综合办公业务楼高大模板支撑架安全专项施工方案(82页,附计算书)

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综合办公业务楼高大模板支撑架安全专项施工方案(82页,附计算书)

考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×(1.20×0.753+1.20×0.060)=0.878kN/m

考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×1.40×0.500=0.630kN/m

计算单元内的木方集中力为(0.630+0.878)×0.900=1.357kN

按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和GB/T 51407-2019 医药工程设计能耗标准 ,计算公式如下:

均布荷载q=1.357/0.900=1.508kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.51×0.90×0.90=0.122kN.m

最大剪力Q=0.6×0.900×1.508=0.814kN

最大支座力N=1.1×0.900×1.508=1.493kN

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm3;

I=4.00×9.00×9.00×9.00/12=243.00cm4;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.122×106/54000.0=2.26N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)木方抗剪计算[可以不计算]

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×814/(2×40×90)=0.339N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到0.732kN/m

最大变形v=0.677×0.732×900.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.149mm

木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算

经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2

考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P=0.9×2.5kN

经计算得到M=0.200×1.40×0.9×2.5×0.900+0.080×0.878×0.900×0.900=0.624kN.m

抗弯计算强度f=0.624×106/54000.0=11.55N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

集中荷载取木方的支座力P=1.493kN

均布荷载取托梁的自重q=0.069kN/m。

托梁弯矩图(kN.m)

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:

经过计算得到最大弯矩M=0.613kN.m

经过计算得到最大支座F=7.463kN

经过计算得到最大变形V=0.429mm

顶托梁的截面力学参数为

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.50×8.50×8.50/6=102.35cm3;

I=8.50×8.50×8.50×8.50/12=435.01cm4;

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.613×106/102354.2=5.99N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)顶托梁抗剪计算[可以不计算]

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×4445/(2×85×85)=0.923N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

顶托梁的抗剪强度计算满足要求!

最大变形v=0.429mm

顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;

  R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。

五、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=0.133×24.000=3.183kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。

(2)模板的自重(kN):

NG2=0.300×0.900×0.900=0.243kN

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3=25.100×0.150×0.900×0.900=3.050kN

考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值NG=0.9×(NG1+NG2+NG3)=5.828kN。

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。

考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×(2.500+0.000)×0.900×0.900=1.822kN

3.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

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

其中N——立杆的轴心压力设计值,N=9.55kN

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;

  A——立杆净截面面积,A=3.974cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3;

[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.70m;

h——最大步距,h=1.20m;

l0——计算长度,取1.200+2×0.700=2.600m;

——由长细比,为2600/16.0=162>=150

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.268;

经计算得到=9546/(0.268×397)=89.552N/mm2;

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算<[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计算公式

MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);

Wk=0.300×0.840×0.800=0.202kN/m2

h——立杆的步距,1.20m;

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=0.9×0.9×1.4×0.202×0.900×1.200×1.200/10=0.030kN.m;

Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

Nw=1.2×5.828+0.9×1.4×1.822+0.9×0.9×1.4×0.030/0.900=9.328kN

经计算得到=9328/(0.268×397)+30000/4248=94.484N/mm2;

考虑风荷载时立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

11.5支撑高度24米钢管架梁底支撑计算书

模板支架搭设高度为24.0m,

梁截面B×D=400mm×700mm,立杆的纵距(跨度方向)l=0.90m,立杆的步距h=1.20m,

梁底增加2道承重立杆。

面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。

木方35×85mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。

梁底支撑顶托梁长度1.20m。

梁顶托采用85×85mm木方。

梁底承重杆按照布置间距300,600,mm计算。

模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3,施工活荷载2.00kN/m2。

扣件计算折减系数取1.00。

图1梁模板支撑架立面简图

按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:

由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.70+0.50)+1.40×2.00=24.820kN/m2

由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×0.70+0.7×1.40×2.00=24.640kN/m2

由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40

采用的钢管类型为48×2.8。

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。

作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=25.500×0.700×0.900=16.065kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.500×0.900×(2×0.700+0.400)/0.400=2.025kN/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):

经计算得到,活荷载标准值P1=(0.000+2.000)×0.400×0.900=0.720kN

考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×(1.20×16.065+1.20×2.025)=19.537kN/m

考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×1.40×0.720=0.907kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=90.00×1.50×1.50/6=33.75cm3;

I=90.00×1.50×1.50×1.50/12=25.31cm4;

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:

经过计算得到从左到右各支座力分别为

最大弯矩M=0.097kN.m

最大变形V=0.100mm

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.097×1000×1000/33750=2.874N/mm2

面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

截面抗剪强度计算值T=3×2442.0/(2×900.000×15.000)=0.271N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T],满足要求!

面板最大挠度计算值v=0.100mm

面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!

二、梁底支撑木方的计算

按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

均布荷载q=5.791/0.900=6.435kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×6.44×0.90×0.90=0.521kN.m

最大剪力Q=0.6×0.900×6.435=3.475kN

最大支座力N=1.1×0.900×6.435=6.371kN

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=3.50×8.50×8.50/6=42.15cm3;

I=3.50×8.50×8.50×8.50/12=179.12cm4;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.521×106/42145.8=12.37N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到5.025kN/m

最大变形v=0.677×5.025×900.04/(100×9000.00×1791197.9)=1.385mm

木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。

均布荷载取托梁的自重q=0.069kN/m。

托梁弯矩图(kN.m)

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:

经过计算得到最大弯矩M=1.015kN.m

经过计算得到最大支座F=4.403kN

经过计算得到最大变形V=0.664mm

顶托梁的截面力学参数为

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.50×8.50×8.50/6=102.35cm3;

I=8.50×8.50×8.50×8.50/12=435.01cm4;

(1)顶托梁抗弯强度计算

抗弯计算强度f=1.015×106/102354.2=9.92N/mm2

顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)顶托梁抗剪计算[可以不计算]

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×4381/(2×85×85)=0.910N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

顶托梁的抗剪强度计算满足要求!

最大变形v=0.664mm

顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;

  R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

其中N——立杆的轴心压力最大值,它包括:

横杆的最大支座反力N1=4.403kN(已经包括组合系数)

脚手架钢管的自重N2=0.9×1.20×0.145×24.000=3.771kN

N=4.403+3.771=8.173kN

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;

  A——立杆净截面面积,A=3.974cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3;

[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.70m;

h——最大步距,h=1.20m;

l0——计算长度,取1.200+2×0.700=2.600m;

——由长细比,为2600/16.0=162>=150——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.268;

经计算得到=8173/(0.268×397)=76.678N/mm2;

不考虑风荷载时立杆的稳定性计算<[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计算公式

MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);

Wk=0.300×0.840×0.800=0.202kN/m2

h——立杆的步距,1.20m;

la——立杆迎风面的间距CECS 114-2000 氧气曝气设计规程.pdf,1.20m;

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=0.9×0.9×1.4×0.202×1.200×1.200×1.200/10=0.040kN.m;

Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;

HG/T 20581-2020标准下载Nw=4.403+0.9×1.2×3.491+0.9×0.9×1.4×0.040/0.900=8.223kN

经计算得到=8223/(0.268×397)+40000/4248=86.444N/mm2;

考虑风荷载时立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

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