梁、楼板
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门式脚手架支撑计算书
一、 工程概况
本工程位于福建仙游抽水蓄能电站下库500KV开关站左侧(300.00平台上)。
本工程占地面积:1183.93m2
本工程建筑面积:地上5281.126m2,地下283.99 m2
建筑层数为地下局部1层,地上5层,建筑总高度23.88 m
基础形式为独立柱承台基础
建筑功能:专业用房与办公用房
结构体系:框架结构、按六度抗震设防
结构平面的轴网尺寸如下----71.9m×15.8m
本工程各层梁板混凝土结构工程施工才采用门式脚手架。
二、 编制依据
根据《工程建设
标准
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强制性条文 电力工程部分(施工及验收)》中《水工混凝土施工
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
》DL/T5162-2002第4.2.5、4.2.8、4.2.9等条文要求严格实行。
根据《工程建设标准强制性条文 电力工程部分(施工及验收)》中《水工混凝土施工规范》DL/T5162-2002第10.2.1及10.4.1要求严格实行。
1《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000;
2.组织设计及施工图纸。
3.《建筑地基结构规范》GB50007-2002;
4.《建筑结构荷载规范》GB50009-2002;
5.《钢结构设计规范》GB50017-2003。
三、 门式脚手架计算书
(一)、门式脚手架材料要求
1.门架立杆采用外径42.5mm、壁厚2.5mm的焊接钢管,立杆加强杆采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定,门架型号采用门架MF1217。使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷,并涂有防锈漆作防腐处理,不合格的钢管决不允许使用。
2.扣件使用生产厂家合格的产品,并持有产品合格证,扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求,对使用的扣件要全数进行检查,不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形,保证与钢管扣紧的接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm,扣件的活动部位转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm,扣件螺栓的拧紧力矩达60N.M时扣件不得破坏。
3.木脚手板的选用必须严格,脚手板材质坚硬,不腐烂,横向裂纹不得大于四分之一板宽,脚手板宽一般为200~300mm,厚度不小于50mm。脚手板端部(80mm~100mm处)用铁皮或铁丝扎紧2-3圈。竹笆板的选用必须严格,竹笆板宜采用毛竹或南竹制作,进场竹笆必须紧密、有良好的韧性及弹性模数。
(二)、门式脚手架施工
措施
《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施
本工程为五层框架结构,楼板厚度大部分为h=110,局部90、100、120、150厚。框架梁以250×700、300×700、400×700、400×800为主,次梁为200×400、200×500、200×600、250×500等。
结合本工程结构形式、实际施工特点,室内采用门式脚手架模板支撑体系来满足梁、板的施工。必须保证其整体性和抗倾覆性。
基本要求
1.搭设楼地面应平整且保证混凝土楼板的承载力达到要求,立杆下应垫枕木并加设扫地杆。
2.剪刀撑:四边连续设剪刀撑,且应由下向上连续设置。
(三)、门式脚手架计算书
1. 荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.340;
混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
楼板浇筑厚度(m):0.150;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000。
2. 脚手架参数
计算的脚手架搭设高度为4.5m;
门架型号采用MF1217,钢材采用Q235;
搭设尺寸为:门架的宽度 b = 1.22m,门架的高度 h0 = 1.93m,步距1.95
m,跨距 l = 1.82m;
门架 h1 = 1.54m,h2 = 0.08m,b1 = 0.75m;(详见图1)
门架立杆采用Φ42.0×2.5mm钢管,立杆加强杆采用Φ48.0×3.5mm钢管;
每榀门架之间的距离0.90m,梁底木方距离300mm;
梁底木方截面宽度40mm,高度100mm;
梁顶托梁采用Φ48.0×3.5mm钢管。(详见图2)
1——立杆;2——立杆加强杆;3——横杆;4——横杆加强杆 图1 计算门架的几何尺寸图
图2 模板支架示意图
3.楼板验算(板厚度取150mm):
3.1楼板底木方的计算
木方按照简支梁计算,木方的截面力学参数为
3.1.1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1 = 25.500×0.150×0.300=1.148kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.340×0.300=0.102kN/m
(3)活荷载为施工人员与施工设备产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值:
q3 = 2.000×0.300=0.600kN/m
经计算得到,木方荷载计算值:
Q = 1.2×(1.148+0.102)+1.4×0.600=2.339kN/m
3.1.2木方强度、挠度、抗剪计算
木方计算简图
木方弯矩图(kN.m)
木方变形图(mm)
木方剪力图(kN)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.188kN
N2=2.508kN
N3=1.989kN
N4=1.989kN
N5=2.508kN
N6=1.188kN
经过计算得到最大弯矩 M = 0.300kN.m
经过计算得到最大支座 F = 2.508kN
经过计算得到最大变形 V = 1.3mm
木方的截面力学参数:
截面惯性矩I
I = 4.00×10.00×10.00×10.00/12 = 333.33cm4;
截面抵抗矩W
W = 4.00×10.00×10.00/6 = 66.67cm3;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.300×106/66666.7=4.50N/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
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1.666/(2×40×100)=0.625N/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!
