脚手架搭设及受力计算.doc

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1、脚手架搭设及受力计算1)、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.0mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准碳素结构钢GB/T700-2006中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2。3米,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GB15831-2006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

2、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，扣件螺栓的拧紧力距达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200300mm，厚度不小于50mm。脚手板端部(80mm100mm处）用铁皮或铁丝扎紧2-3圈。竹笆板的选用必须严格,竹笆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。楼板厚度大部分为h=100，局部120、180厚。框架梁以200700、 200*600为主,次梁为200500、200*400等，预留洞口设置梁结构，尺寸为200300、200400

3、等。结合本工程结构形式、实际施工特点，室内采用满堂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.1、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，立杆下垫短木方并加设扫地杆。（2)剪刀撑：四边连续设剪刀撑，应由下向上连续设置。2、脚手架的搭设（1）钢管扣件脚手架的搭设工艺流程如下:基础准备安放垫板按设计尺寸排放扫地杆竖立管并同时安纵横向扫地杆搭设纵横水平杆搭设剪刀撑铺脚手板搭挡脚板和栏杆。（2) 脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架.（3） 垫板、底座均应准确地放在定位线上,垫板面积不宜小于0。1m2，宽度不宜小于220mm，木垫板

4、长度不宜小于2跨，厚度不宜小于40mm。(4） 立管的排距和间距按计算确定。(5） 底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的垂直距离不得小于50mm,并不得在同一步内。 （6) 大横杆应水平设置，钢管长度不应小于3跨，接头宜采用对接扣件联接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm。当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定,其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。 （7) 每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横

5、向扫地杆，用直角扣件与立管固定。 （8）必须严格按照要求在外圈四周连续设置剪刀撑。剪刀撑与纵向水平杆呈4560角。3、支撑脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001）、建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范（GB 500092001）、钢结构设计规范（GB 500172003)等规范。本工程层高超过4.5m的层高有：5。1m，本方案中按照5.1m进行计算.1)、构造要求（1）立杆：纵横向立杆间距1.01。0 m，允许搭设偏差5cm，立杆垂直度允许搭设偏差10 cm。下部设扫地杆，扫地杆从垫板往上20 cm处设置，扫地

6、杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10 cm.(2）横杆：立杆之间满设双向水平杆,纵横向水平拉杆步距1.8m，确保其在两个方向都具有足够的设计刚度，横杆用对接方法接长,一根横杆两端的高差，不能超过2 cm，纵向水平杆全长平整度不小于10cm。为防止水平横杆对立杆产生偏心弯距的影响，在搭设模板支架时，将横杆对称相间布置。（3）剪刀撑:沿支架四周外满设剪力撑,且应连续设置.(4）接头节点要求：纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500cm，并应避免设在纵向水平杆的跨中.（5）梁板模板支架的搭设要求a.严格按照设计尺寸要求搭设，立杆和水

7、平杆的接头应错开在不同的框格中设置；b。确保立杆的垂直度和横杆的水平偏差符合扣件架规范的规定;c。斜杆尽量同立杆连接,节点构造符合规范规定；d。确保每个扣件的拧紧力矩控制在4060N.M；e。楼板上脚手架支座的设置和承载力均应达到设计要求.（6）施工作业要求a。上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。b.混凝土浇注过程中，要确保模板支架均衡受荷,宜从中部开始向两边扩展浇注方式进行。c.严格控制施工荷载,在混凝土浇注过程中,派专人检查支架及其支撑情况，发现下沉、松动和变形时，及时解决。2）、扣件钢管楼板模板支架计算书模板支架搭设高度为3。9-5.1米。搭设尺寸为:立杆的纵距 b=1。00米

8、，立杆的横距 l=1。00米,立杆的步距 h=1。50米。（除5。1m楼层外立杆纵横距为1.2米） 采用的钢管类型为483。5.（1)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.模板面板的按照三跨连续梁计算。静荷载标准值q1 = 25。0000。1201.000+0。3501.000=3。350kN/m活荷载标准值 q2 = （2。000+1。000)1.000=3.000kN/m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 = 100.001。801。80/6 = 54.00cm3; I = 100.001.801.801.80/12 =

