模板支撑架
因本工程梁支架高度大于5米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
一、参数信息: 1、支撑架参数
横向间距或排距(m):1.0;纵距(m):1.0;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):4.05; 采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80; 板底支撑连接方式:钢管支撑; 板底钢管的间隔距离(mm):300.00; 2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.600;混凝土与钢筋自重(kN/m3):30.000; 楼板浇筑厚度(m):0.250;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
二、纵向支撑钢管的计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为 截面抵抗矩 w=5.08cm3 截面惯性矩 I=12.19cm4
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11= 30.000×0.250×0.250 = 1.875kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12= 0.600×0.250 = 0.150 kN/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): q2 = (1.000 + 2.000)×0.250 = 0.750 kN/m;
2、钢管强度验算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
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:
最大弯矩计算公式如下:
静荷载:q1 = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×1.875+1.2×0.150 = 2.43 kN/m; 活荷载:q2 = 1.4×0.750 = 1.050 kN/m;
最大弯距 Mmax = (0.100×2.43+0.117×1.050 ) ×0.6002 = 0.132 kN.M; 最大支座力计算公式如下:
最大支座力 N = ( 1.1 ×2.43 + 1.2×1.050)×0.600 = 2.35 kN ; 钢管的最大应力计算值 σ= M/W= 0.132×106/5080.0 = 25.984 N/mm2; 钢管的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2;
纵向钢最大应力计算值为 25.984 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:
静荷载 q1 = q11 + q12 = 1.875+0.150=2.025 kN/m; 活荷载 q2 = 0.750 kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= (0.677×2.400+0.990×0.750)×600.04/( 100×2.060×105×121900.0 ) =1.222 mm;
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10 mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P取最大支座反力2.657kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.279 kN.m ; 最大变形 Vmax = 0.262 mm ; 最大支座力 Qmax = 5.712 kN ;
钢管最大应力 σ= 0.279×106/5080.000=54.925 N/mm2 ; 钢管抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2 ;
支撑钢管的计算最大应力计算值 54.925 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10 mm,满足要求!
四、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0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.712 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×4.050 = 0.523 kN; 钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.600×0.600×0.600 = 0.216 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
地下室顶板模板支撑施工方案
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