010/12 = 416.67 cm4； 方木楞计算简图.荷载的计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：模版结构.抗剪验算截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.61.6480.8 = 0.791 kN；方木受剪应力计算值 = 3 0.791103/(2 50100) = 0.237 N/mm2；方木抗剪强度设计值 = 1.4 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.237 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求!.挠度验算计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)

10、=l/250 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 支撑钢管的最大挠度为 2.49mm 小于 800/150与10 mm,满足要求!4）扣件抗滑移的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 8.649 kN；R 详细资料请见 更多资料请见 柱截面宽度B方向 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)从左往右，各支座反

11、力为R1=1.089kN，R2=3.168kN，R3=2.574kN，R4=3.168kN，R5=1.089kN 柱截面宽度H方向 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)从左往右，各支座反力为R1=0.662kN，R2=1.926kN，R3=1.565kN，R4=1.926kN，R5=0.662kNMmax =75737.869Nmm；Vmax=1683.064N；max=0.226mm；Rmax=3168.120N.面板抗弯强度验算 =M/Wf其其中， -面板承受的剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N)：V = 1683.064N； b-构件的截面宽度(mm)

12、：b = 450mm； hn-面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ； fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；面板截面受剪应力计算值: =31683.064/(245018.0)=0.312N/mm2；面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；面板截面的受剪应力 =0.312N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！.面板挠度验算面板最大容许挠度: = 295 / 250 = 1.18 mm； 竖楞计算简图.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式：M=0.1ql2其中，.抗剪验算 = 3V/(2bhn)fv其中，

13、 -竖楞截面最大受剪应力(N/mm2)； V -竖楞计算最大剪力(N)：V=0.6ql= 0.67.04450=1900.872N； b -竖楞的截面宽度(mm)：b = 40.0mm ； hn-竖楞的截面高度(mm)：hn = 90.0mm ； fv-竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；竖楞截面最大受剪应力计算值: =31900.872/(240.090.02)=0.396N/mm2；竖楞截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；竖楞截面最大受剪应力计算值 =0.396N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！.挠度

14、验算I = 40909090/12 1= 243cm4；按集中荷载计算（附计算简图）：B方向柱箍计算简图其中 P - -竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (1.2 20.040.9 + 1.4 20.9)0.265 0.45 = 2.88 kN；B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 4.659 kN;B方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.198 kNm； B方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.141 mm；/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；柱箍截面最大受剪应力计算值: =31900.872/(240.090.01)=0.396N/mm2；柱箍截

15、面最大受剪应力计算值 =0.396N/mm2 小于柱箍抗剪强度设计值fv=13N/mm2，满足要求！5)B方向对拉螺栓的计算计算公式如下:NN=fA其中 N - 对拉螺栓所受的拉力； A - 对拉螺栓有效面积 (mm2)； f - 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2；查表得： 对拉螺栓的型号: M12 ； 对拉螺栓的有效直径: 9.85 mm； 对拉螺栓的有效面积: A= 76 mm2；W = 409090/6 1= 54cm3；I = 40909090/12 1= 243cm4；按计算（附计算简图）： H方向柱箍计算简图其中 P - 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (

16、1.220.040.9+1.420.9)0.165 0.45 = 1.79 kN；H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 3.049 kN；H方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.088 kNm；H方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.034 mm；.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式: =M/Wf其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 87650.06 Nmm；. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.034 mm；柱箍最大容许挠度: = 233.333 / 250 = 0.933 mm；柱箍的最大挠度 =0.034mm 小于 柱箍最大容许挠度 =0.933mm，满足要求!.柱箍抗剪强度验算7)H方向对拉螺栓的计算验算公式如下:N详细资料请见 更多资料请见 19