(3)木方挠度计算
最大变形 V=1.3mm
木方的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
3.2楼板底托梁的计算:
梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。
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= 0.065kN/m。
托梁计算简图
0.72
托梁弯矩图(kN.m)
托梁变形图(mm)
2.99
托梁剪力图(kN)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.719kN.m
经过计算得到最大支座 F = 8.382kN
经过计算得到最大变形 V = 0.7mm
顶托梁的截面力学参数:
截面抵抗矩 W = 5.08cm3;
截面惯性矩 I = 12.18cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.719×106/5080=141.54N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形 V = 0.7mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!
3.3门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
3.3.1门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1217) 1榀 0.205kN
交叉支撑 2副 2×0.040=0.080kN
水平架 5步4设 0.165×4/5=0.132kN
连接棒 2个 2×0.006=0.012kN
锁臂 2副 2×0.009=0.017kN
合计 0.446kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计 NGk1 = 0.446 / 1.950 = 0.229kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用Φ48.0×3.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算:
tg
=(4×1.950)/(4×1.820)=1.071
2×0.038×(4×1.820)/cos
/(4×1.950)=0.105kN/m
水平加固杆采用Φ48.0×3.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.038×(1×1.820)/(4×1.950)=0.009kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.037kN/m;
(1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.181kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为 NG = 0.409kN/m。
3.3.2 托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力2.991kN,2.991kN
第2榀门架两端点力8.382kN,8.382kN
第3榀门架两端点力8.382kN,8.382kN
第4榀门架两端点力2.991kN,2.991kN
经计算得到,托梁传递荷载为 NQ = 16.764kN。
3.4立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N = 1.2NGH + NQ
其中 NG —— 每米高脚手架的静荷载标准值,NG = 0.409kN/m;
NQ —— 托梁传递荷载,NQ = 16.764kN;
H —— 脚手架的搭设高度,H = 4.5m。
经计算得到,N = 1.2×0.409×4.500+16.764=18.973kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中 N —— 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 18.97kN;
Nd —— 一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中
—— 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到,
=0.617;
k —— 调整系数,k=1.13;
i —— 门架立杆的换算截面回转半径,i=2.26cm;
I —— 门架立杆的换算截面惯性矩,I=15.78cm4;
h0 —— 门架的高度,h0=1.93m;
I0 —— 门架立杆的截面惯性矩,I0=6.08cm4;
A1 —— 门架立杆的净截面面积,A1=3.10cm2;
h1 —— 门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1 —— 门架加强杆的截面惯性矩,I1=12.19cm4;
A —— 一榀门架立杆的毛截面面积,A=2A1=6.20cm2;
f —— 门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
经计算得到,Nd= 78.421kN。
立杆的稳定性计算 N < Nd,满足要求!