9、 48。60cm4； A、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); 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。100ql2 其中 q 荷载设计值（kN/m）； 经计算得到 M = 0。100(1。23。350+1。43。000)0.5000.500=0.206kN。m 经计算得到面板抗弯强度计算值f = 0.20610001000/54000=3。806N/mm2 面板的抗弯强度验算 f f,满足要求！ B、抗剪计算 T = 3Q/2bh T 其中最大剪力Q=0.600

10、（1。23.350+1.43。000）0。500=2.466kN 截面抗剪强度计算值T=32466.0/(21000.00018.000）=0。206N/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！ C、挠度计算 v = 0。677ql4 / 100EI v = l / 250 面板最大挠度计算值v = 0。6773。3505004/（1006000486000）=0.486mm 面板的最大挠度小于500.0/250，满足要求！ (2）支撑木方的计算 木方按照均布荷载下三跨连续梁计算。 A、荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m)： q11 = 25。0

11、000。1200。500=1.500kN/m 模板的自重线荷载（kN/m）： q12 = 0.3500。500=0.175kN/m B、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q2 = (1.000+2.000）0.500=1。500kN/m静荷载 q1 = 1。21.500+1。20。175=2.010kN/m活荷载 q2 = 1。41。500=2.100kN/m C、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 = 4。110/1.000=4.110kN/m 最大弯矩M =

12、 0.1ql2=0.14。111.001.00=0.411kN.m最大剪力 Q=0。61.0004。110=2.466kN最大支座力 N=1。11.0004。110=4。521kN 木方的截面力学参数为 本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5。0010.0010.00/6 = 83.33cm3； I = 5。0010。0010。0010.00/12 = 416.67cm4; A、木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.411106/83333。3=4.93N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13。0N/mm2，满足要求! B、木方抗剪计算 最大剪力的计算公式如下： Q = 0。

13、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=32466/(250100）=0。740N/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! C、木方挠度计算 最大变形 v =0。6771.6751000。04/（1009500。004166666。8)=0.286mm 木方的最大挠度小于1000.0/250，满足要求！ （3）横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图（kN.m） 支撑钢管变形图(mm） 支撑钢管剪力图（kN）经过连续梁的计算得到最

14、大弯矩 Mmax=0。791kN.m最大变形 vmax=2.356mm最大支座力 Qmax=9.720kN抗弯计算强度 f=0。791106/4491.0=176。17N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度小于1000。0/150与10mm，满足要求！（4)扣件抗滑移的计算 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（规范5.2。5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，R=9。72kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求，可

15、以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12。0kN。（5)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. A、静荷载标准值包括以下内容： 脚手架钢管的自重(kN）： NG1 = 0。1299.000=1.162kN 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。 模板的自重（kN)： NG2 = 0.3501.0001.000=0.350kN 钢筋混凝土楼板自重(kN）： NG3 = 25。

16、0000。1201。0001.000=3。000kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4。512kN。 B、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2。000）1。0001.000=3。000kN C、不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1。2NG + 1。4NQ（6）立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 9。61kN; 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 = 1.60 A 立杆净截

17、面面积 (cm2)； A = 4。24 W 立杆净截面抵抗矩（cm3）；W = 4。49 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 = 205.00N/mm2； l0 计算长度 （m）； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1）或(2)计算 l0 = k1uh (1） l0 = （h+2a) (2） k1 - 计算长度附加系数，按照表1取值为1。185； u - 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3。3；u = 1.70 a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m； 公式(1)的计算结果： = 112。84N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求！ 公式（2)的计算结果： = 78。94N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算 l0 = k1k2（h+2a） （3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1。016； 公式(3)的计算结果： = 111。67N/mm2,立杆的稳定性计算 f,满足要求！ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。