4.梁模板验算(梁尺寸取250×700mm):
4.1梁底木方的计算
木方按照简支梁计算:
4.1.1荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1 = 25.500×0.700×0.300=5.355kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.340×0.300×(2×0.700+0.250)/0.250=0.673kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 q3 = 2.000×0.300=0.600kN/m
经计算得到,木方荷载计算值 Q = 1.2×(5.355+0.673)+1.4×0.600=8.074kN/m
4.1.2木方强度、挠度、抗剪计算:
B
木方计算简图
0.000
木方弯矩图(kN.m)
2.230
木方变形图(mm)
0.968
木方剪力图(kN)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.968kN
N2=0.968kN
经过计算得到最大弯矩 M = 0.532kN.m
经过计算得到最大支座 F = 0.968kN
经过计算得到最大变形 V = 2.23mm
木方的截面力学参数为
截面惯性矩I:
I = 4.00×10.00×10.00×10.00/12 = 333.33cm4;
截面抵抗矩W:
W = 4.00×10.00×10.00/6 = 66.67cm3;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.532×106/66666.7=7.98N/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
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×0.968×103/(2×40×100)=0.363N/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!
(3)木方挠度计算
最大变形 V = 2.23mm
木方的最大挠度小于1220.0/250,满足要求!
4.2梁底托梁的计算
梁底托梁选择三榀门架的跨度作为一计算单元。
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 = 0.038kN/m。
B
托梁计算简图
0.277
托梁弯矩图(kN.m)
0.030
托梁变形图(mm)
托梁剪力图(kN)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.277kN.m
经过计算得到最大支座 F = 2.857kN
经过计算得到最大变形 V = 0.5mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩 W = 5.08cm3;
截面惯性矩 I = 12.18cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.277×106/5080=54.52N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求
(2)顶托梁挠度计算
最大变形 V = 0.5mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
4.3门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
4.3.1 门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1217) 1榀 0.205kN
交叉支撑 2副 2×0.040=0.080kN
水平架 5步4设 0.165×4/5=0.132kN
连接棒 2个 2×0.006=0.012kN
锁臂 2副 2×0.009=0.017kN
合计 0.446kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计 NGk1 = 0.446 / 1.950 = 0.229kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用Φ48.0×3.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算:
tg
=(4×1.950)/(4×1.820)=1.071
2×0.038×(4×1.820)/cos
/(4×1.950)=0.105kN/m
水平加固杆采用Φ48.0×3.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.038×(1×1.820)/(4×1.950)=0.009kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.037kN/m;
(1×0.014+4×0.014)/1.950=0.037kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计
NGk2 = 0.181kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为 NG = 0.409kN/m。
4.3.2 托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力1.020kN,1.020kN
第2榀门架两端点力2.857kN,2.857kN
第3榀门架两端点力2.857kN,2.857kN
第4榀门架两端点力1.020kN,1.020kN
经计算得到,托梁传递荷载为 NQ = 5.714kN。
4.4立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N = 1.2NGH + NQ
其中 NG —— 每米高脚手架的静荷载标准值,NG = 0.409kN/m;
NQ —— 托梁传递荷载,NQ = 5.714kN;
H —— 脚手架的搭设高度,H = 4.5m。
经计算得到,N = 1.2×0.409×4.500+5.714=7.923kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中 N —— 作用于一榀门架的轴向力设计值,N = 7.92kN;
Nd —— 一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中
—— 门架立杆的稳定系数,由长细比 kh0/i 查表得到,
=0.617;
k —— 调整系数,k=1.13;
i —— 门架立杆的换算截面回转半径,i=2.26cm;
I —— 门架立杆的换算截面惯性矩,I=15.78cm4;
h0 —— 门架的高度,h0=1.93m;
I0 —— 门架立杆的截面惯性矩,I0=6.08cm4;
A1 —— 门架立杆的净截面面积,A1=3.10cm2;
h1 —— 门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1 —— 门架加强杆的截面惯性矩,I1=12.19cm4;
A —— 一榀门架立杆的毛截面积,A=2A1=6.20cm2;
f —— 门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
经计算得到,Nd= 78.421kN。
立杆的稳定性计算 N < Nd,满足要求!